菊芋 百科内容来自于: 百度百科

菊芋,又名洋姜、五星草,拉丁学名:Helianthus tuberosus L.是菊科、向日葵属宿根性草本植物。原产北美洲,十七世纪传入欧洲,后传入中国。秋季开花,长有黄色的小盘花,形如菊,生产上一般用块茎繁殖,其地下块茎富含淀粉、菊糖等果糖多聚物,可以食用,煮食或熬粥,腌制咸菜,晒制菊芋干,或作制取淀粉和酒精原料。地上茎也可加工作饲料,其块茎或茎叶入药具有利水除湿,清热凉血,益胃和中之功效。 宅舍附近种植兼有美化作用。洋姜被联合国粮农组织官员称为“21世纪人畜共用作物”。

化学成分

块根含菊糖(inulin),蔗糖1F-β-D-果糖转移酶(sucrose 1F-β-D-fructosy
菊芋

菊芋

ltransferase),核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(ribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase),多酚氧化酶(polyphenoloxidase),旋覆花酶(inulase),果糖低聚糖(fructo-oligosaccharides)。叶含向日葵精(heliangine),肿柄菊内酯(tagitinin)E,密花绵毛叶菊素(erioflorin)。叶的腺毛含勒普妥卡品(leptocarpin),14-羟基勒普妥卡品(14-hydroxyleptocarpin),巴德来因(budlein)A,巴德来因A巴豆酸酯(budlein A tighate),巴德来因A2-甲基丁酸酯(budlein A2-methylbutyrate),巴德来因 A异丁酸酯(budleinA isobutyrate),巴德来因A甲基丙烯酸酯(budlein A methylacry-late),4,5-异-巴德来因A异丁酸酯(4,5-iso-budlein Aisobutyrate),4,15-异-阿吹坡利西内酯醇异丁酸酯(4,15-iso-a-tripliciolide isobutyrate),4,15-异阿吹坡利西内酯醇甲基丙烯酸酯(4,15-iso-atripliciolide methyl acrylate,4,15-异阿吹坡利西内酯醇巴豆酸酯(4,15-iso-atripliciolide tiglate),4,15-异阿吹坡利西内酯醇当归酸酯(4,15-iso-atripliciolide angelate),3-羟基-阿吹坡利西内酯醇巴豆酸酯(3-hydroxy-atripliciolide tiglate),8β-14二羟基木香烯内酯(8β,14-dihydroxy costunolide),去乙酰锯齿泽兰内酯(desacetyleupaserrin),14-乙酰氧基替替佛灵环氧当归酸酯(14-acetoxy tlthifolin epoxyangelate),,1α,2-二羟基羽状半裂素(lα,2-dihydroxy pinnatifidin),棘壳孢菌素(pyrenocin)A、B,茉莉酮酸(jasmonic acid),甲基β-D-吡喃葡萄糖块茎酮酸酯(Meβ-D-glucopyranosyl tuberonate),甲基β-D-吡喃葡萄糖向日葵酸酯(Meβ-D-glucopyranosyl helianthenate)A、B、C、D、E、F,甲基块茎酮酸葡萄糖甙(Me tuberonic acid giucoside)。地上部分的挥发油含向日葵醇(helianthol)A、芳香性成分中主要含有β-甜没药烯(β-bisabolene)。

植物形态

经济价值

是高寒沙漠种生物量最大的植物,叶、茎、根块均是优质青饲料;
菊芋(图6)

菊芋(图6)

可作为解决沙化草原人工植被的选择之一;在每年限量取茎的条件下,亩收益不少于200元。年平均产鲜块茎800千克/亩,可取其中400千克,每千克0.5元。种不可多得的生态经济型植物。亩产块茎可达1500千克左右,在不影响固沙的前提下,种后第三年即可适当收获。它的块茎即可食用,又可通过深加工制成淀粉、菊糖、食品添加剂、酒精、保健品等。菊芋的叶和茎秆还可用做饲料。可见,菊芋在治沙、固沙的同时,还具有很大的开发利用价值,特别适合开展沙地产业化经营。据了解,采用菊芋治沙,经济效益相当可观

