科学研究

作物介绍——马铃薯

来源 :发布日期:2024-07-18点击量:

马铃薯

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一、作物简介

马铃薯(学名:Solanum tuberosum L.英文:Potato),茄科茄属,一年生草本植物,别称土豆、地蛋、洋芋等。马铃薯起源于南美洲安第斯高原,是世界上仅次于稻谷和小麦的第三大粮食作物。马铃薯营养丰富,新鲜块茎中淀粉含量约9.0%~20.0%,蛋白质1.5%~2.3%,脂肪0.1%~1.1%,粗纤维0.6%~0.8%,此外,还含有丰富的B族维生素、维生素C、类胡萝卜素、氨基酸以及多种微量元素。马铃薯是食品加工及工业加工的优良原料,马铃薯淀粉、马铃薯全粉、薯条、薯片、发酵食品、化工制品等与我们的生活息息相关。

马铃薯种植范围遍布全世界,从北纬71°至南纬40°之间的绝大多数国家都有种植,可在低海拔地区至海拔5000米的高原地区良好生长。全世界中马铃薯种植面积较大的国家有中国、俄罗斯、美国、荷兰、德国、加拿大等。我国是马铃薯产量最大的国家,种植面积和总产量长期占据全球总量的四分之一以上。马铃薯在我国分布广泛,主要分为4个种植区域,北方一作区、中原二作区、西南一二季混作区及南方冬作区。


二、形态特征

马铃薯是雌雄同株、自花授粉植物,株高15~80厘米,生产上主要经由块茎无性繁殖。

马铃薯由种子进行有性繁殖生长的根为直根系,生产中用薯块无性繁殖生长的根为须根系。须根系分为两类,一类是芽眼根,在初生长芽的基部靠种薯处,3~4节上密集长出的不定根;另一类是匍匐根,在地下茎的中上部节上长出的不定根。

马铃薯的茎按部位、形态及作用,分为地上茎、地下茎、匍匐茎和块茎4种。地上茎是由种薯芽眼萌发的幼芽发育成的枝条,一般是直立型或半直立型,匍匐型较少,茎上节间明显,颜色多为绿色,也有绿色中带有紫色或褐色;地下茎是种薯发芽生长的枝条埋在土里的部分,下部白色,靠近地表处稍有绿色或褐色,一般有6~8个节,较短,在节上长有匍匐根和匍匐茎;匍匐茎是由地下茎的节上腋芽长成的,一般是白色,在地下土壤表层水平方向生长;块茎是由匍匐茎尖端膨大形成的短缩而肥大的变态茎,具有地上茎的各种特征。块茎细胞中没有叶绿体,表皮有白、黄、褐等不同颜色。薯肉也有白、黄、红、紫等多种颜色。块茎上有芽眼,由芽眉、1个主芽及两个以上副芽组成,主芽和副芽在满足其生长条件时可萌发,长成新的植株。

马铃薯的第一、第二个初生叶片是单叶,叶缘完整、平滑。以后生长的叶子是不完全复叶和复叶,顶端一片小叶,其余小叶都对生在复叶叶轴上,一般有3~4对,在侧生小叶叶柄上,还长着数量不等的小型叶片。

马铃薯的花有白色、粉红、紫色等多种颜色。花序顶生,后侧生,花萼钟形,直径约1厘米,5裂,裂片披针形,花冠筒隐于萼内。其开花与否并不影响地下块茎的生长。

马铃薯的果实及种子是其进行有性繁殖的器官。开花授粉后子房膨大形成浆果,浆果有圆形、椭圆形等形状,皮绿色、褐色或紫色,内有种子100~250粒,千粒重0.3~0.6克。种子休眠期一般长达6个月。种子发芽缓慢,顶土能力弱,出苗后根系细弱,叶片很少,3~4片叶前生长常缓慢。


