馬鈴薯生長發(fā)育特點(diǎn)及對環(huán)境條件的要求

作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫走進(jìn)馬鈴薯馬鈴薯生產(chǎn)技術(shù)項(xiàng)目組2014.7馬鈴薯生長發(fā)育特點(diǎn)及對環(huán)境條件的要求作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫馬鈴薯的植物學(xué)特征馬鈴薯是茄科茄屬一年生草本植物，全株可分地上和地下兩大部分，地上部分有莖、葉、花、果實(shí)和種子，地下部分有根、匍匐莖和塊莖。1.根馬鈴薯一般用塊莖和芽條繁殖，沒有主根，只在主莖的基部緊靠芽眼的部分發(fā)生吸收根系，同時(shí)在匍匐莖的莖節(jié)周圍形成不定根，這些不定根大部分分布在土壤表層中（干旱年份，其深度可達(dá)到70厘米），水平伸展30厘米左右，一般早熟品種根系入土淺，但耕作措施和土壤水分狀況對根系的分布影響很大。2.莖馬鈴薯的莖由主莖、匍匐莖和塊莖構(gòu)成。（1）主莖：主莖是由塊莖芽眼中抽生出來的枝條所形成的，分地上部分和地下部分。地上部分的莖近似多棱形，其邊上有翼，是識別馬鈴薯品種的標(biāo)志。莖高50~100厘米，分枝4~8個(gè)。主莖一般直立，莖上的腋芽能形成分枝。早熟品種的莖桿細(xì)小，節(jié)間短，分枝較少且多數(shù)分枝在莖的上部。中晚熟品種植株高大，節(jié)間長，分枝多且分枝多在莖的基部。主莖的地下部分莖節(jié)上的腋芽能發(fā)生側(cè)枝，稱為匍匐莖。（2）匍匐莖：匍匐莖略呈水平向外生長，入土不深，其形態(tài)因品種而異。播種的深淺、覆土的薄厚、土壤的干濕、培壟是否及時(shí)等，都可以影響葡萄莖的形成。一般地下主莖有6~8節(jié)，每節(jié)上都能發(fā)生匍匐莖，但只有最下邊幾層匍匐莖的頂端才能膨大成塊莖。（3）塊莖：地下匍匐莖的末端節(jié)間極度短縮，積累大量養(yǎng)分形成塊莖——塊莖是莖的變態(tài)。塊莖的顏色、形狀因品種而異。塊莖上有芽眼，每個(gè)芽眼里有一個(gè)主芽，兩個(gè)以上的副芽，主芽先萌發(fā)。副芽受抑制，呈休眠狀態(tài)，當(dāng)主芽被破壞時(shí)，副芽開始萌發(fā)，根據(jù)這一特點(diǎn)，可充分利用副芽，提高繁殖系數(shù)。塊莖頂部，芽眼密集，富含水分和營養(yǎng)，輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，有頂端優(yōu)勢，以頂芽繁殖，生育期一般能提前10天，增產(chǎn)幅度10~20%。塊莖表面有周表皮，周表皮外層木栓化，可防止薯塊水分、養(yǎng)分和病菌的侵入，土壤過分潮濕，影響木栓化的形成。塊莖內(nèi)的含氮物質(zhì)里有一種龍葵素，對人、畜有毒，當(dāng)100克塊莖中龍葵素的含量在20毫克以上時(shí)，食用和飼用都會引起中毒。光是促使龍葵素含量增加的重要因素，所以在栽培或貯存中應(yīng)避免塊莖見光變綠。3.葉初生葉為單葉，全緣、顏色較濃。隨著植株的生長，逐漸形成奇數(shù)羽狀葉，由頂小葉和幾對側(cè)小葉組成。葉互生，葉片上被有茸毛和腺毛，有減少水分蒸發(fā)和吸收水分的作用。4.花馬鈴薯的花為聚傘花序，花冠和花瓣呈五角形，柱頭短，呈二、三裂，花藥聚生，一般呈黃綠色或灰黃色，多數(shù)無受精能力，地上部不能自然結(jié)實(shí)，早熟品種花數(shù)少，花期短，有的品種只現(xiàn)蕾不開花，中晚熟品種的花序多，花期長。