农业生态条件对马铃薯的影响

摘要：影响马铃薯产量与品质的因素很多，如栽培品种的基因型，栽培区域的农业生态条件等。马铃薯块茎的产量、淀粉含量和还原糖含量等性状属于数量性状，受农业生态条件的影响很大。栽培技术最终都归结为通过马铃薯生长环境条件的改变来影响马铃薯的产量和品质。国内外马铃薯研究者对影响马铃薯产量与品质的环境条件进行了大量研究，并获得了一些有规律的结果，下面综述一下前人关于影响马铃薯产量及品质的农业生态因素。

关键词：农业；马铃薯；生态条件

中图分类号： S532 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-08-51-2

1 水分

马铃薯对水分最为敏感，在整个生育期需要大量的水分。水分供应不当，容易造成块茎产量和品质下降，合格薯率降低，薯块畸形、空心、内部异色，病害严重，如苗期黑胫病等。

在马铃薯块茎形成期随着茎叶的生长和块茎的形成，对水分的需求量不断增加，要求土壤经常保持疏松、通气良好的状态，这样才有利于块茎形成、根系扩展和壮苗发棵；该时期一般应维持田间最大持水量的70%～80%，至该期结束时，土壤水分应适当降低，以利转入块茎增长期。以细胞体积增大为主的块茎膨大期，除要土壤疏松透气以减少块茎生长过程中挤压土壤所消耗的能量外，还要经常保持土壤有充足的水分供应，因为细胞的增大靠细胞壁伸展，细胞壁的伸展与其弹性有关，而对细胞壁弹性有影响的除了胞壁结构物质外，细胞内液泡的充水有重要作用。对土壤缺水最敏感的时期是块茎增长初期。所以，在块茎增长期使土壤始终保持田间最大持水量的80%～85%是最适宜的。该期土壤水分供应不匀及温度剧烈变化都会使块茎形态正常形成受到影响，形成畸形块茎，从而造成产量和品质降低。块茎形成期到块茎膨大期，充足的水分可加速叶面积扩展进程，提前达到最适叶面积，促进早熟。

2 温度

马铃薯在其系统发育过程中，形成了喜欢冷凉的条件，许多资料都指出只有在冷凉条件下才有利块茎的形成。7℃～21℃就能形成块茎，形成块茎的最适温度是15℃～18℃，超过21℃就会抑制，块茎生长速率显著降低。在高温下形成的块茎，形状不整齐，表皮粗糙，表皮色深，日平均温度超过24℃就严重受抑，29℃就停止。Burt指出，把植株于7℃或7℃以下，7d就能诱导块茎发育。乌克兰蔬菜和马铃薯研究所试验，在18℃、25℃和27℃水平上载植马铃薯，结果25℃土温中块茎产量降低15%，而在27℃下块茎产量降低大约40%，且夜间温度比白天温度的影响更大。

据报道，在马铃薯植株生长期间，温度增加会使叶面积变小，薯块数减少和薯块重下降。在土壤含氮高，水分不良和辐射低时会加重这种效应。温度增加可以不同方式影响薯块产量。试管结果表明，温度增加对植株生长和最终产量的影响是由土温，气温，辐射和光照期长度间的复杂互作决定的。

有些研究者报道，在控制的试验条件下，气温高于30℃。同化速率明显下降，在这些研究中，碳同化率的下降与生长和产量的下降是完全相关的。

3 日照

就块茎发育来说，其中安第斯栽培种（S.andigena）对短日照要求很严格，若在长日照条件下，只有匍匐茎生长，而不形成块茎，只有经过7～14d的短日照处理才能形成块茎。就块茎发育来说，马铃薯普通栽培种（S.tuberosum）是经过人们在长日照条件下所选择出来的栽培种类型，对光照长度的要求已不严格，但仍能表现出在短日照条件下能促进块茎形成的特点。

