甘薯 :薯蓣科薯蓣属的植物

更新时间:2023-03-03 11:07

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。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。在中国栽植于广东、广西壮族自治区海南省和台湾等省区。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。

甘薯根据用途可分为淀粉型、鲜食型(红黄心、紫肉)和叶菜型,优质品种有北京553、台湾红、普薯32号等。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。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。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。

甘薯的用途十分广泛。其块茎有甜味,可食用;甘薯淀粉加工形成的甘薯渣还能吸附污染物,同时甘薯渣还可用来制备乙醇、纺织浆料、柠檬酸钙等,此外,甘薯渣辅助以其他饲料还可用来喂养亮斑扁角水虻。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。

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;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;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。在中国,古籍甘薯有文字记载的时间始于公元222-304年,主要种植在在广东省广西壮族自治区海南省的局部地区。

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市。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,而琼山区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,经中原地区农学家丁颖等考订,应为薯蓣科番薯

形态特征

甘薯是一种缠绕草质藤本植物

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。

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。

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。

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。

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。在中国栽植于广东、广西壮族自治区海南省和台湾等省区。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。

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,能生长在多种多种旱地土壤,耐肥且少虫、产量高、适应性强。花期初夏。

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,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。

栽培技术

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。

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。

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。

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。

病虫害防治

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,常见虫害主要是白薯天蛾、地下害虫、蛴螬、地老虎、小象甲等。

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,地下害虫用辛硫磷克百威颗粒剂拌土对进行土壤处理,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,或者与落花生落花生属 hypogaea L.)、玉蜀黍(Zea mays L.)等作物轮作等。

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。

淀粉型

淀粉型甘薯主要用于淀粉加工和牲畜饲料等,在中国以吉林省辽宁省河北省等为主的北方薯区,主要种植甘薯的是淀粉型,有徐薯18、川薯101等品种。

鲜食型

鲜食型主要是餐桌消费和甘薯休闲食品薯条薯脯,包括红黄心甘薯和花心薯,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,故又称黑薯紫山芋或紫肉甘薯,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。

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,如广菜薯7号、桂薯菜14-7和湘菜薯3号等品种。

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,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。

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。

用途

食用

甘薯的块茎有甜味,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速冻春卷等食用。甘薯淀粉加工形成的甘薯渣可加入浮小麦中食用。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。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。

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。甘薯的块根、茎、叶都可作畜禽饲料。

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。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。

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。

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。

相关研究

药理研究

有研究表明,甘薯块茎中含有多糖、薯蓣皂苷黄酮等水溶性成分,在降低血糖方面具有发展前景。同时,还有研究发现,甘薯块茎中所含的薯蓣皂若长期摄入,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。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。

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。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。

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 种群 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。

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