甘薯(卷名：农业)
I pomoea batatas
旋花科(Convolvulaceae)甘薯属一年生或多年生蔓生草本。又名番薯、山芋、红薯、白薯、地瓜等。块根可作粮食、饲料和工业原料。
起源和传播 J.B.埃德蒙等认为甘薯起源于墨西哥以及从哥伦比亚、厄瓜多尔到秘鲁一带的热带美洲。A.von 洪堡援引哥马拉记载:哥伦布初谒西班牙女王时，曾将由新大陆带回的甘薯献给女王。16世纪初，西班牙已普遍种植甘薯。西班牙水手把甘薯携带至菲律宾的马尼拉和摩鹿加岛，再传至亚洲各地。甘薯传入中国通过多条渠道，时间约在16世纪末叶，明代的《闽书》、《农政全书》、清代的《闽政全书》、《福州府志》等均有有关记载。清陈世元《金薯传习录》中援引《采录闽侯合志》：“按番薯种出海外吕宋。明万历年间闽人陈振龙贸易其地，得藤苗及栽种之法入中国。值闽中旱饥。振龙子经纶白于巡抚金学曾令试为种时，大有收获，可充谷食之半。自是硗确之地遍行栽播。”还说：“以得自番国故曰番薯。以金公始种之，故又曰金薯。”又据《甘藷考》：陈振龙 6世孙陈世元及其子陈云，先后以甘薯传种于鄞州(浙江宁波)、胶州、青州（山东省青岛、益都一带）、豫州（河南朱仙镇一带）各地，渐次在浙江各地传播，时为清乾隆二十年前后。以上史实证明甘薯系在16世纪末叶从南洋引入中国福建、广东，而后向长江、黄河流域及台湾省等地传播。目前中国的甘薯种植面积和总产量均占世界首位。
分布和种植制度 世界甘薯主要产区分布在北纬40°以南。栽培面积以亚洲最多，非洲次之，美洲居第3位。1985年世界甘薯栽培面积800.3万公顷，总产量为11143.8万吨。
甘薯在中国分布很广，以淮海平原、长江流域和东南沿海各省最多。全国分为5个薯区:①北方春薯区。包括辽宁、吉林、河北、陕西北部等地，该区无霜期短，低温来临早，多栽种春薯。②黄淮流域春夏薯区。属季风暖温带气候，栽种春夏薯均较适宜，种植面积约占全国总面积的40％。③长江流域夏薯区。除青海和川西北高原以外的整个长江流域。④南方夏秋薯区。北回归线以北，长江流域以南，除种植夏薯外，部分地区还种植秋薯。⑤南方秋冬薯区。北回归线以南的沿海陆地和台湾等岛屿属热带湿润气候，夏季高温，日夜温差小，主要种植秋、冬薯（图 1）。
中国各薯区的种植制度不尽相同。北方春薯区一年一熟，常与玉米、大豆、马铃薯等轮作。春夏薯区的春薯在冬闲地春栽，夏薯在麦类、豌豆、油菜等冬季作物收获后栽插，以二年三熟为主。长江流域夏薯区甘薯大多分布在丘陵山地，夏薯在麦类、豆类收获后栽插，以一年二熟最为普遍。其他夏秋薯及秋冬薯区，甘薯与水稻的轮作制中，早稻、秋薯一年二熟占一定比重。旱地的二年四熟制中，夏、秋薯各占一熟。北回归线以南地区，四季皆可种甘薯，秋、冬薯比重大。旱地以大豆、花生与秋薯轮作；水田以冬薯、早稻、晚稻或冬薯、晚秧田、晚稻两种复种方式较为普遍。
形态特征 甘薯根可分为须根、柴根和块根 3种形态（图2）。须根呈纤维状，有根毛，根系向纵深伸展，一般分布在30厘米土层内，深可超过100厘米，具有吸收水分和养分的功能。柴根粗约1厘米左右，长可达30～50厘米，是须根在生长过程中遇到土壤干旱、高温、通气不良等原因，以致发育不完全而形成的畸形肉质根，没有利用价值。块根是贮藏养分的器官，也是供食用的部分。分布在 5～25厘米深的土层中，先伸长后长粗，其形状、大小、皮肉颜色等因品种、土壤和栽培条件不同而有差异，分为纺锤形、圆筒形、球形和块形等，皮色有白、黄、红、淡红、紫红等色，肉色可分为白、黄、淡黄、橘红或带有紫晕等 (参见彩图)。