茄科茄属马铃薯栽培种so-lanum tuberosum L.，为一年生草本块茎植物。别名土豆、洋芋、山药蛋、荷兰薯等。块茎富含淀粉，主要作粮食、蔬菜和饲料，也是轻工业、化学工业和食品工业的原料。

马铃薯所归属的马铃薯组（potota）基上生节亚组（Hyperba-sarthrum）的植物产于美洲大陆，已查明的有160多个种。考古发现，秘鲁和靠近秘鲁边界的玻利维亚蒂阿胡安柯（Tiahuanco）地区在公元4世纪就有马铃薯形象的陶制品，证实当时已有马铃薯栽培。

马铃薯有两个起源中心（见图1），一是南美洲哥仑比亚、秘鲁、玻利维亚安第斯山区以及乌拉圭等地。其中栽培种最大的变异中心为秘鲁和玻利维亚交界处的“的的卡卡”湖（Lake Titicaca）高原盆地。南美洲的野生种只有无茎种S.acaule为四倍体其余均为二倍体。另一个起源中心在中美洲及墨西哥，主要分布着具有染色体倍性系列的野生种，即2n＝24，36，48，60和72等种。而没有栽培种。

马铃薯是南美洲的古老作物。1570年西班牙人首先从哥伦比亚的波哥大（Bogota）将安第斯亚种带回西班牙。其后于1586年又有人从南美洲传到英格兰。西班牙引入的马铃薯逐渐扩散到欧洲大陆和部分亚洲国家。葡萄牙和意大利是最早从西班牙引进马铃薯的国家。维也纳的C.克拉萨斯（Clusius）于1587年从意大利得到块茎，次年分寄德国和奥地利的许多植物学家。17世纪末已传播到欧洲许多德语国家。瑞士植物学家C.鲍兴（Bauhin）在16世纪晚期从克拉萨斯处引入块茎，并在1600年前后输入法国，由于法国南部秋季气候较适宜，17世纪中叶就有大量栽培。18世纪末到19世纪初东欧也已普遍栽培。英格兰引入的马铃薯逐渐传到苏格兰、爱尔兰和威尔士，以及部分北欧国家，并进一步传至多数英国殖民地。日本长庆期间（1596～1614）由荷兰人将马铃薯引入长崎。俄国彼得大帝在17世纪末曾由荷兰引入马铃薯，但在这之前俄国南部已经习用了马铃薯的德语名称“kartoffel”，表明俄国早期的种植马铃薯来源于德国。1765年俄国通过皇家法令分送各地试种，加快了在国内的发展。1621年北美洲大陆首次通过百慕大（Bermuda）从英格兰引进马铃薯到弗吉尼亚。其后1719年又由爱尔兰移民带入新英格兰，故美国称马铃薯为爱尔兰马铃薯（Irish potato）。18世纪后期美国又多次从英格兰和爱尔兰引进马铃薯。

据考证，中国最早传入马铃薯的途径可分南北两路。北路首先传至北京地区。明代万历年间，蒋一葵著《长安客话》称北京的“土豆绝似吴中落花生及番芋”，证明16世纪末期北京已有马铃薯栽培。清代初年（约1680年）康熙《畿辅通志·物产》记载有“土芋一名土豆，蒸食之味如番薯”，说明17世纪80年代以前，马铃薯已由北京地区发展到河北省了。过去有关学者主要注意了马铃薯从南路的传入，即西班牙或荷兰殖民者在侵略中国台湾省时（1557～1661）将马铃薯传入。据荷兰人约翰·斯特鲁斯（John Struys）的报道，1650年在台湾省见到马铃薯栽培。后来又将马铃薯传至中国大陆沿海的广东及福建两省。该地区至今仍称马铃薯为“荷兰薯”。根据以上史实，北路传入的马铃薯可能早于南路。

马铃薯之名，最早见于1700年福建省的《松溪县志》，书中对马铃薯的性状作了概括描述：“菜依树生、掘取之，形有大小，略如铃子，色黑而圆，味苦甘”。1755年河北省的《祁州志》、1773年湖北省的《郧西县志》等地方志也有记载。1848年吴其濬在《植物名实图考》中列有阳芋条，并概括地介绍了当时在滇、黔、晋、陕等省已有种植。19世纪出版的东北、西北、华北、西南及中南等十余个省（自治区）的51种地方志均有关于马铃薯的记载。马铃薯引入中国四百多年后已遍及全国。

