菊芋（花廉芋螺：Helianthus tuberosus），又稱洋姜、番姜、鬼子姜、洋生姜，是菊科向日葵屬多年生宿根性草本植物。原產于美國至加拿大中部和東部，十七世紀傳入歐洲，后傳入中國。
菊芋植株高1~3米，莖直立，有分枝，被白色短糙毛或剛毛。葉通常對生，有葉柄，但上部葉互生；下部葉卵圓形或卵狀橢圓形，邊緣粗鋸齒狀，葉面被白色短柔毛。頭狀花序較大，少數或多數，單生于枝端，總苞片多層，披針形，長14-17毫米、寬2-3毫米，邊緣被開展的緣毛；托片長圓形，長8毫米，背面有肋、上端不等三淺裂，舌狀花12~20個，黃色管狀花，黃色。瘦果小，楔形，上端有2-4個有毛的錐狀扁芒，下部較狹，疏被微毛；冠毛2-4枚，近膜質，扁平，條狀長三角形，不等長。花期8~9月。
菊芋塊莖質地細致，脆嫩，可生食、煮食、炒食或醬腌加工，最宜醬腌食用，同時塊莖耐貯存，富含氨基酸、糖、維生素、低聚果糖、多縮糖、淀粉等物質，是提取低聚果糖的最佳原料，入藥，有清熱涼血作用，消腫之功效，已廣泛用于醫藥、保健領域。其中低聚果糖可有效增殖人體內雙歧桿菌，中國“雙歧因子”保健品的原料就是菊芋。菊芋也可制造果糖和酒精，美、英、法、德、澳大利亞及中國臺灣地區都已生產含菊糖及低聚果糖食品，包括乳制品、乳酸菌飲料、糖果、餅干、果凍、冰飲等多種食品。但由于它的繁衍速度很強，也被許多國家，包括日本、韓國、德國等，當作了入侵植物。
物種命名
菊芋（Helianthus tuberosus L.）自傳入歐洲后便有許多不同的拉丁名和常用名。Linne在1753年給出了菊芋現在的二項式拉丁名（H.tuberosus L.），如今他的分類系統是被公認的。除此之外，菊芋還有兩個最廣泛使用的兩個名字“Jerusalem artichoke"和“topinambou”。
物種起源
有關菊芋起源地說法不一，目前認可最多的兩個觀點一是起源于北美洲密西西比盆地，二是起源于歐洲，18世紀傳入中國后，在中國華北、東北華南等地廣泛種植，作為一種可食用蔬菜進入百姓餐桌。
物種分類
菊芋被歸類為菊科（Aster或Daisy家族）向日葵屬。根據1972年的國際植物命名法規第18條Asteraceae是作為代替Compositae引進的新科名。在1972年以前的文獻中菊芋的科名為Compositae，目前菊芋的科名更為常見的寫法是“Asteraceae”（Compositae），這一現代的名稱作為一種標準化的分類術語被引用。
引種歷史
菊芋原產于北美，被認為是北美最為古老的栽培作物之一。一些美洲土著人很可能是在歐洲探險者到達新大陸前的幾個世紀就開始種植菊芋了。1607年左右，菊芋被帶到歐洲，自傳入歐洲后便有許多不同的拉丁名和常用名，它最常見的2個名字是“Jerusalem artichoke”和“topinambou”，但這兩個名字從植物學角度來說都不太恰當，Linne在1753年給出了菊芋現在的二項式拉丁名（M tuberosus L.)。如今他的分類系統是被公認的，盡管在當時這并不被普遍認同。
菊芋最早由歐洲人Champlain提及，他描述了北美洲的美洲原住民在1605年便開始栽培這種作物，早期的傳播路徑是1607年從北美傳播至法國，然后基于文獻中的首次記錄，于1613年至荷蘭，1614年至意大利，1617年至英國（經新西蘭或直接由法國傳人），1626年至德國，1642年至丹麥，1652年至波蘭，1658年至瑞典，1661年至葡萄牙，進而傳入伊朗印度馬來西亞、日本和中國。已經遍布世界的各個角落，且在溫帶地區引起了更多的關注。例如，18世紀彼得大帝（1672~1725）將菊芋引入俄羅斯。
