本书介绍马铃薯的理论生长和产量,并确定限制产量的因素,以达到集成技术并实现技术优化的目的;介绍马铃薯脱毒体系建设和快繁技术;简要介绍鲜薯储藏设施和技术及加工,特别是针对秋作种薯进行物理储藏和播前处理以提高产量的有效技术。以我国马铃薯四大主产区之一的西南混作生态区特殊生态条件的不同品种类型对温度、光照强度及光周期的反应,揭示不同环境条件下马铃薯生长和产量的异同,不同栽培技术对作物、薯块生理生化和营养品质的影响及土肥条件要求。阐述马铃薯两大亚种的生理生态特性、品种选育的常规技术和现代分子生物技术的目的性。总结论述影响产量的计算机模拟模型和相应技术决策支持系统。
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毕业于四川农业大学(1983学士)、菲律宾大学(1989硕士)、荷兰瓦赫宁根大学(1997博士)现任四川省农科院薯作中心主任、农业部马铃薯专家指导组成员、国家现代农业产业技术体系岗位专家,获四川省科技进步一等奖(2013-01-20-R01,排名第1),甘肃省科技进步一等奖(排名第4,编号2011-J1-001-R4),农业部丰收合作奖(编号FH-2013-02-02R,排名第2)。国际马铃薯晚疫病组织(GILB)执委、中国马铃薯专业委员会栽培生理学部主任、《中国马铃薯》杂志常务编委、《欧洲马铃薯杂志》海外编委。
目录
第1章 马铃薯理论产量(潜力) 1
1.1 种植体系 1
1.2 马铃薯的理论产量和实际产量 1
1.3 产量潜力 3
1.4 有效光能的吸收 6
1.5 光能利用率 6
第2章 马铃薯脱毒种薯快繁体系 8
2.1 脱毒种薯的增产作用和繁育状况 8
2.2 脱毒种薯技术体系存在的主要问题 8
2.3 国内外马铃薯种薯体系的比较分析 9
2.3.1 世界主要种薯体系的差异 9
2.3.2 供种体系的影响因素和计算 10
2.3.3 存在的主要问题和发展前景 10
2.4 我国马铃薯种薯生产技术及其发展趋势 11
2.4.1 马铃薯种薯生产技术的4个发展时期 11
2.4.2 发展趋势 12
2.5 四川省马铃薯种薯生产的发展 12
2.5.1 脱毒苗和原原种快繁技术的发展 12
2.5.2 种薯繁育体系和质量监控体系 13
2.5.3 种薯处理和储藏 13
2.6 马铃薯脱毒种薯快繁技术及其数量经济关系研究 14
2.6.1 组培快繁数量分析 14
2.6.2 种植效益研究 15
2.7 马铃薯脱毒苗规模化生产的污染控制 16
2.7.1 环境因素 16
2.7.2 操作管理因素 17
2.8 脱毒原原种生产技术 18
2.8.1 基质原原种生产技术 19
2.8.2 雾培原原种生产技术 19
2.9 雾培原原种生产的影响要素 20
2.9.1 环境因素 20
2.9.2 营养配置 21
2.9.3 管理措施 21
2.9.4 设施配备 22
2.9.5 抗逆性研究 22
2.9.6 雾培原原种储藏 23
2.9.7 其他因素 23
2.10 脱毒马铃薯原种生产技术要素 23
2.10.1 地块选择 23
2.10.2 种植密度 24
2.10.3 生产管理 24
2.11 脱毒马铃薯生产种生产技术研究 25
第3章 马铃薯种薯生产的生理生态研究 27
3.1 马铃薯高效脱毒快繁技术进展 27
3.1.1 改进组培室光源 27
3.1.2 马铃薯脱毒试管苗繁殖量效率研究 28
3.1.3 山梨醇对马铃薯试管苗低温保存的效应 30
3.1.4 多效唑对马铃薯试管苗叶片与茎段愈伤组织诱导与分化的影响 32
3.2 马铃薯试管薯繁育技术研究 34
3.2.1 培养条件和品种对马铃薯试管薯的影响 34
3.2.2 高温长日照下多效唑对马铃薯试管苗衰老及试管薯形成的影响 37
3.3 基质原原种生产技术研究 40
3.4 水培壮苗技术研制创新 45
3.4.1 炼苗时间对移栽成活率的影响 46
3.4.2 温度对脱毒移栽苗水培的影响 46
3.4.3 密度和营养液对脱毒苗水培的影响 47
3.5 雾培脱毒原原种生产技术研制创新 50
3.5.1 可调控式立体高效雾培脱毒原原种繁育技术体系 50
3.5.2 雾培生产物联网系统 50
3.5.3 雾培设施改进 50
