對日本北海道馬鈴薯產業的認識與啟示

陸立銀 齊恩芳 張 武 呂和平

（甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所/馬鈴薯種質創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，總產量3.4億t[1]，從總產排序看[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位總產均在1000萬t以上，中國為9920.56萬t。全球馬鈴薯平均產量為18t/hm2，美國的平均產量為45t/hm2，單產居前10位的國家都在30t/hm2以上。日本2017-2018年種植面積7.6萬hm2，總產量231.5萬t，北海道是日本主要的鮮薯產地，約占國內產量的80%[3]，生產、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，但單位面積產量低，單產在世界排序屬中位偏后。

1 北海道馬鈴薯生產考察過程

為學習日本馬鈴薯組培快繁、種薯繁育、全程機械化生產、貯藏、加工等技術和先進的組織管理經驗，作者一行赴北海道考察了東洋農機公司、Calbee馬鈴薯公司、國立帶廣畜產大學馬鈴薯種質改良實驗室、十勝農場種苗管理中心、十勝農業試驗場、和田農園、農產化學研究所馬鈴薯研究室、士幌農協紀念館，詳細了解了北海道馬鈴薯發展歷史和現狀，聆聽了馬鈴薯種質資源創新利用、育種方法、組培快繁、良種繁育生產、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業發展與日本北海道的差距，特別是在馬鈴薯規?；?、標準化、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量、品質與品牌的建設，嚴格按照研發、推廣、生產、銷售等各部門的性質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、種薯的質量控制；農協在聯合農場主、種薯配給、配方施肥、農藥使用、輪作倒茬、包裝運輸、組織銷售、落實政府補貼政策中也發揮著主體作用。

2 對北海道馬鈴薯產業的認識

2.1 馬鈴薯機械制造緊密結合生產應用東洋農機公司主要生產馬鈴薯播種機、打藥機、收獲機，與大學和研究機構進行合作，是旱作農業機械制造商，在各領域均取得了成績。一是為了實現“客戶緊密，地區緊密”的服務體系，東洋農機公司在北海道各地都建立了網絡據點，構筑與客戶的信賴關系，將客戶的聲音反映到產品中，將地區的特性融入到規格中，為滿足用戶各種各樣的要求而展開機械生產；二是東洋農機公司體制完善，數千件維修零件齊全，熟練的售后服務人員分布在各個據點，服務對接到位，行動迅速高效，每個時節維護、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，保證從生產應用季節一開始機器就會充分發揮作用；三是各地在使用中加強機械運行數據的反饋和信息交換，使提供機械的廠商及時得到反饋的信息，有利于機械的研發與改進，東洋農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 馬鈴薯種質改良成效顯著據介紹，1600年荷蘭商人將馬鈴薯帶到日本南部地區，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個生產表現較好的品種。日本馬鈴薯育種單位共有5家，其中，北海道農業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，日本馬鈴薯產量的提高得益于脫毒種薯的應用和病害防控農藥的應用，之后產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。

國立帶廣畜產大學馬鈴薯種質改良實驗室，是專門從事馬鈴薯種質資源創制和新品種選育的研究機構。2013年4月設立馬鈴薯種質改良實驗室，在新種質創制及育種的同時，開展馬鈴薯種質資源培訓講座，讓人們知道馬鈴薯種質資源的重要性。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，經過6年多的反復選種、觀察、鑒定，通常收獲30株進行產量比較，選育出95個新材料交付北海道農業研究中心繼續選擇。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，在北海道農業研究中心繼續進行選擇。

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，根據各品種的表現確定推廣價值。北海道具有獨立行政法人的研究機構共有22個，包括農業、森林、水產、產業技術、環境地質等，其中農業方面試驗場有8個，十勝農業試驗場就是其中之一。十勝農業試驗場占地53.6hm2，設置5個研究組，研究經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，確定在十勝地區的推廣價值。馬鈴薯品種的生態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戶進行宣傳應用，研究部門、市町部門、農業團體、教育部門等多部門密切合作，通過農場展示園、談話交流、巡回指導、技術示范、講習培訓會等形式，直接面向農民生產者進行推廣。

2.4 馬鈴薯原原種有專門機構生產十勝農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，由于原原種生產技術要求高、投資成本大，同時要遵守國家植物檢疫法規進行檢疫檢查；之后的原種田、采種田（生產用種），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（單粒10～15g）→原原種生產。

原原種生產體系：生產出原原種至少需要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、試管內的人工擴繁增殖，第3年小粒塊莖生產，第4～5年原原種生產，第5～6年原原種增殖擴繁。

生產的原原種下放到道縣部門生產原種，原種下放到農業協會團體生產采種田，采種田生產的種薯銷售給農戶，農戶生產出商品薯后進入市場。原原種生產年限長，繁育增殖過程很嚴格，小粒塊莖薯要在網棚隔離進行，生產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，一旦發現病株要徹底拔出，確保田間無病。原原種的擴繁農田必須實行4～5年的輪作，十勝地區原原種增殖繁育一定要與牧草輪作，比如燕麥草等。

2.5 農協組織開展馬鈴薯種薯生產農協是農民自己的組織，農協聯合起來成立了農協聯合會，農協工作人員的費用由農民共同負擔，農協在馬鈴薯種薯生產和商品薯生產中扮演著主要角色，發揮著重要作用。從原種生產開始，到采種田繁育生產用種，由農民協會統籌管理。每年生產原種需求的種薯數量，由各農協按照農戶的需求做出計劃，上報匯總，農林水產部統計安排，專門機構提供足夠的原原種。

