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薯类
种植
薯类种植


简介

薯类作物又称根茎类作物,主要包括甘薯、马铃薯、山药、芋类等。这类作物的产品器官是块根和块茎,生长在土壤中,具有生长前期和块根(茎)膨大期两个生理分期。是宜粮、宜菜、宜饲和宜作工业原料的粮食作物,随着科技研发能力和水平发展较快,部分领域已居世界领先水平,并正在逐步缩小与其他作物之间的差距。薯类作物一生分为生长前期和块根(茎)膨大期。其在生长的前期对养分的需求较少,但十分敏感,缺肥会严重影响茎叶的生长和根系发育,从而影响块根(块茎)的形成。块根(茎)膨大期是地上、地下生长最旺盛的时期,需肥最多,也是施肥的关键时期。

种类

甘薯

甘薯(学名:Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill):又名甜薯,薯蓣科薯蓣属缠绕草质藤本。 地下块茎顶分枝末端膨大成卵球形的块茎,外皮淡黄色,光滑。茎左旋,基部有刺,被丁字形柔毛。单叶互生,阔心脏形;雄花序为穗状花序,单生,雄花无梗或具极短的梗;苞片卵形,顶端渐尖;花被浅杯状,被短柔毛;蒴果三棱形,顶端微凹,基部截形,每棱翅状;种子圆形,具翅。花期初夏。

甘薯属喜光的短日照作物,性喜温,不耐寒,较耐旱。主要分布在北纬40°以南。栽培面积以亚洲最多,非洲次之,美洲居第3位。1994年世界甘薯总面积为938万公顷,总产量为12433.9万吨。

植物学史

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。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。

生长分布

  • 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。
  • 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%。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

种植制度

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。

马铃薯

马铃薯(学名:Solanum tuberosum L.),属茄科,一年生草本植物,块茎可供食用,是全球第四大重要的粮食作物,仅次于小麦、稻谷和玉米。马铃薯又名山药蛋、洋芋、洋山芋、洋芋头、香山芋、洋番芋、山洋芋、阳芋、地蛋、土豆等。马铃薯在不同国度,名称称谓也不一样,如美国称爱尔兰豆薯、俄罗斯称荷兰薯、法国称地苹果、德国称地梨、意大利称地豆、秘鲁称巴巴等。与小麦、稻谷、玉米、高粱并称为世界五大作物。马铃薯块茎含有大量的淀粉,能为人体提供丰富的热量,且富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质,尤其是其维生素含量是所有粮食作物中最全的,在欧美国家特别是北美,马铃薯早就成为第二主食。马铃薯原产于南美洲安第斯山区,人工栽培历史最早可追溯到大约公元前8000年到5000年的秘鲁南部地区。马铃薯主要生产国有中国、俄罗斯、印度、乌克兰、美国等。中国是世界马铃薯总产最多的国家。

名称由来

“马铃薯”因酷似马铃铛而得名,此称呼最早见于康熙年间的《松溪县志食货》。中国东北、河北称土豆,华北称山药蛋,西北和两湖地区称洋芋,江浙一带称洋番芋或洋山芋,广东称之为薯仔,粤东一带称荷兰薯,闽东地区则称之为番仔薯,在鄂西北一带被称为“土豆”。 英语potato来自西班牙语patata。据西班牙皇家学院称,此西班牙词汇由泰依诺语batata(红薯)和克丘亚语papa(马铃薯)混合而来的。在拉丁美洲,“马铃薯”的西班牙语用papa一词。

历史起源

马铃薯原产于南美洲安第斯山区,人工栽培史最早可追溯到公元前8000年到5000年的秘鲁南部地区。16世纪中期,马铃薯被一个西班牙殖民者从南美洲带到欧洲。那时人们总是欣赏它的花朵美丽,把它当作装饰品。 1586年英国人在加勒比海击败西班牙人,从南美搜集烟草等植物种子,把马铃薯带到英国,英国的气候适合马铃薯的生长,比其它谷物产量高且易于管理。

