對日本北海道馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的認識與啟示

陸立銀 齊恩芳 張 武 呂和平

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所/馬鈴薯種質(zhì)創(chuàng)新與種薯繁育技術甘肅省國際科技合作基地，蘭州 730070）

全世界有155個國家種植馬鈴薯，播種面積2000萬hm2，總產(chǎn)量3.4億t[1]，從總產(chǎn)排序看[2]，2017年底世界排名前15位的國家由高到底依次為中國、印度、俄羅斯、烏克蘭、美國、德國、孟加拉國、波蘭、荷蘭、法國、白俄羅斯、英國、伊朗、土耳其、秘魯，前7位總產(chǎn)均在1000萬t以上，中國為9920.56萬t。全球馬鈴薯平均產(chǎn)量為18t/hm2，美國的平均產(chǎn)量為45t/hm2，單產(chǎn)居前10位的國家都在30t/hm2以上。日本2017-2018年種植面積7.6萬hm2，總產(chǎn)量231.5萬t，北海道是日本主要的鮮薯產(chǎn)地，約占國內(nèi)產(chǎn)量的80%[3]，生產(chǎn)、貯藏、加工等技術先進。目前中國馬鈴薯種植面積是日本的75倍多，甘肅馬鈴薯種植面積是日本的9.5倍，但單位面積產(chǎn)量低，單產(chǎn)在世界排序?qū)僦形黄蟆?/p>

1 北海道馬鈴薯生產(chǎn)考察過程

為學習日本馬鈴薯組培快繁、種薯繁育、全程機械化生產(chǎn)、貯藏、加工等技術和先進的組織管理經(jīng)驗，作者一行赴北海道考察了東洋農(nóng)機公司、Calbee馬鈴薯公司、國立帶廣畜產(chǎn)大學馬鈴薯種質(zhì)改良實驗室、十勝農(nóng)場種苗管理中心、十勝農(nóng)業(yè)試驗場、和田農(nóng)園、農(nóng)產(chǎn)化學研究所馬鈴薯研究室、士幌農(nóng)協(xié)紀念館，詳細了解了北海道馬鈴薯發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，聆聽了馬鈴薯種質(zhì)資源創(chuàng)新利用、育種方法、組培快繁、良種繁育生產(chǎn)、貯藏等方面的講座報告，學習了他們在病蟲害綜合防控、配方施肥、合理輪作倒茬、全程機械化操作等方面的管理經(jīng)驗，并就目前存在的技術問題進行了深入細致的互動研討。

通過考察訪問，充分認識到甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展與日本北海道的差距，特別是在馬鈴薯規(guī)?；藴驶?、機械化種植模式以及管理水平上，日本北海道更具先進性。在管理體制機制上他們更加注重質(zhì)量、品質(zhì)與品牌的建設，嚴格按照研發(fā)、推廣、生產(chǎn)、銷售等各部門的性質(zhì)與職能采用階梯式分級管理，分工明確、各司其職，從源頭上解決了種苗、種薯的質(zhì)量控制；農(nóng)協(xié)在聯(lián)合農(nóng)場主、種薯配給、配方施肥、農(nóng)藥使用、輪作倒茬、包裝運輸、組織銷售、落實政府補貼政策中也發(fā)揮著主體作用。

