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在经济意义上马铃薯是无性繁殖作物，因此，块茎既是马铃薯获得产量的经济器官，同时又是繁殖器官。但是从这一作物本身的生物学意义上看，马铃薯还有其他不同的生育周期。
一、从块茎到块茎的无性周期
通过适当方法催芽的马铃薯播种后，当幼芽出土之时也是根开始生长之时。这一阶段的营养主要由母薯供给。随着地上部分的生长和叶片的形成，植株逐渐地开始制造养分供自身生长需要。据估算，一旦叶面积达到300~400平方厘米时，植株开始完全不需母薯供应的养分。当地下部分开始产生匍匐茎时，地上部分芽上的幼芽开始产生幼芽。在地上茎继续生长的同时，匍匐茎停止伸长并在第一和第二节上开始膨大结薯。薯块的形成开始于开花前后，但开花时期和薯块形成时期并无直接的相关性。同一植株的所有块茎的形成虽然有早有晚，但都在2周之内形成。因此，植株的所有薯块无论其最终大小如何，它们的生理年龄大致相同。同一植株的薯块大小不等，是由于不同薯块的生长过程中的养分竞争造成，而不是薯块形成早晚或年龄不同的原因。块茎形成的初始阶段，先是细胞的增加，而后随着水分和淀粉的积累，这些细胞开始增大。据观察，一旦植株50%茎叶枯黄不能进行光合作用而合成碳水化合物时，薯块的增长几乎接近停止。整个从薯块到薯块的营养生长周期的长短因品种、播种时种薯的生理状况、环境条件不同而不同，在宁夏引黄灌区一般在90~150天之间变化。
二、从实生种子 （TPS） 到实生种子的有性周期
一般情况下，马铃薯是通过薯块繁殖进行作物生产。但在我国的某些地区也利用实生种子作为马铃薯生产的种子，同时在利用马铃薯有性杂交方法进行品种选育中也必须利用实生种子。与利用薯块作种源进行马铃薯生产相比，利用初生种子生产有以下特点。
（一） 优点
大多数马铃薯病害不通过实生种子传播，而许多病毒病、细菌性和真菌性病害及几种虫害都可以通过种薯传播给下一代；实生种子比种薯更易贮藏和运输；利用实生种子进行作物生产时所有的薯块都可用于消费，而利用种薯生产时，必须保留大约10%的产量作为下一次种植的种薯；与种薯相比，利用实生种子要便宜得多。
（二） 不利之处
因为实生苗要经历种子发芽和育苗阶段，因此，生长周期比块茎繁殖的生育期要长得多 （长3~5周）；作物栽培和管理需要花费更多的时间和工作，如额外的育苗、移栽等；在相同的生长条件下，实生苗比种薯产生的幼苗更脆弱，其生长发育更易受外界环境的影响，如对温度的要求严格，不足15益则生长缓慢，超过25益又易发生徒长，如再加上光照不足，实生苗就会叶片变小、茎部脆嫩、叶色发黄；由实生种子生长发育的所有植株个体在遗传上各不相同，因此在田间生长过程中一致性较差，如成熟期有早有晚，薯块形状有圆有长，芽眼有深有浅等，薯块的品质和质量也是混杂的，而由种薯生长的植株因为来自于同一个无性系的高纯度品种，因而所有植株的生长是高度一致的；实生种子产生的植株会产生较长的匍匐茎，并且薯块开始形成的时间更加不规则。
（三） 实生苗的生长发育
充分成熟的新种子，一般有个月左右的休眠期，未成熟的种子休眠期更长。经贮藏1年左右的种子有较高的发芽率。通常在低温干燥条件下贮藏7~8年，实生种子仍能有70%~80%的发芽率，但发芽势随着贮藏年限的增加而有所减弱。在密封干燥的条件下，一般实生种子可以保存10年。休眠期已过的实生种子，其发芽适宜的温度范围为15益~25益。处于休眠期状态的实生种子，发芽率极低，必须经过化学或物理方法处理，打破种子的休眠，才能提高其发芽率。试验证明，1500毫克/升浓度的赤霉素溶液浸种12小时的催芽效果最好。
马铃薯种子很小，幼芽萌发时幼根首先从种皮伸出，然后才长出2片叶子。播种后幼根深入土中，发育成一条纤细的根，2片真叶展开时，主根已长达3cm。随着幼苗的生长，主根上逐渐长出许多侧根和支根。实生苗一般在7~8片单叶后才出现复叶。实生苗结薯与用块茎播种的植株结薯有所不同。实生苗没有地下茎，地上是茎，地下是根，所以实生苗从地下茎的节部产生匍匐茎，在条件不适合时会全部变成分枝，不能形成块茎，所以不等植株长高就应及时培土，把茎下部的节埋在地下，对匍匐茎生长和结薯非常重要。用实生苗生产马铃薯块茎，因直播的种子对整地和管理条件要求很高，一般不易做到，所以多采用育苗移栽方式生产种薯。实生苗前期根系不发达，植株生长很缓慢，为了当年获得较高的产量，需要根据各地条件实行早育苗，或直接在苗床内生产种薯。
三、通过组织培养加快繁殖周期
在组织培养实验室中，快速扩繁是用来繁殖干净植物材料的，通过这一方法可提供无主要病或虫害的繁殖材料。在无菌条件下，取下核心材料芽尖分生组织，在MS培养基上20益进行光照培养。约2个月后，长出的试管苗从节间切断 （3~10节） 繁殖，每个节段再一次转接到一个试管中，这样的操作基本上每个月重复一次以繁殖更多的试管苗。因此，通过这种方法，理论上每个芽在6个月内可以繁殖36~106个试管苗。接着，繁殖的试管苗可以在组培室中转接到三角瓶中以生产试管薯 （直径2~10毫米），或在温室中移栽到草炭蛭石营养基质中生产带根苗或微型薯，再将带根苗或微型薯移栽或播种到苗床中生产脱毒小薯 （直径10~20毫米），这些小薯播种到隔离的保护地中可以生产原原种。