食用

1、菊芋块茎耐储存,富含氨基酸、糖、维生素等,每100克块茎中含水分79.8克,粗蛋白0.1克,脂肪0.1克,碳水化合物16.6克,粗纤维0.6克,灰分2.8克,钙49毫克,磷119毫克,铁8.4毫克,维生素B 10.13毫克,维生素B 20.06毫克,尼克酸0.6毫克,维生素C 6毫克,并含丰富的菊糖、多缩戊糖、淀粉等物质。菊芋块茎质地白细脆嫩,无异味,可生食、炒食、煮食或切片油炸,若腌制成酱菜或制成洋姜脯,更具独特风味。菊芋是一种无病虫危害和农药污染、适于制作绿色食品的上乘原料。从第三年起,每隔一年摘取块茎的50%,不影响地被。
2.、菊芋是提取高纯度低聚果糖的最佳原料。低聚果糖可有效增殖人体内双歧杆菌、降低血脂、改善脂质代谢,提高人体免疫功能,已被广泛运用于医药、保健领域。日本、欧美每年市场消费量约为8万吨(高纯度低聚糖粉末),用于功能型饮料、食品的添加剂。中国市场上的“双歧因子”等医药保健品,均以菊芋为原料。
3、果糖发酵后尚可制成酒精,被称为绿色石油,是很好的代用燃料,
菊芋

菊芋

又是增加汽油燃烧质量的理想提高剂。
4、 菊芋可医用,其块茎性味甘平,无毒,利水去湿,可防治糖尿病
5、菊芋的块茎和地上茎叶可做饲料饲喂兔、猪、羊、驴、马等。既可在菊芋生长旺季割取地上茎叶直接用做青饲料,也可在秋季粉碎后制做干饲料。因此,发展畜牧业也将成为以菊芋为代表的沙产业的一个组成部分。

食疗

1、菊芋汤:菊芋60~90g,切片,加
水煎汤服。本方取菊芋有利尿的作用。可用于水湿停蓄,水肿,小便不利。此外,也可用于糖尿病。
2、菊芋汁:菊芋30~60g,捣烂,绞取汁液,可加适量蜂蜜或白糖调味,一次服用。该品生用,取其清热凉血。用于肠热便血。
3、食疗方面可用菊芋块茎100g,洗净切碎,大米100g淘洗干净,加水适量同煮成粥,调入食盐、香油后食用。适用于糖尿病、浮肿、小便不利者。

药用

菊芋(图5)

菊芋(图5)

【药材基源】为菊科植物菊芋的块茎或茎叶。
【采收和储藏】秋季采挖块茎,夏、秋季采收茎叶;鲜用或晒干。
【生药材鉴定】性状鉴别:根茎块状。茎上部分枝,被短糙毛或刚毛。基部叶对生,上部叶互生,长卵形至卵状椭圆形,长10-15cm,宽3-9cm,3脉,上表面粗糙,下表面有柔毛,叶缘具锯齿,先端急尖或渐尖,基部宽楔形,叶柄上都具狭翅。
菊芋

菊芋

【功效分类】清热凉血药;消肿药
【性味】味甘;微苦;性凉
【功效】清热凉血;消肿
【主治】热病;肠热出血;跌打损伤;骨折肿痛,根茎捣烂外敷治无名肿毒、腮腺炎。
【用法用量】内服:煎汤,10-15g;或块根1个,生嚼服。
【现代研究】研究发现:洋姜提取菊糖,可治疗糖尿病。其对血糖具有双向调节作用,即一方面可使糖尿病患者血糖降低,另一方面又能使低血糖病人血糖升高。研究显示,洋姜中含有一种与人类胰腺里内生胰岛素结构非常近似的物质,当尿中出现尿糖时,食用洋姜可以控制尿糖,说明有降低血糖作用。当人出现低血糖时,食用洋姜后同样能够得到缓解。

产品加工

1、菊粉及低聚果糖:菊粉(菊糖)及低聚果糖因其结构明确,生理保健功能确切而成为一
菊芋

菊芋

种重要的功能性食品,国际上以日本研究、开发和应用居领先水平。在欧美及韩国的应用和发展也很快。中国功能性低聚果糖的研究始于20世纪90年代,起步较晚,但发展很快。国家科委“九五”攻关项目取得的科研成果-酶法生产低聚果糖,即为第三代保健食品功能因子,并被称为21世纪高科技生物制品。经国内外多家著名大学及医学院研究证实,菊粉及低聚果糖具有超强增殖人体双歧杆菌的作用,是对人体有益的功能性物质,它对于调节机体平衡、恢复胃肠道功能、促进新陈代谢、预防各种疾病、维护人体健康有着极为重要的作用,是21世纪人类健康最具有代表性的典型产品。菊粉作为一种天然功能性食用多糖,具有水溶性膳食纤维和生物活性前体的生理功能,因而已被广泛应用于低热量、低糖、低脂食品中。另外,利用菊芋等植物的块茎制备菊粉,再经酶水解直接生产高纯度果糖,具有工艺简单、转化率高、产物纯等优点。
2、需求和市场:美、英、法、德、澳大利亚以及台湾都已生产含有菊糖及低聚果糖的食品
菊芋

