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实地考察日本马铃薯产业——北海道马铃薯为何能一枝独秀?

陆立银 齐恩芳 等 中国种业 2022-06-21




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据资料报道,2017年底,中国、印度、俄罗斯、乌克兰、美国、德国、孟加拉国马铃薯总产均在1000万t以上,中国为9920.56万t。


我国马铃薯总产很高

但单产一直是硬伤

……



日本2017-2018年马铃薯种植面积7.6万hm2,总产量231.5万t,单位面积产量居世界前十。而我国马铃薯种植面积是日本的75倍多,单位面积产量却排在世界中位偏后。


我国马铃薯产业发展与日本的差距在哪?


甘肃是中国马铃薯生产大省,为学习日本马铃薯组培快繁、种薯繁育、全程机械化生产、贮藏、加工等技术和先进的组织管理经验,作者一行赴北海道进行考察,并就目前存在的技术问题进行了深入研讨。

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对北海道马铃薯产业的认识


北海道是日本主要的鲜薯产地,约占国内产量的80%,生产、贮藏、加工等技术先进。


01

 # 马铃薯机械制造紧密结合生产应用



日本东洋农机公司主要生产马铃薯播种机、打药机、收获机,与大学和研究机构进行合作,是旱作农业机械制造商,在各领域均取得了成绩。




营销理念



① “客户紧密,地区紧密”的服务体系。日本东洋农机公司在北海道各地都建立了网络据点,构筑与客户的信赖关系,将客户的声音反映到产品中,将地区的特性融入到规格中,为满足用户各种各样的要求而展开机械生产。 


② 售后无忧。东洋农机公司体制完善,数千件维修零件齐全,熟练的售后服务人员分布在各个据点,每个时节维护、更换配件的服务车会迅速给顾客进行售后服务,另外冬季进行机器使用后的维护,保证从生产应用季节一开始机器就会充分发挥作用。 


③ 依据市场反馈不断改进机械。各地在使用中加强机械运行数据的反馈和信息交换,使提供机械的厂商及时得到反馈的信息,有利于机械的研发与改进。东洋农机公司在各地也召开技术培训会、意见交流会,通过各种信息交换,努力提高机械的操作灵活性。


02

 # 马铃薯种质改良成效显著



目前,日本马铃薯育种单位共有5家。

北海道农业研究中心
在育种中起主要作用
Calbee公司
主要选育用于薯片加工品种
北海道试验场
主要选育原料薯品种
长崎研发中心
主要进行日本南部两季作物品种选育
国立带广畜产大学马铃薯种质改良实验室
专门从事马铃薯种质资源创制和新品种选育工作

国立带广畜产大学2013年4月设立马铃薯种质改良实验室在新种质创制及育种的同时,开展马铃薯种质资源培训讲座,让人们知道马铃薯种质资源的重要性。


目前拥有从安第斯引来的野生资源材料200多个,冬季种植在温室中进行杂交改良,经过6年多的反复选种、观察、鉴定,通常收获30株进行产量比较,选育出95个新材料交付北海道农业研究中心继续选择。


作者供图




▲ 国立带广畜产大学马铃薯种质改良实验室 


在日本北海道马铃薯包囊线虫病是最大的病害,1986-1997年育成100%抗性品种,如R292-50。2018年开始,对抗包囊线虫病、X病毒病、Y病毒病等进行多重性杂交创制资源材料,从4528个个体中选出1019个带抗性基因的材料,在北海道农业研究中心继续进行选择。
 

03

 # 马铃薯品种推广前开展适应性鉴定



试验场承担新品种推广应用前的适应性鉴定,根据各品种的表现确定推广价值。北海道具有独立行政法人的研究机构共有22个,包括农业、森林、水产、产业技术、环境地质等,其中农业方面试验场有8个,十胜农业试验场就是其中之一。十胜农业试验场占地53.6hm2,设置5个研究组,研究经费来自政府投入和民间支持两部分,前者占1/4,后者占3/4。

▲ 研究经费来源

马铃薯的生态适应性评价主要由地域技术组承担,将育种单位育成的新品种集中进行比较,确定在十胜地区的推广价值。马铃薯品种的生态适应性评价研究完成后,由试验场的技术推广部门负责面向农户进行宣传应用,研究部门、市町部门、农业团体、教育部门等多部门密切合作,通过农场展示园、谈话交流、巡回指导、技术示范、讲习培训会等形式,直接面向农民生产者进行推广。

04

 # 马铃薯原原种有专门机构生产



日本十胜农场种苗管理中心主要从事马铃薯脱毒及种苗管理与原原种生产,由于原原种生产技术要求高、投资成本大,同时要遵守国家植物检疫法规进行检疫检查;之后的原种田、采种田(生产用种),都是在国家政府的管理下进行,由国家财政预算给予支持。

 



