芋

天南星科芋属湿生草本

芋( Colocasia esculenta (L.) Schott.)为 天南星科 ( Araceae ) 芋属 ( Colocasia )湿生 草本 ,别名芋头、 水芋 及台芋 。芋原产中国南部、 印度 、 孟加拉国 等 热带 地区,在引种后世界各地皆有栽培 。在中国,以 珠江 及 台湾省 栽培最多, 长江 及 淮河流域 次之, 华北 栽培很少,其适生于高温多湿的环境 。

芋根为白色肉质纤维根,着生在母及子下部节上, 根毛 少 。其块茎通常卵形,常生多数小球茎;叶2-3枚或更多,叶柄长于叶片,绿色,叶片卵状,先端短尖或短渐尖,侧脉4对,斜伸达 叶缘 ,后裂片浑圆,外侧脉2-3条,内侧1-2条,不显; 花序 柄常单生,短于叶柄,佛焰苞长短不一;檐部 披针形 或椭圆形,展开成舟状,边缘内卷,淡黄色至绿白色 ;肉 穗状花序 短于佛焰苞; 雌花 序长圆锥状;中性花序细圆柱状;雄花序圆柱形,顶端骤狭;附属器钻形 。其 自然状态 下花期短且不规律,受环境变化影响较大 。在 中国 ,花期为2-4月( 云南省 )至8-9月(中国秦岭) 。

芋是世界上最古老的农作物之一, 中国 也是其起源地之一 ,早在中国战国时期 (公元前四世纪)《 管子 》轻重甲篇中就有关于芋的记载 。芋是 热带 和 亚热带 地区成熟的基本粮食作物 ,其块茎含有较多的 糖类 等营养成分 ,淀粉含量超过马铃薯( Solanum tuberosum ) 、 番薯 ( Dioscorea esculenta ) 和 木薯 ( 木薯属 esculenta ) 等 ,可代粮或制淀粉 。芋的叶、 根状茎 、叶柄和 花序 皆可入药,有止泻解毒、 健脾 补虚及祛风利湿等功效 ;全株也常用作猪饲料 。芋被认为是世界上 第五大 根系作物之一 。

历史

物种起源及传播

芋是世界上最古老的农作物之一 ,生长在世界上大部分 热带 地区,在东南亚和 太平洋 地区 更是一种重要的社会 经济作物 。芋的起源中心被认为在 亚洲 中南部,可能在 印度 或 马来西亚 ;也有学者认为 中国 是其起源地之一 。芋向东传播到东南亚、东亚(包括中国和 日本 )和 太平洋岛屿 地区;向西随着 地中海 人迁移传播到 阿拉伯半岛 、地中海东部和 埃及 地区,在这些地区已经有2500多年种植历史 。

名称考证

中国战国时期 (公元前四世纪)《管子·轻重甲篇》、《 史记 》及《 汜胜之书 》等诸多古籍中均有芋极其栽培的记载。至明代已有《芋经》和《芋记》等专著 。中国《史记》中有“ 岷山 之下,野有蹲 ,至死不饥,注云芋也。盖芋魁之状若鸱之蹲坐故也”的记录 ;而《 说文解字 》中指出“莒,齐谓芋为莒” ;“ 水芋 ”一名最早见于《 广雅 》,只不过将其与 荸荠 ( Eleocharis dulcis) 、华夏 慈姑 ( Sagittaria trifolia subsp. leucopetala ) 混为一谈,直到15世纪《 竹屿山房杂部 》中明确提到水芋;《 本草纲目 》(1578年)更明确指出芋有水旱两种,此后,不同地区典籍都有类似记载,只是以不同称谓称之,如称田芋等 。

