甘薯

薯蓣科薯蓣属的植物

甘薯

甘薯(学名:Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill),俗名甜薯,是薯蓣目薯蓣科薯蓣属的缠绕草质藤本[3][1]。甘薯的原产于尼泊尔、印度、苏拉威西岛等地,在布基纳法索、中国、马提尼克岛等地有引种栽培或商业种植[2]。在中国栽植于广东、广西、海南和台湾等省区[3][2]。甘薯喜光喜温暖,抗旱耐瘠,不耐寒,适宜在丘陵山区和平原旱地种植[4]。甘薯根据用途可分为淀粉型、鲜食型(红黄心、紫肉)和叶菜型[4],优质品种有北京553、台湾红、普薯32号等[5]。甘薯是缠绕草质藤本植物;块茎呈卵球形,外皮淡黄色,光滑;茎左旋,基部有刺,被柔毛;单叶互生,阔心脏形,被长柔毛;花序为穗状花序;蒴果为三棱形,种子圆形。花期初夏[3]。甘薯还有一变种为有刺甘薯(Dioscorea esculenta var. spinosa),和甘薯原种的区别在于根具有丛生分枝的粗刺[3]。此外,番薯(Ipomoea batatas (L.) Lamarck)的俗名为甘薯,常与甘薯俗名混用,但实际二者为不同属的两个物种[6]。

甘薯(学名:Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill),俗名甜薯,是薯蓣目薯蓣科薯蓣属的缠绕草质藤本[4][2]。甘薯的原产于尼泊尔印度苏拉威西岛等地,在布基纳法索、中国、马提尼克岛等地有引种栽培或商业种植[3]。在中国栽植于广东、广西海南和台湾等省区[4][3]。甘薯喜光喜温暖,抗旱耐瘠,不耐寒,适宜在丘陵山区和平原旱地种植[5]

甘薯根据用途可分为淀粉型、鲜食型(红黄心、紫肉)和叶菜型[5],优质品种有北京553、台湾红、普薯32号等[6]。甘薯是缠绕草质藤本植物;块茎呈卵球形,外皮淡黄色,光滑;茎左旋,基部有刺,被柔毛;单叶互生,阔心脏形,被长柔毛;花序穗状花序蒴果为三棱形,种子圆形。花期初夏[4]。甘薯还有一变种为有刺甘薯(Dioscorea esculenta var. spinosa),和甘薯原种的区别在于根具有丛生分枝的粗刺[4]。此外,番薯(Ipomoea batatas (L.) Lamarck)的俗名为甘薯,常与甘薯俗名混用,但实际二者为不同属的两个物种[7]

甘薯的用途十分广泛。其块茎有甜味,可食用[8]甘薯淀粉加工形成的甘薯渣还能吸附污染物[9],同时甘薯渣还可用来制备乙醇、纺织浆料、柠檬酸钙[9],此外,甘薯渣辅助以其他饲料还可用来喂养亮斑扁角水虻[9]。甘薯也有一定的医学药用用途,据中国药用典籍记载,甘薯的块茎可作中药材入药,适量内服,有健脾胃、强肾阴等的功效[10][1]

历史

考古研究证明,甘薯的栽培历史非常悠久,且考古遗迹多集中在太平洋地区。有学者从斐济维提岛拉皮塔文化的考古遗址中发现了甘薯的淀粉粒,该文化的年代可追溯到距今3050至2500年左右[11];同时,在新喀里多尼亚莫安杜的梅奥洞穴的遗址中也发现了甘薯的踪迹,其年代约为2700至1800年前[12];此外,在关岛的考古遗址中也发现了甘薯的踪迹,其年代约为公元1031年[13]。在中国,古籍甘薯有文字记载的时间始于公元222-304年,主要种植在在广东广西海南的局部地区[14]

