木薯（ 拉丁 学名： 木薯属 esculenta ）又名木 番薯 、树薯 ，为 大戟科 （ Euphorbiaceae ） 木薯属 的一种多年生灌木 。木薯原产于 南美洲 ，在全世界 热带 和 亚热带 地区广泛种植 。
木薯块根淀粉含量较高，可食用或做糊料，同时也可用作饲料 或生产 酒精 ，以缓解全球石油供应危机 。据《 中华本草 》记载，木薯叶、根均可入药，其味苦，性寒，可解毒消肿，主治疮疡肿毒， 癣等疾病 。
木薯为世界三大薯类作物之一，为接近10亿人提供基本饮食，有着“淀粉之王” 和“ 粮食银行 ” 的美誉 。2020年全球木薯收获面积为3420.51万公顷，2021达到了3422.99万公顷，中国木薯供需极不平衡，需求量远大于产量，这是由于木薯 蛋白质 等营养成分含量较低 、采摘后易变质 等因素限制了木薯产业的发展 。
木薯块根含 氰酸 毒素，中毒后会引起恶心、呕吐、 腹泻 、昏眩症状，还可引起甲状腺肿，故需刮去外皮，煮熟后才能食用。若 生食 中毒，需马上催吐，减少毒物吸收，并及时就医 。
历史演化
起源与传播
关于木薯的地理起源，在19世纪末，研究作物起源的先驱者 阿方斯·德康多尔 (Alphonse Pyramus deCandolle）和 尼古拉·瓦维洛夫 （Nikolai Ivanovich Vavilov）通过大量研究证实，木薯的栽培起源于 巴西 北部的 亚马孙河 区域，自此之后学术界普遍接受”木薯的起源地是南美巴西“这一观点。但考古人员曾在 墨西哥 东南部地区发现了距今约2500年的 木薯淀粉 沉淀物 ，并且在 哥伦比亚 和 委内瑞拉 等国家发现了距今约4000年的木薯绘画，这些考古证据表明木薯可能存在另外的起源中心 。
在 地理大发现 之前，木薯的栽培与食用已经遍及 美洲 。16世纪时木薯由 美洲 传入了南亚和 非洲 ，之后又直接从美洲传入了东南亚，到19世纪是传入了 大洋洲 。
木薯传入 中国 并开始栽培的具体年限未知，但有学者陈仲南认为木薯传栽 于中国 是在1850年以前，因为 茂名市 乡间传说：在 太平天国运动 时期(1851~1863)，乡人逃避 太平军 支队时，多在 山中 掘取木薯充饥。此外还有许多史料可以佐证该观点：清 光绪 年间的《高州府志》和 爱新觉罗·旻宁 年间 的《 新会县志 》都对木薯有相关记载，并且史料中的所描述的用途、加工方式和 性状 都与木薯完全符合。尽管木薯具体年限不可考，但毋庸置疑木薯在中国的栽培和食用已有百年历史 。
物种演化
1982年以前，文献中一直有一种观点倾向，认为木薯没有已知的祖先。然而，1982年3月，在 巴西 中部的 戈亚斯州 ，发现了1个木薯的野生种群，它和驯化种群在形态学上不能区分，这说明木薯可以在野外生长。这个观点被认为是木薯 历史学 的一个 分水岭 ，因为它建立了特定的野生 种群 和作物的植物起源之间的联系 。
对木薯祖先种的复杂研究最初从 北美洲 物种开始。后来，越来越多的学者参与到木薯复合 种群 的争论中来。为 解开 木薯祖先种而开展的分子研究和就该作物起源假设所进行的讨论定期举行，虽然结果各不相同，但基本上认同“ 阿根廷 木薯是木薯祖先”的观点 。
与木薯 栽培种 相近的野生亲缘种
表格来源于
形态特征
木薯有木质直立 茎秆 ，株高2~5米。每一节茎上仅生一叶，单叶互生，螺旋状排列，通常呈掌状深裂 ，裂片3~7，呈倒披针状，先端渐尖，全缘。叶柄长8~22厘米， 托叶 全缘或具有1~2条细裂 。叶片具有羽状网脉，整体呈绿色， 叶脉 呈红色或绿色 。花为 单性花 ，浅黄色或带紫红色，呈 复总状花序 ，顶生，雌雄同序。 雌花 着生于 花序 基部，子房三室； 雄花 着生于花序上部，呈 吊钟 状。一般种植后3~5个月开花，雌花先开，雄花后开，相距7~10天。果为 蒴果 ，矩圆形，种子呈 褐色 。根分细根、粗根和块根，木薯肉质块根呈圆锥形、圆柱形或 纺锤形 。
物种分布