栽培历史

据记载,大约在公元前100年,芋在中国是一种重要的粮食作物 ; 中国 成都平原 将其作为渡荒杂粮,已有悠久历史, 四川省 成都和 彭州市 出土的《种芋》《采芋》 画像砖 更是反映了中国 汉代 成都平原 水芋 的大田种植情景 。中国 西汉 《 汜胜之书 》(约公元前32年至7年)详细记载了种芋法 , 西晋 南北朝 时期种芋经验已相当成熟,有14个芋品种;“ 蜀汉 既繁芋,民以为资”,侧面印证了种芋已成那时举国皆知的常识;到 南宋 时期,“芋区”和“粟陇”成为有些平川地区夏季主要农田景观;随着唐宋时期广泛种植和 冬小麦 的推广,种芋的闲田减少,南宋以后,芋便降为了一般蔬菜 ;明代后期芋专著《 种芋法 》(《芋经》)则高度总结了前人关于种芋技术和经验,是 中国 种芋法的经典著作 。

物种入侵

芋是一种快速生长的 草本植物 被有意引入许多 热带 和 亚热带 地区,用作粮食作物和动物饲料。随后,其从耕种地区逃逸到自然地区成为入侵物种。 澳大利亚 、 新南威尔士州 和西澳大利亚州西南部等地将芋视为环境 杂草 。2012年,尽管芋在 太平洋岛屿 上广泛种植,却在 夏威夷王国 、 法属 波利尼西亚 、 克马德克群岛 和 马绍尔群岛 等地被列为入侵物种。在 加勒比海 和 美洲 部分地区,它也被视为入侵物种或侵略性杂草。芋较强的适应能力使它有了作为杂草的能力,它可以通过种子进行 有性生殖 ,也可以通过球茎、块茎进行无性繁殖,并且适合各种土壤、光照条件下生长 。

物种分类

世界分类

日本 佐藤亚将日本芋品种分为十个类型;Whitney将夏威夷芋分为十个品种群;1972年,Pursegolve将芋分为两变种,即栽培芋( Colocasia esculenta var. esculenta )和 野芋 ( Colocasia esculenta var. antiqurum (Schott) Hubbard & Rehder) 。

中国分类

中国作为芋头主要生产国之一 ,经劳动人民长期因地制宜选中培育后,已有多种不同类型的品种,其中常见下列3类 :

多头芋

母芋 分蘖 群生,子芋甚少, 台湾 山地栽培的狗蹄芋、广西宜山的 狗爪芋 皆属此类。特征:植株矮,一株生多数叶丛,其下生多数母芋,结合成一块;粉质,味如 栗子 。

大魁芋

母芋单一或少数,肥大而味美,生子芋少,植株高大,分蘖力强,子芋少,但母芋甚发达,粉质,味美,产量高。如中国 台湾省 、 福建省 、 广东省 等 热带 地区常见的槟榔心、竹节芋、红槟榔心、 荔浦芋 、面芋、红芋、黄芋、糯米芋和火芋等。

多子芋

子芋多而群生,母芋多纤维,味不美。本类 分蘖 力强,子芋为尾端细瘦的 纺锤形 ,易与母芋分离,可采收子芋。 中国 中部及北部栽培者多属此类。如中国台湾省早生白芋、 浙江省 白梗芋 和黄粉芋等; 浙江 的红顶芋、乌脚芋、 台湾 的乌柿芋等品种具红色或紫色叶柄,也属此类。

形态特征

根茎

芋根为白色肉质纤维根,着生在母及子下部节上 ;其块茎通常卵形,常生多数小球茎 。

叶

叶2-3枚或更多;叶柄长于叶片,长20-90厘米,绿色,叶片卵状,长20-50厘米,先端短尖或短渐尖,侧脉4对,斜伸达 叶缘 ,后裂片浑圆,合生长度达1/2-1/3,弯缺较钝,深3-5厘米,基脉 相交 成30度角,外侧脉2-3,内侧1-2条,不显。