马铃薯形态特征


三、生长习性

马铃薯是一种喜冷凉的作物,对温度要求较高,在生长过程中需要充足的水分和养分。马铃薯生长分为休眠期、发芽期、幼苗期、发棵期、结薯期和成熟期六个阶段。休眠期:马铃薯在适宜发芽的环境条件中仍保持不发芽的状态。该阶段长短因品种和环境而异,有的几乎无休眠期,有的1~2个月,长者达4个月;发芽期:种薯解除休眠后开始萌芽,直至幼芽出土。该阶段需要25~35天(春季)或10~20天(秋季);幼苗期:从出苗到第六或第八片叶子展开。这个阶段通常持续15~20天;发棵期:从团棵开始到主茎顶叶(第12或第16叶)完成,这个阶段通常需要25~30天。此时,地下茎尖端变粗,块茎开始形成;结薯期:初期茎叶生长渐缓,块茎体积迅速增长,尤以开花期的10天内膨大最快。继而叶片开始衰老变黄,甚至脱落,块茎体积基本稳定,但因积累淀粉而不断增重。这个阶段通常需要30~50天;成熟期:当50%的植株茎叶枯黄时,马铃薯地上、地下部分均已停止生长,标志着马铃薯的成熟。

种植技术及注意事项主要包括:

选地与整地:选择土质肥沃、疏松、排水通气良好的微酸性土壤地块种植。

种薯处理:选用合格脱毒种薯,播前催芽。

播种:在适应区10厘米土层温度稳定通过10℃时播种。

田间管理:做好田间管理,及时中耕培土,加强病虫草害防治,成熟后适时收获。

注意事项:注意脱毒种薯生产质量;病虫草害高发地区及年份,要注意及早防控;收获后尽量避光运输和贮藏。


马铃薯生育期


四、营养价值及应用

马铃薯产量因地区、品种、种植技术等因素而异,全国马铃薯平均产量接近为1400千克/亩。近年来,随着新品种的选育及种植技术的优化,马铃薯单产水平逐年提升,部分地区马铃薯单产可达8000千克/亩以上。

马铃薯营养全面均衡,是满足人们多样化需求的优质食物资源和重要的粮食作物。马铃薯块茎中含有人类健康必需的营养成分,除含有可提供人体日常所需能量的碳水化合物之外,还含有优质的蛋白质、传统主粮缺乏的赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸、多种矿物质如高含量的钾、多种B族维生素,而且低脂低热、高膳食纤维,被誉为十全十美的食物。马铃薯中还含有传统主粮稻米和小麦所没有的维生素C和类胡萝卜素,具有抗氧化功能;高钾低钠可维持体内酸碱平衡,有助于降低人们高血压和中风的发病风险;脂肪含量仅0.1%~1.1%;蛋白质营养价值高、品质与鸡蛋相近,易被人体消化吸收,优于其他主粮作物,且蛋白质中含有18种氨基酸,其中有人体不能合成或合成速度无法满足需要、必须从食物中摄取的8种必需氨基酸。

马铃薯在中国居民膳食结构中发挥了重要作用,历经几百年的时光,中国百姓餐桌上的马铃薯,已成为众多独具特色的地方美食;马铃薯可以加工成多种食品,如薯条、薯片、马铃薯淀粉等;马铃薯的茎叶和加工副产物可以用作动物饲料;马铃薯淀粉可以用于制造纸张、胶粘剂、涂料等工业产品;马铃薯可以用于生产生物乙醇等生物燃料。

薯条


薯片


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马铃薯全粉


五、学院科研成果

东北农业大学农学院马铃薯研究较早,从1948年建校(前身东北农学院)时起,在国内最早开始马铃薯育种教学和科学研究工作,培养了马铃薯方向博、硕士研究生200余名,遍布国内马铃薯产业诸多领域和主产区域。

自“六五”以来,主持和承担了国家和省部级各类科技计划项目40余项,发表论文200余篇,育成东农系列各类型马铃薯品种20余个,曾获“全国科学大会奖”、“国家科技进步奖”、“黑龙江省科技进步奖”等各类主要科技奖励10余项。选育的极早熟东农303是我国薯粮套、复种的最佳品种,曾在全国23个省市地区推广种植,是我国一季早期上市、二季栽培、商品出口、加工利用的当家品种之一。近年来育成突破性国审加工型品种东农310,于2016年被原农业部推荐为农业主导品种,2023年入选农业农村部首次发布的《国家农作物优良品种推广目录》。


代表性品种:东农310


代表性品种:东农317