研究表明，马铃薯是喜光作物，需要强光照，栽培的马铃薯品种基本上都是长日照类型的。有人研究了光照及不同光源对试管块茎的影响，结果显示，每天光照8h的处理比每天16h处理的试管块茎数量显著增多。柳俊等（1994）研究表明，在试管苗生长4周后2d的全黑暗处理，再进行短日照诱导块茎膨大与直接在短日照条件下诱导的处理比较，其单株块茎形成数显著增多。有人认为，块茎鲜重，干重和淀粉含量的日增量无规律可循，会因天气的变化而变化，日照时数长则增量高，若遇连阴雨则日增量降低。

4 土壤环境因子

马铃薯对土壤的适应范围较广，最适合马铃薯生长的土壤是轻质壤土；粘重的土壤种植马铃薯，要掌握中耕、培土的墒情，以防止土壤板结；沙性大的土壤种植马铃薯，应增施肥料。

4.1 土壤质地

马铃薯对土壤的要求虽不严格，但以表土层深厚，结构疏松、排水通气良好和富含有机质的土壤为最适宜，特别是空隙度大，通气良好的土壤，才能满足根系发育和块茎增长对氧气的需要。

关于通过加深耕作深度，改变土壤质地的研究前人作了大量的研究工作：

用深松铲疏松土壤，加深耕层而不翻转土壤，能达到调节土壤三相比，改善耕层土壤结构，减轻土壤侵蚀，提高土壤蓄水抗旱的能力。与传统耕作相比，深松能提高土壤蓄水能力、增加土壤含水量、增加作物产量并能大大减少径流和水土流失。

土壤在较长期缺水情况下大水漫灌，经常保持土壤湿润对马铃薯产量会有促进作用。“常干旱”处理和“常湿润”处理对马铃薯淀粉含量影响不显著。水分亏缺抑制或延迟块茎萌发，减少了功能叶面积和光合速率，缩短了植株绿色体的持续期。

4.2 土壤水分

通过对8个马铃薯品种在三个生育时期进行短时的土壤水分胁迫处理，得出结论：生育早期和中期的土壤水分胁迫对马铃薯的块茎产量产生了负面影响，生育中期的水分胁迫表现出降低了块茎比重。土壤在较长期缺水情况下大水漫灌，经常保持土壤湿润对马铃薯产量会有促进作用。干旱对块茎品质也产生重要影响。只要持续三天，就会产生块茎的缺陷，土壤水分的旱涝波动，易使块茎产生纵裂缝。

4.3 土壤肥料

马铃薯对肥料的要求高，是高产作物。吸收最多的矿质养分为K、N、P。发棵期吸收量最大。马铃薯植株体内氮素的含量是随着生长发育的进程以及器官的不同而变化。但在生育的中期需要量较多，前期和后期需要量较少。

干旱生态条件下，速效钾对马铃薯产量影响最大，有机质和速效磷也有较高作用，速效氮有负作用，干旱年栽培马铃薯应选择钾、有机质、磷含量丰富的土壤。在施肥结构中，应注重钾肥的施用，并配合有机肥和磷肥，有利于提高产量。丰水生态条件下，速效氮对马铃薯产量影响较大，速效钾也有较高作用，有机质作用较小，速效磷有负作用。丰水年份栽培马铃薯应选择氮、钾、有机质含量丰富的土壤，在施肥结构中，应注重氮肥的施用，并配合钾肥和有机肥，有利于提高产量。

综上所述，在不同的农业生态环境下马铃薯的产量与品质有不同的表现。国内外学者研究农业生态环境对马铃薯的影响，多数研究因素比较单一。目前，关于不同栽培方式下，影响马铃薯产量及品质的土壤环境的较全面的研究未见报道。

参考文献

[1]陈伊里，王凤仪，吕文河主编.1997.马铃薯高产栽培技术.黑龙江科学技术出版社.20.

[2]李军，李长辉等.2004.土壤通气性对马铃薯产量的影响及其生理机制.作物学报.30（3）：279～283.

[3]宋学锋等.2003.气候条件对马铃薯产量的影响，中国农业气象.24（2）：35～37.

[4]孙继英.2005.黑龙江省马铃薯单产偏低的原因及高产栽培技术.中国马铃薯.19（1）：43～45.

作者简介：张铁强（1980—），男，黑龙江人，黑龙江省农垦科学院经济作物研究所助理研究员，研究方向：马铃薯栽培研究和种薯繁育。