菊芋于清代傳入中國，已有近百年的種植歷史，由于食用方法較少，食用量較少，雖中國內各地均有培，都很零星，以西北為主。
形態特征
菊芋為多年生宿根性草本植物。
莖
高1~3米，有塊狀的地下莖及纖維狀根。莖直立，有分枝，被白色短糙毛或剛毛。
葉
葉通常對生，有葉柄，但上部葉互生；下部葉卵圓形或卵狀橢圓形，有長柄，長10-16厘米，寬3-6厘米，基部寬楔形或圓形，有時微心形，頂端漸細尖，邊緣有粗鋸齒，有離基三出脈，上面被白色短粗毛、下面被柔毛，葉脈上有短硬毛，上部葉長橢圓形至闊披針形，基部漸狹，下延成短翅狀，頂端漸尖，短尾狀。
花
頭狀花序較大，少數或多數，單生于枝端，有1-2個線狀披針形的苞葉，直立，徑2-5厘米。總苞片多層，披針形，長14-17毫米、寬2-3毫米，頂端長漸尖，背面被短伏毛，邊緣被開展的緣毛；托片長圓形，長8毫米，背面有肋、上端不等三淺裂。舌狀花通常12~20個，舌片黃色，開展，長橢圓形，長1.7~3厘米；管狀花花冠黃色，長6毫米。
果
瘦果小，楔形，上端有2~4有毛的錐狀扁芒。
物種分布
地理分布
菊芋原產于北美，現在法國、意大利、英國、、日本、加拿大、美國、德國、荷蘭和印度等首都有栽培。菊芋在中國各地廣泛分布，在黑龍江省、安徽、寧夏回族自治區、山西省等省區都可栽培，但以西北為主。
生境分布
菊芋生長于北緯40°~55°范圍內以及南半球近似范圍內的溫帶生物群落中，其野生種群最常見于受干擾的棲息地，如林邊路旁、古老的田野和草地、荒地、潮濕的河流和溪流岸等。該物種生長高度位于海平面和海拔1000米之間。
生長習性
菊芋對環境要求不嚴，喜溫暖，耐寒抗旱，苗期可耐輕霜凍，生長適宜溫度為18~22℃，塊莖在-30℃的凍土層中可安全越冬，秋季成葉能忍受短期-4-5℃；各種土壤，都能較好地生長，耐瘠薄，耐鹽堿，抗風沙，但以土層深厚，富含腐殖質的微酸性壤土為最宜；根系發達，能耐干旱，而不能忍受長期積水，整體繁殖能力強，適應性強。一般秋季現蕾開花，花期8～9月。
繁殖方式
菊芋自交不親和，故自花授粉較為罕見，主要是依靠異花授粉，而菊芋的傳粉者有黃蜂、蒼蠅、甲蟲和鳳蝶總科等。
菊芋種子的發芽率非常高，但結實率極低，每花序僅形成2~4個瘦果，致使有性繁殖的種子產量不多，在北半球甚至有不產種子的情況，故通常以“種子塊莖”進行無性繁殖。菊芋在根狀莖處長出匍匐莖，起初粗細均勻，以后尖端膨大形成塊莖，每株有塊莖50~60個，塊莖的再生能力非常強，每個塊莖上都有許多芽眼，可以萌發植株。
栽培技術
人工繁殖
塊莖繁殖
菊芋主要以塊莖進行營養繁殖。播種分春秋兩季，秋播比春播出苗早，結薯也提早。一般秋冬收獲塊莖后，或砂藏備種，也可于春季土壤解凍后挖取大小適中的塊莖播種。塊莖的大小與第一年產量成正比，塊莖過大播種量增加，塊莖過小則苗弱產量不高。
種子繁殖
菊芋用種子進行繁殖時，可先將種子播種在花盆中進行萌發，萌發后將幼苗移到肥沃土壤中，4片真葉時移栽到大田中。但用種子繁殖的一般不如塊莖形成的植物體生長得好和產量高，生長期也較長。
扦插繁殖
菊芋將塊莖植于育苗床內，保溫催苗，當苗長至適當高度時，切段作育苗種坯；將育苗種坯再置于繁殖腐殖土中保溫，至育苗種坯的芽株為15cm以上時，將其移栽，或將其再切段，保持切段芽株上至少有3片葉子，再重復上述步驟繼續繁殖，但重復繁殖不超過3次。