2 對北海道馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的認識

2.1 馬鈴薯機械制造緊密結合生產(chǎn)應用東洋農(nóng)機公司主要生產(chǎn)馬鈴薯播種機、打藥機、收獲機，與大學和研究機構進行合作，是旱作農(nóng)業(yè)機械制造商，在各領域均取得了成績。一是為了實現(xiàn)“客戶緊密，地區(qū)緊密”的服務體系，東洋農(nóng)機公司在北海道各地都建立了網(wǎng)絡據(jù)點，構筑與客戶的信賴關系，將客戶的聲音反映到產(chǎn)品中，將地區(qū)的特性融入到規(guī)格中，為滿足用戶各種各樣的要求而展開機械生產(chǎn)；二是東洋農(nóng)機公司體制完善，數(shù)千件維修零件齊全，熟練的售后服務人員分布在各個據(jù)點，服務對接到位，行動迅速高效，每個時節(jié)維護、更換配件的服務車會迅速給顧客進行售后服務，另外冬季進行機器使用后的維護，保證從生產(chǎn)應用季節(jié)一開始機器就會充分發(fā)揮作用；三是各地在使用中加強機械運行數(shù)據(jù)的反饋和信息交換，使提供機械的廠商及時得到反饋的信息，有利于機械的研發(fā)與改進，東洋農(nóng)機公司在各地也召開技術培訓會、意見交流會，通過各種信息交換，努力提高機械的操作靈活性。

2.2 馬鈴薯種質(zhì)改良成效顯著據(jù)介紹，1600年荷蘭商人將馬鈴薯帶到日本南部地區(qū)，逐漸向北擴散，直到1706年傳到北海道，1836年在崔隆野博士的《兩種耐寒作物》著作中記載了馬鈴薯，1873年才開展馬鈴薯的系統(tǒng)研究工作，起初進行材料引種、篩選品種，1916年開始雜交育種工作，1939年開始利用野生種資源，進行物種間雜交育種，選育出了2個生產(chǎn)表現(xiàn)較好的品種。日本馬鈴薯育種單位共有5家，其中，北海道農(nóng)業(yè)研究中心在育種中起主要作用，Calbee公司主要選育用于薯片加工品種，北海道試驗場主要選育原料薯品種，長崎研發(fā)中心主要進行日本南部兩季作物品種選育。日本約3/4以上的馬鈴薯生產(chǎn)在北海道，消費結構中50%為淀粉加工用，其次為薯片加工、鮮食和預留種薯，近年來的趨勢是薯片、薯條等加工消費在增加，鮮食和淀粉加工消費在下降。20世紀80年代前，日本馬鈴薯產(chǎn)量的提高得益于脫毒種薯的應用和病害防控農(nóng)藥的應用，之后產(chǎn)量水平基本沒有提高。1970年馬鈴薯包囊線蟲病傳入日本，馬鈴薯抗包囊線蟲病和抗病毒病育種引起重視，1971年后很多適宜薯片加工的品種進行了注冊登記（如豐白等），這些自主開發(fā)選育的加工品種與引進的美國品種男爵薯、大西洋類似。

國立帶廣畜產(chǎn)大學馬鈴薯種質(zhì)改良實驗室，是專門從事馬鈴薯種質(zhì)資源創(chuàng)制和新品種選育的研究機構。2013年4月設立馬鈴薯種質(zhì)改良實驗室，在新種質(zhì)創(chuàng)制及育種的同時，開展馬鈴薯種質(zhì)資源培訓講座，讓人們知道馬鈴薯種質(zhì)資源的重要性。目前擁有從安第斯引來的野生資源材料200多個，冬季種植在溫室中進行雜交改良，有3/4的野生資源可進行雜交利用，雜交種子夏季收獲，經(jīng)過6年多的反復選種、觀察、鑒定，通常收獲30株進行產(chǎn)量比較，選育出95個新材料交付北海道農(nóng)業(yè)研究中心繼續(xù)選擇。在日本北海道馬鈴薯包囊線蟲病是最大的病害，抗該病材料創(chuàng)制是重點工作，利用分子標記，選擇多重性雜交，1986-1997年育成了抗性品種，如R292-50，具有100%的抗性。2018年開始，對抗包囊線蟲病、X病毒病、Y病毒病等進行多重性雜交創(chuàng)制資源材料，從4528個個體中選出1019個帶抗性基因的材料，在北海道農(nóng)業(yè)研究中心繼續(xù)進行選擇。