后来一位法国农学家——安·奥巴曼奇在长期观察和亲身实中,发现马铃薯不仅能吃,还可以做面包等。从此,法国农民便开始大面积种植马铃薯。

17世纪时,马铃薯已经成为欧洲的重要粮食作物并且已经传播到中国,马铃薯传入中国只有三百多年的历史。据说是华侨从东南亚一带引进的,在21世纪中国马铃薯种植面积居世界第二位。马铃薯产量高,营养丰富,对环境的适应性较强,现已遍布世界各地,热带和亚热带国家甚至在冬季或凉爽季节也可栽培并获得较高产量。由于马铃薯非常适合在原来粮食产量极低,只能生长莜麦(裸燕麦)的高寒地区生长,很快在内蒙古、河北、山西、陕西北部普及,马铃薯和玉米、番薯等从美洲传人的高产作物成为贫苦阶层的主要食品,对维持中国人口的迅速增加起到了重要作用。

品种分类

彩色马铃薯有紫色、红色、黑色、黄色马铃薯,七彩马铃薯等。中国已培育出以紫色、红色为主的彩色优质马铃薯,将紫、红色马铃薯老品种与优良高产马铃薯品种杂交,改良筛选出100多份不同品系的彩色马铃薯。与老品种相比,改良后彩色马铃薯芽眼小,外观好看,抗病性强,亩产可达到1000至1500公斤。彩色马铃薯还可作为特色食品开发。由于其本身含有抗氧化成分,因此经高温油炸后彩色薯片仍能保持天然颜色。另外,紫色马铃薯对光不敏感,油炸薯片可长时间保持原色。黑色马铃薯之所以呈现黑紫色,是因为其含有大量的花青素,而花青素具有抗衰老作用。同时,还具有主秆发达、分枝少、生长势强、抗病性强的特点,亩产达1500公斤,比普通马铃薯品种增产20%左右。同时,由于该品种抗病性的提高,在生产中大大降低了农药的使用剂量,有利于生产出无污染、无公害的绿色食品。

产量分布

2005年11月,在联合国粮食及农业组织大会上,秘鲁常驻代表提出一项寻求将世界关注重点转移到马铃薯对粮食安全以及增强发展中国家对于马铃薯种植的重要性的提议,此提议在当年获得通过,联合国宣布认定2008年为国际马铃薯年。在2010年,马铃薯的世界产量已经达到了3亿2418万1889吨,中华人民共和国是世界第一产量大国,将近7500万吨。

世界

马铃薯主要生产国有中国、俄罗斯、印度、乌克兰、美国等。中国是世界马铃薯总产最多的国家。

中国

中国马铃薯的主产区是甘肃定西市、宁夏固原市、西南、内蒙古和东北地区。其中以西南山区的播种面积最大,约占全国总面积的三分之一。黑龙江省是中国最大的马铃薯种植基地。得天独厚的地理环境和自然条件使甘肃省定西市成为中国乃至世界马铃薯最佳适种区之一。甘肃省定西市已成为全国马铃薯三大主产区之一和全国最大的脱毒种薯繁育基地、全国重要的商品薯生产基地和薯制品加工基地。被誉为“中国马铃薯之乡”。每年向全国各省市提供大量的马铃薯。

毒性

马铃薯植物的茎和叶是有毒的,甚至马铃薯本身也是有毒的。如果你仔细观察过马铃薯,那你可能会发现有些马铃薯呈微绿色,这是配糖生物碱的毒性所致。过去有过因为土豆毒性发作致死的案例,虽然很罕见,但多数是因为饮用马铃薯叶或者吃发绿的马铃薯。致死的事件也不是突发的,当事人在食用后往往是起初虚弱无力,而后陷入昏迷。不用担心偶尔吃到的绿色马铃薯片,但一定要把长了绿芽或表皮变绿了的马铃薯扔掉,不要再去烧煮食用,特别要小心别给儿童吃。马铃薯含有一些有毒的生物碱,主要是茄碱和毛壳霉碱,但一般经过170℃的高温烹调,有毒物质就会分解。野生的马铃薯毒性较高,茄碱中毒会导致头痛、腹泻、抽搐,昏迷,甚至会导致死亡。但一般栽培的马铃薯毒性很低,很少有马铃薯中毒事件发生。栽培马铃薯一般含生物碱低于0.2毫克/克,一般超过200毫克才会导致中毒现象,相当于一次吃掉1.4公斤生马铃薯。马铃薯储存时如果暴露在光线下,会变绿,同时有毒物质会增加;发芽马铃薯芽眼部分变紫也会使有毒物质积累,容易发生中毒事件,食用时要特别注意。

