第一章：薯类作物简介

—分类、产量、应用前景—

      本章主要介绍三大薯类作物（木薯、甘薯、马铃薯）的简介、分类学、种植和产量分布概况、作物中含毒素情况及毒素的特点、脱除方法等情况。

 

第一节、木薯

一、 木薯的简介

       木薯，学名Manihor esculenta Crantz，英文名：Cassava，别名为木番薯、树薯，是世界三大薯类作物(木薯、马铃薯、甘薯)之一，是大戟科木薯属，属于多年生（热带亚热带）或一年生（温带）灌木。右图为野生木薯植株。

       木薯原产于热带美洲，全世界有100多个国家和地区种植木薯，种植面积达到2000万公顷，并以每年2%的速度增长，全世界有6亿多人口把木薯作为生存食粮，在非洲国家，种植面积占世界产量的60%以上，亚洲种植面积占20%左右，主要分布在泰国、中国、和印度尼西亚。世界非常重视木薯的研究与开发，成立了专门的研究机构，如国际性的研究机构即木薯研究中心（CIAT）设在哥伦比亚，亚洲地区国际性木薯研究机构分别设在老挝和泰国。木薯可以作为粮食用、饲用、和工业原料使用，如木薯干、木薯粉、木薯淀粉、木薯酒精等衍生产品。

      木薯于19世纪20年代引入我国，首先在广东省高州一带栽培，随后引入海南岛，现已广泛分布于华南地区，全国栽培面积50万公顷，年产鲜薯800多万吨，以广东、广西和海南栽培最多，福建、云南次之，湖南、江西、四川和贵州等省的南部地区亦有引种试种。其中又以广西壮族自治区种植最多，年种植面积和产量均占全国的60%以上，平均亩产鲜薯量达到1300公斤，淀粉含量多在26～28%。

      木薯的初加工产品主要有木薯颗粒、木薯干片和木薯淀粉。木薯颗粒可作为动物饲料。木薯干片可作为生产淀粉、变性淀粉、葡萄糖、工业酒精、果糖、山梨醇、赖氨酸、染料、涂料、化妆品酸醋、柠檬酸、乙基酸的原料。木薯淀粉可用作食品、饮料、制药、化妆品、胶水、纺织、造纸、涂料、染料、胶合板、制糖、味精、杀菌类药物等工业产品的重要原料。工业衍生产品达到2000多种，此外，饲用方面，木薯的嫩茎枝叶还可以饲养禽、畜、鱼、蚕等动物，木薯的工业加工下脚料如木薯淀粉渣、木薯酒精渣、木薯浆水等均可以通过分解发酵的方法得以综合利用于养殖业上，特别是使用粗饲料降解剂进行木薯工业糟渣的处理，可以把之前作为废弃物排放的糟渣重新利用起来，用于喂畜禽，取得良好的经济和社会效益。随着木薯在工业领域的广泛使用，加之其与其它工业原料相比具有较低的成本优势，世界市场对木薯产品的需求正不断扩大。

       近年来，世界能源紧缺，发展燃料乙醇是各国的一大能源政策，其中利用种植木薯发展木薯乙醇的方案是最佳选择方案之一，因为木薯的种植可以充分利用荒地荒坡，对土质的要求不高，对肥料要求也不高，易种产量大，每产一吨燃料乙醇需要7～8吨鲜木薯，所以，木薯的种植前景非常广阔。

 

二、 木薯的分类

       木薯在植物分类学上属双子叶植物纲(Dicotyledoneae)、蔷薇亚纲  (Rosidae)、大戟目(Euphorbiales)、大戟科(Euphorbiaceae)、木薯属(Manihot)植物，属内有150多个种，其中仅木薯(Manihot esculenta crantz)为唯一的栽培种，别名木蕃薯，树薯，西班牙文名为Yuca,Tapioca 和Manioc,英文名为Cassava。木薯及其亲缘种都是低地的热带灌木，起源于热带美洲。它们的生态环境是从半干旱地区至热带雨林群丛，就原产地而言，它们限西半球从墨西哥到阿根廷和西印度群岛地带。多数氢氰酸含量高的品种分布在主要河流沿岸，而氢氰酸含量低的类型主要分布在干旱的稀树草原地区。自然跨度大，其水平分布于南北纬30度之间，垂直分布在海拔2000米以下。在地理上，木薯属种似乎有二个主要中心，一是墨西哥和中美，一是巴西东北部，西至马多格罗梭和巴拉圭的部分地区，因为这些地区大量的栽培品种与野生种形态特征相似，与其起源紧密相关，木薯栽培种被认为起源于南美巴西中部亚马逊河流域，由M.esculenta subsp.flabellifolia和 M.peruviana进化而来。而木薯的品种都是高度杂合的无性系，其亲缘种还不清楚，但有人认为岩生木薯和墨柄木薯与栽培种的形态极为相似，估计与栽培种的亲缘有关。