菊芋

。已应用于乳制品、乳酸菌饮料、固体饮料、糖果、饼干、果冻和冷饮等多种食品,特别是保健食品和老年食品中,约有200多个品种。并可作为填充剂,质构改良剂,风味掩盖剂和脂肪替代品应用于食品中。2007年世界上菊粉及以其为原料生产的低聚果糖超过10万吨,进口菊粉的售价约为40元/千克(4万元/吨)。中国菊粉及低聚果糖开发相对较晚,国内低聚果糖的年生产能力约为3000~5000吨,据推算,中国低聚糖的市场容量约为1~3万吨/年,预计2009年国内市场将达到8万吨。
3、产品:菊粉(粉剂)、低聚果糖(糖浆及粉剂)、高纯度果糖(糖浆)
菊芋

菊芋

菊芋变生物柴油
全球油价上涨及能源危机的背景下生物柴油技术引人注目。菊芋块茎中富含系列多聚果糖-菊粉,而经提取后的菊粉(多聚果糖)经过复杂的化学过程,可以转化为果寡糖,果寡糖中含有的高果寡糖加入大肠杆菌后经过细胞工厂的作用,即可转化为生物柴油。2007年中科院在这项技术有了突破,课题组的科学家们正在寻求更为经济、便捷、简单的转化过程和方法,从而最大限度的降低成本,最终实现商品化、产业化,让机动车真正能够告别天然柴油或汽油,让人类摆脱能源危机的威胁。

栽培技术

菊芋在荒漠中干旱、缺水乃能正常生长,即使旱情很重,菊芋也能以其所具有的惊人的抗干旱
菊芋(图3)

菊芋(图3)

能力安然渡过难关,并于早春块茎开始正常萌发,利用自身的养分和水分供萌芽生长,同时生出大量根系,伸向地下各处寻找养分和水分,供给小苗生长。在新生根系可供给小苗生长的情况下,块茎中的养分、水分还可继续储备,尤其是在雨季,块茎、根系会贮存大量水分,以备干旱时逐渐供给叶茎生长。菊芋的地上茎和叶片上长有类似茸毛的组织,可大大减少水分蒸发。当干旱严重到一定程度时,地下茎会拿出尽可能多的养分、水分供给地上部分茎叶生长,待块茎营养消耗殆尽时,地上茎死亡,然地下茎翌年仍可生长出新苗。
荒漠地区风大、干燥、沙土流动性强,但菊芋能在较深的沙土中顶出地面,只要覆盖的沙
菊芋(图2)

菊芋(图2)

土厚度不超过50cm,菊芋皆可正常萌发。为了避开春季覆沙,春播可稍晚一些进行。秋季菊芋即将成熟或已成熟时,凭籍它们密麻的地上茎形成一片低矮的防护带,加之其根系的牢固抓沙能力,以及随着地下块茎增多、重量加大对沙土产生的强大压力,共同起到固沙作用。有关科研单位在科尔沁沙地的流动沙丘上种植了400余亩菊芋用作治沙试验,结果让专家们欣喜不已:尽管试验期间该地区特殊干旱,降雨量极少,加之高温,整个农作物都深受其害,但在沙漠上,种下的菊芋长势良好;扒开沙面,菊芋的根系密布沙下,挖至1m深时尚能用肉眼看见菊芋的根系,并已开始结实,达到了固沙、治沙、改变沙漠的生态效果。这种利用菊芋治理沙漠的方法,被治沙权威称为治沙成本低、见效快的最佳方法。再有就是菊芋茎叶枯落后经分解成为肥料,对改良土壤、增强有机质含量、改善沙地结构有重要作用,进而为退沙还田、还林创造有利条件。
菊芋治沙一劳永逸,一次播种后,荒漠上的菊芋将永久生存。大旱时
菊芋

菊芋

,地上茎叶全部枯死,但一旦有水,地下茎又重新萌发;每一复生块茎,都分蘖发芽,并以每年20倍以上的增长速度扩张,因此荒漠上的菊芋面积会逐年增加,同时又可从中采收部分块茎,作为种子使用,进一步扩大种植面积。另外,在生长期较长的地区还可收获部分菊芋籽,其发芽率可达100%。即使不收获菊芋籽,它也会随风飘荡到可安家落户的荒漠适宜角落。
菊芋的根系特别发达,每株菊芋都有上百根长达0.5~2m的根系深深地扎在土中。因菊芋可以每年20倍的速度繁殖扩张,故只需2~3天时间就会在地表形成一层由菊芋的茎和根系编织而成的防护网络,从而有效牢固住了地表层的水土。
在生长期内,无须施肥、打药、除草、管理。一旦形成连片,人、畜都很难破坏其繁衍发展。在适合它生长的环境中,生命力极强。