5.果馬鈴薯的果實(shí)為漿果，呈球形或橢圓形，每個(gè)果內(nèi)含種子80~300粒，種子扁平，種形為卵圓形；種子的千粒重0.4~0.6克。馬鈴薯種子休眠期長，當(dāng)年發(fā)芽率低，種子的壽命可保持10年以上。馬鈴薯種子也能繁殖后代，第一年形成實(shí)生苗，第二年以實(shí)生薯繁殖后代。馬鈴薯的生育周期1.發(fā)芽期：從塊莖上的芽開始萌發(fā)到幼苗出土，是馬鈴薯的發(fā)芽期。幼苗出土?xí)r，地下主莖有明顯伸長的6~8個(gè)節(jié)，所以發(fā)芽期的生長以地下主莖生長為主，并包含以后莖葉的分化，是馬鈴薯扎根、結(jié)薯、保證后期莖葉健壯生長發(fā)育的基礎(chǔ)，也是構(gòu)成產(chǎn)量的基礎(chǔ)。塊莖萌發(fā)出苗的時(shí)間與土溫有關(guān)，土壤10厘米深度溫度達(dá)到13~15℃時(shí)，從播種到出苗，需25~30天。塊莖萌發(fā)時(shí)所需的營養(yǎng)和水分，主要由種薯本身提供。2.幼苗期：從幼苗出土到現(xiàn)蕾一般為20~25天，此期為幼苗期。出苗之初莖葉生長量不大，但展葉速度很快。出苗一周后主莖的地下部的葉腋處就發(fā)生匍匐枝，半月左右地上主莖形成6~8片葉（第一葉序），此期為幼苗的前期，管理上要抓緊中耕促根，追肥壯稞。此后莖葉的生長量猛增，并開始形成側(cè)枝，待主莖上葉片分化到12~16片后，頂芽便進(jìn)入孕蕾期。地上部分出現(xiàn)花蕾時(shí)，地下匍匐莖已有一定數(shù)目，而且匍匐莖的頂端開始膨大，此期為幼苗期的后期，也稱為發(fā)稞期，要促控結(jié)合，秧稞健壯，但不徒長。幼苗期是以莖葉生長為中心的時(shí)期，也是為開花結(jié)實(shí)、塊莖形成和淀粉積累奠定基礎(chǔ)的時(shí)期。幼苗期生長要求的溫度為21℃，需要充分的光照、適宜的土壤水分（土壤含水量占田間最大持水量的60%）和豐富的氮素供應(yīng)，所以栽培上應(yīng)以促根、壯秧為中心，要早追肥、早灌水（尤其對早熟品種），多次中耕，疏松土壤，促使幼苗迅速生長和根系發(fā)育，并限制莖葉徒長，為地下塊莖豐收打下良好的基礎(chǔ)。3.產(chǎn)品器官形成期馬鈴薯產(chǎn)品器官形成期，又可分為三個(gè)時(shí)期。（1）塊莖形成期（現(xiàn)蕾期）：從現(xiàn)蕾到開花為塊莖形成期，地上部現(xiàn)蕾是地下部塊莖開始形成的標(biāo)志，塊莖的數(shù)目也是在這個(gè)時(shí)期確定的。此期是由莖葉生長為中心轉(zhuǎn)向塊莖的生長為中心的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從現(xiàn)蕾到開花這段時(shí)期，主莖和側(cè)枝并茂，花的發(fā)育迅速，塊莖不斷膨大。所以這個(gè)階段的生長中存在養(yǎng)分的制造、消耗和貯藏之間的矛盾，栽培上應(yīng)采取促進(jìn)與控制相結(jié)合的方法，以保證這三個(gè)過程的協(xié)調(diào)進(jìn)行。（2）塊莖形成盛期（開花期）：從開花始期到開花末期，也正是塊莖體積和重量快速增長的時(shí)期，尤其是在開花盛期。這時(shí)葉面積已經(jīng)擴(kuò)大到高峰，光合作用非常旺盛，對水分和養(yǎng)分的要求也是一生中最多的時(shí)期，并主要往塊莖輸送積累，一般在花后15天左右，塊莖膨大速度最快，每天每株增重達(dá)20~40克左右，大約有一半的產(chǎn)量是在此期完成的。