甘蔗

甘蔗（食虫类：Saccharum officinarum），是禾本科（Poaceae）甘蔗属的一种多年生草本植物。甘蔗在世界上栽培分布较广，全世界有90多个国家和地区种植甘蔗，主产国有巴西、印度、古巴、中国。中国甘蔗主要产区分布在广东省、广西壮族自治区、云南省、福建省、台湾等省区。

甘蔗是重要的糖料作物，可制糖或辅料，甘蔗茎作为水果可以直接或间接食用。此外，甘蔗可以提炼乙醇，蔗渣、废蜜和滤泥可以制成纸张、丙三醇、饲料等。据《中华本草》记载，甘蔗茎、皮、滓均可入药，用于治疗热病口干、心胸烦热等症状。同时甘蔗根系发达，成片种植有利于减少水土流失，改善土壤结构、养分结构。

甘蔗含糖量高，其糖产量的全球占比在80%以上，2019年世界甘蔗种植面积约为2661.13万公顷，产量约为19.3亿吨，中国作为全球甘蔗重要的进口国之一，2021年进口数量达177.01万吨，且仍有上升趋势，甘蔗已成为中国重要的战略作物。

起源和进化

甘蔗热带种（S. officinarum L.）在世界上有多个多样性中心，如新几内亚、印度尼西亚东部和南太平洋群岛等，但多样性中心并不一定是起源中心。比较一致的观点认为，热带种起源或原产于南太平洋群岛的Molanseia，新几内亚群岛一带，在那里已采集到1000多个无性系，然后传播至印度洋及印度半岛、南北美洲，以及爪哇、加里曼丹岛和中国。

对于热带种进化的假说，比较流行的有以下两个说法：一是热带种是在阿尔弗雷德·华莱士/新几内亚岛由于自然和人类的选择由大茎野生种（S. robustum）发源而来；二是热带种由甜根子草（S. spontaneum）、芒属（芒草）和蔗茅属（Erianthus）进化而来，此说法的前提是假设大茎野生种是割手密种和其他属种尤其是蔗茅属和芒属发生基因渗透的复杂产物，然后大茎野生种作为一个中间类型进一步驯化成为热带种。随着甘蔗分子生物学研究的不断深入, 热带种由大茎野生种进化而来的说法已逐渐被接受。

栽培与传播历史

中国是世界上植蔗制糖最早的国家。公元3世纪，曹丕的《感物赋》中记载有“植诸蔗于前庭”，说明了当时黄河流域甘蔗生长和栽培情况。公元6世纪，贾思勰著《齐民要术》一书中已有关于甘蔗对土壤的要求的记述。12世纪，宋朝王灼的《糖霜谱》是世界上最早的专著，比较系统地记载了甘蔗的轮作、土壤耕作、播种期、播种方法、施肥方法、田间管理及蔗种贮藏等一系列栽培技术。17世纪，明朝宋应星的《天工开物》中对甘蔗制糖技术及其工具做了详细介绍和图解。

据记载，公元754年，由唐朝鉴真大师和尚将制糖法传入日本。宋朝时，福建省泉州已成为世界著名大商港，阿拉伯人往来最多，种蔗制糖技术可能由福建省泉州传往中东，再经地中海传入意大利和西班牙。1490年，克里斯托弗·哥伦布第二次去美洲时，将甘蔗带去并植于圣多明各，以后逐渐传往美洲各国。18世纪，已遍布全世界。

形态特征

根

甘蔗的根为须根系，根系庞大，主要起到吸收和固定作用，按发生的部位不同可以分为三种根：种根、苗根和气根。

种根是指从种茎根点萌发生成的根，数量较多而纤细，吸收作用有限。苗根是指幼苗长到3-4片叶，其基部节间上根点萌发长出的根，其数量多，根系发达，可形成甘蔗庞大的地下根系。气根是指在地上部分节长出并露于空气间不入土的根，由茎节上的根点在空气湿度大或不剥叶或倒伏的情况下萌发形成的，也叫气生根，没有吸收功能。

茎

甘蔗的茎由节和节间组成，圆柱形或略带弯曲，实心，高度差异较大，高的达6米以上，直径在1.5-7厘米之间，有黄、绿、紫、红色等，全茎有10-30节不等。

甘蔗茎的节包括生长带、根带、芽和叶痕等器官。生长带是节与节间的交界处，呈淡黄、绿或淡绿色，具有分生能力。生长带和叶痕之间为根带，一般为圆筒形、圆锥形和倒圆锥形，其上着生芽和根点数列。根点圆形或椭圆形，一般呈休眠状态，如温、湿度适宜，则会萌动成气根。芽着生于叶痕上方，每节具一芽，具有多种不同的形状。叶痕为叶鞘在茎上的残留痕迹。