马铃薯(土豆)发芽后可产生较高的有毒生物碱——龙葵素(Solanine),食后可引起中毒。马铃薯中龙葵素的一般含量为2~10mg/100g,如发芽、皮变绿后可达35~40mg/100g,能引起中毒。龙葵素在幼芽及芽其部的含量最多。当食入0.2~0.4g龙葵素时,就能发生严重中毒。

孕妇经常食用生物碱含量较高的薯类,蓄积在体内就可能导致胎儿畸形。当然,人的个体差异相当大,并非每个人食用了薯类都会发生异常,但是孕妇还是以不吃或少吃薯类为好,特别是不吃长期贮存、发芽的薯类,这一点对处于妊娠早期的妇女来说尤其重要。

中毒原因

引起发芽马铃薯中毒的主要原因是由于马铃薯贮藏不当,使其发芽或部分变黑绿色,烹调时又未能除去或破坏龙葵素,食后便发生中毒。

中毒症状

症状因服用量的多少表现轻重不一。主要表现如下,食后几小时内发病。口腔内有烧灼和痒感、畏光、头痛、头晕、发热、呕吐、腹痛、腹泻、耳鸣等,进一步加重可能出现血压下降、烦躁不安、抽搐、呼吸困难、昏迷、瞳孔散大等。

急救措施

  • 用筷子等刺激咽部催吐。多饮白水或糖水。
  • 可服浓茶或喝些醋以分解龙葵素。
  • 口服诸如:硫酸钠、硫酸镁等泻药导泻。
  • 病情严重者,急送医院。

预防措施

  • 不吃未成熟的青皮马铃薯。对于马铃薯上已经出现发芽、发青的部位或腐烂的部分要彻底清除。如果马铃薯的发青面积较大,发芽部位也很多,就不能够再食用了。
  • 去皮后的马铃薯要切成块、片或丝,放在冷水中浸泡,要泡半小时以上,能够使残存的茄碱充分溶解在水中,减少毒素的残留
  • 利用茄碱弱碱性的特点,可以在烧马铃薯时放一些米醋,能够利用醋的酸性作用来破坏茄碱,起到解毒的作用。
  • 烹饪马铃薯时要烧酥、烧透,可以利用长时间的高温来达到分解茄碱的目的。
  • 如果吃马铃薯时感到舌头有点发麻,说明该马铃薯中的茄碱含量较多,要立即停止食用,以防中毒。

木薯

木薯(学名:Manihot esculenta Crantz),是大戟科木薯属植物,耐旱抗贫瘠,广泛种植于非洲、美洲和亚洲等100余个国家或地区,是三大薯类作物之一,热区第三大粮食作物,全球第六大粮食作物,被称为“淀粉之王”,是世界近六亿人的口粮。 另外,木薯具有粗生易长、容易栽培、高产和四季可收获等优良特性。中国于19世纪20年代引种栽培,在我国主要分布于广西壮族自治区、广东省以及海南省等地,其中以广东省和广西壮族自治区的栽培面积最大。随着木薯产业的发展,木薯用途逐渐多样化,作为饲料、淀粉、燃料乙醇等工业原料。木薯有食用和工业型木薯。

地理分布

原产巴西,现全世界热带地区广泛栽培。中国福建、台湾、广东、海南、广西、贵州及云南等省区有栽培,偶有逸为野生(原为人工引进栽培,逐渐在野外自然繁殖)。中国于19世纪20年代引种栽培,现以广东省和广西壮族自治区的栽培面积最大。

