[摘要]马铃薯是茄科茄属的一年生草本植物，栽培的马铃薯为四培体，是从窄小的种质库中选育出来。马铃薯是典型的无性繁殖作物，其产品器官是变态的茎——块茎。
1器官功能与产量形成的关系
1.1根系
生产上马铃薯用块茎繁殖时，只有须根。马铃薯栽植后，首先在芽眼的幼苗基部长出芽眼根，也叫初生根；在植株地下茎节上发出的根叫匍匐根。在育种上用种子繁殖时，植株有细长的主根和分支的侧根。一般根系入土深度在70cm以内，长者可达1m以下，属于浅根作物。根系主要是从土壤中吸收水分和矿物质营养，根系发达是地上部植株健壮生长的基础。通常土层深厚疏松，氧气充足有利于根系的生长。匍匐根对磷的吸收能力较强，运转速度较快，吸磷后3h可到达块茎，16h到达30～50cm高出的叶部。
1.2茎
马铃薯的茎分地上和地下两部分。地上茎多直立，也有生长后期略呈倾斜匍匐的。茎高一般在30～150cm，早熟品种矮小、节间短、分支少，茎基部无分支；晚熟品种高大、节间长、分支多，基部有分支。茎内有叶绿素，有时花青素较多。主茎的粗细决定疏导组织的发达程度，通常主茎粗度与块茎大小成正相关，即茎越粗，疏导组织越发达，物质运输速度快，有利于块茎的膨大而形成大薯。因此，生产上每穴主茎数不宜过多，并要采取相应措施，促使主茎生长粗壮。主茎地下部分为结薯部位。主茎地下部可形成匍匐茎的一段叫结薯层次，结薯层次的多少直接影响块茎和产量。结薯层次与品种熟性、播种深浅、覆土厚薄、土壤湿度及培土及时与否有关。一般早熟品种结薯层次在3～4层，中熟品种5～8层，晚熟品种可多达8～9层。
匍匐茎是由地下茎节上的腋芽伸长而形成的，有向地性和背光性，略呈水平伸长。早熟品种匍匐茎较短，为3～10cm,晚熟品种较长，可达30cm左右。匍匐茎短，表现结薯集中，易于收获。匍匐茎若在生长早期遇高温而露出土面，则变成地上茎，着生绿叶和分支。地下茎节上所形成的匍匐茎随每穴主茎数和地下茎节数增多而增加。在一定范围内，匍匐茎多，块茎产量高。但是，匍匐茎的成薯率仅为50%～70%,最下面的几层匍匐茎易膨大成为块茎。较长的日照、土层疏松和土壤湿度适宜均有利于匍匐茎的伸长。
块茎是由匍匐茎顶端累积养分膨大而成的。块茎上有螺旋状排列的芽眼，顶部芽眼较多，基部较少。由于顶端芽眼组织比基部年幼，富含水分和养分，输导组织又发达，并与髓部相通，故萌芽快，芽粗壮，具有顶端优势，利用顶芽栽植，有增产趋势。芽眼中有1个主芽和3个副芽，萌芽时主芽首先萌发。一般主芽粗壮，生产上应注意利用主芽。育种上为了扩大繁殖系数，可充分利用副芽。
1.3叶
马铃薯的初生叶为单叶、全缘、颜色较深。随着植株生长，逐渐形成奇数羽状复叶。一般主茎上的复叶为12～16片。叶片是光合作用的主要器官，叶面积大，维持功能期长，有利于物质生产和积累，块茎产量高。马铃薯单株叶面积，早熟品种在0.3～0.5m2，中晚熟品种在0.4～0.7m2，马铃薯群体叶面积指数在4左右为宜。一般情况下，马铃薯叶的净光合生产率为5～6g/m2·d，高者可达20g/m2·d。
1.4花和种子
马铃薯的花序为聚伞花序。早熟品种花期较短，约一星期左右，中晚熟品种花期长达一个月左右。花期长，块茎形成盛期长，产量高。马铃薯的果实为浆果，每个果实内有种子80～300粒，种子很小，千粒重在0.4～0.6g。生产上马铃薯的花和浆果无利用价值，徒耗养分，因此早期摘蕾有增产作用。
2生长发育及对环境条件的要求
马铃薯生育期变化为70～180d，多者为80～150d。早熟品种为70～100d，中熟品种为100～120d，晚熟品种为120～180d。辽西北地区由于无霜期在120～140d，有些地区可种晚熟品种，实行一季作。马铃薯的生育期可分为四个时期：萌芽期、幼苗期、发棵期和结束期。在收获后至播种前有一段休眠期。
