魔芋(学名:Amorphophallus)
天南星科魔芋属多年生草本植物的统称。魔芋因产区不同,在中国各地有不同的俗名。成年植物块茎常扁球形,稀萝卜状或长圆柱形,顶部中央下凹;
叶柄光滑或粗糙具疣;
叶片通常3全裂;花序1,通常具长柄,稀为短柄;浆果具1个或少数种子。根据魔芋花葶的长短及附属器是否有毛,可以将其分为三组:毛魔芋组、魔芋组和短柄组。
植物学史
命名历史
根据史料考证,中国宋代的《开宝本草》一书中较早地把魔芋称为“蒟蒻”,在中国台湾省以及日本和东南亚地区的一些植物学书刊中,一直以“蒟蒻”称魔芋。此外,西汉时期 (公元前2006年~公元24 年) 的《神农本草经》中称为“蒻头”,南北朝梁代 (公元502 年~ 557 年) 陶弘景著《名医别录》中称为“由跋”,《植物名实图考》中称为“磨芋”。
魔芋属的学名“Amorphophallus”作为国际认可的名称由Blume于1825年提出,作为天南星科魔芋属(Amorphophallus)植物的统称,1834年由Decaisne正式发表。
魔芋在我国因其茎、叶、花、果和地下块茎的特殊形态、颜色等差别, 别名多达30 多个, 有头, 由拔、鬼头、鬼芋、魔芋、、花麻蛇、山豆腐 (云南) 、水菜 (云南、傣族、景颇族) , 鬼蜡烛 (贵州) 、灰草、灰灰菜 (四川) 、虎掌、花伞把、蛇头根草 (江西) 、花杆莲、麻芋子 (陕西) , 南星、天南星 (广西) 、南星头、鸡爪芋、鞋板芋、南芋 (广东) 、土半夏、伍花莲 (浙江) 、蛇六谷、鬼蜡烛、蛇头草 (上海) 、魔芋之名, 因书写人对魔芋的佛焰花序缺乏科学认识, 误以为鬼神所使, 而取“磨”之谐音“魔”称之。但现在都成为被广泛使用的名称。
栽培研究
我国是研究和利用魔芋最早的国家, 魔芋在我国已有2000多年的栽培历史。最早作为药材利用, 《名医别录》称魔芋为“由拔”, 记载了其药用功能。外晋朝左思 (公元250 年~ 350 年) 著《蜀都赋》中记载“ , 其根白, 以灰汁煮即成冻, 以若酒淹食, 蜀人珍之”, 并提到:“其园则有株萸”, 此据表明, 魔芋已有栽培和用作食品。《史记·西南夷列传》记有巴蜀南生产“枸酱”,行销南越(两广湖南)。唐朝段成武著的《西阳俎》中记叙“ , 根大如碗, 至秋叶滴漏而生苗”。以后宋代苏颂的《嘉祜本草图经》和宋代《开宝本草》, 元代 (1279 年~ 1368 年) 的《正祯农书》将魔芋列为重要救荒之物;明代李时珍的《本草纲目》和清代吴其睿的《植物名实图考》都对魔芋有较详细的论述。四川金沙江沿岸的屏阳、雷波等地加工生产的“金河芋角”、“金河芋片”以及峨嵋产的“雪魔芋”,其历史悠久,品质优良,是传统特产。据林鸿荣(1988年)考证:在清代便有魔芋豆腐的制作食用,直到1981年,中国已处于零星种植状态。
后来,据说在日本钦明天皇时代(公元539~571年)从中国经朝鲜传入日本,并深受喜爱,几乎每户每餐必食之,直到现在也仍然是日本民间最受欢迎的风雅食品,而且日本厚生省还明确规定中小学生配餐中必须有魔芋食品。目前,日本已是世界上最大的魔芋食品消费国家,日本有1500多年的种植和食用历史,有100多年的精粉加工史。