花

花序 柄常单生,短于叶柄;佛焰苞长短不一,一般为20厘米左右:管部绿色,长约4厘米,粗2.2厘米,长卵形;檐部 披针形 或椭圆形,长约17厘米,展开成舟状,边缘内卷,淡黄色至绿白色。肉 穗状花序 长约10厘米,短于佛焰苞; 雌花 序长圆锥状,长3-3.5厘米,下部组1.2厘米;中性花序长约3-3.3厘米,细圆柱状;雄花序圆柱形,长4-4.5厘米,粗7毫米,顶端骤狭;附属器钻形,长约1厘米,粗不及1毫米。

分布

分布范围

芋原产中国和 印度 、 马来半岛 等 热带 地方, 埃及 、 菲律宾 、 印度尼西亚爪哇 等热带地区也盛行栽种 ; 中国 以 珠江 及 台湾省 栽培最多, 长江 及 淮河 次之, 华北 栽培很少 。

生长环境

芋适生于高温多湿的环境 。在温度13-15℃时,其球茎开始发育,生长期要求20℃以上的温度,发育一般以27-30℃为宜 ;生长初期对水分要求严格,需在湿润的环境下生长;对光照要求不严,在微光条件下可以正常生长,但光的强度、组成以及光照时间对其生长和生产量也有一定影响;对土壤质量要求不严,适宜在地势平坦、保水能力强,排灌方便、 土层 深、肥沃及有机质丰富的 硅土 或沙土里生长 。

习性

芋喜温暖湿润气候,忌高温,较耐阴,不耐涝 ,其叶面积大,根及叶柄结构均显示其 水生植物 特征,为了适应水生环境, 根毛 少,不耐干旱 。其花期在2-4月( 云南省 )至8-9月(中国秦岭) 。

栽培

组织培养

从资源圃田中取下芋的顶芽或侧芽,消毒后接种在MS基本 培养基 中形成再生植株,将再生植株诱导生根或诱导形成试管芋;将育成的试管苗移栽大田,并覆盖薄膜和遮阳网,提高成活率 。

选地与整地

芋栽植宜选肥沃、保水力强的 壤土 ,还需具有良好的排灌条件; 马蹄莲 一般选用水田、低洼地或水沟进行栽培,旱芋宜种植于潮湿地。芋连作会致生育不良,须实行三年以上的 轮作 ,水芋基肥可用 厩肥 等,也可用青草或菜叶作绿肥;旱芋以含有机质的土杂肥为佳。

选种与播种

从无病田块中选用健壮植株上母芋中部的子芋作种,种芋应顶芽充实,球茎粗壮饱满,形状完整;一般以个大为宜,在生长期长的地方,可选用小一些的种芋;每亩播种用种量的品种、种芋大小、栽培密度等而不同,约为50-200kg。

育苗与定植

芋的生长期长,春季需提前二、三十天,在温床或冷床里催芽育苗,并保持20-25℃温度和适当湿度,床土不宜过深;当芽长4cm以上,露地无 霜冻 时及早栽植;长江流域可在4月上旬,华南可在2-3 月, 华北 须4月下旬栽植 。芋可单一种植和田间套种 ,在生长初期,可与生长期短的蔬菜如 小白菜 等间作,夏季日照强烈地区,可与瓜类隔 间作 。一般采用宽行窄株距栽植法,以适当行距和株距栽植;栽植时需覆堆肥或细土盖过种芋, 水芋 在栽种前应施肥、耙田,再插入泥中 。

田间管理

芋在苗期生长慢,施少量稀薄肥料促根生长即可,并维持土壤湿润;在生长旺期需追肥3-4次,且维持充足水分,成茎时还需配足 钾肥 ;一般6月份上旬开始培土,培土3次左右,并结合中耕除草进行。多子芋中耕需将叶簇折倒,再土培掩埋;多头芋则不必除其侧芽。