在中国,甘薯有较多史料记载,明代中医药学家李时珍编撰的《本草纲目》中关于甘薯的描述引用了东汉时期杨孚《异物志》的原文“甘薯出交广南方。民家以二月种,十月收之。其根似芋,亦有巨魁。大者如鹅卵,小者如鸡鸭卵。剥去紫皮,肌肉正白如脂肪。南人用当米谷,果实,蒸炙皆香美。初时甚甜,经久得风稍淡”。文中甘薯产自交广南方,即现在的广东雷州半岛和广西的钦州地区。同时《本草纲目》还引用了晋代稽含《南方草木状》的原文:“甘薯,薯蓣之类或云芋类也。根叶亦如芋。根大如拳,瓯,蒸食之味同薯,性不甚冷。珠崖之不业耕者惟种此,蒸切晒收,以充粮糗,名薯粮。海中之人多寿,亦由不食五谷,而食甘薯故也。”文中表述甘薯是作为一种充饥的粮食栽培,而珠崖的地域相当于现在海南岛的东北部。以上古籍中所载的甘薯,经中国农学家丁颖等考订,应为薯蓣科甜薯[14]

形态特征

甘薯是一种缠绕草质藤本植物[4][8]

地下块茎顶端常有4-10多分枝,分枝末端成卵圆形块茎,淡黄色,光滑,茎左旋,基部有刺,被丁字形柔毛[4]

甘薯
甘薯甘薯甘薯甘薯

单叶互生,阔心脏形,最大的叶片长15厘米、宽17厘米,普通叶片长和宽不超过10厘米,顶端急尖,基部心形,基出脉9-13,被丁字形长柔毛,尤以背面较多,叶柄长5-8厘米,基部有刺[4]

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甘薯叶形态
甘薯的叶
甘薯的叶

雄花序穗状,单生,无梗或梗极短,单生或2-4簇生,排于花序轴上,花被浅杯状,长有柔毛,外轮花被片宽披针形,长1-8毫米,内轮稍短,发育雄蕊6,着生花被管口部,稍短于裂片。雌穗状花序单生上部叶腋,长达40厘米,下垂,花序轴稍有棱[4]

甘薯的花
甘薯的花

果实和种子

蒴果较少成熟,三棱形,顶端微凹,基部截形,每棱翅状,长3厘米左右,宽1.2厘米左右。种子圆形,具翅[4]

甘薯的蒴果
甘薯的蒴果

物种分布

甘薯的原产于尼泊尔印度马尔代夫孟加拉国等国家,以及鹿加群岛、新几内亚岛苏拉威西岛等地,在布基纳法索马达加斯加科摩罗、中国等国家及库克群岛马提尼克岛等地有引种栽培或商业种植[3]。在中国栽植于广东、广西海南和台湾等省区[4][3]。甘薯野生于海拔600米以下的山坡灌木丛中和路边岩石缝中[1]

生长习性

甘薯是喜光喜温暖的短日照作物,抗旱耐瘠,不耐寒,适宜在丘陵山区和平原旱地种植,是土壤贫瘠地区的主要作物[5],能生长在多种多种旱地土壤,耐肥且少虫、产量高、适应性强[15]。花期初夏[4]

自然繁殖

甘薯属于薯蓣属植物,雌雄异株,雄性植株的花序数多于雌性植株的花序数[16][17],花器官相对较小,花之间排列紧密,可更好地吸引昆虫传粉,自交不孕[18][17]

繁殖方式

甘薯的繁殖方式以无性繁殖为主,但也有采用有性繁殖的,如中国甘薯育种以杂交为主,在杂交制种过程中,组合内亲本常出现花期不育现象[18]

块茎繁殖

清明后平式排种,田地选择排水良好、土层疏松、深厚、具有一定肥力、含有机质较多的壤土或砂壤土为宜,种薯横切块育苗,选头段、中段块较好,切块后随即在切口沾石灰粉,苗达到一定高度,进行中耕松土,在7月下旬就可采苗移栽[6]

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盆栽红薯的成长过程

播种繁殖

将甘薯种子在温水中催芽,然后放置于垫有潮湿纱布的培养皿中于培养箱内暗培养,种子露白后发芽长至0.5-1厘米时,胚根朝下栽培于营养钵内,浇透水,苗子长至2叶1心时进行移栽,定植[18]

