甘蔗（食蟲類：Saccharum officinarum），是禾本科（Poaceae）甘蔗屬的一種多年生草本植物。甘蔗在世界上栽培分布較廣，全世界有90多個國家和地區種植甘蔗，主產國有巴西、印度、古巴、中國。中國甘蔗主要產區分布在廣東省、廣西壯族自治區、云南省、福建省、臺灣等省區。
甘蔗是重要的糖料作物，可制糖或輔料，甘蔗莖作為水果可以直接或間接食用。此外，甘蔗可以提煉乙醇，蔗渣、廢蜜和濾泥可以制成紙張、丙三醇、飼料等。據《中華本草》記載，甘蔗莖、皮、滓均可入藥，用于治療熱病口干、心胸煩熱等癥狀。同時甘蔗根系發達，成片種植有利于減少水土流失，改善土壤結構、養分結構。
甘蔗含糖量高，其糖產量的全球占比在80%以上，2019年世界甘蔗種植面積約為2661.13萬公頃，產量約為19.3億噸，中國作為全球甘蔗重要的進口國之一，2021年進口數量達177.01萬噸，且仍有上升趨勢，甘蔗已成為中國重要的戰略作物。
起源和進化
甘蔗熱帶種（S. officinarum?L.）在世界上有多個多樣性中心，如新幾內亞、印度尼西亞東部和南太平洋群島等，但多樣性中心并不一定是起源中心。比較一致的觀點認為，熱帶種起源或原產于南太平洋群島的Molanseia，新幾內亞群島一帶，在那里已采集到1000多個無性系，然后傳播至印度洋及印度半島、南北美洲，以及爪哇、加里曼丹島和中國。
對于熱帶種進化的假說，比較流行的有以下兩個說法：一是熱帶種是在阿爾弗雷德·華萊士/新幾內亞島由于自然和人類的選擇由大莖野生種（S. robustum）發源而來；二是熱帶種由甜根子草（S. spontaneum）、芒屬（芒草）和蔗茅屬（Erianthus）進化而來，此說法的前提是假設大莖野生種是割手密種和其他屬種尤其是蔗茅屬和芒屬發生基因滲透的復雜產物，然后大莖野生種作為一個中間類型進一步馴化成為熱帶種。隨著甘蔗分子生物學研究的不斷深入, 熱帶種由大莖野生種進化而來的說法已逐漸被接受。
栽培與傳播歷史
中國是世界上植蔗制糖最早的國家。公元3世紀，曹丕的《感物賦》中記載有“植諸蔗于前庭”，說明了當時黃河流域甘蔗生長和栽培情況。公元6世紀，賈思勰著《齊民要術》一書中已有關于甘蔗對土壤的要求的記述。12世紀，宋朝王灼的《糖霜譜》是世界上最早的專著，比較系統地記載了甘蔗的輪作、土壤耕作、播種期、播種方法、施肥方法、田間管理及蔗種貯藏等一系列栽培技術。17世紀，明朝宋應星的《天工開物》中對甘蔗制糖技術及其工具做了詳細介紹和圖解。
據記載，公元754年，由唐朝鑒真大師和尚將制糖法傳入日本。宋朝時，福建省泉州已成為世界著名大商港，阿拉伯人往來最多，種蔗制糖技術可能由福建省泉州傳往中東，再經地中海傳入意大利和西班牙。1490年，克里斯托弗·哥倫布第二次去美洲時，將甘蔗帶去并植于圣多明各，以后逐漸傳往美洲各國。18世紀，已遍布全世界。
形態特征
根
甘蔗的根為須根系，根系龐大，主要起到吸收和固定作用，按發生的部位不同可以分為三種根：種根、苗根和氣根。
種根是指從種莖根點萌發生成的根，數量較多而纖細，吸收作用有限。苗根是指幼苗長到3-4片葉，其基部節間上根點萌發長出的根，其數量多，根系發達，可形成甘蔗龐大的地下根系。氣根是指在地上部分節長出并露于空氣間不入土的根，由莖節上的根點在空氣濕度大或不剝葉或倒伏的情況下萌發形成的，也叫氣生根，沒有吸收功能。
莖
甘蔗的莖由節和節間組成，圓柱形或略帶彎曲，實心，高度差異較大，高的達6米以上，直徑在1.5-7厘米之間，有黃、綠、紫、紅色等，全莖有10-30節不等。
甘蔗莖的節包括生長帶、根帶、芽和葉痕等器官。生長帶是節與節間的交界處，呈淡黃、綠或淡綠色，具有分生能力。生長帶和葉痕之間為根帶，一般為圓筒形、圓錐形和倒圓錐形，其上著生芽和根點數列。根點圓形或橢圓形，一般呈休眠狀態，如溫、濕度適宜，則會萌動成氣根。芽著生于葉痕上方，每節具一芽，具有多種不同的形狀。葉痕為葉鞘在莖上的殘留痕跡。