病虫害防治

芋的病害常见有 芋疫病 、 软腐病 和污班病 ,可采用农业措施预防:实行3-4年 轮作 ,选用无病球茎作种,且减少地上部及地下部的机械损伤 ;还可采取 化学 防治措施:芋疫病以防为主,发病前选用 保护性 杀菌剂 如 代森锰锌 防治;对于软腐病,在施肥前、培土后、割仔芋后各施一次 农用链霉素 、 百菌清 灌根,严防地下害虫及控制水分 。芋的虫害主要有 蚜虫 、 斜纹夜蛾 等,蚜虫可喷洒可湿性 粉剂 防治如 抗蚜威 ;斜纹夜蛾一般用功夫或 乐斯本 、吡虫咻等防治 。

采收及留种

中国长江以南早熟种能在8月前后开始采收,晚熟种可在10月采收 ,而不需上市的芋头,可在11月上旬,等平均气温降到0℃以下再全部采收 。种芋须待充分成熟后采收,采收前几日从叶柄基部割去地上部,等伤口干燥愈合后晴天采收贮藏 。

用途

食用营养

芋在中国古代不仅是主要的度荒杂粮,还具有重要的食疗价值,《食疗本草》是最早记录其食疗保健功用的 本草学 古籍 。其球茎含有较多的 糖类 、 蛋白质 和脂肪,可补充人体一部分 热能 和蛋白质,还有维持体内酸碱平衡和帮助消化等功能 。芋是热带和亚热带地区成熟的基本粮食作物 ,其淀粉含量超过马铃薯( Solanum tuberosum ) 、 番薯 ( Dioscorea esculenta ) 和 木薯 ( 木薯属 esculenta ) 等 ,不仅可作主粮、还可作蔬菜食用 ,如在中国昆明以芋花作菜 。由芋制成的淀粉可添加到 浮小麦 中用于制作面包,也可在菜肴和 甜品 中加入 。芋的肥大叶柄及叶片也是良好猪饲料 ,其块茎也可作淀粉、 乙醇 的生产原料 。

医学药用

芋具有重要的医疗价值,在中国 本草学 古籍《新修本草》中最早记录其防病治病的信息 。芋叶为芋的叶片,其药性辛、甘、平,有止泻、敛汗、消肿和解毒的功效;主治 腹泻 , 自汗 、 盗汗 、 痈疽 肿毒、 旋耳疮 、蛇虫咬伤 。

芋头为芋的 根状茎 ,其药性甘、辛、平,归胃经;有 健脾 补虚,散结解毒的功效,主治 脾胃虚弱 ,纳少乏力,消渴, ,腹中癖块,肿毒,赘疣,鸡眼, 癖,烫火伤。

芋梗为芋的叶柄,据《 福建药物志 》记载其药性辛,平,生用有 小毒 ;有祛风、利湿、解毒和化 的功效;主治 荨麻疹 , 过敏性紫癜 , 腹泻 , 痢疾 ,小儿盗汗, 黄水疮 ,无名肿毒,蛇头 ,蜂蛰伤。

芋头花 为芋的 花序 ,据《 四川中药志 》(1960年版)记载其药性性平,味麻,有毒;有理气止痛、散瘀止血的功效,主治气滞 胃痛 , 噎膈 ,吐血, 子宫脱垂 ,小儿 脱肛 , 内外痔 ,鹤膝风。

延伸文化

植物文化

中国 对芋的植物崇拜是古老的文化现象之一,在许多民族中尚存。如在中国云南基诺社区,头人需在社区土地上栽植芋头以表达他们对土地之神虔诚的崇拜与敬意;在中国云南 景颇族宗教 仪式中需按当地习惯,在坟头画芋以安魂,并用芋头献祭供奉,植物崇拜既是传统文化信仰之一,也是公众意识的反映。