20世纪20年代,日本学者KASAI(M)、HIRATA(E)就开始了对魔芋的研究,20世纪30年代研究其裁技术和生理特性,20世纪40年代进一步研究了魔芋的品质及化学成分,20世纪50年代探讨了环境条件对其生长发育的影响和形态学上的些问题,直到20世纪70年代才转向研究高产栽培及加工利用。印度在20世纪50年代亦大力开发研究。日本、印度于20世纪60年代后曾掀起了研究、生产和利用魔芋的热潮。1982年,日本遭受一场罕见的台风袭击,魔芋生产损失极大,供需缺口巨大,三千余家魔芋工厂面临停工的危机,迫使其开放魔芋市场,大量从中国、印尼进口,从而刺激中国魔芋生产的急速发展,掀起1982~1985年中国魔芋生产高潮,揭开了中国魔芋科研开发的序幕,八十年代中期开始真正的精粉加工。同时,魔芋也被联合国卫生组织确定为十大保健食品之一。魔芋含有十六种氨基酸,十种矿物质微量元素和丰富的食物纤维,对防治结肠癌、乳腺癌有特效;魔芋低热、低脂、低糖,对预防和治疗肥胖症,高血压,糖尿病的人群可以说是一种上等的既饱口福、又治病健体的食品,还可以防治多种肠胃消化系统的多种常见慢性疾病,由此可见,魔芋是一种“天赐良药”,食用起来有百利而无一害。
形态特征
魔芋属植物为多年生草本。芽萌发后,首先出少数鳞叶,然后幼株出单叶,老株则抽出三裂叶,叶枯后,翌年再出鳞叶和花序。成年植物块茎常扁球形,稀萝卜状或长圆柱形,顶部中央下凹,叶1;叶柄光滑或粗糙具疣,粗壮,具各样斑块;叶片通常3全裂,裂片羽状分裂或二次羽状分裂,或二歧分裂后再羽状分裂,最后小裂片多少长圆形,锐尖。
花序1,通常具长柄,稀为短柄。佛焰苞宽卵形或长圆形,基部漏斗形或钟形,席卷,内面下部常多疣或具线形凸起;檐部多少展开,凋萎脱落或缩存。肉穗花序直立,长于或短于佛焰苞,下部为雌花序,上接能育雄花序,最后为附属器,附属器增粗或延长。花单性,无花被。雄花有雄蕊1-3-4-5-6个,雄蕊短,花药近无柄或生长于长宽相等的(比药室长)花丝上,药室倒卵圆形或长圆形,室孔顶生,常两孔汇合成横裂缝,花粉粉末状。雌花有心皮1-3-4,子房近球形或倒卵形,1-2-3-4室,每室有胚珠1颗;胚珠倒生,从直立于基底的珠柄上或从直立于隔膜中部的珠柄上下垂,或珠柄极短,着生于基底胎座或靠近侧壁胎座上,珠孔朝向基底;花柱延长或不存在;柱头多样,头状,2~4裂,微凹或全缘。浆果具1个或少数种子;种子无胚乳,表皮透明,种皮光滑,单一者椭圆形,2个者平凸,胚同形,外面淡绿色。
生长环境
魔芋为药食同源作物,喜凉耐阴,对环境条件要求苛刻,对高效栽培技术要求较高。
分布范围
世界上魔芋主要分布在亚洲和非洲的一些国家和地区, 亚洲国家栽培较为普遍, 全世界约有170种, 我国有21 种, 其中至少13 种为我国特有[12]。我国是魔芋生产大国,魔芋多分布于南方各省山地丘陵区。国内现有的栽培品种主要为“花魔芋”、“白魔芋”以及“珠芽魔芋”,而且多为地方群体种,品种性状参差不齐。
繁殖方法
魔芋在生产上主要利用球茎进行无性繁殖。繁殖方法主要有种子繁殖和地下茎繁殖2种。
种子繁殖
种子繁殖对技术要求较高,繁殖种子产量低,繁殖周期长,需要3年左右,只能少量栽培,对急于种植的农户不适用。其优点是成本低,繁殖倍数高,种芋带病少、苗龄低、膨大系数高,膨大系数为4~8倍,操作简单易行等。具体繁殖栽培技术有以下6个方面:
1.种子采收、播种和储存