水肥管理

栽种前每应增施有机肥做基肥,可结合高钾型复合肥料一起施用,一般在栽后一周到半个月内进行第一次追肥,施用复合肥和氮肥,在栽后25~30天内进行第二次追肥,施用硫酸钾,在栽后垄顶出现裂缝时追施有机肥后用土盖裂缝。栽植后应及时早晚间灌水,前期需水少、中期多,后期少,若在雨季或暴雨天气,及时做好排水工作,甘薯不萎、不下垂或不黄时少灌溉[19]

常见病虫害

甘薯常见的病害主要为黑斑病、薯瘟病、疮痂病、病毒病等,常见虫害主要是甘薯天蛾、地下害虫、蛴螬、地老虎、小象甲等[19][6]

相关防治

对黑斑病可在返苗后大约半个月用多菌灵可湿性粉剂喷雾防治,甘薯天蛾可用阿维菌素等农药喷雾防治,地下害虫用辛硫磷呋喃丹颗粒剂拌土对进行土壤处理[6],其他病虫害可采取针对性的安全技术措施,如利用性引诱剂诱杀害虫、实行水旱轮作,或者与落花生Arachis hypogaea L.)[20]玉蜀黍(Zea mays L.)[21]等作物轮作等[19]

主要分类

甘薯根据其用途大致可分为淀粉型、鲜食型(红黄心、紫肉)和叶菜型[5]

淀粉型

淀粉型甘薯主要用于淀粉加工和牲畜饲料等,[5]在中国以吉林辽宁河北等为主的北方薯区,主要种植甘薯的是淀粉型,有徐薯18、川薯101等品种[22]

鲜食型

鲜食型主要是餐桌消费和甘薯休闲食品薯条薯脯,包括红黄心甘薯和紫薯,红黄心甘薯富含β胡萝卜素,是营养齐全而丰富的天然滋补食品;紫薯富含花青素,肉色呈紫色至深紫色,故又称黑薯紫心甘薯或紫肉甘薯,兼有粮食物、经济作物和药用作物的特点,如渝红心98、万薯7号和万紫薯13号等品种[5]

叶菜型

叶菜型甘薯是指以甘薯茎尖10厘米左右的鲜嫩茎叶作为蔬菜食用的甘薯品种,具有抗逆性好、适应性强等特点,在中国的主要品种为14个[5][23][24],如广菜薯7号、桂薯菜14-7和湘菜薯3号等品种[25]

优质品种

甘薯的品种有很多,如商薯9号、济薯26号、鄂薯11号、烟紫薯3号、绵紫薯9号、广紫薯8号、福薯24、宁菜薯等[23],优质品种有红皮红心、耐贮藏的台湾红,中抗蔓割病、抗甘薯瘟的龙岩7—3,还有北京553,济薯18号、普薯32号等[6]

品种名北京553济薯18号普薯32号形态特征顶叶紫色,叶绿色,株型匍匐,茎色绿带紫,茎粗壮,基部分枝多,薯形长纺duǒ形,皮色黄褐,肉色杏黄,萌芽性好,结薯早、膨大快、整齐集中[6]顶叶与叶片均绿色,分枝数较多,地上部生长旺盛,属匍匐型,薯块长纺锤形或直筒形,皮色紫,春薯肉色淡紫,夏薯肉色紫结薯早而集中,上薯率高,薯块大,萌芽性好,出苗早而多[6]该品种株型半直立,生长极其旺盛,蔓长,分枝数多,顶叶浅紫色,叶三角形心型,叶脉浅绿色,茎中等绿色,薯型呈土豆型膨大结薯集中,大小均匀,单株结薯量多,薯皮深红色,肉色橘红[19]其他比较抗黑斑和茎线虫病,耐旱耐肥,较耐瘠薄。熟食、生食均甜,可蒸烤食用,是加工薯脯的主要品种[6]抗逆性强,耐旱,耐瘠、适应性广[6]富含胡萝卜素,加工淀粉率较高,长时间贮藏后有较强的“回糖”效应,口感更加清甜、可口[19]图片

相关对比

有刺甘薯(Dioscorea esculenta var. spinosa),俗名刺薯蓣,是甘薯的变种,番薯(Ipomoea batatas (L.) Lamarck)的俗名为甘薯,其俗名与甘薯(Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill)存在混用,较多史料记载也存在混淆[7][14]