饮食文化

芋在世界植物文化中具有重要价值,如《史记·货殖列传 》记载, 秦始皇 统一中国后曾迁徙一部分中原富豪到蜀地,卓王孙亦在迁徙之列,以“吾闻氓山之下沃野,下有蹲鸱,至死不饥”为由,自愿到眠山下居住 ; 苏轼 流放中国 海南岛 时也曾写下“红薯与 紫芋 ,远插墙四周。……” ,诗中提到的“紫芋”是 水芋 的一种 ;宋代民间流传一首赞美芋头的歌谣“深夜一炉火,浑家团奕坐,燎得芋头熟,天子不如我。”食芋文化是 华族 文化多样性 的重要组成部分,体现了人类生活方式以及在不同环境中为了生存而采取的策略手段 。

相关研究

遗传研究

有研究者利用AFLP技术对 芋属 255份 种质 资源进行 遗传多样性 分析,根据它们的原产地、倍性水平(二倍体或三倍体)及 栖息地 形成形成集群,并构建 树状图 ,建立了 亚洲 和 太平洋 种质基因库 ,对其种质的育种和保护有重要意义。

化学研究

有研究者通过对芋头干片用 乙醚 回流提取和 硅胶 干柱层析法分离,可提取到三十一 、 豆 甾醇 、 芸薹 甾醇、 β- 谷甾醇 、 软脂酸 和 胡萝卜 6种化合物。

食品加工研究

研究者发现芋制作的淀粉具有低 直链淀粉 含量、高膨胀性、良好的保水保油稳定性等功能特性,使其在 食品加工 领域具有广阔的应用前景。

种植概况

根据 联合国粮食及农业组织 (FAO)统计,1961年世界芋种植面积为75.8万hm 2 ,2015年世界芋种植总面积达近年来最大,为172.1万hm 2 ,比1961年增加约96.3万hm 2 、增长127%。1999-2019年期间,世界芋种植面积呈现先平缓增长(1999-2007 年)、后大幅下降(2008-2011 年)、再大幅回升(2012-2019年)的变化趋势。就区域而言, 非洲 种植的芋面积最大,2019年为175.63万hm 2 ,占世界总面积89.7%;其次是 亚洲 14.97万hm 2 ,占世界总面积的7.6%;再次为 大洋洲 4.65万hm 2 ,占世界总面积的2.4%; 美洲 种植面积较少(0.52万hm 2 ),占比仅0.3%。2019年世界芋种植面积排名前五的国家依次为 尼日利亚 、 加纳 、 喀麦隆 、中国和 科特迪瓦 ,分别为99.46万、23.20万、23.08万、9.86万、6.94万hm 2 ,以上五国芋种植总面积为162.5万hm 2 ,占世界芋种植总面积的83.0% 。

物种对比

近似物种对比

芋和 野芋 ( Colocasia antiquorum ) 主要区别在于:芋的附属器短,长约为雄 花序 的一半、块茎卵形、叶柄绿色; 细叶姑婆芋 附属器延长,约与雄花序等长、块茎球形、叶柄常紫色 。

主要变种、类型及品种

在芋无性繁殖过程中,随着体细胞的突变,拥有相同 遗传背景 的芋栽培品种在形态上也会表现出差异,导致地方品种十分丰富 。在中国,芋按照 园艺 分类法,将芋的变种、类型及主要品种作如下分类及叙述 :

参考资料

  1. Species 2000 China,Catalogue of Life China,CoL China 物种2000中国节点 中国生物物种名录 Species 2000 2023-04-27
  2. 芋 POWO 2023-06-23
  3. 芋 植物智 2023-06-23
  4. Colocasia esculenta 植物智 2023-04-27
  5. 2023-06-23
  6. Species 2000 China,Catalogue of Life China,CoL China 物种2000中国节点 中国生物物种名录 物种2000中国节点 2023-04-27
  7. Species 物种2000中国节点 2023-04-27
  8. Species 物种2000中国节点 2023-04-27
  9. Species 物种2000中国节点 2023-04-27
  10. Species 2000 China,Catalogue of Life China,CoL China 物种2000中国节点 中国生物物种名录 Species 2000 China 2023-04-27
  11. 芋 CABI 2023-06-23
  12. Species 物种2000中国节点 2023-04-27