魔芋每3~4个生长周期开1次花,一般4、5月开花,魔芋整个果穗上的浆果由绿变红,说明种子已成熟,应及时采收,除去果肉,将种子取出,洗净、精选、晾干,放阴凉通风处;或与干沙混合装箱储藏,表面用纸板覆盖;也可现收现播。
2. 施足底肥,做好苗床
要求选择有机质丰富、土层深厚、病虫害少的砂质土壤作苗床,翻挖晒垡10~15天,然后作厢,厢面宽1 200cm,沟深30 cm、沟宽40 cm,做到厢平、土细、沟畅通。
3. 选最佳节令播种育苗
3月气温回升后即可播种。播幅30 cm,每1 m播种15~20粒,播种必须均匀,播后盖土5 cm厚,之后用稻草、麦秆或落叶覆盖,浇1次透水。如果气温一直较低,必须加盖黑色地膜,出苗时去除。出苗前以保持土壤潮湿为宜,尽量少浇水或不浇水,避免出现烂种现象。
4. 加强栽培管理,适时防治病虫害
(1)适时适量追肥魔芋4月出苗,此时不宜施化肥,因苗幼嫩,易产生肥害,可用清粪水浇施。5月后每月施肥1次,用清粪水溶解后浇施,不宜用尿素追肥。
(2)及时除草即便有覆盖物,仍会有少量杂草生长,需早除、勤除。宜选晴天采用人工方法除草,尽量避免伤到魔芋幼苗叶片或根系。
(3)做好虫害防治用种子繁殖栽培时,主要是做好地下害虫地老虎、金龟子的防治,主要措施是播种前,用50%辛硫磷乳油1 000倍液喷雾。农事活动一般选择在晴天16:00以后进行,以防幼嫩球茎受害。
5.预防病害
魔芋软腐病是魔芋生长期间的主要病害,做好种子消毒工作是关键。魔芋种子消毒可用80%多菌灵可湿性粉剂、70%敌克松(敌磺钠)可湿性粉剂或6%春雷霉素可湿性粉剂500倍液等均匀喷雾2次,晾干后再播种。6.做好种芋收储
植株枯黄倒苗后1个月,球茎须根自然脱落,植株停止生长,球茎即成熟,选择晴天收挖地下球茎。单个球茎质量一般为50~150 g,最大400~600 g。在收挖、托运魔芋球茎时,注意避免机械损伤,种芋风干失水20%后,集中在土木老房子储存。用种子繁殖栽培采收的球茎,因为种球较小,产量低,不作商品或加工成食品销售,而作为种芋来年进行大田栽培。
地下茎繁殖
地下球茎或芋鞭(根状茎)进行无性繁殖,对栽培技术要求不高,但繁殖倍数较低。其优点是栽培方法简单易行,容易被广大农户接受,种植1~2年就可以形成产量,并产生显著的经济效益,适合大面积栽培并推广。
1. 芋农自留种
魔芋全生育期一般是4年(即4个周期,子芋、二芋、三芋、商品芋),每一代种芋可以分3类栽培种植,所以种植栽培时,同一代种子按大小分3类进行栽培种植。本地种植魔芋的芋农,在秋、冬季采收魔芋时,将同一代150 g以下的小球茎进行分类,第1类:单球质量110~150 g,繁殖1年即可进行商品化栽培;第2类:单球质量60~100 g,繁殖2年后作为栽培种;第3类:单球质量50g以下,繁殖3年后单球质量在250 g以上时作大田生产用种。
2 .引进优良魔芋品种
引种需要较多的资金,所以育种面积比例要科学合理。在魔芋产业发展中,影响魔芋育种最关键的是软腐病,所以要引进优质、抗病、高产品种。做好魔芋种子消毒工作是魔芋育种繁殖、示范推广工作的重中之重。
(1)自然消毒就是利用自然光照、紫外线,在空地上翻晒7~10天,使魔芋表皮木栓化和伤口充分愈合。
(2)物理消毒用4∶1配方即4份草木灰+1份50%多菌灵可湿性粉剂拌种,使魔芋球茎或芋鞭(根状茎)表面的伤口迅速愈合,以有效减少病菌为害。