图1 茄属结薯种原产地分布

马铃薯在世界粮食作物生产中无论总产和面积均仅次于小麦、水稻、玉米和大麦。据联合国粮农组织1986年的生产年鉴统计：总收获面积为2004.6万公顷，总产为30854.8万吨，单产为15392千克/公顷。世界五大洲共129个国家和地区均有栽培，主产国为苏联、中国和波兰，三国面积之和占总面积63.3%；产量之和占总产的55.5%。中国的马铃薯收获面积和总产量均占世界第二位。四川、甘肃、内蒙古、黑龙江、陕西和山西这6个省（自治区）的收获面积和总产量分别占全国总收获面积的62.5%和总产量的60.8%。中国马铃薯分布较广，各省（自治区）均有种植。1949年以来栽培面积有较大发展，以1978年的为最大，比1950年增加213.8%。1986年比1950年增加105.8%。1986年马铃薯种植面积见表。

1986年中国马铃薯种植面积分布

马铃薯为根浅、叶密、分枝适中的矮株作物。株型有直立、扩散和匍匐三种。

根

用种子繁殖的实生苗为直根系，分布呈锥形（见图2）。用块茎繁殖的为须根系，匍匐茎周围着生4～5条须根（见图3）。根系主要分布在土壤耕层10～40厘米处，根深可达60～70厘米，伸展范围在45厘米左右。根系的伸展与品种、土壤及栽培条件有密切关系。

图2 马铃薯实生苗的根系

茎

有性繁殖的实生苗只有地上茎，无地下茎。其匍匐茎由近地表叶腋处抽出伸入地下结块茎（见图3）。无性繁殖的有地上茎、地下茎、匍匐茎和块茎。地上茎是由从块茎上芽眼萌发出的枝条，其地上部分为地上茎，地下部分为地下茎。茎的横断面节处为圆形，节间为三棱或四棱形。在茎棱上生有突起的茎翅。茎翅分直翅和波状翅两种，是识别品种的特征之一。地上茎多呈绿色，也有呈紫色或褐色的。早熟品种茎高60厘米左右，分枝部位高，分枝短又少；中晚熟品种茎高80～100厘米左右，分枝部位低，分枝长。地下茎一般有6～8节，每节着生1～3条匍匐茎，其先端膨大，形成块茎。

图3 马铃薯块茎繁殖的根系

块茎与匍匐茎相连结的一端为脐，相反的一端叫顶部，芽眼从脐部到顶部呈螺旋式地分布，其顺序与叶序相同。芽眼在薯顶部分布较密，顶芽发芽势较强，可早出芽7～10天，这种现象叫顶芽优势。芽眼向脐的一侧有一条突起的线称芽眉。芽眼中居中者为主芽，两侧为副芽，副芽两侧还可生不定芽。主芽先萌发，当其受到损害，则副芽和不定芽开始萌发。块茎皮色有黄、白、红、紫，还有红皮白芽眼或白皮红芽眼的。块茎表面分布许多皮孔，是与外界交换气体的孔道（见图4）。块茎横切面由外及内，则为周皮、皮层、维管束环、外髓及内髓（见图5）。

图4 马铃薯的块茎

图5 马铃薯块茎的横切面

叶

初生叶为单叶、全缘，以后逐渐形成奇数羽状复叶。初生叶颜色较深，叶背面常呈紫色，叶面上茸毛密集，随着植株的生长，茸毛逐渐变稀，叶背紫色变浅。羽状复叶由顶小叶和3～7对侧小叶，以及侧小叶之间若干次生小叶组成。一般顶小叶略大，分卵形、倒卵形、圆形、椭圆形或长春藤叶形等。羽状复叶基部接近主茎连接处生有一对托叶，托叶有叶形、镰形或中间形（见图6）。

图6 马铃薯的叶

花

为分枝型聚伞花序，有些品种花梗分枝短缩而成简单的伞形花序。花柄细长，其上有一圈突起的环称为离层环，也称花柄节，是花果脱落处。离层环多为绿色有时呈紫色。花冠合瓣，并有星状色轮，少数品种有内重瓣或外重瓣，颜色有白、红、紫、蓝等，雄蕊5枚，雌蕊1枚（见图7、8）。

