恩施州马铃薯脱毒种薯体系顶层设计研究

覃大吉，向极钎，李卫东，杨永康，殷红清，帅超群

(1.恩施清江生物工程有限公司，湖北 恩施 445000;2.湖北省农业科技创新中心鄂西综合试验站，湖北 恩施 445000)

1 现状分析

1.2 发展规划、科研机构与产业基础

湖北省马铃薯产业发展规划(2008-2015)(鄂政办发〔2008〕58号)计划到2015年发展马铃薯常年种植面积到1000万亩，脱毒种薯推广应用面积达成500万亩,同时规定鄂西高山种薯优势产业区采取以试管薯为基础的“微型薯-标准种薯”的两年制繁殖体系，建设3000亩微型薯大棚生产基地和50万亩标准种薯繁殖基地.年产脱毒健康种薯75万吨，产值达7.5亿元.《恩施州经济和社会发展第十二个五年规划纲要》围绕“六百双五”目标，进一步推进农村产业结构战略性调整，按照“一乡一业、一村一品”发展思路，大力推进“万亩乡镇千亩村”工程建设，着力建设一批特色产业专业乡镇、专业村.到2015年，恩施州农林牧渔业增加值达到130亿元以上，年均增长4.5%.其中计划优质马铃薯商品基地100万亩的建设目标.

1.2 恩施州马铃薯脱毒种薯体系的产生、发展与运行现状

中国南方马铃薯研究中心自“六·五”以来，共选育新品种17个，其中鄂马铃薯3、5、6、7、8号五个品种通过国家审定[1-4].马铃薯脱毒种薯的研究与生产从无到有，循序渐进，在技术研究的基础上，先后提出了“四级马铃薯脱毒种薯体系”、“两年制马铃薯脱毒种薯体系”和“一年制马铃薯脱毒种薯体系”的概念，并进行了相应体系的研究与示范[5-12].由于技术的成熟度不够，同时缺乏体系的系统性设计，30年来，各种体系仍然处于不断的示范阶段[1-7].恩施州没有真正建立起可持续发展的稳定的马铃薯脱毒种薯体系，阻碍了马铃薯脱毒种薯的巨大增产潜力(+30%～50%)在马铃薯商品薯生产中的应用[13-16].

恩施州马铃薯脱毒种薯体系总体表现为运行不畅的状态，具体体现在以下几个方面：①作为恩施州马铃薯脱毒苗(薯)来源的中国南方马铃薯研究中心，其重点在于进行脱毒种薯体系中的技术创新研究，尤其是特别注重体系年限缩短的研究，强化技术的先进性和创新性.而忽略了马铃薯脱毒苗(薯)具体生产效率提高、生产成本降低和如何建立市场化生产供给体系的研究.②恩施州太山庙马铃薯原种场的改制，引发各种后遗症.在恩施州高海拔地区分别建立起所谓的马铃薯脱毒种薯生产地基，由于缺乏基本的技术指导，导致在同一个生产基地，业主不知道种源情况，生产的是哪个级别的种薯，生产技术要求如何，其质量标准要求是什么.③种薯买卖和调运混乱无序，种薯混杂严重，各种病害广泛传播.

造成这种现状的原因主要有以下几个方面：①科研单位由于受体制和职能的限制，资金投入不足，力量分配的偏颇，造成重视成果研究而轻视成果转化应用的总体氛围，形成只有成果没有市场的局面.因为没有市场推广应用，所以无法检验成果的真实性.②马铃薯脱毒种薯经营权与技术成果拥有者的分离，导致经营权拥有者在生产经营中对马铃薯生产技术与种薯质量意识淡薄，甚至于用较小的块茎作为脱毒标准薯直接进行继代繁殖(混淆概念)，降低了马铃薯脱毒种薯质量.③政策引导不稳定.政策支持的不连续性和项目支持的分散性降低了国家引导资金在马铃薯脱毒种薯产业发展中的实效性.④没有明确的责任单位和相应的责任制度.⑤没有稳定的技术推广队伍是马铃薯脱毒种薯体系的组织瓶颈.

2 恩施州马铃薯脱毒种薯体系 “111.2”工程设计

以《恩施州经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的100万亩优质商品薯基地建设为目标，脱毒种薯年需求量为10万吨(100公斤/亩×100万亩).需要建立稳定的脱毒种薯生产基地4万亩，年需脱毒标准薯2万吨，需要建立稳定的脱毒标准薯生产基地1万亩，需要提供脱毒微型薯1亿粒，需要生产脱毒苗1千万株.其生产工艺路线图设计如下：①各阶段产品名称及生产顺序流程；②各阶段相关内容(Y：产量；S：面积；D：密度)的工艺技术参数.

图1 恩施州马铃薯脱毒种薯体系“111.2”工程工艺流程图

图1是对“111.2”工程的初步设计，明确标示出①各阶段产品名称和生产顺序流程以及②各阶段相关内容的工艺参数.其中，加黑字体显示了“111.2”工程的具体内容以及该设计的基本目标(100万亩优质商品薯生产基地).该设计中，用于脱毒苗和微型薯生产的保护环境(防虫温网室)面积为11万m2，即165亩温网室.用于脱毒标准薯和商品薯生产用脱毒种薯的面积为5万亩.其生产的脱毒种薯仅能满足100万亩优质商品薯生产的用种需要，仅相当于恩施州现有马铃种植面积的1/2.

若将“111.2”工程的初步设计放大一倍，并完善其品种生产布局安排、操作技术配套体系、工程设施体系、质量控制体系、专家咨询服务体系、推广网络体系、市场营销体系等，既可满足恩施州现有马铃种植面积高水平商品薯生产用种的需要，同时为湖北省和西南山区其它马铃薯种植区提供优质的马铃薯脱毒种薯，从而完成恩施州马铃薯脱毒种薯体系的顶层设计.