营养成分

木薯块根、茎叶的化学组成及其营养价值长期以来,木薯块根的薯肉是人们主要利用对象,而大量的木薯薯皮、木薯茎叶被丢弃。近年来,随着国内外学者对木薯茎叶、薯皮化学等成分的进一步研究,发现木薯的茎叶中同样含有蛋白质、氨基酸、维生素、糖类等化合物。

淀粉

食用木薯块根富含淀粉,是许多医药和食品工业重要原料,也是是发展生物质源的重要原料,木薯的工业产品有2000多种。木薯块根鲜样淀粉含量一般为24%-32%,干样淀粉含量约为73%-83%,且木薯淀粉中有支链和直链淀粉两种形式,其中直链淀粉约占17%、支链淀粉占83%。淀粉是木薯中的主要碳水化合物,是重要的能源物质,优于玉米、豆类,木薯淀粉中含蛋白质为0.1%(玉米淀粉中含蛋白质为0.35%);另外木薯的淀粉具有低杂质含量,低糊化温度(其糊化温度为52-64℃,比玉米淀粉的糊化温度低8-10℃)、高黏度、稳定透明的糊液、优良的成膜性、强渗透性等优良特性。魏艳等先后对9份木薯资源块根中的木薯肉和木薯皮的营养成分分析,结果发现除了木薯肉中含有大量粗淀粉,在木薯皮中也含含量较高的粗淀粉 。Zhu等对木薯薯茎秆进行分析,发现干木薯茎秆样含有22%-39%的粗淀粉。

蛋白质

蛋白质在木薯块根中含量较低,块根鲜样的蛋白质含量仅有0.4%-1.5%,干木薯中为1%-3%。但据报道,已培育出蛋白质含量在10%左右的品种。研究发现在木薯薯皮中含有较为丰富的粗蛋白,其含量是薯肉的2.4-6.7倍,因此,应加强对木薯皮的利用,提高木薯的附加值。木薯茎秆中蛋白质含量高于多数热带禾本科和豆类作物茎秆,在木薯茎秆干样中蛋白质含量可以达到25%。因此,加强对蛋白质含量较高的木薯茎秆的利用有利于提高木薯的经济附加值,促进木薯产业健康发展。据报道,木薯嫩茎叶干样中粗蛋白含量为20.6%-36.4%,其蛋白中必需氨基酸总和是全部氨基酸总量的50%左右,可作为一种优质的蛋白饲料来源。

维生素、β-胡萝卜素与矿物质

木薯块根干样中维生素含量为277-456mg/kg,钾含量在0.8%左右,而钙和磷含量分别为0.13%-0.32%。据陈晓明等报道,木薯皮干样中含14532.9mg/kg钾,在薯皮矿质元素中最高;含8982.3mg/kg钙,含量次之 。木薯叶维生素C、胡萝卜素也很丰富,新鲜木薯叶含维生素C含量为2310-4820mg/kg,胡萝卜素含量为82.8-117.8mg/kg

纤维素

木薯块根中纤维素含量受品种、生长期、气候因素的影响,在鲜薯中纤维素含量一般低于1.5%,在薯块干样纤维素含量中低于4%。进食适量膳食纤维可预防肠胃疾病,在降血压和血脂等方面效果较好,在木薯皮中粗纤维含量为14.0%-19.9%,在木薯叶中纤维素含量为4.0%,明显高于甘薯叶、菠菜叶、生菜叶中的纤维素含量。木薯茎中纤维素含量较为丰富,木薯茎秆干样纤维素含量达到23.3%。

糖类、脂肪

在食用木薯块根中含有糖类(包括蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖)和脂肪,在食用木薯块根中约含17%的蔗糖及少量葡萄糖、果糖,脂肪含量在0.1%-0.3%(以鲜薯计),低于大豆和玉米中的脂肪含量,糖脂和非极性是木薯块根中的主要脂质类型。