      本属其余的种类均为野生种，其种类颇多，形态差异很大，有近于无茎的亚灌木到茎粗25厘米，高10--12米的小乔木，也有葡萄生长，茎叶特异，可供观赏的种类，其染色体的数目均为2n=36。绝大多数野生种用插条种植不发芽，难于用茎进行无性繁殖，只能用种子繁殖，但种子的发芽率也很低，不象栽培种那样容易繁殖。野生种间也可互相杂交，后代能产生贮藏淀粉的块根，具有广泛的适应性，可为杂交育种提供抗病，低氢氰酸含量，高淀粉和高蛋白质含量的多样性的种质资源。据报导国际热带农业中心已收集保存木薯属野生种100多个，已鉴定评价了99个，其中橡胶木薯，黑柄木薯，岩生木薯，叉枝木薯，七叶木薯等二十多个野生种山已在木薯的抗病育种和品质育种中普遍利用。

       据形态学的证据表明，木薯是从巴西东北部至墨西哥的广泛地区被驯化为栽培种的，美洲被发现以后，木薯才被传到其他国家。考古学和形态学的研究，证明巴西、秘鲁等南美国家已在4000多年前开始栽培木薯，16世纪初已开始了木薯制作面包，18世纪初开始用木薯提炼精粉，到1792年巴西已开始了木薯的出口贸易。美国1860年开始引入木薯在佛罗里达栽培，于1895年开始建立大规模的淀粉制造工业。现在美洲热带地区普遍栽培，在巴西北纬33度，年平均温度17度的地方都有栽培。至1989年全美洲栽培木薯的面积为257.2万公顷，占世界木薯栽培面积的17.2%，总产3084.3吨占世界产量的20.9%。

       1588年葡萄牙人从巴西把木薯带到非洲西海岸，开始在几内亚湾和刚果河盆地栽培，到了18世纪中叶人们又把木薯引进马达加斯加和非洲东海岸，于十九世纪中叶才逐渐扩展开来，现已分布到非洲南北纬15度的广阔地区。有不少非洲国家木薯是主要的粮食作物，例如在尼日利亚，木薯是主要的两大粮食作物之一，在扎伊尔约30%的耕地面积用于栽培木薯。现在非洲木薯的栽培面积为834.6万公顷，占世界栽培面积的55.7%，但产量低，只占世界产量的42.1%。非洲国家生产的木薯，主要用作粮食消耗，很少进行出口贸易。

        18世纪西班牙商人把木薯引进印度栽培，在同一时期印度尼西亚引入毛里求斯，表明木薯是1740年以前传入亚洲的，到1786年木薯被引进斯里兰卡，此后木薯又从印尼传入马来西亚等东南国家，目前亚洲热带地区各国均有栽培，是这个地区的十大作物之一。1989年亚洲木薯的栽培面积为405.3万公顷，占世界木薯栽培面积的27%，单产13。4%公顷，总产5437。8万吨，占世界木薯产量的36。9%。在斯里兰卡，木薯占块根块茎作物栽培面积和70—80%，占耕地面积的5%。印度、泰国和印度尼西亚是亚洲主要生产木薯的国家，也是世界十大木薯生产国之一，印尼和印度生产的木薯主要作物粮食，泰国和其他亚洲国家木薯产品主要供出口和作饲料。泰国是世界最大的木薯出口国，每年出口600—800万吨，仅次于大米的出口量。

       根据木薯的外形色泽和理化性质进行分类如下：

①、根据叶片形态可划分为细叶型和阔叶型，以中间裂片宽长比为标准，中间裂片宽长比为1︰5以上者，属细叶型品种，1︰5以下者为阔叶型品种。

②、根据块根中氢氰酸含量不同可划分为甜品种和苦品种等类型。国际上主要是根据块根中氢氰酸含量的多少来划分木薯种类的，一般每100克块根中氢氰酸含量在5毫克以上者为苦品种，反之为甜品种。多数氢氰酸含量高的苦品种分布在河流沿岸，而氢氰酸含量低的甜品种类型分布在干旱的稀树草原地区。

③、根据木薯茎表皮色泽，可分为青茎种和红茎种。

④、根据木薯的经济利用价值，可区分为栽培种和野生种。

 

三、木薯主要生产国的产量分布

      在世界主要木薯生产国中，超过100万公顷种植面积的生产国有：尼日利亚、巴西、刚果、印度尼西亚、泰国和莫桑比克等。