茬口与选地

菊芋喜疏松、肥沃的沙壤土,宜选择在势平坦,排灌方便,耕层深厚,肥力较好,海拔2500m以下,中性或微碱性土壤的水地或山地,前茬作物以小麦、豆类、玉米或蔬菜茬为好,避免与菊科或薯芋类作物连作。

整地与施肥

秋季采收后整地,亩施土杂粪肥5000kg,70%撒施,30%播种时集中沟施;另施硫酸钾15kg,深耕30cm,
耕后整平作畦以备播种。

种芋选择

应选择无腐烂、无病虫、单重30-50g的青芋2号菊芋块茎作种。大块茎可切块。切块后应用高锰酸钾水溶液浸种消毒。
菊芋块茎

菊芋块茎

播种时间

一般在春季播种。播种适宜时间为土壤解冻后3月下旬至4月上中旬。

播种方法

春季解冻后,选择20~25g重的块茎播种,亩需块茎种子50kg,株行距0.5×0.5m,播种深度10~20cm,播后30天左右出苗。菊芋一年播种,收获后有块茎残存土中,翌年可不再播种,但为了植株分布均匀,过密的地方要疏苗,缺株的地方要补栽。

田间管理

1.苗期管理:菊芋出苗后,要及时补苗,苗齐后进行中耕除草松土,松土层达5㎝以上。幼苗长到20-30㎝时,结合中耕除草,对茎杆生长过多的菊芋幼苗,保留1-2个健壮主茎,其余除去。
2.生长期管理:(1)浇水:青芋2号菊芋较抗旱,但在苗期和块茎膨大期补充土壤水分能大幅度提高产量。一般可在5月上旬浇出苗水,9月上中旬浇块茎膨大水。 (2)追肥:水地在施足基肥的基础上,结合中耕锄草亩施尿素5㎏;在9月上旬用0.3-0.5%的磷酸二氢钾水溶液进行1次叶面追肥,并摘除植株中下部发出的侧枝,保持通风透光。
3.成熟期管理: 在成熟期应减少浇水,随时将植株中下部发黄过密的枝叶除去,以利通风透光。偶有菌核病发生,发现菌核病中心病株,及时拔除,并用石灰或高效低毒低残留药剂在病株周围进行土壤喷洒消毒。 (1)收获 10月下旬田间植株80%以上茎叶干时,割除地上的茎叶,然后采用人工或机械等办法挖取菊芋块茎,采收分拣后在背阴处晾晒2-3天,剔除杂质后运输或储藏。(2)贮藏库存时贮藏在0℃-4℃、相对湿度为80%-90%的通风贮藏库中;埋藏时埋藏沟宽度为1-1.5m,深度1 m,长度不限。根据土质情况埋藏二到三层,每层不应超过20㎝,上部埋至与地面相平。

CFH分类系统位置


  地球 Terrae[三域系统]
真核域 Eukarya[三域系统]
  植物界 Plantae[三域系统] 被子植物门 Angiospermae[传统系统] 木兰纲 Magnoliopsida[Cronquist系统]
  菊亚纲 Asteridae[Cronquist系统]
  菊目 Asterales[Cronquist系统]
菊科 Compositae[Cronquist系统]
紫菀亚科 SubFam. Asteroideae[Hutchinson系统的菊科Compositae]
向日葵族 Trib. Heliantheae[Hutchinson系统的菊科Compositae]
  向日葵亚族 Subtrib. Helianthinae[Hutchinson系统的菊科Compositae]
  向日葵属 Helianthus[Hutchinson系统的菊科Compositae]
  菊芋 Helianthus tuberosus[Hutchinson系统的菊科Compositae]

生长区域

中国荒漠地区大都处于高寒地带,气候寒冷,冰冻期长,气候干燥,多风沙
菊芋

菊芋

。但菊芋有着极强的耐寒能力,可耐-40℃甚至更低的温度。但有一点不容忽视,那就是菊芋的块茎必须在沙土下面,至少要有1cm厚的沙土覆盖,切不可露出地面。

分布情况

原产北美洲,经欧洲传入中国,现中国大多数地区有栽培。
菊芋

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