(3)化学药剂消毒主要用高锰酸钾、福尔马林、多菌灵、磷酸三钠等药剂,掌握好浸种时间和晾晒时间。一般浸种15~30 min、晾晒3~5 h。化学药剂消毒要选择晴朗天气进行。
3 .地块选择
魔芋怕风口,尤其大风猛吹、人畜等为害,更怕自然灾害如暴雨、冰雹。魔芋既怕干燥又怕湿涝,所以种植地块要求背阴、湿润、土层深厚、有机质含量高,并有一定坡度,但不能大面积连片种植。
4. 深耕晒垡、重施腐熟农家肥
深耕30~50 cm,每667 m2施腐熟农家肥或消过毒的有机腐殖土5 000 kg以上。
5. 选择最佳时间播种
6. 科学合理密植
子芋种(一代种)一般采取宽行距1.8 m(沟带厢)播4~6行;二芋或三芋采取窄行距1.1 m(沟带厢)播2行栽培方式,行距为种芋种子直径的5~6倍,株距为种芋种子直径的4倍。
7. 认真做好除草工作
因为魔芋生长发育对环境要求较高,不应轻易打农药,所以魔芋首次种植栽培时,不宜进行化学除草,做好人工除草工作十分重要。
8.认真做好病虫害防治工作
魔芋软腐病的防治工作是魔芋栽培技术的关键,也是生产成功与否的关键。播种前,用50%辛硫磷乳油1 000倍喷雾或每667 m2苗床用50%辛硫磷颗粒剂2 kg拌种防治地下害虫。黑斑病、黑茎病,可以用70%敌磺钠可湿性粉剂500~1 000倍液喷雾防治;也可以用95%敌磺钠可溶性粉剂350 g拌15~25 kg细土,均匀撒播在魔芋根茎四周并迅速封土进行防治。防治时提倡绿色防控,使用生物农药,注意农药交替使用。
病虫害防治
软腐病是侵染魔芋的主要病害,魔芋球茎含水量高,表皮薄、易受损,种植过程中非常容易感染软腐病,其危害性严重,传播速度快且致病性强,侵染形成后会导致魔芋球茎和叶柄在短期内严重腐烂,暴发性传播可使花魔芋感染率达到80%以上,甚至造成绝收。魔芋软腐病的发生及暴发性传播与病原菌及其菌群有较大相关性。
软腐病防治
魔芋软腐病是魔芋生长期间的主要病害,做好种子消毒工作是关键。魔芋种子消毒可用80%多菌灵可湿性粉剂、70%敌克松(敌磺钠)可湿性粉剂或6%春雷霉素可湿性粉剂500倍液等均匀喷雾2次,晾干后再播种。
虫害防治
发现有甘薯天蛾、金龟子为害时,可每667 m2用1%苦参·印楝素水乳剂60~80 m L对水45~60 kg喷雾防治;蚜虫、蓟马,可667 m2用25%噻虫嗪水分散粒剂15~20 g对水30~45 kg喷雾防治、3%阿维·吡虫啉颗粒剂3 g或1.8%阿维·吡虫啉乳油40~60 m L或1.5%除虫菊素水乳剂120~160 mL对水45~60 m L喷雾防治。在做好种子消毒工作的基础上,每667 m2用1 000亿芽孢/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂77~84 g对水45~60 kg喷雾防治软腐病,每15天喷1次,共防治2~3次。黑斑病、黑茎病,可以用70%敌磺钠可湿性粉剂500~1 000倍液喷雾防治;也可以用95%敌磺钠可溶性粉剂350 g拌15~25 kg细土,均匀撒播在魔芋根茎四周并迅速封土进行防治。防治时提倡绿色防控,使用生物农药,注意农药交替使用。
下级分类