3.5.4 雾培原原种生产定植密度优化 51
3.5.5 雾培原原种生产氮素水平调控 53
3.5.6 雾培原原种生产收获方式和喷施频率研究 58
3.5.7 喷施频率及营养液EC值对雾培原原种生产的影响 59
3.5.8 理想的雾培原原种生产水培定植苗 60
3.5.9 雾培原原种生产不同熟性品种对苗源的需求 61
3.5.10 雾培原原种生产铵硝比调控 67
3.5.11 叶面喷施GA3对雾培原原种生产的效果研究 71
3.5.12 雾培群体光能转化率 73
3.6 脱毒原原种储藏技术研究 73
3.7 脱毒原种扩繁技术研究 77
第4章 马铃薯温光生理生态反应 83
4.1 温光对马铃薯生长发育的影响 83
4.1.1 温度对马铃薯生长发育的影响 83
4.1.2 光照强度与光周期对马铃薯生长发育的影响 85
4.1.3 温光对马铃薯块茎形成和发育机理及调控技术研究 86
4.2 氮肥对马铃薯光合特性及叶绿素荧光特性的影响 89
4.2.1 对光合特性的影响 89
4.2.2 对马铃薯叶绿素荧光特性的影响 90
4.3 氮营养对马铃薯叶片叶绿素含量光谱植被指数估测 92
4.3.1 不同氮处理马铃薯叶绿素与叶片光谱反射率的相关性分析 93
4.3.2 马铃薯叶绿素含量预测模型的构建 94
4.4 施氮对马铃薯块茎形成期光合特性的影响 97
4.4.1 施氮水平对马铃薯中期光合产量、叶片SPAD值及产量的影响 97
4.4.2 施氮水平对叶片光合参数的影响 98
4.4.3 施氮水平对光合速率日变化的影响 99
4.5 马铃薯种薯生理年龄及其时空调控模式 101
4.5.1 种薯来源对不同海拔春作马铃薯生长和产量的影响 102
4.5.2 种薯来源对低海拔秋作马铃薯生长和产量的影响 102
4.5.3 种薯来源对高海拔秋作马铃薯生长和产量的影响 103
4.5.4 种薯生理年龄对马铃薯生长和产量的影响 104
4.6 储藏散射光对种薯质量调控和产量的影响 105
4.6.1 变绿率 106
4.6.2 平均出芽率 106
4.6.3 单个薯块出芽数及平均芽长 108
4.6.4 腐烂率 110
4.6.5 单个薯块重损失量及损失量比重 110
4.6.6 各性状相关分析 110
4.6.7 群体生长与薯块产量 112
第5章 马铃薯大田栽培生理 113
5.1 马铃薯营养生理 113
5.1.1 马铃薯需肥特点 113
5.1.2 四川不同季节马铃薯对氮肥的需求 114
5.1.3 马铃薯高产栽培中的氮肥生理 117
5.1.4 肥料对马铃薯块茎发育中内源激素及多胺的影响 120
5.2 种植密度对四川春、秋季马铃薯生产的影响 123
5.2.1 不同密度对春、秋季马铃薯干物质生产的影响 124
5.2.2 不同密度下春、秋季马铃薯产量及其构成 125
5.2.3 密度对不同生态区马铃薯产量构成及块茎空间分布的影响 126
5.3 马铃薯种植密度的进一步研究 131
5.3.1 种薯大小和种植密度对马铃薯生长和产量的影响 131
5.3.2 单位面积发芽数调整为相同时种薯大小对马铃薯产量的影响 132
5.3.3 单位面积发芽数调整为相同时种薯大小对马铃薯植株光合作用的影响 133
5.3.4 种薯主茎数与马铃薯产量的关系 134
5.3.5 种薯大小对春季马铃薯植株性状及产量的影响 134
5.3.6 种薯大小对秋季马铃薯植株性状及产量的影响 137
5.3.7 种薯切块和整薯种植对秋季马铃薯的生产效应 139
5.4 马铃薯群体密度的本质概念、重新定义和生产应用 142
5.5 有机肥对马铃薯生产效应的影响 143
5.5.1 提高块茎品质和产量 143
5.5.2 有机肥降低对马铃薯重金属污染下的危害 144
5.5.3 黄腐酸-腐殖酸有机肥对马铃薯产量的影响 148
第6章 马铃薯育种的生理生态特性及相应措施 151
6.1 马铃薯两大亚种的反应 151
6.2 马铃薯育种的生理生态特性及研究 152
6.2.1 马铃薯杂交制种的栽培生理生态研究 153
6.2.2 成都平原马铃薯品种比较 155
6.2.3 马铃薯无性一代植株性状相关性及通径分析 158
6.2.4 马铃薯一、二季种主要性状及产量变化规律研究 161