2.3 馬鈴薯品種推廣前開展適應性鑒定馬鈴薯在推廣應用前，由試驗場承擔新品種的適應性鑒定，根據(jù)各品種的表現(xiàn)確定推廣價值。北海道具有獨立行政法人的研究機構共有22個，包括農(nóng)業(yè)、森林、水產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)技術、環(huán)境地質(zhì)等，其中農(nóng)業(yè)方面試驗場有8個，十勝農(nóng)業(yè)試驗場就是其中之一。十勝農(nóng)業(yè)試驗場占地53.6hm2，設置5個研究組，研究經(jīng)費來自政府投入和民間支持兩部分，前者占1/4，后者占3/4。馬鈴薯的生態(tài)適應性評價主要由地域技術組承擔，將育種單位育成的新品種集中進行比較，確定在十勝地區(qū)的推廣價值。馬鈴薯品種的生態(tài)適應性評價研究完成后，由試驗場的技術推廣部門負責面向農(nóng)戶進行宣傳應用，研究部門、市町部門、農(nóng)業(yè)團體、教育部門等多部門密切合作，通過農(nóng)場展示園、談話交流、巡回指導、技術示范、講習培訓會等形式，直接面向農(nóng)民生產(chǎn)者進行推廣。

2.4 馬鈴薯原原種有專門機構生產(chǎn)十勝農(nóng)場種苗管理中心主要從事馬鈴薯脫毒及種苗管理與原原種生產(chǎn)，由于原原種生產(chǎn)技術要求高、投資成本大，同時要遵守國家植物檢疫法規(guī)進行檢疫檢查；之后的原種田、采種田（生產(chǎn)用種），都是在國家政府的管理下進行，由國家財政預算給予支持。

原原種生產(chǎn)主要流程：新品種引進（由育種者提供，國家登記注冊的品種）→種苗脫毒→小粒塊莖生產(chǎn)（單粒10～15g）→原原種生產(chǎn)。

原原種生產(chǎn)體系：生產(chǎn)出原原種至少需要5～6年時間。第1～2年新品種的引入、生長點的人工剝離培養(yǎng)、試管內(nèi)的人工擴繁增殖，第3年小粒塊莖生產(chǎn)，第4～5年原原種生產(chǎn)，第5～6年原原種增殖擴繁。

生產(chǎn)的原原種下放到道縣部門生產(chǎn)原種，原種下放到農(nóng)業(yè)協(xié)會團體生產(chǎn)采種田，采種田生產(chǎn)的種薯銷售給農(nóng)戶，農(nóng)戶生產(chǎn)出商品薯后進入市場。原原種生產(chǎn)年限長，繁育增殖過程很嚴格，小粒塊莖薯要在網(wǎng)棚隔離進行，生產(chǎn)田要進行嚴格的防范措施，如隔離林帶、柵欄維護等，有車進入田地要嚴格噴霧消毒，人進入田地也要消毒、套鞋套等。田間檢查結合實驗室的診斷檢測，一旦發(fā)現(xiàn)病株要徹底拔出，確保田間無病。原原種的擴繁農(nóng)田必須實行4～5年的輪作，十勝地區(qū)原原種增殖繁育一定要與牧草輪作，比如燕麥草等。

2.5 農(nóng)協(xié)組織開展馬鈴薯種薯生產(chǎn)農(nóng)協(xié)是農(nóng)民自己的組織，農(nóng)協(xié)聯(lián)合起來成立了農(nóng)協(xié)聯(lián)合會，農(nóng)協(xié)工作人員的費用由農(nóng)民共同負擔，農(nóng)協(xié)在馬鈴薯種薯生產(chǎn)和商品薯生產(chǎn)中扮演著主要角色，發(fā)揮著重要作用。從原種生產(chǎn)開始，到采種田繁育生產(chǎn)用種，由農(nóng)民協(xié)會統(tǒng)籌管理。每年生產(chǎn)原種需求的種薯數(shù)量，由各農(nóng)協(xié)按照農(nóng)戶的需求做出計劃，上報匯總，農(nóng)林水產(chǎn)部統(tǒng)計安排，專門機構提供足夠的原原種。