原原种生产主要流程:新品种引进(由育种者提供,国家登记注册的品种)→种苗脱毒→小粒块茎生产(单粒10~15g)→原原种生产。 


#  原原种生产体系:生产出原原种至少需要5~6年时间。第1~2年新品种的引入、生长点的人工剥离培养、试管内的人工扩繁增殖,第3年小粒块茎生产,第4~5年原原种生产,第5~6年原原种增殖扩繁。



生产的原原种下放到道县部门生产原种,原种下放到农业协会团体生产采种田,采种田生产的种薯销售给农户,农户生产出商品薯后进入市场。

原原种生产年限长,繁育增殖过程很严格:小粒块茎薯要在网棚隔离进行,生产田要进行严格的防范措施,如隔离林带、栅栏维护等,有车进入田地要严格喷雾消毒,人进入田地也要消毒、套鞋套等。田间检查结合实验室的诊断检测,一旦发现病株要彻底拔出,确保田间无病。原原种的扩繁农田必须实行4~5年的轮作,十胜地区原原种增殖繁育一定要与牧草轮作,比如燕麦草等。

05

 # 农协组织开展马铃薯种薯生产


 
农协是农民自己的组织,农协联合起来成立了农协联合会,农协工作人员的费用由农民共同负担。从原种生产开始,到采种田繁育生产用种,由农民协会统筹管理。每年生产原种需求的种薯数量,由各农协按照农户的需求做出计划,上报汇总,农林水产部统计安排,专门机构提供足够的原原种。

日本十胜地区约33.8万人口,有20多个农协,拥有土地25.39万hm2。2017年8个农协种植原种繁育田238.6hm2、20个农协种植采种田1925.65hm2,面积占日本全国的40%,农户的种薯必须从农协购买,不得私自留种薯。

田间病害由农协的植物防疫所进行病毒病的检查鉴定,田间巡检一般在6月下旬至7月中旬进行3次。巡检人员由防疫官(政府公务员)和防疫辅助人员(农协成员、职员、农民代表)构成,互相监督,有连带责任。如果田间病毒病株率大于0.3%就不合格,病田面积大于0.1%整个地区种薯就不合格。如果检测不合格,产品只能作商品薯,价格相对偏低,会影响收益。
 

06

 # 农协服务马铃薯商品薯生产



和田农园由父子俩经营,忙时雇佣6~7人,管理着120hm2耕地,主要种植马铃薯、冬小麦、山药、南瓜、牛蒡子、牧草等,实行轮作倒茬,年种植马铃薯50hm2左右,有的年份与别的农户交换土地进行轮作。

与和田农园储藏库及其经营者合影 | 作者供图


倒茬作物的秸秆下部耕翻还田,上部如麦草、牧草可以与养殖户交换有机肥;化肥主要是购买农协的配方肥,由农协提供免费的土壤养分测定;从农协购买的采种田种薯一般不带病,但种植后仍然要喷施农药7~8次;化肥、农药严格按照推荐的标准执行,生产的马铃薯产品不存在农药残留。

马铃薯收获后进行机械化智能分选,自动装入贮藏箱,通过升降机码放在智能库中。销售方面可直接包装运输到超市,不通过农协帮助可以销售完结,每hm2产值一般在250万日元左右,各类成本约占70%。
 

07

 # 马铃薯商品薯加工利用好



Calbee马铃薯公司是日本加工马铃薯薯片的企业,1970年开始生产薯片,公司有商标“Calbee”,拥有生产基地、原料储藏库,与中国青岛、烟台、台北的食品及商贸公司有合作业务,目前产值达2500亿日元。
 
该公司原料贮藏形式采用有孔箱式集装,自动化分选、装箱,每个箱约装1.3t,标明生产年份、地点、农户、品种名称等标识信息,便于追踪和原因分析。加工使用的品种主要是北海道育成的中早熟品种丰白、北极,以及引进的其他国家的品种。在加工过程中,严格执行环保规定,注重资源循环再利用,将原料产品边角料再利用生产调味料、废渣生产堆肥,工厂排水也循环利用,在锅炉的燃料中导入木质生物量和LNG(液化天然气),努力削减CO2排放量。
 

08

 # 实现了马铃薯栽培全程机械化



春季利用机械进行土地深耕、有机肥的耕翻、整地旋耕;种薯播前日光暴晒催芽,一般单粒60g以下整薯应用,60g以上纵切一刀,用全自动卫星定位系统的智能机同肥料一起进行播种,播种行笔直均称,每次播种4行,行距70cm,根据不同品种株距调整在28~30cm;


北海道通常无地膜种植,之前一般平作后再培土起垄,近年来采用一次性起垄种植,与前者相比地下立体结薯、薯块大小整齐一致;出苗前进行机械喷洒除草剂,出苗后机械化追肥与喷洒农药,植保机洒液臂展幅达31m,一次可喷施覆盖40多行;8月中旬品种成熟,有的品种也采用机械化喷洒杀秧剂;收获时一般由2台机械并排行进,机械拉运、机械分选、品质检测、升降机箱储等。