塊莖形成期的長短與產(chǎn)量關(guān)系十分密切，主要受溫度、土壤水分和養(yǎng)分供應(yīng)的制約。因此，開花期管理，應(yīng)以保秧保薯為主，加強(qiáng)水肥管理，通過調(diào)整播種期來利用適宜的晝夜溫差，并保持土層松軟濕潤，而地上莖、葉壯旺而不衰，促進(jìn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)移。(3)塊莖形成末期（淀粉積累期）：當(dāng)開花結(jié)實(shí)結(jié)束，莖葉生長緩慢乃至停止，下部葉片開始枯黃，即標(biāo)志著塊莖進(jìn)入形成末期。此期以積累淀粉為中心，地上部制造和貯存的養(yǎng)分向塊莖中轉(zhuǎn)移，體積雖然不在增大，重量卻繼續(xù)增加，淀粉、蛋白質(zhì)和灰分也增加。同時(shí)塊莖周皮層的木栓組織增厚，內(nèi)外氣體交換困難，逐漸進(jìn)入休眠期。塊莖形成后期要求土壤濕度適中，光照充足，防止葉片早衰，促進(jìn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)。4.休眠期：塊莖的休眠是馬鈴薯在長期系統(tǒng)發(fā)育過程中形成的特征，休眠原因主要是新收獲的塊莖外層生有很密的栓層細(xì)胞，阻止空氣的透入，使呼吸減弱從而引起整個(gè)生理代謝過程減弱，使芽眼部分不能獲得所需要的營養(yǎng)物質(zhì)而進(jìn)行休眠。當(dāng)然，由于塊莖內(nèi)產(chǎn)生一種抑制芽的生長錐的細(xì)胞進(jìn)行分裂和生長的植物激素——脫落酸，是造成塊莖休眠的另一個(gè)原因。休眠期的長短，因品種而異，休眠期長的可達(dá)3個(gè)月以上，休眠期短的約1~2個(gè)月。不同品種不但休眠期長短有區(qū)別，而且休眠強(qiáng)度也不一樣，多數(shù)品種在成熟期后20天以內(nèi)，休眠強(qiáng)度很大，休眠不易打破。休眠期越短，塊莖越不耐貯存，休眠期越長，塊莖越耐貯存。馬鈴薯對環(huán)境條件的要求1.溫度馬鈴薯在4℃以上，塊莖上的芽就能萌動，在0℃以下塊莖受凍，這樣馬鈴薯塊莖的最佳貯存溫度為0℃~4℃。馬鈴薯喜歡冷涼氣候，塊莖上芽的最適萌發(fā)溫度為12℃~16℃，18℃~25℃發(fā)芽迅速。塊莖發(fā)育的適宜土溫是16℃~18℃，最高不超過21℃，高于25℃時(shí)不利于塊莖膨大。高溫會使塊莖停止生長，若再伴隨著干旱，會使塊莖表皮老化粗糙，淀粉含量降低，食用品質(zhì)下降，薯塊瘦小，并容易形成各種畸形薯。2.水分塊莖形成期是需水最多的時(shí)期，在結(jié)薯初期和盛期，土壤含水量為田間最大持水量的70~80%比較適宜，結(jié)薯末期，土壤含水量為田間最大持水量的60%為宜。所以早熟品種在地上部孕蕾期到開花末期，莖葉急速生長，塊莖大量形成，需水量最大；中熟品種自開花后直至莖葉停止生長前的整個(gè)階段，都屬塊莖膨大期，比早熟品種需水期更長。3.光照馬鈴薯是喜光作物，在生育期間，光照強(qiáng)度不足或栽植過密，植株互相遮蔭，會使莖葉徒長，塊莖形成延遲，抗病能力也降低。每天日照長短直接影響植株生長和塊莖的形成，長日照可促進(jìn)莖葉生長和現(xiàn)蕾開花，短日照有利于塊莖形成，在每天11~13小時(shí)日照下，莖葉發(fā)達(dá)，光合作