十勝地區(qū)約33.8萬人口，有20多個農(nóng)協(xié)，擁有土地25.39萬hm2。2017年8個農(nóng)協(xié)種植原種繁育田238.6hm2、20個農(nóng)協(xié)種植采種田1925.65hm2，面積占日本全國的40%，農(nóng)戶的種薯必須從農(nóng)協(xié)購買，不得私自留種薯。繁種區(qū)位居寒冷涼爽地區(qū)，避免了蚜蟲為害，種植的是適宜加工的品種，8月中旬莖葉干枯、達到成熟。田間病害由農(nóng)協(xié)的植物防疫所進行病毒病的檢查鑒定，包括種薯真實性、耕地環(huán)境質(zhì)量、田間巡檢、產(chǎn)品質(zhì)量等，田間巡檢一般在6月下旬至7月中旬進行3次。巡檢人員由防疫官（政府公務員）和防疫輔助人員（農(nóng)協(xié)成員、職員、農(nóng)民代表）構成，互相監(jiān)督，有連帶責任，輔助人員起關鍵作用。如果田間病毒病株率大于0.3%就不合格，病田面積大于0.1%整個地區(qū)種薯就不合格。如果檢測不合格，產(chǎn)品只能作商品薯，價格相對偏低，會影響收益。

2.6 農(nóng)協(xié)服務馬鈴薯商品薯生產(chǎn)和田農(nóng)園由父子倆經(jīng)營，忙時雇傭6～7人，管理著120hm2耕地，主要種植馬鈴薯、冬小麥、山藥、南瓜、牛蒡子、牧草等，實行輪作倒茬，年種植馬鈴薯50hm2左右，有的年份與別的農(nóng)戶交換土地進行輪作。倒茬作物的秸稈下部耕翻還田，上部如麥草、牧草可以與養(yǎng)殖戶交換有機肥，也從中國、蒙古國購買過有機肥；化肥主要是配方施肥，由農(nóng)協(xié)提供免費的土壤養(yǎng)分測定，主要是購買農(nóng)協(xié)的配方肥；從農(nóng)協(xié)購買的采種田種薯一般不帶病，但種植后仍然要噴施農(nóng)藥7～8次；化肥、農(nóng)藥嚴格按照推薦的標準執(zhí)行，生產(chǎn)的馬鈴薯產(chǎn)品不存在農(nóng)藥殘留。為防止土壤的老齡化，需要增施有機肥，提高土壤肥力，也需要補充施入鈣肥。和田農(nóng)園有配套的深耕機、施肥機、播種機、植保機、收獲機，多數(shù)購于東洋農(nóng)機公司，同時擁有大型貯藏庫，馬鈴薯收獲后進行機械化智能分選，自動裝入貯藏箱，通過升降機碼放在智能庫中。銷售方面可直接包裝運輸?shù)匠?，不通過農(nóng)協(xié)幫助可以銷售完結，每hm2產(chǎn)值一般在250萬日元左右，各類成本約占70%。

2.7 馬鈴薯商品薯加工利用好Calbee馬鈴薯公司是日本加工馬鈴薯薯片的企業(yè)，1970年開始生產(chǎn)薯片，公司有商標“Calbee”，擁有生產(chǎn)基地、原料儲藏庫，與日本各地很多公司有業(yè)務往來，與中國青島、煙臺、臺北的食品及商貿(mào)公司有合作業(yè)務。2018年公司在日本生產(chǎn)馬鈴薯27.2萬t，其中北海道21.6萬t，公司貯藏約19.6萬t。1980年成立了Calbee帶廣分公司，為確保加工原料來源，與農(nóng)民合作生產(chǎn)，業(yè)績持續(xù)增加，目前產(chǎn)值達2500億日元。