甘蔗莖的節間是指生長帶至葉痕的部分，節間的長短和大小，因品種和栽培環境的影響較大。甘蔗莖節間表皮細胞還分泌蠟粉物質，具有保護作用，蠟粉初呈白色，當節間暴露于空氣中，莖霉菌或藻類滋生后，漸變為污黑色，不易脫落。
葉
甘蔗莖每節著生一葉、互生，由葉片和葉鞘組成。葉片的姿態多種多樣，受環境影響較大，一般為綠色，但有些品種在苗期甚至伸長盛期和工藝成熟期呈紫紅色或帶青藍色。葉鞘自節的最下部位葉痕處長出，兩邊緣相互重疊緊抱蔗莖成管狀，顏色有綠色、紅色、紫色等，多披蠟粉和毛群，因品種不同而異。
花和果實
甘蔗的花序為大型復總狀花序，由多數總狀花序組成，花序分枝多而密。小穗成對著生于小穗梗上，上部小穗有柄，下部小穗無柄，小穗的基部有絲狀毛。小穗由外護穎、內護穎、不孕外穎、可孕內穎及小穎組成。每花有雄蕊3枚，花柱短，柱頭二裂，呈羽毛狀，花藥多呈深紫色。子房卵圓形，一室，含胚珠一枚。
甘蔗的果實類型屬穎果，體積小，長圓形或卵圓形，長約1.5毫米，寬約0.5毫米，未成熟時呈白色，成熟后呈棕色。
物種分布
甘蔗在世界上產區主要分布在33°N至30°S之間的南美洲、大洋洲、亞洲、非洲的國家。全世界有90多個國家和地區種植甘蔗，甘蔗的主產國有巴西、印度、古巴、中國等。中國栽培甘蔗主要分布于長江以南各省及地區，主產區包括廣東、廣西、云南、福建、臺灣、海南、四川、江西等省區。其中，廣西糖料蔗種植面積占全國總面積的60%以上，食糖產量連續34個榨季位列全國第一。。
生長習性
溫度
甘蔗種芽萌發的最適溫度是30-32℃，種根萌發所需的溫度稍低，發根的最適溫度是25℃左右。甘蔗是喜溫作物，生長最快的溫度是35℃左右，最適溫度是30℃，低于20℃時生長緩慢，10℃以下生長停止。溫度對甘蔗分蘗具有顯著影響。在一定溫度范圍內，分蘗速度隨溫度升高而加快，最適溫度約為30℃；超出該溫度范圍時，分蘗過程會受到抑制。此外，甘蔗成熟期需要較大的晝夜溫差（約10℃），以促進蔗糖分積累。
光照
甘蔗是喜光作物，蔗莖生長受光照強度與光照長短的影響，強光和長光照時間條件促進蔗莖生長。陽光充足、光照越好，蔗莖伸長量大，增粗快，單莖產量和蔗莖糖分含量高；陽光不足，田間陰蔽，則蔗莖細小，單莖產量低，蔗莖糖分積累也少。
水分
甘蔗種苗萌發適宜的土壤含水量為20%-30%。甘蔗莖的伸長生長是整個甘蔗生育期中生長最活躍、最旺盛的時期，需水量也較大，田間持水量要求保持在80%左右，才能滿足甘蔗莖生長的需要。
土壤
甘蔗對土壤的適應性比較廣，黏壤土、黃壤土、紅壤土、沙壤土都可以生長，但不喜鹽堿較高的土質，適宜種植的土壤pH值為6.1-7.7。
空氣
甘蔗光合作用能力強，屬典型的C4光合作物，所需二氧化碳較多。甘蔗根系好氣，一般當土壤氧氣少于0.5%時，蔗根的生長則明顯受到抑制并逐漸死亡。
養分
甘蔗根系對養分的吸收以氮、磷、鉀最多，鈣、鎂、硅次之。甘蔗各時期的需肥特點是：早期少，中期最多，晚期較多。
繁殖方式
自然繁殖
甘蔗生長到一定株齡，在光、溫、水等綜合條件適宜時便會抽穗開花，一般低緯度較高緯度的地區開花多，以緯度10°-20°開花最多。甘蔗抽穗后，一般經過3-7天即可開花，開花順序一般是自上而下，由外至內，有柄小穗花先開，無柄小穗花后開。甘蔗開花后進行自花或異花傳粉，花粉落在柱頭上，約經2-3小時即開始萌發。
人工繁殖
常用的人工繁殖方法有插條繁殖、芽片育秧等。
插條繁殖是將蔗莖切成含有一個芽或數個芽的插條，經過浸種消毒，待芽發漲后，使芽向兩側平放于整好的地中，蓋上土，經過2-3周，蔗芽即開始萌發，這種方法簡單易行。