2.1萌芽期
由播种至出苗称萌芽期，由于播种后气温（土温）的不同，变化于15～30d。度过休眠的块茎在适宜的温度（最低为5℃，最适宜为15～17℃）、空气和湿度下，幼苗便可萌动。马铃薯萌芽阶段对土壤水分要求严格，因为母薯含水在70%以上，足够幼芽生长需要。但是，若土壤过干，会发生水分倒吸现象，使幼芽失水而干枯。幼芽萌动温度可作为确定播期的参考指标。播种过早，土温低而湿度大，种薯易染病，幼芽生长受抑制。出苗3～4d后，植株进入完全独立生活的幼苗期。
2.2幼苗期
幼苗期也称茎叶生长期，即从出苗到第6叶或第8叶展平，大约经20～30d。马铃薯幼苗期，根系向土壤深层扩展，茎叶开始迅速生长。幼苗出土后7～10d，地下茎节上的腋芽开始伸长形成匍匐茎，同时在匍匐茎的四周发生4～5条匍匐根。如果马铃薯在幼苗期形成强大的根系和较大的叶面积，将为块茎形成和膨大奠定良好的物质基础。马铃薯茎叶生长要求的最适宜温度为21℃，较低夜温有利于叶片生长。气温降到7℃以下，茎叶停止生长，-1℃时茎叶冻死。温度超过30℃，呼吸消耗2～5倍于30℃以下。幼苗期土壤水分过多延迟结薯，因此幼苗期需水量不多，约占全生育期总需水量的10%～15%。较长日照和充足光照对茎叶生长和匍匐茎伸长有利。
2.3发棵期
植株从6叶或8叶到12叶或16叶展开，早熟品种以第一花序开花封顶，晚熟品种第二花序开花为发棵期结束的形态标志，此期历时一个月左右。发棵期茎叶旺盛生长，叶面积扩展到总叶面积的50%（晚熟品种）或80%（早熟品种）以上，根系继续扩大，块茎逐渐膨大至直径3cm左右。生长中心由同化器官建立向产品器官——块茎的生长转移。发棵期是建立强大同化系统的重要阶段，也是决定块茎数目的关键时期，对水分和养分需求量明显增加。
2.4结束期
当植株开始开花，茎叶生长变慢，基部叶片开始变黄和枯落，块茎迅速膨大。开花盛期块茎膨大最快，大约有50%的产量形成是在开花期的10d左右。如果在块茎形成盛期环境条件适宜，每穴马铃薯1d可增重20～50g。花期结束以后，块茎以淀粉积累为中心，重量在不断增加，但块茎体积不再增大。马铃薯块茎形成的最适宜温度为15～18℃，超过25℃时，匍匐茎多但块茎小而畸形，产量低。29℃以上，块茎呼吸消耗超过养分累积，块茎停止生长。据实验，结薯期间的日平均温度比适温升高1℃，每公顷块茎产量减少525～600kg。气温降到0℃以下块茎受冻害。
块茎形成期对水分需求量逐渐增大，块茎膨大盛期达到需水高峰，要求土壤湿度为田间持水量的80%左右。马铃薯生长期内，降雨量达到300～450mm，且分布均匀，即可保证对水分的要求。块茎形成期吸收的氮为全生育期的40%，磷为50%，钾为60%，达到吸肥高峰。马铃薯块茎形成对光照的反应不及。对温度的反应敏感，短日照可促进块茎形成，块茎整齐，皮光滑、色深，植株早熟。光照时数在10h左右，块茎同茎叶比率最高，但块茎绝对产量低。光照时数保持在13h左右，块茎与茎叶比为1.5～2.0，块茎产量最高。一般早熟品种喜长日照，晚熟品种喜短日照。
2.5休眠期
马铃薯块茎因夏季高温或秋末低温而转入休眠状态。休眠期长短和休眠强度因品种和环境条件而异。较高的温度和适宜的湿度可使休眠期缩短，而在1～3℃的低温条件下，多数品种可以保持长期休眠不发芽，保证种薯质量或使用品质。在二季作繁种时，可采用0.5ppm的赤霉素浸种10～15min打破休眠，然后高温高湿催芽。但是要注意，有的品种不宜打破休眠。
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