整地施肥
菊芋栽培地塊選擇疏松透氣性好，富含有機質土層深厚的土壤，它的植株高大，根系發達，吸收力強，要達到豐產目的，要求畝施有機肥和草木灰，深耕土壤。整平后做，做畦可根據地形及水利條件而定，多雨地區應筑高畦為宜。
田間管理
灌水：菊芋的苗期、拔節期、現蕾期和塊莖膨大期是澆水的4個關鍵時期，一般可在4月中旬澆出苗水，5月下旬澆拔節水，8月中旬澆現蕾水，10月中旬澆塊莖膨大水。菊芋雖然耐早，但水分充足可提高產量，生產條件具備地區應多澆水。。
追肥：常在5月中下旬即苗期和8月上中旬即植株顯蕾期各追肥1次，增強植株抗倒、抗寒能力，提高品質和產量。
收獲貯藏
菊芋塊莖膨大期應摘花摘蕾，以促使塊莖膨大。當秋后菊芋莖、葉霜凍枯死時，即可采用人工或機械方法，挖取地下塊莖。收獲后易窖藏，將完好無損塊莖晾曬干層積排放窖中，分層堆放，最上層用土封之，窖溫0℃最為適宜。
病蟲害防治
菊芋的病害主要有菌核病、灰腐病和赤霜病，對這幾種病害的防治，應采取合理密植、通風透光，減少田間濕度和藥劑防治相結合等方法防治。藥物可用托布津，多菌靈、百菌清的稀釋液噴灑，其蟲害不太嚴重，常見的有東方黏蟲、地老虎、螻蛄、金針蟲、蚜蟲等。注意在田間觀察，達到防治限度時，可用毒餌誘殺，噴灑敵百蟲、敵敵畏等藥劑防治。
用途
生態保護
菊芋生物量很高；適合在荒漠、灘涂、鹽堿草地等邊緣性土地上推廣耕種，不與糧爭地；其發達的根系可有效保持水土并改良土壤，具有耐干旱、抗風沙、保持水土、繁殖力強、生產過程中管理粗放等特點，對治理中國西部荒山、沙漠，保持生態環境極有好處。種植菊芋治理沙化的方法被專家稱為“治理沙漠低成本、見效最佳的方法”
工業原料
從開發利用而言，其地上部分和扎根于地下的塊莖均有很高的利用價值：地下塊莖富含淀粉、低聚果糖等營養成分，是加工淀粉、制取乙醇的原料；還可以作為纖維素乙醇的生產原料；因富含菊粉，可用來制備低聚果糖，作為一種新型的功能食品和食品添加劑已經越來越受到人們的歡迎和重視。除了可以作為保健品外，還可以轉化果糖、乙醇、呋喃衍生物等多種重要的化學品，這些產品可以廣泛用于食品、液體燃料、樹脂塑料和醫藥等行業。同時因菊芋的產量大，生長快，營養價值以干物質計算和玉米相差不多，是一種優良的飼用植物，可作為牛、馬特別是豬和毛皮獸的飼料。在2019年11月，中國飼料庫情報網中心發布的第30版《中國飼料成分及營養價值表》中，首次將菊芋秸稈作為粗飼料納入中國飼料數據庫。
食用營養
菊芋塊莖耐貯存，富含氨基酸、糖、維生素、菊糖、多縮糖、淀粉等物質，可用于煮食（如蒸熟后搗成泥，與酸奶混合食用）、熬粥（切片后直接冷凍保存，煮粥時加入可使粥湯更醇厚）、腌制咸菜，以及曬制菊芋干、粉或作為酒精原料，在美、英、法、德、澳大利亞及中國臺灣地區都已生產含菊糖及低聚果糖食品，乳制品、乳酸菌飲料、糖果、餅干、果凍、冰飲等多種食品。菊芋被聯合國糧食及農業組織官員稱為“21世紀人畜共用作物”。
醫學藥用
菊芋地上部分的揮發油含有向日葵醇（helianthol）A，其芳香性成分以β-甜沒藥烯（β-bisabolene）為主；菊芋的塊莖或莖葉可入藥，其塊莖或莖葉性味甘、涼，具有清熱涼血、接骨的功效，可用于熱病，腸熱下血，跌打骨傷，消渴。
相關研究表明菊芋中含的低聚果糖可有效增加人體內雙歧桿菌，降低血脂，改善脂質代謝，提高人體免疫力，已廣泛用于醫藥、保健領域。中國“雙歧因子”保健品的原料就是菊芋。目前低聚果糖已成為中國第三代保健食品功能因子尤其菊芋對血糖具有雙向調節作用，一方面可使糖尿病患者血糖降低，另一方面又可使低血糖患者血糖升高，具有藥用研究價值。