3 恩施州马铃薯脱毒种薯体系的顶层设计

3.1 恩施州马铃薯脱毒种薯体系 “222.4”工程设计

①各阶段产品名称及生产顺序流程；②各阶段相关内容(Y：产量；S：面积；D：密度)的工艺技术参数.

图2 恩施州马铃薯脱毒种薯体系“222.4” 工程工艺路线图(“111.2”工程放大一倍)

图2是对“222.4”工程的初步设计(“111.2”工程放大一倍)，明确标示出①各阶段产品名称和生产顺序流程以及②各阶段相关内容的工艺参数.其中，加黑字体显示了“222.4”工程的具体内容以及该设计的基本目标(200万亩优质商品薯生产基地).该设计中，用于脱毒苗和微型薯生产的保护环境(防虫温网室)面积为22万m2，即330亩温网室.用于脱毒标准薯和商品薯生产用脱毒种薯的面积为10万亩.其生产的脱毒种薯可满足200万亩优质商品薯生产的用种需要，相当于恩施州现有马铃种植面积.其中A：马铃薯脱毒苗(微型薯)是整个工程的核心生产阶段，要求在人工保护环境(防虫温网室)进行，属于技术密集型.B：马铃薯脱毒标准薯生产阶段，要求在海拔1 600 m及以上区域，无蚜虫寄主、无茄科前茬，隔离病毒传染.C：脱毒种薯生产阶段，要求在海拔1 200 m及以上区域，无蚜虫寄主、无茄科前茬，隔离病毒传染.D：优质商品薯生产阶段，根据品种适应性，在不同海拔地区选择周围，无蚜虫寄主、无茄科前茬，隔离病毒传染.

从马铃薯脱毒种薯体系的角度分析，可以清晰地看出，A：脱毒苗或者微型薯在人工保护环境下可以实现周年生产供给，若用脱毒苗或者微型薯直接供应市场，即为“常年制马铃薯脱毒种薯体系”.A+B：若用脱毒标准薯供应市场，在田间进行了一年扩大繁殖，即为“一年制马铃薯脱毒种薯体系”.A+B+C：用脱毒标准薯繁殖后代种薯供应市场，在田间进行了两年扩大繁殖，即为“两年制马铃薯脱毒种薯体系”.以此类推，A+B+C+D生产的优质商品薯若用作种薯，则为三年制马铃薯脱毒种薯体系.

3.2 恩施州马铃薯脱毒种薯体系“222.4”工程设计子系统

以《恩施州经济和社会发展第十二个五年规划纲要》目标为基础设计的恩施州马铃薯脱毒种薯体系“222.4”工程设计涵盖了恩施州马铃薯现有种植面积，涉及的内容广泛，工程量巨大，工程配套的子系统包括：①核心管控体系：由行政(州委、州政府及各县市管农业的主要负责人)、技术(中国南方马铃薯研究中心负责人)、示范推广(州农业局及州农业技术推广中心负责人)和专家咨询委员会等部门人员组成.拟定短生产计划和中、长期发展规划，确定品种布局，明确系统各部门目标任务，安排工程实施进度，完成资金筹措与分配，监督工程项目的实施评价与验收.②工程设施体系：按计划实施工程建设，进行温(网)室建设、脱毒苗及微型薯生产设备采购安装、标准薯生产基地改选(排灌沟渠、小型农机具采购与发放)、种薯仓库修建等.③生产技术体系：按计划组织生产，进行各阶段产品(脱毒苗、微型薯、标准薯、脱毒种薯)生产技术规程制定，培训相关技术人员、指导各生产基地技术规范执行情况.④质量监控体系：按计划进行各阶段产品(脱毒苗、微型薯、标准薯、脱毒种薯)质量技术标准制定，培训基地生产技术人员的产品质量意识，按标准要求对生产的产品进行质量检验.⑤市场营销体系：按计划进行产品国内国际市场营销，建立基地、产品、客户信息档案，了解交通营运行情.⑥咨询服务体系：按计划对各生产基地进行巡视，在分析生产经营中的工程、技术、质量、客户信息的基础上，提供全方位咨询服务.⑦体系管理平台:承担相关信息的处理与沟通.

3.3 恩施州马铃薯脱毒种薯体系顶层设计

3.3.1 星形拓扑结构设计概述 在星形拓扑结构中，每个节点通过点到点通信线路与中心节点连接，节点间的通信都通过中心节点进行.其优点在于：①结构简单、控制简单.因为任何一个节点只与中心节点相连接，所以媒体访问控制方法很简单，访问协议也简单，因此组网容易、便于管理.②故障诊断和隔离容易.中心节点对连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网.3、方便服务、扩展性好.由于各节点是独立的，所以中心节点可以方便地对各个节点提供服务，增加或减少节点也不需要中断网络.其缺点在于：①传输介质需求较大.因为每个节点都要与中心节点直接相连，需要耗费大量的传输介质，安装、维护的工作量大增.此外，通信线路的利用率也较低.②中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪.③各节点的分布处理能力较差.本设计灵活借用局域网信息管理与处理的概念，以便于发挥星形拓扑结构的优点，克服其缺点，结合马铃薯脱毒种薯生产实际，对恩施州马铃薯脱毒种薯体系进行顶层设计，从而达到高效低耗的全方位管理的目的.

3.3.2 恩施州马铃薯脱毒种薯体系拓扑星形顶层设计 马铃薯脱毒种薯体系拓扑星形顶层设计见图3.

图3 恩施州马铃薯脱毒种薯体系拓扑星形顶层设计图

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