木薯集中分布在巴西、 哥伦比亚 以及 加勒比海 地区，广泛种植在美洲、非洲和 亚洲 等100多个国家及地区。截至2019年，中国木薯总种植面积达28.2万公顷 ，主要分布于广东、 海南 、福建、云南、湖南、 江西 等省份 ，台湾地区也有木薯栽培。
生活习性
生境状况
作为 热带 作物，木薯喜高温，适宜生长温度为25℃~28℃。木薯对光照时长和光照强度较敏感，时间过短（低于8小时）不利于生长发育，过长（高于14小时）会影响块根增重，导致减产。由于木薯耐干旱，因此对降雨量的适应性较强，最适宜的降水量是1000~2000毫米 。随着海拔梯度的变化，木薯的花（果）变异。木薯块根淀粉与 氢氰酸 含量随着海拔升高而增加，研究发现，海拔1400米木薯块根品质基本能满足生产需求，因此木薯栽培可以扩大到该海拔区域 。
生长变化
作为多年生灌木，木薯能够无限生长，其生长期由营养生长期、块根贮藏 糖类 期，以及由低温或长时间干旱缺水等恶劣气候条件导致的休眠期交替进行 。
发芽
根系形成，叶片发育
茎 和叶 发育形成冠层
种植后120~150天，叶片能够截获大部分穿透冠层的光。冠层达到最大，分配到叶和茎的干物质含量达到最大。贮藏根继续膨大。在此期间木薯营养生长最旺盛 。
光合产物贮藏期
这个时期内 贮藏根 的干物质积累 速率 最高。光合产物从叶到根的分配被加速，使贮藏根的膨大更快。与此同时叶片加速老化，落叶速率加快，并且茎木质化 。
休眠期
随着叶片生产速率逐渐下降，到后期几乎所有叶片脱落，枝条营养生长结束。此时只有向根部的淀粉转移还在保持，最大量干物质被分配到根 。
繁殖方式
自然繁殖
木薯是雌雄同株异花植物，并且其 花序 主要以 单性花 形式存在。因此自然条件下的木薯可以通过 异交 进行 有性繁殖 ，但木薯开花过程中 雌花 数量远小于 雄花 ，因此结实率较低 。
人工栽培
木薯的栽培主要采用 营养繁殖 ，即使用带腋芽的茎作为繁殖材料 。每年2月份前后需要先施肥于沟中，然后斜插种茎。为促进地上部分的生长，需要在5月份左右挖断一半根块，断根后立即去掉植物顶部茎芽，通过去除 顶端优势 为植株积累营养。待木薯的侧生分支开始花芽分化后，需要保证肥料和水分的喷洒 。此外，如果在栽培过程中常年连作木薯，一方面其部分根系分泌物会导致自毒作用，另一方面 根际微生物 的种类和数量会发生变化导致 土壤肥力 下降，最终影响木薯的产量 。
机械化 发展
木薯种植主要依靠人工劳作，但随着木薯 市场需求量 的增加及劳动力资源之间的矛盾日益增大，人工种植木薯难以满足规模化生产的要求，亟需研发木薯种植机械 。
实时切种式木薯种植机是全球研究较多的种植机， 巴西 、 尼日利亚 及 马来西亚 等国家先后研制了多种型号的实时切种式种植机 ，如巴西Planti Center 公司生产的木薯种植机、泰国 久保田 有限公司设计的木薯种植机、 中国农业 机械化科学院设计的2BMU-2型木薯种植机 。
中国广东省水稻移栽机械装备工程技术研究中心 的陈林涛等人设计了一种整秆喂入式木薯精密播种机，可以实现起垄、开沟、施肥、切种、薯种竖直播种及覆土等功能 。 中国热带农业科学院 农业机械研究所的 李国杰 等人设计了4UMZ-1400型后收集式木薯联合收获机，该机能够完成木薯块根的松土与挖掘、木薯收集装箱以及自卸装车等功能，能够有效提高收获效率 。
病虫害防治
细菌性萎焉病
木薯的 细菌性萎焉病 是危害木薯生产的严重病害之一，由 菜豆 黄单胞菌木薯萎蔫致病变种引起，主要侵染木薯叶片及 茎秆 。在被病菌侵染后，叶片出现水渍状病斑，最终叶片枯萎脱落。茎秆上的病斑会逐渐变为黑褐色，附着其上的叶片逐渐凋零 。木薯对细菌性萎焉病的抗病性与角质层厚度、侵染后诱导产生的 木栓质 含量等因素有关 。药剂筛选试验表明 乙蒜素 、 中生菌素 等药剂具有较好的防治作用，已在生产中应用 。
二斑叶螨
