综述：气候变化情景下北欧国家作为可持续低病虫害种薯生产的机遇

《Potato Research》：Nordic Countries as an Opportunity for Sustainable, Low Pest Seed Potato Production in a Climate Change Scenario

本综述基于北欧马铃薯网络（N'TOP-net）讨论，系统阐述了北欧地区（特别是斯堪的纳维亚北部）在全球气候变化背景下作为可持续种薯生产基地的巨大潜力。文章分析了北欧国家在病虫害压力低、气候条件适宜、农业基础设施完善等方面的优势，并提出通过跨学科合作在土壤保育农业、适应长日照抗性育种（R-gene）和跨国病虫害监测（如PVY、Alternaria solani）三大关键领域协同创新，以增强欧洲粮食安全战略。

　　

Nordic Countries as an Opportunity for Sustainable, Low Pest Seed Potato Production in a Climate Change Scenario

引言

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是欧洲最重要的粮食作物之一，其在粮食安全、农村生计及低投入生产方面的价值日益凸显。随着气候变化和地缘政治不稳定因素对欧洲农业的持续冲击，北欧国家（丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典）及其周边北部地区因独特的环境条件和较低的生物胁迫压力，正成为马铃薯生产扩张的新焦点。基于北欧马铃薯网络（N'TOP）的讨论，本文旨在推动跨国、跨学科合作，以强化欧洲粮食安全战略。

北欧南部地区的马铃薯产量与欧盟主要生产国相当（图1），而北部地区的小规模种植则具有悠久传统。全球变暖导致的极地放大效应（polar amplification）正使该地区生长季延长、降水增加，为马铃薯生产创造了新机遇。

国家生产力与品种更替

2000–2023年间，北欧地区商品薯生产总体稳定，而丹麦的淀粉薯和挪威的加工薯（主要用于薯片生产）分别增长了约50%和5%。荷兰作为全球最大马铃薯出口国，仅用7%的耕地（1500 km2）生产马铃薯，而瑞典耕地面积虽大十倍，但其马铃薯种植面积仅占耕地的1%（229 km2），扩张潜力显著。

2015–2020年北欧四国主要种薯品种分析显示，品种选择同步性较低。丹麦品种更替最快（28个品种），挪威最慢（16个品种）。仅Kuras和Saturna两个品种在四国均位列前五。北欧国家普遍偏好块茎较小、成熟较早、黄白皮质的品种，如“King Edward VII”（瑞典）、“Mandel”（瑞典、挪威）和“Puikula”（芬兰）。

北欧种薯生产现状

丹麦

种薯生产遵循严格认证流程，要求品种在欧盟或丹麦官方登记清单中注册，且生产过程受控监测。丹麦种薯以高质量闻名，出口潜力大。生产需经农业部授权，田间需无马铃薯胞囊线虫（Globodera pallida、G. rostochiensis），生长期接受病毒和细菌检测。

芬兰

芬兰是欧盟五个“高等级（HG）区域”之一，主要集中于Tyrn?v?和Liminka市。该区域实施严格检疫措施，禁止种薯携带Clavibacter sepedonicus（环腐病）和Ralstonia solanacearum（褐腐病）等病原。芬兰缺乏本土育种项目，依赖从中欧引进品种，经3–4年扩繁后推广。

挪威

作为非欧盟国家，挪威实行封闭种薯系统，禁止进口但允许有限出口。因偶尔检出Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus（环腐病），出口受限。挪威仅有一家基础种薯生产商（Overhalla klonavlscenter），其余为普通生产商。

瑞典

种薯市场由荷兰和丹麦公司主导，认证种薯仅占总用种量的三分之一。独立生产者多种植老品种如King Edward、Bintje和Mandel。尽管每年可引入30–50个新品种，但品种测试、扩繁和低利润限制了发展。

北欧马铃薯生物胁迫因子

动物害虫与疾病媒介

野猪（Sus scrofa）种群扩张威胁马铃薯田，常见鹤（Grus grus L.)和蛞蝓（Arion spp.）偶造成早期损害。节肢动物害虫较少，但科罗拉多马铃薯甲虫（Leptinotarsa decemlineata）在丹麦南部、挪威和瑞典有零星发现。蚜虫（Aphis fabae、Rhopalosiphum padi）是马铃薯Y病毒（PVY）主要传播载体，北部压力较低但仍存在风险。

病毒

PVY（尤其是坏死株PVY^NTN）是北欧最重要的病毒，导致马铃薯块茎坏死环斑病（PTNRD）。烟草脆裂病毒（TRV）和马铃薯帚顶病毒（PMTV）引起锈皮病，影响块茎市场性。PMTV由粉痂菌（Spongospora subterranea）传播，在北欧广泛分布并造成经济损失。

卵菌与真菌

晚疫病（Phytophthora infestans）是北欧最严重的病害，尤其在斯堪的纳维亚南部和挪威海岸。瑞典地区病原进行有性繁殖，产生越冬卵孢子。早疫病（Alternaria solani）在丹麦和瑞典南部的淀粉薯中危害严重，尤其在晚收获田块。其他真菌如Verticillium spp.、Botrytis cinerea和Rhizoctonia solani贡献“早死复合症”，但总体影响有限。

细菌

黑胫病和软腐病（由Pectobacterium和Dickeya spp.引起）是主要细菌病害。北欧常见种类包括P. atrosepticum、P. brasiliense、P. parmentieri和Dickeya solani。Clavibacter sepedonicus（环腐病）零星发现，受严格检疫。Ralstonia solanacearum（青枯病）目前未见分布。

跨学科合作的关键方向

新型农业实践

综合害虫管理（IPM）策略通过轮作、抗性品种和土壤健康管理减少线虫等问题。覆盖（mulching）和免耕等保护性农业措施可增强韧性。北欧试验显示，秸秆覆盖可改变根际细菌群落（图4），增加植物促生菌（PGPB）丰度，改善微气候。

生物防治剂和天然物质作为疾病控制手段日益重要。芽孢杆菌（Bacillus subtilis HAS31）和假单胞菌（Pseudomonas spp.）菌株可增强抗旱性和抑制病原（如Fusarium solani）。菌群协同（如Pantoea agglomerans与Pseudomonas putida）可显著提高磷酸盐溶解和生产力。

抗病育种

病毒抗性品种培育是减少化学处理依赖的关键。R基因介导的极端抗性对PVY免疫，但更常见的N基因仅提供株系特异性过敏反应（HR）。RNA干扰（RNAi）和基因编辑（如CRISPR）技术正被探索用于抗病控制。多重抗性基因聚合（pyramiding）可延长抗性持久性。编辑感病基因（S-genes）可赋予对晚疫病的广谱抗性，并增强对非生物胁迫的耐受性。

**监测与表型策略

跨国网络（如EuroBlight）通过数据共享和病原监测增强疾病协调控制。分子标记可用于季节内病原毒力和杀菌剂抗性监测。环境DNA（eDNA）测序和遥感技术正用于病原检测，但面临分类标记选择、非目标DNA扩增和数据库不完整的挑战。深度学习算法结合RGB和高光谱成像可实现晚疫病精准检测。

结论与展望

北欧国家在马铃薯生产、品种选择和病害管理上存在差异，但共同目标是提升粮食自给率和可持续性。通过协调土壤保育、抗性育种和跨国监测，北欧有望成为欧洲高质量种薯供应基地。然而，需应对挪威非欧盟地位的监管差异，并建立统一种薯质量标准。未来，北欧应制定共同种薯营销策略，利用新农业和育种技术推动创新，确保粮食安全与供应链稳定。