十勝地區約33.8萬人口，有20多個農協，擁有土地25.39萬hm2。2017年8個農協種植原種繁育田238.6hm2、20個農協種植采種田1925.65hm2，面積占日本全國的40%，農戶的種薯必須從農協購買，不得私自留種薯。繁種區位居寒冷涼爽地區，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。田間病害由農協的植物防疫所進行病毒病的檢查鑒定，包括種薯真實性、耕地環境質量、田間巡檢、產品質量等，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（農協成員、職員、農民代表）構成，互相監督，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%整個地區種薯就不合格。如果檢測不合格，產品只能作商品薯，價格相對偏低，會影響收益。

2.6 農協服務馬鈴薯商品薯生產和田農園由父子倆經營，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，由農協提供免費的土壤養分測定，主要是購買農協的配方肥；從農協購買的采種田種薯一般不帶病，但種植后仍然要噴施農藥7～8次；化肥、農藥嚴格按照推薦的標準執行，生產的馬鈴薯產品不存在農藥殘留。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。和田農園有配套的深耕機、施肥機、播種機、植保機、收獲機，多數購于東洋農機公司，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到超市，不通過農協幫助可以銷售完結，每hm2產值一般在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，1970年開始生產薯片，公司有商標“Calbee”，擁有生產基地、原料儲藏庫，與日本各地很多公司有業務往來，與中國青島、煙臺、臺北的食品及商貿公司有合作業務。2018年公司在日本生產馬鈴薯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，與農民合作生產，業績持續增加，目前產值達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，標明生產年份、地點、農戶、品種名稱等標識信息，便于追蹤和原因分析。為了節約成本，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，嚴格執行環保規定，注重資源循環再利用，將原料產品邊角料再利用生產調味料、廢渣生產堆肥，工廠排水也循環利用，在鍋爐的燃料中導入木質生物量和LNG（液化天然氣），努力削減CO2排放量。

2.8 實現了馬鈴薯栽培全程機械化北海道的十勝農作區屬于平原地帶，無論是原原種、原種、采種，還是到農戶的商品原料生產，從施肥播種、田間管理、打秧收獲，整個生產流程均實現了機械化。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，用全自動衛星定位系統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，根據不同品種株距調整在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、品質檢測、升降機箱儲等。栽培耕作體系上，原原種生產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 對甘肅馬鈴薯產業發展的啟示

3.1 設置保存種質資源創新機構，規范脫毒種薯繁育體系馬鈴薯種質資源是馬鈴薯的基因庫，是重要的遺傳資源，也是產業起步的核心，全省要設立馬鈴薯種質資源保存與創新機構，為各育種單位提供優異種質資源。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企業進行分工，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、生產提供核心脫毒組培苗，并對全省馬鈴薯脫毒種薯生產單位進行繁育技術培訓、指導和種薯質量監測；選擇省內8～10家技術力量較強的馬鈴薯脫毒種薯繁育企業擴繁馬鈴薯脫毒組培苗，并生產原原種；在本省的河西、中部、南部及東部馬鈴薯種薯適宜繁育地區選擇生產企業或專業合作社生產原種和一級良種。充分發揮科研單位的技術、人才優勢，打破生產單位求全求多的局面，實現產學研一體化，把三級種薯繁育體系有機結合起來，確保種薯質量安全，降低風險，促進馬鈴薯種業健康有序發展。

3.2 扶持新型經營主體，引領馬鈴薯種植方向由于農村勞動力的轉移，馬鈴薯規?；⒁幏痘N植實現能力越來越弱，馬鈴薯種植企業、合作社、種植大戶等新型經營主體大量出現，從種植品種、生產規模、耕作成本、銷售效益，均與分散農戶種植形成明顯競爭。建議合理布局全省馬鈴薯生產基地，采取“龍頭企業+農民專業合作社+科研技術部門”合作的運行模式，組建馬鈴薯產業聯合體，統一實施機械化播種、除草、病蟲害綜合防治、收獲、貯藏與銷售，實現馬鈴薯種植規?；⒉季謪^域化、生產標準化、品種專用化、加工集約化、營銷品牌化，達到農民、專業合作社、企業等多方共贏，代管農戶田塊，帶動農民增收。

3.3 貫徹植保新理念，病蟲害綠色防控農作物綠色防控是按照“綠色植保”理念，采用農業防治、物理防治、生物防治、生態調控以及科學、合理、安全使用農藥的技術，達到有效控制農作物病蟲害，確保農作物生產安全、農產品質量安全和農業生態環境安全。針對馬鈴薯常見的病蟲草害，農業防治以抗病品種、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；化學防治以低毒農藥為主。要建立多年輪作體系，尤其是流轉土地的企業更要注重輪作倒茬，培育有機肥源，提升耕地質量，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，經過土壤中的化學物理作用和微生物的發酵、分解，使養分逐漸釋放，使肥效長而穩定，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境。

3.4 加強企業加工環保設施建設，扶持馬鈴薯加工企業由省相關部門出臺政策，以補貼形式投資扶持加工企業的廢棄物處理設備；按照地域合理布局加工企業，使馬鈴薯產量與企業產能結合，加大對馬鈴薯產業鏈中全粉、淀粉、主食產品等加工企業“托底環節”的扶持；解決種植者生產原料的去向問題，消除原料銷售的后顧之憂，拉動馬鈴薯產業發展，讓種植者生產的產品有出路、能銷售、賺到錢、增收益。

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