物种名称甘薯有刺甘薯番薯学名Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill[4]Dioscorea esculenta var. spinosa[4]pomoea batatas (L.) Lamarck[7]形态特征甘薯是缠绕草质藤本,茎淡黄色,叶阔心脏形,花被柔毛,蒴果三棱形,顶端微凹,种子圆形[4]俗名刺薯蓣,甘薯的变种,和甘薯的区别在于根具有丛生分枝的粗刺[4]番薯是多年生草质藤本,块根白、红或黄色,茎匍匐地面,叶宽卵形或卵状心形,花冠粉红、白、淡紫或紫色,菊果卵形或扁圆形,种子无毛[7]分布范围甘薯分布于亚洲东南部,在中国分布在广东、海南等省市[4]分布于巴布亚新几内亚印度马来西亚等,在中国的台湾、广东和海南均有栽培[4][26]番薯原产南美洲及大、小安的列斯群岛,现已广泛栽培在全世界的热带、亚热带地区,中国大多数地区都普遍栽培,中国黑龙江省也已栽种成功[7]食用价值番薯、甘薯和有刺甘薯的块茎均可食用[4][7]图片

食用

甘薯的块茎有甜味[8],可鲜食、烤食、菜用等,又因淀粉含量较高,还可加工成甘薯粉条薄饼等食用[27]甘薯淀粉加工形成的甘薯渣可加入小麦粉中食用[28]。甘薯VC含量丰富,含量都远远高于其它粮食作物,同时也含有钙、磷、铁、等多种人体必需的微量元素,可调节体内过多的生理酸性、维持人体酸碱平衡[22]。甘薯还富含蛋白质纤维素、淀粉、多糖,甘薯具有其他块茎类作物所有的营养成分[13]

饲用

甘薯渣辅助以其他饲料去喂养亮斑扁角水虻,可以补充其所需蛋白质等物质后促进生长发育[9]。甘薯的块根、茎、叶都可作畜禽饲料[18]

能源化工

甘薯淀粉加工形成的甘薯渣能吸附污染物。生物原油中加入甘薯渣会使得氮含量下降,降低原油存放过程中的风险且减少其燃烧造成的环境污染,甘薯渣还具有更好的燃料特性[9]。以甘薯渣为原料可用来制备乙醇、纺织浆料、柠檬酸钙等。甘薯渣质地疏松,可用其制备吸附剂材料。甘薯渣中的淀粉可生产浓度较高的酒精[9]

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甘薯可是能源化工原料

药用

甘薯的块茎可作中药材入药,据中国药用典籍《中华本草》《中药大辞典》记载,甘薯味甘、性平,无毒,可补虚乏、有健脾胃、强肾阴等,主治脾虚气弱、肾阴匮乏等症状[10][1]

甘薯的块茎
甘薯的块茎

贮藏保鲜

甘薯属于季节性农作物,品质与贮藏技术密切相关,主要储藏保鲜技术有窖藏、气调储藏、愈伤处理、物理处理、化学处理等[22]

贮藏保鲜技术窖藏是甘薯贮藏的主要方法,有传统的窖藏有许多缺陷,如湿度控制不稳定、操作技术落后、窖内排水困难等[22]气调贮藏气调贮藏是一种通过调整及控制果蔬等食品贮藏环境中的气体成分、比例、环境温度及湿度,从而延长果蔬等食品贮藏寿命的一种技术[22]愈伤处理愈伤处理是指在甘薯局部受到创伤刺激后,在适宜环境条件下伤口表面重新愈合后新生的组织,以减少水分蒸腾、氧化变质及组织病菌入侵等[22]物理处理通过控制贮藏温度提高甘薯贮藏品质的方法[22]化学处理化学处理是通过化学剂处理可以在短时间内控制贮藏甘薯霉菌活动的进一步发展,可以用来作为霉变甘薯的应急处理[22][29]