原料貯藏形式采用有孔箱式集裝，自動化分選、裝箱，在智能庫中相疊碼放，每個箱約裝1.3t，標明生產(chǎn)年份、地點、農(nóng)戶、品種名稱等標識信息，便于追蹤和原因分析。為了節(jié)約成本，部分也分選后散放貯藏，需要時裝箱便于拉運。加工使用的品種主要是北海道育成的中早熟品種豐白、北極，除此還有引進的其他國家的品種。在加工過程中，嚴格執(zhí)行環(huán)保規(guī)定，注重資源循環(huán)再利用，將原料產(chǎn)品邊角料再利用生產(chǎn)調(diào)味料、廢渣生產(chǎn)堆肥，工廠排水也循環(huán)利用，在鍋爐的燃料中導入木質(zhì)生物量和LNG（液化天然氣），努力削減CO2排放量。

2.8 實現(xiàn)了馬鈴薯栽培全程機械化北海道的十勝農(nóng)作區(qū)屬于平原地帶，無論是原原種、原種、采種，還是到農(nóng)戶的商品原料生產(chǎn)，從施肥播種、田間管理、打秧收獲，整個生產(chǎn)流程均實現(xiàn)了機械化。春季利用機械進行土地深耕、有機肥的耕翻、整地旋耕；種薯播前日光暴曬催芽，一般單粒60g以下整薯應用，60g以上縱切一刀，用全自動衛(wèi)星定位系統(tǒng)的智能機同肥料一起進行播種，播種行筆直均稱，每次播種4行，行距70cm，根據(jù)不同品種株距調(diào)整在28～30cm；北海道通常無地膜種植，之前一般平作后再培土起壟，近年來采用一次性起壟種植，與前者相比地下立體結薯、薯塊大小整齊一致；出苗前進行機械噴灑除草劑，出苗后機械化追肥與噴灑農(nóng)藥，植保機灑液臂展幅達31m，一次可噴施覆蓋40多行；8月中旬品種成熟，有的品種也采用機械化噴灑殺秧劑；收獲時一般由2臺機械并排行進，機械拉運、機械分選、品質(zhì)檢測、升降機箱儲等。栽培耕作體系上，原原種生產(chǎn)田要求只能與牧草進行4年的輪作，原種田、采種田、商品薯生產(chǎn)田，用“馬鈴薯-冬小麥-豆類-甜菜（或牧草）”進行輪作，培肥地力、防止病蟲害的傳播。

3 對甘肅馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示

3.1 設置保存種質(zhì)資源創(chuàng)新機構，規(guī)范脫毒種薯繁育體系馬鈴薯種質(zhì)資源是馬鈴薯的基因庫，是重要的遺傳資源，也是產(chǎn)業(yè)起步的核心，全省要設立馬鈴薯種質(zhì)資源保存與創(chuàng)新機構，為各育種單位提供優(yōu)異種質(zhì)資源。在甘肅省目前馬鈴薯脫毒種薯三級繁育體系的基礎上，針對馬鈴薯脫毒種薯繁育技術研究的科研單位和種薯生產(chǎn)企業(yè)進行分工，選擇2～3家具有科研實力的馬鈴薯脫毒種薯繁育技術研究單位負責莖尖剝離、病毒檢測、生產(chǎn)提供核心脫毒組培苗，并對全省馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)單位進行繁育技術培訓、指導和種薯質(zhì)量監(jiān)測；選擇省內(nèi)8～10家技術力量較強的馬鈴薯脫毒種薯繁育企業(yè)擴繁馬鈴薯脫毒組培苗，并生產(chǎn)原原種；在本省的河西、中部、南部及東部馬鈴薯種薯適宜繁育地區(qū)選擇生產(chǎn)企業(yè)或?qū)I(yè)合作社生產(chǎn)原種和一級良種。充分發(fā)揮科研單位的技術、人才優(yōu)勢，打破生產(chǎn)單位求全求多的局面，實現(xiàn)產(chǎn)學研一體化，把三級種薯繁育體系有機結合起來，確保種薯質(zhì)量安全，降低風險，促進馬鈴薯種業(yè)健康有序發(fā)展。