具有根出芽特性，是育苗繁殖的重要器官。块根的外层是含有花青素的表皮，通称为薯皮，表皮以下的几层细胞为皮层，其内侧是可食用的中心柱部分。中心柱内有许多维管束群，以及初生、次生和三生形成层，并不断分化为韧皮部和木质部。同时木质部又分化出次生、三生形成层，再次分化出三生、四生的导管、筛管和薄壁细胞。由于次生形成层不断分化出大量薄壁细胞并充满淀粉粒，使块根能迅速膨大。中心柱内的韧皮部，具有含乳汁的管细胞，最初只限于韧皮部外侧，以后由于各种形成层均能产生新的乳汁管而遍布整个块根，切开块根时流出的白浆，即乳汁管分泌的乳汁，内含紫茉莉苷。
甘薯茎匍匐蔓生或半直立，长1～7米，呈绿、绿紫或紫、褐等色。茎节能生芽，长出分枝和发根，利用这种再生力强的特点，可剪蔓栽插繁殖。叶着生于茎节，叶序为 2/5。叶片有心脏形、肾形、三角形和掌状形，全缘或具有深浅不同的缺刻，同一植株上的叶片形状也常不相同；绿色至紫绿色，叶脉绿色或带紫色，顶叶有绿、褐、紫等色。聚伞花序，腋生，形似牵牛花，淡红或紫红色。雄蕊 5个，雌蕊1个（图3）。蒴果近圆形，着生1～4粒褐色的种子。染色体数2n=90。
生理特性 甘薯的生长过程一般分为发根、分枝、结薯，蔓薯并长和薯块盛长3个时期。对外界环境条件的要求如下述。
温度 性喜温，不耐寒。适宜栽培于夏季平均气温22℃以上、 年平均气温10℃以上、 全生育期有效积温3000℃以上、无霜期不短于120日的地区。加温育苗时温度应保持在16～32℃之间。高温对薯块萌芽生长有利，齐苗后长苗阶段气温宜在27～30℃，培育壮苗以22～25℃为宜。薯苗栽插后需有18℃以上的气温始能发根，茎叶生长期一般气温低于15℃时茎叶生长停滞，低于6～8℃则呈现萎蔫状，经霜即枯死。块根形成的适温一般在25℃左右，而块根膨大适温则在22～24℃之间。生长的中后期气温由高转低，昼夜温差大，有利于块根累积养分和加速膨大。
日照 甘薯属喜光的短日照作物，茎叶利用光能的时间长，效率高。茎叶生长期越长，块根积累养分越多。日照充足、气温和地温高、温差较大时，对养分的制造、运转、贮存都有利。经一定时期的短日照影响后，如每天光照8～10小时，能促进开花。日照时间延长至12～13小时，能促进块根形成和加速光合产物的运转。不耐荫蔽，如与高秆作物间作套种，易致减产。
水分 根系发达，较耐旱。蒸腾系数在300～500之间。土壤水分以最大持水量60～80％为宜，持水量小于50％时，影响前期发根长苗。随着分枝结薯和茎叶的盛长，土壤持水量应增加到70～80％；后期持水量保持在60～70％时有利块根快速膨大。生长期降水量以 400～450毫米为宜。收获前2个月内雨量宜少，此期若遭受涝害，产量、品质都受影响。
土壤 要求土壤结构良好，耕作层厚 20～30厘米、透气排水好的壤土和砂壤土，有利于根系发育、块根的形成和膨大。pH宜在4.2～8.3之间。肥料三要素中需钾最多，其次为氮，再次为磷。钾肥可以促进块根形成层的发育，提高茎叶的光合效能，加快光合产物的运转，增加块根产量。氮肥促进茎叶生长，增大叶面积，增加茎叶重量；但施用过多，反会促使根部中柱细胞木质化，不结或少结块根。磷肥促进根系生长，加速细胞分裂，并有改善块根品质的功能。堆肥、绿肥的养分较全，肥效缓而稳，且能改进土壤的通气性，最宜施用。
栽培措施