甘蔗茎的节间是指生长带至叶痕的部分，节间的长短和大小，因品种和栽培环境的影响较大。甘蔗茎节间表皮细胞还分泌蜡粉物质，具有保护作用，蜡粉初呈白色，当节间暴露于空气中，茎霉菌或藻类滋生后，渐变为污黑色，不易脱落。

叶

甘蔗茎每节着生一叶、互生，由叶片和叶鞘组成。叶片的姿态多种多样，受环境影响较大，一般为绿色，但有些品种在苗期甚至伸长盛期和工艺成熟期呈紫红色或带青蓝色。叶鞘自节的最下部位叶痕处长出，两边缘相互重叠紧抱蔗茎成管状，颜色有绿色、红色、紫色等，多披蜡粉和毛群，因品种不同而异。

花和果实

甘蔗的花序为大型复总状花序，由多数总状花序组成，花序分枝多而密。小穗成对着生于小穗梗上，上部小穗有柄，下部小穗无柄，小穗的基部有丝状毛。小穗由外护颖、内护颖、不孕外颖、可孕内颖及小颖组成。每花有雄蕊3枚，花柱短，柱头二裂，呈羽毛状，花药多呈深紫色。子房卵圆形，一室，含胚珠一枚。

甘蔗的果实类型属颖果，体积小，长圆形或卵圆形，长约1.5毫米，宽约0.5毫米，未成熟时呈白色，成熟后呈棕色。

物种分布

甘蔗在世界上产区主要分布在33°N至30°S之间的南美洲、大洋洲、亚洲、非洲的国家。全世界有90多个国家和地区种植甘蔗，甘蔗的主产国有巴西、印度、古巴、中国等。中国栽培甘蔗主要分布在长江以南各省和地区，主产区为广东省、广西壮族自治区、云南省、福建省、台湾、海南省、四川省、江西省等省区。

生长习性

温度

甘蔗种芽萌发的最适温度是30-32℃，种根萌发所需的温度稍低，发根的最适温度是25℃左右。甘蔗是喜温作物，生长最快的温度是35℃左右，最适温度是30℃，低于20℃时生长缓慢，10℃以下生长停止。温度对甘蔗分蘖的影响也比较大，在一定温度范围内，随着温度的升高，分蘖加快，最适温度30℃左右，超过这一范围，则分蘖受阻。

光照

甘蔗是喜光作物，蔗茎生长受光照强度与光照长短的影响，强光和长光照时间条件促进蔗茎生长。阳光充足、光照越好，蔗茎伸长量大，增粗快，单茎产量和蔗茎糖分含量高；阳光不足，田间阴蔽，则蔗茎细小，单茎产量低，蔗茎糖分积累也少。

水分

甘蔗种苗萌发适宜的土壤含水量为20%-30%。甘蔗茎的伸长生长是整个甘蔗生育期中生长最活跃、最旺盛的时期，需水量也较大，田间持水量要求保持在80%左右，才能满足甘蔗茎生长的需要。

土壤

甘蔗对土壤的适应性比较广，黏壤土、黄壤土、红壤土、沙壤土都可以生长，但不喜盐碱较高的土质，适宜种植的土壤pH值为6.1-7.7。

空气

甘蔗光合作用能力强，属典型的C4光合作物，所需二氧化碳较多。甘蔗根系好气，一般当土壤氧气少于0.5%时，蔗根的生长则明显受到抑制并逐渐死亡。

养分

甘蔗根系对养分的吸收以氮、磷、钾最多，钙、镁、硅次之。甘蔗各时期的需肥特点是：早期少，中期最多，晚期较多。

繁殖方式

自然繁殖

甘蔗生长到一定株龄，在光、温、水等综合条件适宜时便会抽穗开花，一般低纬度较高纬度的地区开花多，以纬度10°-20°开花最多。甘蔗抽穗后，一般经过3-7天即可开花，开花顺序一般是自上而下，由外至内，有柄小穗花先开，无柄小穗花后开。甘蔗开花后进行自花或异花传粉，花粉落在柱头上，约经2-3小时即开始萌发。

人工繁殖

常用的人工繁殖方法有插条繁殖、芽片育秧等。

插条繁殖是将蔗茎切成含有一个芽或数个芽的插条，经过浸种消毒，待芽发涨后，使芽向两侧平放于整好的地中，盖上土，经过2-3周，蔗芽即开始萌发，这种方法简单易行。

芽片育秧是指在收获甘蔗时，选取粗大的蔗茎，截取其上部约65厘米长供取蔗芽用，选取饱满成熟的蔗芽3-5个，经消毒后，斜插于水、肥适宜的苗床上，待蔗秧长出5-6片叶，永久根长出后，即可适时移栽。