6.2.5 酸性土壤上冬马铃薯品系农艺性状的主成分分析及聚类分析 164
6.2.6 马铃薯晚疫病阶段性进展及水平抗性新群体材料研究 169
6.3 品种选育及技术 171
6.3.1 马铃薯实生种子的研究和应用 172
6.3.2 灰色关联分析应用 175
6.3.3 品种选育 179
6.4 马铃薯分子生物学的研究 180
6.4.1 四川省马铃薯遗传多样性研究 180
6.4.2 马铃薯实质派生品种鉴定的基因组学技术创新研究 181
6.4.3 马铃薯半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因在晚疫病抗性中的研究 187
6.4.4 油菜素内酯合成和信号转导基因在马铃薯块茎储藏期间的表达变化和对其萌芽的影响 189
6.4.5 低温胁迫诱导马铃薯表达基因的染色质开放及二价组蛋白H3K4me3- H3K27me3修饰 195
6.4.6 中国马铃薯后基因组学创新育种平台建设策略探讨 213
6.5 植物基因工程发展概况和未来趋势 217
6.5.1 转基因作物及其食品概况 217
6.5.2 基因编辑技术发展 219
第7章 西南混作生态区马铃薯生产特性和栽培研究 221
7.1 马铃薯高产栽培基本技术 222
7.1.1 选地与整地 222
7.1.2 选用优质种薯 223
7.1.3 适时播种 225
7.1.4 合理密植 225
7.1.5 间套作和轮作 226
7.1.6 平衡施肥 226
7.1.7 科学管理 227
7.1.8 适时收获 228
7.2 不同季节马铃薯高产栽培技术要点 229
7.2.1 马铃薯栽培40字关键技术措施 229
7.2.2 四川省春马铃薯发展和栽培技术要点 229
7.2.3 四川省秋马铃薯的发展和栽培技术要点 231
7.2.4 四川省冬马铃薯概况 234
7.3 马铃薯高效栽培技术研究 237
7.3.1 多目标综合评价和灰色局势决策的研究 237
7.3.2 一、二季种产量灰色关联度分析比较 241
7.3.3 覆膜栽培对冬作马铃薯防寒作用的影响 243
7.3.4 凉山州马铃薯‘青薯9号’早春(冬)作栽培技术研究 246
7.3.5 薯种类型与肥料配比对马铃薯性状及产量的影响 247
7.3.6 不同生物有机肥对马铃薯产量及商品性状的影响 250
7.3.7 西藏高产优质马铃薯新品种筛选及稳产性研究 251
7.4 马铃薯大田病虫害防控 254
7.4.1 四川省马铃薯主要病虫草害发生现状与防控对策 254
7.4.2 重庆马铃薯青枯病发生情况 257
7.4.3 晚疫病杀菌剂的筛选 258
7.4.4 马铃薯晚疫病预警系统 261
7.4.5 中国马铃薯化肥农药的使用现状 266
7.5 马铃薯立体高产高效栽培技术 271
7.5.1 马铃薯立体高效种植概述 271
7.5.2 不同作物搭配的立体种植技术 273
7.5.3 四川地区主要立体种植模式 276
7.6 西南一、二季混作区马铃薯全程机械化生产模式 278
7.6.1 机械化模式概述 278
7.6.2 机械化应用技术路线 278
7.6.3 农机农艺配套 279
7.6.4 不同机具配套的生产效率 280
7.7 薯类储藏和加工 281
7.7.1 薯类储藏条件及设施 281
7.7.2 薯类储藏技术 283
7.7.3 薯类加工 287
7.8 四川省各区域马铃薯产业发展情况 289
7.8.1 四川省马铃薯产业发展 289
7.8.2 川东北丘陵区马铃薯产业存在的问题与建议 292
7.8.3 凉山州马铃薯产业发展现状与对策 294
7.8.4 甘孜州马铃薯脱毒种薯优势产业的现状和前景 298
第8章 马铃薯生产的(技术)决策支持系统 301
8.1 决策支持系统的作用 302
8.2 常规试验和决策支持系统的特点 302
8.3 决策支持系统的内容 302
8.4 决策支持的种类 303
8.4.1 宏观策略性决策 303
8.4.2 具体决策 303
8.5 晚疫病的预警决策支持系统的应用 304
8.6 决策支持系统中的重要因素:产量和品质 304
8.7 未来决策支持系统的发展 305
参考文献 306
彩图 323