育苗 利用薯块的萌芽特性育成薯苗是甘薯生产上的一个重要环节。薯块宜选用根痕多、芽原基多的品种，以重100～250克，质量好的夏、秋薯块作种薯。可采取各种育苗方法，如人工加温的温床，用多种式样的火坑，或使用微生物分解酿热物放出热能的酿热温床和电热温床等。利用太阳辐射增温的有冷床、露地塑料薄膜覆盖温床和采苗圃等。苗床加盖塑料薄膜，可提高空气温度和湿度，有利于幼苗生长，使采苗量增加，百苗重能提高20％左右。育苗过程中，前期要用高温催芽。从排种到齐苗的10多天内，温度由35℃逐渐下降，最后达到28℃。苗高约15厘米左右时，温度由30℃渐降到25℃。床土适宜持水量为70～80％，初期水分不足，根系伸展慢，叶小茎细，容易形成老苗；水分过多，则空气不足，影响萌芽；在高温、高湿下，薯苗柔嫩徒长。采苗前 3～5天内，必须降温炼苗，将床温维持在20℃左右，相对湿度60％。为了避免薄膜覆盖的苗床内气温过高，除通风散热外，床土还要保持一定的湿度，以便降低膜内气温。萌芽过程中，薯苗所需养分，主要由薯块供应。但根系伸展后或采苗2～3次后，要加施营养土或追施速效氮肥。床土疏松，氧气充足，能加强呼吸作用，促进新陈代谢。严重缺氧能使种薯细胞窒息死亡，引起种薯腐烂。覆盖塑料薄膜时，必须注意通风换气，有利于长成壮苗。
育苗时间因育苗的方式而有不同。加温苗床一般在栽插前1个月左右进行育苗，而冷床和露地育苗则在栽前1个半月左右进行。排种密度每平方米以 23～32千克薯块为宜。采苗宜及时，以免影响苗的素质和下茬苗的数量。采苗的方法有剪、拔两种。剪苗比拔苗好处多：①种薯表面没有伤口，可防止病菌入侵；②不会摇动种薯损伤薯根;③促使基部腋芽、小分枝生长，增多苗量。剪苗要离床土 3厘米以上，剪取蔓头苗栽插，能防病增产。
栽种 一般采用垄作，能加深土层，改善通气，加快吸热和散热，温差大，还有利于排涝抗旱。凡秋季易涝和适宜密植的地区，双行大垄比单行小垄增产。适时早栽可延长生长期，增产显著。主产区春、夏薯当土温稳定在18℃左右时，每迟栽一天，就会减产1～1.5％；栽种壮苗，发根快，成活率高，结薯早，壮苗可比弱苗增产10％以上。
密度 栽种密度因季节、品种、用途等而异。春、夏薯每亩 3000～5000株，秋、冬薯每亩 4000～6000株。力求在茎叶生长盛期叶面积指数达到3～4.5。饲用甘薯因不断割取茎叶，在多施肥料的条件下，每亩可加密到6000～8000株。
施肥 北方一般基肥重施农家肥，并配合适量含氮化肥，使生长前期以氮素代谢为主，后期以碳代谢为主。黄淮流域缺磷地区宜穴施或在中后期喷施磷酸二氢钾。南方薯区高温多雨，强调多次追肥，如栽种后追施提苗肥，分枝结薯期追施结薯肥，茎叶盛长期追施催薯肥，后期进行根外追肥等。
管理 早期主要是及时补苗，封垄前中耕除草2～3次，如遇大雨冲塌垄面须进行培土。甘薯翻蔓会损伤茎叶，搅乱叶片的均匀分布，削弱光合效能，再生枝叶时又消耗养分，影响植株养分的正常分配而造成减产。进行追肥、喷施药剂等措施时，要保护秧蔓，减少茎叶损伤。
收获 收获的早迟和作业质量与薯块产量、干率、安全贮藏和加工等都有密切关系。甘薯块根是无性营养体，没有明显的成熟期，一般在当地平均气温降到12～15℃，在晴天土壤湿度较低时，抓紧进行收获。先收种用薯，后收食用薯。薯块应随时入窖，有的地区应及时切晒加工。不论用机械还是人工刨挖，都要尽量减少漏收；同时要避免破伤薯块，否则易在贮存期间感染病害，而导致腐烂。