药理研究

有研究表明,甘薯块茎中含有多糖、薯蓣皂苷黄酮类等水溶性成分,在降低血糖方面具有发展前景[30]。同时,还有研究发现,甘薯块茎中所含的薯蓣皂gān若长期摄入,可以增强习惯性阻力运动对肌肉数量和质量的影响,可以改善某些心脏代谢指标[31]。近年来有很多学者对薯蓣属植物的各种成分进行研究,结果表明薯蓣属植物在抗氧化、降血脂、调节免疫、护肝、调节肠道、降压,以及促进细胞生长代谢和抗衰老方面有广泛应用前景[13]

生态学特性研究

有学者在甘薯苗圃中增施A1万植生物有机肥后,发现甘薯的蔓长、蔓粗、分枝数均高于未增施生物有机肥的对照组[5]。有学者研究发现低温干燥条件有利于延长甘薯花粉的贮藏寿命[18]

起源和驯化研究

2024年1月,来自中国、比利时德国的科学家团队在国际学术期刊《分子植物》(Molecular Plant)的发表了题为《基于单倍型的系统发育分析和群体基因组学揭示甘薯的起源和驯化》(Haplotype-based phylogenetic analysis and population genomics uncover the origin and domestication of sweetpotato)的研究论文,鉴定了甘薯的二倍体和四倍体祖先种。研究表明甘薯由两个祖先种正反交,并经历基因组加倍而来。在甘薯形成后,大约50%的区域发生了亚基因组间的基因交换。[32]

参考资料 32

  1. 参考 1
  2. Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill — 物种2000中国节点 中国生物物种名录
  3. World Plants (Complete List) — world plants
  4. 甘薯Dioscoreaesculenta — 植物智
  5. 两种生物有机肥对鲜食型甘薯主要农艺性状和品质的影响 — 中国知网
  6. 漳州地区甘薯名优品种栽培技术 — 中国知网
  7. Ipomoea batatas — 植物智
  8. 参考 8
  9. 利用甘薯渣饲养亮斑扁角水虻的关键技术研究 — 中国知网
  10. 参考 10
  11. Evidenceforintroducedtaro(Colocasiaesculenta)andlesseryam(Dioscoreaesculenta)inLapita — ScienceDirect
  12. Introducedtaro(Colocasiaesculenta)andyams(Dioscoreaspp.)inPodtanean(2700–1800yearsBP)depositsfromMéAuréCave(WMD007),Moindou,NewCaledonia,JournalofArchaeologicalScience — X-MOL
  13. Archaeological Evidence of a Prehistoric Farming Technique on Guam — semantic scholar
  14. 古籍甘薯并非现代甘薯的梳理与提示 — 中国知网
  15. 毛薯淀粉及其抗性淀粉的制备与理化性质研究 — 中国知网
  16. 中国薯蓣属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义 — 中国知网
  17. 薯蓣属13种植物繁殖特征比较及其组织培养的初步研究 — 中国知网
  18. 野生甘薯花粉活力测定及萌发条件初探 — 中国知网
  19. ‘普薯32号’特征特性及高产栽培技术 — 中国知网
  20. 落花生 (luò huā shēng) — 植物智
  21. 玉蜀黍 (yù shǔ shǔ) — 植物智
  22. 抑芽处理对“心香”甘薯品质的影响 — 中国知网
  23. 2005~2014年甘薯品种国家鉴定情况分析 — 中国知网
  24. 不同密肥及种苗配置对叶菜型甘薯产量、光合特性及品质影响的研究 — 中国知网
  25. 10个叶菜型甘薯品种茎尖性状的分析与评价 — 中国知网
  26. Dioscorea esculenta var. spinosa — 植物智
  27. 甘薯轮作机理研究进展 — 中国知网
  28. 蒸汽爆破甘薯渣粉对面团动态流变特性及面条品质的影响 — 中国知网
  29. 不同处理模式对控制储粮霉菌效果的研究 — 中国知网
  30. 甘薯和薯蓣块茎水提物对糖尿病小鼠的降血糖作用 — 中国知网
  31. Dioscorea esculenta Intake with Resistance Training Improves Muscle Quantity and Quality in Healthy Middle-Aged and Older Adults: A Randomized Controlled Trial — mdpi
  32. 给红薯做个亲子鉴定!科学家破解红薯古老起源和驯化之谜 — 今日头条
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