全世界现在已经记载的魔芋种有170种(2003年)。其中分布在非洲的种有32种,分布在亚洲的种有131种。亚洲各国所分布的种数:泰国30种、中国19种、马来西亚16种、印度13种、越南13种、印度尼西亚10种、缅甸9种、菲律宾9种、爪哇6种、马达加斯加5种、加里曼丹3种、老挝2种。新几内亚和澳大利亚1种。
根据《
中国植物志》,以及之后的1998年
中国科学院昆明植物研究所修订和1996年1997年西南农业大学进行的中国魔芋资源调查,中国共收集和记录魔芋种19种。
主要价值
食用价值
魔芋属于栽培学上的薯芋类作物,已被证实是一种低脂、低能、富含优质膳食纤维的食品。魔芋在食品应用中占有重要的地位,如凝胶食品、仿生类食品等。魔芋最大的利用价值在于其葡萄甘露聚糖(KGM)成分,又称为魔芋胶。魔芋是唯一能大量提供葡甘聚糖的主要经济作物。由于魔芋胶具有较好的水溶性、凝胶性、稳定性、乳化性以及成膜作用,可用于制备无糖酥性饼干、蛋糕、粉丝、仿生椰果罐头等,魔芋粉也可用来提升普通食品性能。
药用价值
魔芋球茎内含有淀粉型和葡甘聚糖型两种营养成分,其中葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM,魔芋胶)的经济价值最高,含量为44%~64%。魔芋胶是一种高分子杂多糖,具有一定的医学价值和生理特性,增加肠道蠕动,对肥胖、高血压、高血脂、癌症等均具有预防和调节作用。此外,魔芋胶作为一种天然化合物,具备优良的吸水性、增稠性、成膜性、稳定性等特性,使其广泛应用于纺织业、食品及食品添加、化学工业等多领域。长期食用魔芋可提高机体免疫机能、抗癌、逆转脂肪肝及延缓脑神经胶质细胞、心肌细胞和大、中静脉内膜内皮细胞的老化过程,预防动脉粥样硬化,改善心、脑和血管的功能。
注意事项:魔芋全株有毒,以块茎为最,不可生吃,需加工后方可食用。中毒后舌、喉灼热、痒痛、肿大。
工业利用
魔芋在工业领域的应用也非常广泛。魔芋葡甘露聚糖是一种良好的化妆品基质,它有较好的吸水性和膨涨性,可改善皮肤对化妆品的接触,具有柔软化的效果;可使头发赋有光泽。魔芋精粉和葡甘露聚糖都有较好的吸水性、成膜性及粘结性。可用做毛、麻、棉纱的浆料和丝绸双面透印的印染糊料及后处理的柔软剂;可代替淀粉做纺织印染剂、建筑涂料及各种高级黏着剂;在香料加工中可作为微胶囊的囊壁材料;在造纸业中可利用其粘结性制成高强度纸张;在婴儿尿布和妇女卫生巾中用做吸水材料;在园艺中用于鲜切花保鲜;在日化工业中用做增稠剂和稳定剂;在食品保鲜中用做水果、鸡蛋等的无毒天然涂膜保鲜剂。
除以上的用途之外,魔芋含有多种生物碱,对许多害虫和菌类具有明显的抑制、忌避和毒杀作用,可用来生产无公害地膜和农药乳化剂、增效剂。魔芋还可作为生产半透膜和离子交换膜的原料,石油工业上的钻井助剂和压裂剂,可制作电影拷贝、照相用胶卷、录音磁带等。有意思的是,魔芋还可制作成胶状炸药,该炸药在空气中非常稳定且对碰撞不敏感,即使在水中其成分的溶出也很慢,较长时间存放也不失效,不仅用于一般爆破,也能用于水下。
魔芋种植业在我国精准扶贫和大健康产业发挥了支撑作用,具有极其广阔的发展前景。魔芋产业作为高产出、高利润的地方特色资源产业,其发展有利于促进农村经济及西部区域经济繁荣。
植物毒性
魔芋属植物大都富含生物碱,全株都具有一定的毒性,块茎毒性最高。生魔芋不能直接食用,如直接食用后,舌头喉咙会有灼热感,严重的会有痒痛感和肿大。