贮藏 北方地区甘薯贮存时间长达半年之久，外界气候变化大，薯块本身仍有呼吸作用及各种生理生化的变化，病害容易感染蔓延而导致腐烂。贮藏期间引起薯块腐烂的主要原因是低温， 收获期气温宜在 12℃以上。贮存一般用地下窖，随收随藏；入窖前要彻底清扫、消毒、灭鼠。严格选薯，剔除破皮、断伤、带病、经霜和水渍的薯块，贮藏量只可占贮藏窖容量的80％。入贮初期须进行高温愈合处理，窖内加温到34～37℃，相对湿度85％，使破伤薯块形成愈伤组织，防止病害传播。然后进行短时间的通风散湿，窖温保持在10～15℃，相对湿度85～90％；中、后期加强保温防寒，严防薯堆受到低于 9℃以下的冷害。出窖前气温已逐渐升高，注意短期通风，防止缺氧。20世纪60年代以来推广“高温大屋窖贮藏法”较安全有效，且有利于加强管理。入窖后3～4天内用高温愈合处理，因窖大贮量多，可以经济利用堆积的热量保温。鲜薯可经切片或刨丝，晒干成薯干、薯丝后进行贮藏，以减少损失。薯干贮藏时的含水量不宜超过11％。仓库用麦糠、麦草铺底围盖，使仓温不超过30℃。
病虫害 北方以真菌性黑斑病、线虫病、真菌性根腐病为主；南方以细菌性薯瘟、真菌性疮痂病为主；贮藏期以真菌性软腐病为主。防冶田间病害应选用抗病品种，实行轮作换茬，建立无病留种田，栽种无病薯苗，辅以药剂消毒种薯、种苗。甘薯病毒病种类很多，叶部症状有紫环、黄斑、缩叶、卷叶、明脉、羽状镶嵌等。防治方法，可选育抗病毒病品种，消灭薯田传病媒介昆虫，应用茎尖脱毒组织，培养无病壮苗等措施。甘薯的主要虫害是甘薯小象虫和甘薯麦蛾，其次还有杂食性害虫蝼蛄、地老虎、金针虫等。防治蚁象应实行水旱轮作，采取后期在垄面和裂缝处培土等措施。对其他虫害可采取农业技术和药剂防治。
育种 育种的目标主要是提高产量和淀粉、蛋白质、胡萝卜素的含量。同时使之具有良好的萌芽、结薯、贮藏等特性，兼能耐旱、耐渍、耐瘠、抗病虫、能适应不同季节的栽培。
育种方法如采用无性系选育，较易选出符合育种目标的芽变体。引种鉴定是见效快速的方法。杂交育种是利用基因重组与无性繁殖系选择相结合的育种方法。甘薯系短日照作物，在台湾、广东、广西、福建南部才能自然开花、传粉、结实。其他地区须采用人工诱导促使开花、传粉杂交，获得种子后培育实生苗；然后应用无性繁殖，再通过多次鉴定比较育成品种。诱导开花的方法普遍应用嫁接结合短日照处理，以甘薯品种为接穗，以近缘植物为砧木；嫁接后搭架挂蔓，每日以8～11小时的短日照处理，并控制现蕾时的温度在25～30℃之间。开花时避免昆虫传粉。按计划进行品种间杂交，一般 1～2个月后蒴果及种子成熟。此外，尚有自交系育种、种间杂交育种、随机集团杂交育种等。
甘薯的良种繁育方法较多：①多级育苗法。应用苗床催芽，覆盖塑料薄膜的多种采苗圃，多级栽插，以苗繁苗。②单叶节栽种法。剪蔓时按每个叶节剪成一株苗，可提高薯苗的利用率。③越冬育苗法。使种苗在苗床内安全越冬，可节约种薯，不断剪栽薯蔓，增大繁殖系数。④优大高密繁种法。选用优良品种的薯块，进行大株栽培，培育大量分枝，剪采单节或双节苗，繁殖系数也很高。
用途和加工 甘薯的营养成分如胡萝卜素、维生素B1、B2、 C和铁、钙等矿物质的含量都高于大米和小麦粉。非洲、亚洲的部分国家以此作主食；此外还可制作粉丝、糕点、果酱等食品。工业加工以鲜薯或薯干提取淀粉，广泛用于纺织、造纸、医药等工业。甘薯淀粉的水解产品有糊精、饴糖、果糖、葡萄糖等。酿造工业用曲霉菌发酵使淀粉糖化，生产酒精、白酒、柠檬酸、乳酸、味精、丁醇、丙酮等。根、茎、叶可加工成青饲料或发酵饲料，营养成分比一般饲料高3～4倍；也可用鲜薯、茎叶、薯干配合其他农副产品制成混合饲料。
参考书目
江苏省农业科学院、山东省农业科学院主编：《中国甘薯栽培学》，上海科学技术出版社，上海，1984。