芽片育秧是指在收獲甘蔗時，選取粗大的蔗莖，截取其上部約65厘米長供取蔗芽用，選取飽滿成熟的蔗芽3-5個，經消毒后，斜插于水、肥適宜的苗床上，待蔗秧長出5-6片葉，永久根長出后，即可適時移栽。
栽培管理
首先，要做到精細整地，其中進行土地深耕是關鍵。深耕要做到因地制宜、因地而異，不同性狀的土壤深耕深度也有所不同，同時也要保證耕作層土壤深、松、細、平，排灌良好。
其次，要選擇適宜種植的優質品種和經過溫水脫毒處理的健康種苗。種苗選擇完畢后還需做好砍種、種子處理及播種等工作。砍種時要選擇生長比較健壯的蔗株，要注意切面小而平滑，不能破壞種莖，損失蔗芽。砍種完成后，還需進行種子處理工作，比較有效的方法有曬種、浸苗消毒和催芽。在播種時也要注意控制好種植密度。
再次，做好田間管理工作，及時中耕除草、澆水、追肥。施肥時應遵循“重施基肥、適時追肥”的原則。甘蔗伸長期是甘蔗最為旺盛的生長時期，應當格外注重田間管理工作。另外，要加強病蟲害防治工作，甘蔗常見的病害有白葉病、鳳梨病、甘蔗赤霉病、黑穗病等，可以采用化學農藥多菌靈、托布津可濕性粉劑、代森錳可濕性粉劑等進行有效防治，常見蟲害包括蚜蟲、螟蟲、薊馬、綿蚜等，可以采用化學農藥克百威顆粒、敵百蟲、亞胺硫磷等，或生物防治如釋放赤眼蜂、紅螞蟻等進行有效防治。
最后，及時收獲，甘蔗應在工藝成熟時收獲，其外部形態為：多數葉枯黃脫落，只剩梢部較少黃綠直立的葉片；莖外表光滑，色澤變深，橫剖面有灰白粉點即可收獲。
功用價值
經濟價值
甘蔗因含糖量較高，是主要的糖料作物，可以加工制糖，世界上有70多個國家種植甘蔗制糖，在中國，80%左右的白糖加工都是以甘蔗為原料，大約7.5-8噸的甘蔗可以制作1噸的糖，還有很多的糖蜜。糖蜜可以制作酒精、酵母和工業草酸等。甘蔗制糖生產過程可分為甘蔗提汁、蔗汁澄清和糖漿煮練三個工段，較為普遍的方法為亞硫酸法。甘蔗先經過切斷、破碎等預處理后，就可以進行壓榨提汁，所得蔗汁經過加灰、硫熏和蒸發處理，然后煮成糖膏，再經過一系列步驟制得成品糖。
甘蔗除了可以拿來制糖以外，還可制成蔗糖酯、果葡糖漿，以及紙張、纖維板、碎粒板、酵母、檸檬酸、乙酸、丙三醇等。
甘蔗還可以提煉乙醇，且具有眾多優勢，如具有較高的凈能比、單位土地面積燃料乙醇產量高、乙醇生產過程能耗少、成本低、綜合利用價值高、節能減排效果好、保護環境等。因此，甘蔗被譽為是第一代清潔能源作物，為世界貢獻了 40%的乙醇。以巴西為代表的熱帶和亞熱帶國家大力發展以甘蔗為原料生產可再生的生物乙醇產業，以此來緩解能源危機，并且取得了成功。
甘蔗對于家畜來說，也是適口性較好的飼料。甘蔗收割后，會產生大量的甘蔗葉、甘蔗梢、甘蔗渣、還有制糖壓榨后的濾泥等副產物，這些副產物經過處理加工后可以作為反芻動物的飼料。
營養與食用價值
甘蔗除含較高的糖分外，還含有其他糖類，多種氨基酸，維生素B1、B2、B6、維生素c及延胡索素、琥珀酸、DL-蘋果酸、檸檬酸等有機酸，以及鈣、磷、鐵，具有較高的營養價值。甘蔗莖稈肉脆、汁多、味甜，可作為水果直接食用，去皮榨汁后可成為一種風味飲料，直接飲用。甘蔗也可以作為多種菜肴的輔料，加以食用。
藥用價值
甘蔗稈、汁性甘、平，具有生津止渴、和中、行水的功效。主治熱病口干、心胸煩熱、肺熱咳嗽、咽喉腫痛、反胃嘔吐、妊娠水腫等。
生態價值
甘蔗植株高大，葉片寬大，根系發達，成片種植具有類似森林的功能，有利于減少水土流失，改善土壤結構、養分結構，保持地力平衡，和具有水資源涵養保護、調節氣候、維護生物多樣性等重要生態功能。另外，甘蔗在冬天葉片常綠，具有很好的綠化作用。
參考資料 >
甘蔗.中國生物物種名錄2022版.2022-11-10
甘蔗.植物智.2022-11-10
【中國家庭醫生雜志】甘蔗煮水喝，止咳又大補？ .暨南大學附屬第一醫院（廣州華僑醫院）.2024-08-04