園藝觀賞
菊芋葉色碧綠，葉片繁茂。秋季開花，花朵鮮艷，具有觀賞性。其可用作花境背景材料或應用于路緣邊坡，葉片與花朵相互映襯，也常被用于室外花壇裝飾。
優良品種
“青芋1號”
“青芋1號”是中國青海省農林科學院園藝研究所和青海威德生物技術有限公司，從青海地方品種中經過系統選育而成的一個菊芋品種，該品種早熟，從播種至采收210~220天。塊莖含粗蛋白2.62%、可溶性糖16.27%、粗纖維1.35%、粗脂肪1.52%。抗逆性強，耐旱、耐寒、在-30~-25℃時，塊莖能安全越冬，耐瘠薄，極少病蟲害。適應性廣，水、旱地均可種植，同時該品種在棄耕沙化地也能正常生長，有很強的防御風沙能力，應用前景極為廣闊。
“青芋2號”
“青芋2號”是中國青海省農林科學院園藝研究所和青海威德生物技術有限公司，從青海地方品種中經系統選育而成的加工專用型菊芋新品種，該品種晚熟，從播種至采收210~225天。塊莖粗蛋白含量1.62%、可溶性糖12.72%、粗纖維5.11%、粗脂肪1.29%。具有耐貧瘠、耐寒、耐旱、適應性強的特點，在冷涼、晝夜溫差大、陽光充足的地區易獲高產，是很好的菊粉生產原料
“紅光一窩猴”
“紅光一窩猴”從中國新疆維吾爾自治區石河子市引進，經過試種、推廣，已成為園栽主要品種。表現適應性強，冬季在土壤中-20℃塊莖不受凍害，第二年能正常出苗生長。適宜沙壤土或壤土，中等肥力的地頭、地邊，種植生長良好。單株產量300~1600克，單個塊莖30~250克。
相關研究
中國學者趙孟良等人采用生物信息學方法，對菊芋WRKY基因家族成員的理化性質及其與其他物種的系統進化關系等進行分析，并據此篩選出與菊芋響應干旱脅迫密切相關的WRKY轉錄因子基因，為明晰菊芋WRKY家族基因的功能奠定理論基礎。此外，學者WANG等人構建了一種用于菊粉乙醇發酵的天然酵母菌株，在最終的二倍體菌株JZD-InuMKCP實現了菊粉和菊芋塊莖的高效乙醇發酵，這為菊芋作為生物能源原料的研究積累了實驗數據。
物種危害
菊芋作為一種多年生的草本，被很多國家列為入侵物種。因為它的繁殖能力很強，喜歡叢生，且能在地下以塊根的形式進行繁殖，生長速度快，如若失去控制，菊芋將壓迫和排斥其他農作物，對當地生態系統產生不利影響。所以被很多國家列為入侵物種，包括日本、韓國、德國、美國、加拿大、英國、法國等，在中國2013年被《中國入侵植物名錄》收錄為4級一般入侵類物種。
參考資料 >
Helianthus tuberosus L..中國生物物種名錄.2023-06-09
菊芋.植物智.2023-03-13
菊芋是什么？.江蘇省海洋生物學重點實驗室.2025-05-20
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這東西，俗稱“鬼子姜”，國外“泛濫”無人理，國內當寶成美味.財經頭條.2023-03-27
菊芋.植物智.2023-03-13
菊芋.植物智.2023-03-13
Plants of the World Online . Kew Scienc.2023-05-13
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中國入侵植物名錄.植物智.2023-05-13