▲ 马铃薯机械化生产追肥田一角 | 作者供图


栽培耕作体系上,原原种生产田要求只能与牧草进行4年的轮作,原种田、采种田、商品薯生产田,用“马铃薯-冬小麦-豆类-甜菜(或牧草)”进行轮作,培肥地力、防止病虫害的传播。


对我国马铃薯产业发展的启示

(以甘肃省为例)


01


设置保存种质资源创新机构,规范脱毒种薯繁育体系



马铃薯种质资源是马铃薯的基因库,是产业起步的核心,设立马铃薯种质资源保存与创新机构,为各育种单位提供优异种质资源。

在甘肃省马铃薯脱毒种薯三级繁育体系的基础上,针对马铃薯脱毒种薯繁育技术研究的科研单位和种薯生产企业进行分工,选择2~3家具有科研实力的马铃薯脱毒种薯繁育技术研究单位负责茎尖剥离、病毒检测、生产提供核心脱毒组培苗,并对全省马铃薯脱毒种薯生产单位进行繁育技术培训、指导和种薯质量监测;选择省内8~10家技术力量较强的马铃薯脱毒种薯繁育企业扩繁马铃薯脱毒组培苗,并生产原原种;在甘肃省的河西、中部、南部及东部马铃薯种薯适宜繁育地区选择生产企业或专业合作社生产原种和一级良种。

充分发挥科研单位的技术、人才优势,实现产学研一体化,把三级种薯繁育体系有机结合起来,确保种薯质量安全,降低风险。

02


扶持新型经营主体,引领马铃薯种植方向



由于农村劳动力的转移,马铃薯规模化、规范化种植实现能力越来越弱,马铃薯种植企业、合作社、种植大户等新型经营主体大量出现,从种植品种、生产规模、耕作成本、销售效益,均与分散农户种植形成明显竞争。

建议合理布局马铃薯生产基地,采取“龙头企业+农民专业合作社+科研技术部门”合作的运行模式,组建马铃薯产业联合体,统一实施机械化播种、除草、病虫害综合防治、收获、贮藏与销售,实现马铃薯种植规模化、布局区域化、生产标准化、品种专用化、加工集约化、营销品牌化,达到农民、专业合作社、企业等多方共赢,代管农户田块,带动农民增收。

03


贯彻植保新理念,病虫害绿色防控



针对马铃薯常见的病虫草害,农业防治以抗病品种、脱毒良种、合理轮作、深松土壤、施足有机肥等为主;物理防治虫害以杀虫灯诱杀、黄板诱杀、鲜马粪引诱人工捕杀、利用成虫假死性捕杀为主,草害以人工拔除为主;化学防治以低毒农药为主。

建立多年轮作体系,尤其是流转土地的企业更要注重轮作倒茬,培育有机肥源,提升耕地质量,在使用大量元素肥料氮、磷、钾配方的同时,注重施入钙、镁、硫、铁、锌、硒等一些中微量元素,经过土壤中的化学物理作用和微生物的发酵、分解,使养分逐渐释放,使肥效长而稳定,有利于作物均衡吸收利用,同时有利于促进土壤团粒结构的形成,使土质疏松,提高保水、保温、透气、保肥的能力,营造马铃薯生长的良好环境。

04


加强企业加工环保设施建设,扶持马铃薯加工企业



出台相关政策,以补贴形式投资扶持加工企业的废弃物处理设备;按照地域合理布局加工企业,使马铃薯产量与企业产能结合,加大对马铃薯产业链中全粉、淀粉、主食产品等加工企业“托底环节”的扶持;解决种植者生产原料的去向问题,消除原料销售的后顾之忧,拉动马铃薯产业发展,让种植者生产的产品有出路、能销售、赚到钱、增收益。

05


依据地域特点,加快农业机械装备研发



我国马铃薯产区地貌多样、地类各异,尤其是甘肃山地多、塬地少,多数地块面积小,形状不规整,大型马铃薯耕作机械适应不了生产需要,缺乏小型的农业机械。需要因地制宜,一是整合耕地资源建设高标准农田,利用机械耕作;二是山区的平地加大机械化应用力度。根据各自特点,加快农业机械研发,制造出合乎地域特点农业机具,特别是生产出适宜山地从种植到收获的各类小型机械,以提高马铃薯生产机械化水平。





● 本文选自对日本北海道马铃薯产业的认识与启示》

● 作者:陆立银,齐恩芳,张武,吕和平(通信)

● 单位:甘肃省农业科学院马铃薯研究所/马铃薯种质创新与种薯繁育技术甘肃省国际科技合作基地

● 刊于《中国种业》2020年第8期8-12页 转载请注明








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