二斑叶螨 是危害木薯最严重的四大 有害生物 之一，主要集中在木薯种植后6~8个月严重爆发成灾 ，防治二斑叶螨主要依赖于 杀螨剂 等 化学药剂 ，此时的木薯地已封行，药剂防治很难 。二斑叶螨的 若虫 或成虫会刺吸叶片，初期仅导致叶片的 叶脉 周围出现失绿 斑点 ，中后期时失绿斑点逐渐扩大导致叶片褪绿褐化。害虫密度较大时，叶片布满丝网，最终提前脱落 。 中国热带农业科学院 环境与 植物保护 研究所的团队对多个品种进行了抗螨性鉴定并筛选出了多个优质 种质 资源 。
木瓜秀粉蚧
木瓜秀粉蚧 是一种世界 检疫 性害虫，当其若虫或雌成虫侵染木薯后，会刺吸植物汁液，造成叶片变黄，卷曲甚至掉落，严重时可使整株植物死亡。木薯叶片中的 酚类 等次生代谢物质在木薯对木瓜秀粉 的防御发挥重要作用 ，此外， 螺螨酯悬浮剂 和 哒螨灵 乳油等 化学试剂 对 木瓜 秀粉蚧毒性较高，有望应用于农业生产 。
功用价值
食用价值
木薯是世界三大薯类作物之一，有着“淀粉之王” 和“ 粮食银行 ” 的美誉，是全世界近 十亿人 赖以生存的粮食，中国推广的食用木薯品种主要为 华南6068 、 华南102 和 南植199 等 。但新鲜木薯不耐储存；并且除种子之外，木薯的所有器官都含有 生氰糖苷 ，直接 生食 会引起中毒 ，因此木薯通常经过煮制、晒干或加工成 副产品 后食用 。木薯含有 糖类 、 蛋白质 、 维生素 、矿物质等多种营养成分，适量食用可以补充人体所需的营养物质，也能起到饱腹的作用。同时，每100克木薯中含有矿物质中的钾764毫克，而 钾 对维持血压稳定具有一定的作用，有 高血压 患者可以适当食用木薯。
淀粉是 木薯根 的主要成分，干制木薯块根中的淀粉含量大于70%，因此淀粉是木薯产业中重要的利用资源之一。在 电子显微镜 下观察可发现， 木薯淀粉 颗粒表面较光滑，形状多为不规则半球型或近球形，大小不一 。
饲用价值
随着玉米等传统饲料价格持续上涨，木薯作为动物饲料展现出广泛的应用前景，已有替代玉米用于家畜饲养的实际案例。木薯价格低廉，但存在抗营养因子含量高、蛋白质含量低等特点，作为饲料时需通过加工降低抗营养因子含量，并添加能量饲料补充蛋白质。此外，木薯茎叶可作为青贮饲料替代部分麸皮用于畜牧业；木薯植株经粉碎后，通过生物发酵技术可生产猪、牛、羊等牲畜食用的饲料，助力种养循环。
能源价值
由于木薯的 根状茎 淀粉含量高，原料容易粉碎，并且糊化温度低，易于蒸煮，所以木薯具有作为生产酒精（包括燃料乙醇和工业酒精）原料的应用价值。利用木薯作为制造能源的原料，有助于全世界缓解石油供应危机，减少开采石油等不可再生资源造成的污染 。
育种方向
高营养成分品种
木薯是重要的粮食作物，但是其蛋白质含量相较于一般谷物偏低。提高木薯块根 类胡萝卜素 和 蛋白质 含量，提高其营养成分，已成为木薯选育种的重要目标。 中国热带农业科学院 已培育出富含 β-胡萝卜素 的 蛋黄木薯 。
耐采后生理变质品种
与 马铃薯 等薯类作物相比，新鲜 木薯 不耐储存，木薯的块根的 保质期 较短，通常在采收后两天左右发生变质，这种现象称为木薯的“采后生理变质”。发生变质后 木薯淀粉 的透明度下降，影响了其质量和后续加工。据统计，由于采后生理变质引起的直接经济损失每年可达2亿美元。因此选育耐采后生理变质的木薯品种是全世界育种家们面临的挑战。已有研究发现， α-甘露糖苷酶 参与木薯采后生理变质的过程，其活性与变质程度呈正相关 。
低氢氰酸品种
除种子之外，木薯的所有器官都含有 生氰糖苷 。生 糖 ，又名 氰苷 ，是一种存在于高等植物体内的次生 代谢产物 。在植物遭受到虫害等损伤后，生氰 糖苷 会转化为醇 ，并在α-醇腈裂解酶的 催化 下进一步裂解产生氢氰酸，人体食用后会引起呼吸中枢麻痹，因此高生氰糖苷的木薯食用后会使人中毒 。生氰糖苷含量(鲜重)<100毫克/ 千克 的木薯品种为低氰品种，而 生氰糖苷 含量＞100毫克/千克的品种则被称为高氰品种。其中，含量最多的生氰糖苷是 亚麻 苦苷，其次是 百脉根 苷，两者比例约为10:1。 生氰糖苷 总浓度取决于品种、环境条件、栽培技术以及植物的年龄 。