栽培管理

首先，要做到精细整地，其中进行土地深耕是关键。深耕要做到因地制宜、因地而异，不同性状的土壤深耕深度也有所不同，同时也要保证耕作层土壤深、松、细、平，排灌良好。

其次，要选择适宜种植的优质品种和经过温水脱毒处理的健康种苗。种苗选择完毕后还需做好砍种、种子处理及播种等工作。砍种时要选择生长比较健壮的蔗株，要注意切面小而平滑，不能破坏种茎，损失蔗芽。砍种完成后，还需进行种子处理工作，比较有效的方法有晒种、浸苗消毒和催芽。在播种时也要注意控制好种植密度。

再次，做好田间管理工作，及时中耕除草、浇水、追肥。施肥时应遵循“重施基肥、适时追肥”的原则。甘蔗伸长期是甘蔗最为旺盛的生长时期，应当格外注重田间管理工作。另外，要加强病虫害防治工作，甘蔗常见的病害有白叶病、凤梨病、甘蔗赤霉病、黑穗病等，可以采用化学农药多菌灵、托布津可湿性粉剂、代森锰可湿性粉剂等进行有效防治，常见虫害有蚜虫、螟虫等，可以采用化学农药克百威颗粒、敌百虫、亚胺硫磷等，或生物防治如释放赤眼蜂、红蚂蚁等进行有效防治。

最后，及时收获，甘蔗应在工艺成熟时收获，其外部形态为：多数叶枯黄脱落，只剩梢部较少黄绿直立的叶片；茎外表光滑，色泽变深，横剖面有灰白粉点即可收获。

功用价值

经济价值

甘蔗因含糖量较高，是主要的糖料作物，可以加工制糖，世界上有70多个国家种植甘蔗制糖，在中国，80%左右的白糖加工都是以甘蔗为原料，大约7.5-8吨的甘蔗可以制作1吨的糖，还有很多的糖蜜。糖蜜可以制作酒精、酵母和工业草酸等。甘蔗制糖生产过程可分为甘蔗提汁、蔗汁澄清和糖浆煮练三个工段，较为普遍的方法为亚硫酸法。甘蔗先经过切断、破碎等预处理后，就可以进行压榨提汁，所得蔗汁经过加灰、硫熏和蒸发处理，然后煮成糖膏，再经过一系列步骤制得成品糖。

甘蔗除了可以拿来制糖以外，还可制成蔗糖酯、果葡糖浆，以及纸张、纤维板、碎粒板、酵母、柠檬酸、乙酸、丙三醇等。

甘蔗还可以提炼乙醇，且具有众多优势，如具有较高的净能比、单位土地面积燃料乙醇产量高、乙醇生产过程能耗少、成本低、综合利用价值高、节能减排效果好、保护环境等。因此，甘蔗被誉为是第一代清洁能源作物，为世界贡献了 40%的乙醇。以巴西为代表的热带和亚热带国家大力发展以甘蔗为原料生产可再生的生物乙醇产业，以此来缓解能源危机，并且取得了成功。

甘蔗对于家畜来说，也是适口性较好的饲料。甘蔗收割后，会产生大量的甘蔗叶、甘蔗梢、甘蔗渣、还有制糖压榨后的滤泥等副产物，这些副产物经过处理加工后可以作为反刍动物的饲料。

营养与食用价值

甘蔗除含较高的糖分外，还含有其他糖类，多种氨基酸，维生素B1、B2、B6、维生素c及延胡索素、琥珀酸、DL-苹果酸、柠檬酸等有机酸，以及钙、磷、铁，具有较高的营养价值。甘蔗茎秆肉脆、汁多、味甜，可作为水果直接食用，去皮榨汁后可成为一种风味饮料，直接饮用。甘蔗也可以作为多种菜肴的辅料，加以食用。

药用价值

甘蔗秆、汁性甘、平，具有生津止渴、和中、行水的功效。主治热病口干、心胸烦热、肺热咳嗽、咽喉肿痛、反胃呕吐、妊娠水肿等。

生态价值

甘蔗植株高大，叶片宽大，根系发达，成片种植具有类似森林的功能，有利于减少水土流失，改善土壤结构、养分结构，保持地力平衡，和具有水资源涵养保护、调节气候、维护生物多样性等重要生态功能。另外，甘蔗在冬天叶片常绿，具有很好的绿化作用。

参考资料

甘蔗.中国生物物种名录2022版.2022-11-10

甘蔗.植物智.2022-11-10

【中国家庭医生杂志】甘蔗煮水喝，止咳又大补？ .暨南大学附属第一医院（广州华侨医院）.2024-08-04