图7 马铃薯的花序

果实与种子

浆果呈圆球形，果皮多为绿色或稍带紫色，成熟浆果淡绿色，顶部发白。子房一般2室或3室，含种子100～300粒，也有不结种子的果实。种子很小，千粒重为0.4～0.6克，呈扁平卵圆形，多为浅褐色，也有土黄色（见图9、10）。

图8 马铃暮花的纵切面

马铃薯性喜温凉，喜光，耐干旱，适应性广。

温度

块茎通过休眠后，气温超过5℃便开始萌发。在10厘米深处的地温稳定在7℃时即可播种，10～13℃时出苗快。茎叶生长适宜温度为21℃。气温在25℃以上时生长缓慢，29℃以上时呼吸作用增强，养分被大量消耗，造成营养失调而停止生长。气温降到7℃以下，茎叶停止生长，降到0℃以下时植株受冻死亡。块茎对温度的反应比茎叶更为敏感。结薯层地温低于0℃或25℃以上时块茎膨大缓慢，气温高达29℃以上时停止膨大，以15～18℃为最适宜。降到-1℃时块茎即受冻害。

图9 马铃薯的果实

图10 马铃薯的种子

光照

马铃薯是喜光作物，光照充足有利于生长发育和开花结实，受光不足影响正常发育和光合产物的形成。每天日照10小时块茎对茎叶的比率最高，但绝对产量较低；每天日照13小时左右块茎的收获量最高，块茎与茎叶之比多在1.5∶2之间；每天日照在15小时以上，则茎叶非常发达，而块茎的产量则相对反趋下降。马铃薯对日照长短的反应因品种熟性而异，一般早熟品种对日照的长短反应不敏感，而中晚熟品种对日照长短的反应则非常敏感。所以在北方高纬度地区日照时数可长达19小时的条件下，早、晚熟品种均可栽培，而在南方低纬度地区栽培中晚熟品种，因得不到长日照而提早成熟。一般在短日照条件下，植株的光合作用加强，光合产物运输加快，有利块茎形成，这是中晚熟品种在南方提早结薯的原因之一。

水分

马铃薯植株正常发育的土壤湿度以土壤最大持水量的60～80%为宜。每形成1千克块茎干物质耗水400～600千克。苗期需水量占整个生育期需水量的5%，团棵至开花期为30%，开花到成熟期为65%。

土壤

马铃薯对土壤要求不严，但以疏松而富含有机质的土壤为宜。在砂壤土中栽培比在粘土中淀粉含量高，腐烂病害较轻，且结薯多，块茎大。在弱酸性土壤上发育良好，其适应范围为pH4.8～7.1之间，以pH5.5～6.5为宜。在碱性土壤中栽培易发生疮痂病。块茎的产量随土壤溶液中氯离子含量的增高而降低。

养分

马铃薯是高产块茎作物，需肥多，吸钾量大。氮、磷、钾的吸收比例约为2∶1∶4。每形成100千克块茎需吸收氮5千克、磷2千克、钾10.6千克。不同生育时期吸肥量有所差异，幼苗期吸收氮、磷、钾分别占总吸肥量的6%、8%和9%；发棵期分别为38%、34%和36%；结薯期分别为56%、58%和55%。

营养成分

马铃薯鲜块茎中含有干物质25%左右，淀粉占鲜块茎重的8～29%，平均为17%左右。1千克块茎可产生1108千卡热量，含碳水化合物246克、蛋白质16.8克、脂肪6.2克、粗纤维12.4克、维生素A0.08毫克、维生素B₁0.88毫克、维生素B₂0.26毫克、维生素B₅3.6毫克、维生素C140毫克、钙96毫克、钾10.6毫克、磷520毫克、铁80毫克。从单位面积生产量加以比较，除脂肪含量较少外，蛋白质、碳水化合物、铁和维生素的含量均显著高于小麦、水稻和玉米。

马铃薯茎叶中含纯氮0.49%，纯磷（P₂O₅）0.16%，纯钾（K₂O）0.42%，一般每公顷可收获茎叶1.5～2吨，相当于纯氮75～110千克，纯钾24～36千克，纯磷64～95千克，因而它的茎叶可沤肥还田。