甘蔗

禾本科甘蔗属多年生草本。茎秆汁液是制糖的主要原料。生啖的称果蔗。近年已发展成为能源作物之一。制糖后的副产品用途广泛。

全世界食糖产量中，蔗糖约占60％。20世纪80年代初年产量约为6400万吨，种植总面积1300多万公顷。中国甘蔗种植面积约60万公顷，产糖量近 300万吨；台湾省种植面积约10万公顷，通常年产量约80万吨。

中国的栽培甘蔗和制糖技术，据日本鸟仓龙治《冲绳一千年史》记载，公元 754年由鉴真和尚东渡时传入日本。13世纪意大利《马可·波罗行记》中曾提到今云南与老挝交界处产糖，印度商人到中国福州、泉州等地来买糖。此外，还有华侨将制糖技术自中国福建传去东南亚的记载。后甘蔗栽培和制糖方法又被传去中东，再经地中海传至西班牙南部。哥伦布第 2次去美洲时，将蔗种带去圣多明各种植；1650年前后巴西、秘鲁、南美和大西洋岛屿各地也开始种蔗。18世纪后遍及全世界。

现在甘蔗生长地区分布于北纬32°至南纬30°之间，甚至达北纬 37°和南纬 35°的地方，但主产区则在南北纬25°之间。世界上以巴西、印度、古巴、澳大利亚、墨西哥、 中国、菲律宾、南非、 泰国、美国、阿根廷、多米尼加和印度尼西亚为主要产蔗糖国家，年产量都在100万吨以上。

中国蔗区主要分布在长江以南的广东、台湾、广西、福建、云南、四川、江西、浙江、湖南、贵州等省（自治区）以及海洋岛屿。种蔗的海拔高度在赤道附近达1500米。

主要栽培用甘蔗 (S.officinarum)为须根系,茎实心粗壮,高0.5～6米。复总状花序,每个花轴节上着生2个小穗，一有柄、一无柄。每个小穗有外护颖、内护颖、内含 2朵小花，仅第2小花结实。结实小花有外稃(外颖)、内稃（内颖）,鳞被2，雄蕊3个，雌蕊1个。子实为颖果，比芝麻细小，每个花序着生小穗8000～30000个。生产上多行无性繁殖。为避免影响蔗茎生长和糖分积累,不待开花、结实即行收割,故通常在田间只能见到根、茎、叶 3部分。蔗茎既是制糖原料，又是做种的材料，由节间和节以及节上的芽和根点组成。节和节间分界处有一明显生长环，为分生组织，幼嫩茎易在此截断。蔗茎内部主要为维管束和薄壁细胞，蔗糖即贮于薄壁细胞的液泡内。节间薄壁细胞多，维管束纵向平行。节部薄壁细胞少，维管束多而分支，主要集中在芽和根点的底下，有的平行伸入上一节间，故食用时节硬而不甜。

甘蔗为四碳植物。其光合作用最初产物为苹果酸和天门冬氨酸；催化酶是磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，与二氧化碳亲和力强。甘蔗的二氧化碳补偿点可低到5%以下，光饱和点则在 100千勒克斯以上，气温40℃时仍能营光合作用。利用氮素和水的效率较高。原料蔗茎的干物质一般约占总干物产量的50～60％，梢部约占15％，蔗根、残屑和绿叶约占25～35%。蔗茎干物质中约有97%为有机质，主要元素是碳、氢、氧。绿叶、梢部、残屑和死茎等的干物质中有90%为有机质,余为矿物元素。每吨原料蔗连同所有地上部分约含氮1.25～ 1.5千克，磷0.85千克,钾3.5千克,钙0.95～1.1千克；硅也是大量元素。所含微量元素有镁、锰、锌、铝、铜、硼、氯、硫和钼等。

甘蔗喜光、喜热，生长的有效温度在15℃以上，自萌发至糖分积累的最适宜温度都为30℃。在30℃发芽成苗的甘蔗，当季产量和宿根蔗产量均高，且品种不易退化。强光不仅有益于甘蔗长粗和分蘖，也可促进蔗糖分的形成和积累。甘蔗好水又怕水；对土壤要求不严，较耐盐，以含有机质丰富的中性偏微碱的沙壤到粘壤较好。最喜钾，但其他元素也不可缺。肥料的施用须兼顾蔗产量和糖分积累。

甘蔗含蔗糖分一般为14％，高的达15％以上，收回率一般为90％。蔗糖可产生的热量也较高。甘蔗除制糖外还有多种用途：制糖后的蔗渣是很好的能源，还可作饲料和造纸、制纤维板、人造棉、尼龙丝、糠醛等的原料,以及香菇、木耳的培养基等,废糖蜜可用于制酒精、高级食用酒、味精、酵母、甘油、丙酮、丁醇、柠檬酸、赖氨酸等。滤泥可提取蔗蜡、甾醇。蔗叶、蔗梢可作饲料和用于编织。加工后的副产品均可作肥料。果蔗富含还原糖和水分，纤维短而脆，又称脆皮蔗，是受人喜爱的水果。