抗营养因子

木薯块根中含有较为丰富的营养因子,同时含有抗营养因子,其主要抗营养因子为氢氰酸、单宁,了解木薯块根、茎叶的抗营养因子,可采用合适方法降低其含量,提高营养消化率。

氢氰酸

木薯块根中含有亚麻苦苷,亚麻苦苷在酶或弱酸作用下被分解成氢氰酸,氢氰酸有一定的毒性,生物组织细胞内酶的活性可被氢氰酸抑制,细胞色素氧化酶对氰化物最为敏感,最终会导致细胞缺氧,而在食用木薯分解后氢氰酸含量很低,木薯氢氰酸含量叶部约占2.1%,茎部约占36%,块根占61%。罗瑛等对7个不同木薯品种的氢氰酸进行了分析,结果发现:不同品种的薯肉、块根周皮、茎秆、叶片中的氢氰酸含量均有差异,且氢氰酸含量主要集中在木薯叶片、茎秆和块根周皮中 。通过对木薯块根和叶片在不同青贮时间和温度下发酵品质及氢氰酸含量进行研究分析,发现氢氰酸含量随着青贮时间的增加而减少,且氢氰酸含量减少主要发生在前两周;同时随着温度的增加氢氰酸含量显著降低,在40℃时块根和叶片中氢氰酸去除率分别可达到55.82%和63.56%。还有研究比较了水煮、烘干、微波加热、青贮4种脱毒方法,发现水煮和烘干后木薯块根氢氰酸含量的去除率最高,青贮去除率最低,但也可达到50%以上,通过比较可发现,水煮、烘干、微波加热会消耗大量能量,而青贮虽然去毒率低,但是营养保存较好。有报道,木薯块根氢氰酸脱毒方法中去除能力依次为水煮、烘干、晒干、浸水,这与田静等的研究结果一致。刘义军等对湿法脱毒技术、干法脱毒技术、微波脱毒技术、溶剂提取脱毒技术、挤压膨化脱毒技术和生物法脱毒技术等进行了分析,发现各个方法均有各自的优缺点,木薯块根或叶片去皮后水煮或去皮后切片后日光晒干或适宜温度烘干均是较为适宜的去除氢氰酸的方法。

单宁

单宁没有毒性,与蛋白质结合生成难溶的络合物,使蛋白酶等消化酶类钝化,从而抑制了机体对蛋白质等营养物质的消化吸收。单宁含量随植物成熟度增加而增加,不同品种之间单宁含量具有差异。单宁具有减少动物采食量、降低营养物质(如蛋白质等)的消化与吸收等作用。

食用注意

  • 木薯分为苦木薯和甜木薯,甜木薯毒素含量极低,苦木薯中则含有亚麻仁苦苷,在胃酸作用下会产生一种神经毒剂—氢氰酸。甜木薯需剥掉外皮,洗净后煮熟再吃。而苦木薯则一定要经过去毒处理后再煮熟了吃。生吃木薯或吃了没有煮熟的木薯,就会有中毒的风险。民间说“吃木薯会醉人”,其实就是轻微中毒。
  • 木薯的根、茎、叶都含有毒物质,如果食用生的或未煮熟的木薯或喝其汤,可引起中毒,其毒素可导致神经麻痹疾病,甚至会引起永久性瘫痪。
  • 市场上正规销售的木薯粉,都经过了“脱毒”处理。

木薯有毒是真是假

  • 木薯含氰化物,处理不当会中毒。
  • 木薯淀粉常用于食品,比如奶茶的珍珠。
  • 木薯发酵酒精制作白酒需控制氰化物含量。
  • 木薯是很多发展中国家的主食。
  • 木薯在畜牧业和其他工业领域也有很多用途。

评判标准

组成部分

产品设计

原材料

种子

主料

种子

辅料

杀虫剂,除草剂,水,肥料

可选原料

杀虫剂,除草剂

制造过程

生产线分工

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

组织结构

收益管理

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