3.2 扶持新型經(jīng)營主體，引領馬鈴薯種植方向由于農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，馬鈴薯規(guī)?；?、規(guī)范化種植實現(xiàn)能力越來越弱，馬鈴薯種植企業(yè)、合作社、種植大戶等新型經(jīng)營主體大量出現(xiàn)，從種植品種、生產(chǎn)規(guī)模、耕作成本、銷售效益，均與分散農(nóng)戶種植形成明顯競爭。建議合理布局全省馬鈴薯生產(chǎn)基地，采取“龍頭企業(yè)+農(nóng)民專業(yè)合作社+科研技術部門”合作的運行模式，組建馬鈴薯產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體，統(tǒng)一實施機械化播種、除草、病蟲害綜合防治、收獲、貯藏與銷售，實現(xiàn)馬鈴薯種植規(guī)模化、布局區(qū)域化、生產(chǎn)標準化、品種專用化、加工集約化、營銷品牌化，達到農(nóng)民、專業(yè)合作社、企業(yè)等多方共贏，代管農(nóng)戶田塊，帶動農(nóng)民增收。

3.3 貫徹植保新理念，病蟲害綠色防控農(nóng)作物綠色防控是按照“綠色植?！崩砟?，采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、生態(tài)調(diào)控以及科學、合理、安全使用農(nóng)藥的技術，達到有效控制農(nóng)作物病蟲害，確保農(nóng)作物生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全。針對馬鈴薯常見的病蟲草害，農(nóng)業(yè)防治以抗病品種、脫毒良種、合理輪作、深松土壤、施足有機肥等為主；物理防治蟲害以殺蟲燈誘殺、黃板誘殺、鮮馬糞引誘人工捕殺、利用成蟲假死性捕殺為主，草害以人工拔除為主；化學防治以低毒農(nóng)藥為主。要建立多年輪作體系，尤其是流轉(zhuǎn)土地的企業(yè)更要注重輪作倒茬，培育有機肥源，提升耕地質(zhì)量，在使用大量元素肥料氮、磷、鉀配方的同時，注重施入鈣、鎂、硫、鐵、鋅、硒等一些中微量元素，經(jīng)過土壤中的化學物理作用和微生物的發(fā)酵、分解，使養(yǎng)分逐漸釋放，使肥效長而穩(wěn)定，有利于作物均衡吸收利用，同時有利于促進土壤團粒結構的形成，使土質(zhì)疏松，提高保水、保溫、透氣、保肥的能力，營造馬鈴薯生長的良好環(huán)境。

3.4 加強企業(yè)加工環(huán)保設施建設，扶持馬鈴薯加工企業(yè)由省相關部門出臺政策，以補貼形式投資扶持加工企業(yè)的廢棄物處理設備；按照地域合理布局加工企業(yè)，使馬鈴薯產(chǎn)量與企業(yè)產(chǎn)能結合，加大對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)鏈中全粉、淀粉、主食產(chǎn)品等加工企業(yè)“托底環(huán)節(jié)”的扶持；解決種植者生產(chǎn)原料的去向問題，消除原料銷售的后顧之憂，拉動馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓種植者生產(chǎn)的產(chǎn)品有出路、能銷售、賺到錢、增收益。

3.5 依據(jù)地域特點，加快農(nóng)業(yè)機械裝備研發(fā)我國馬鈴薯產(chǎn)區(qū)地貌多樣、地類各異，尤其是甘肅山地多、塬地少，多數(shù)地塊面積小，形狀不規(guī)整，大型馬鈴薯耕作機械適應不了生產(chǎn)需要，缺乏小型的農(nóng)業(yè)機械。需要因地制宜，一是整合耕地資源建設高標準農(nóng)田，利用機械耕作；二是山區(qū)的平地加大機械化應用力度。根據(jù)各自特點，加快農(nóng)業(yè)機械研發(fā)，制造出合乎地域特點農(nóng)業(yè)機具，特別是生產(chǎn)出適宜山地從種植到收獲的各類小型機械，以提高馬鈴薯生產(chǎn)機械化水平。