茄科(Solanaceae)茄屬一年生草本。又名土豆、洋芋、山藥蛋等。塊莖可供食用，是重要的糧食、蔬菜兼用作物。
起源和分佈 有的學者認為馬鈴薯共有7個栽培種，主要分佈在南美洲的安第斯山脈及其附近沿海一帶的溫帶和亞熱帶地區，從委內瑞拉向南擴展通過哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯、玻利維亞、阿根廷的西北部和智利，直到南緯45°。最重要的馬鈴薯栽培種是四倍體種(2n=48)。也有認為四倍體栽培種馬鈴薯可分為普通栽培種和安第斯栽培種。但多數學者則承認隻有S.tuberosum一個種，包含兩個亞種。關於四倍體栽培種的起源問題目前尚無確切結論。一種可能是通過二倍體栽培種(2n=24)的染色體直接加倍而成為同源四倍體；另一可能是通過一個栽培種和一個野生種的二倍體種間雜種染色體加倍而產生節段異源四倍體。
四倍體栽培種馬鈴薯向世界各地傳播，最初先是於1570年從南美的哥倫比亞將短日照類型引入歐洲的西班牙，經人工選擇，成為長日照類型；後又傳播到亞洲、北美、非洲南部和澳大利亞等地。馬鈴薯何時、何地傳入中國，目前尚難確切斷定。根據陜西省興平縣縣志和臺灣省松溪縣縣志的記載，16～19世紀時已分別由西北和華南通過多途徑傳入中國。這時中國西南山區，陜西秦嶺和山西等地栽培馬鈴薯已相當普遍。
馬鈴薯產量高，營養豐富，對環境的適應性較強，現已遍佈世界各地，熱帶和亞熱帶國傢甚至在冬季或涼爽季節也可栽培並獲得較高產量。20世紀60年代以來，世界馬鈴薯的種植面積略有減少，但平均單位面積產量和總產量有所增長。如1948～1952年間總播種面積為2261.1萬公頃，總產量為24760萬噸，平均畝產為730千克；而1985年的總播種面積為2017萬公頃，總產量為29913.2萬噸，平均畝產量提高到989千克。發展中國傢，特別是處於熱帶和亞熱帶的一些國傢，為瞭爭取糧食和工業原料自給，將馬鈴薯作為重要糧食作物廣為種值。現在世界馬鈴薯主要生產國有蘇聯、波蘭、中國、美國。中國馬鈴薯的主產區是西南山區、西北、內蒙古和東北地區。其中以西南山區的播種面積最大，約占全國總面積的1/3。黑龍江省則是全國最大的馬鈴薯種植基地。
形態特征 普通栽培種馬鈴薯由塊莖繁殖生長，形態因品種而異。株高約50～80厘米。莖分地上莖和地下莖兩部分。地上莖直立，綠色；地下莖包括地下部分的主莖、匍匐莖和塊莖。塊莖是短縮和肥大瞭的變態莖，上有鱗片狀小葉，因早期枯萎脫落後留下葉痕稱芽眉，內有休眠的復芽，即為芽眼。芽眼有深有淺。塊莖圓、卵圓或長圓形。薯皮的顏色為白、黃、粉紅、紅或紫色；薯肉為白，淡黃或黃色。由種子長成的植株形成細長的主根和分枝的側根；而由塊莖繁殖的植株則無主根。隻形成須根系。初生葉為單葉，全緣。隨植株的生長，逐漸形成羽狀復葉。聚傘花序頂生，花萼基部合生，先端5裂，花冠輻狀，有白、淡藍、紫和淡紅等色。漿果，內含種子200～300粒，千粒重0.5～0.6克（見圖）。
馬鈴薯
栽培 利用塊莖無性繁殖時，種薯在土溫5～8℃的條件下即可萌發生長，最適溫度為15～20℃。適於植株莖葉生長和開花的氣溫為16～22℃。夜間最適於塊莖形成的氣溫為10～13℃（土溫16～18℃），高於20℃時則形成緩慢。出土和幼苗期在氣溫降至-2℃即遭凍害。開花和塊莖形成期為全生育期中需水量最大的時期，如遇幹旱，每畝每次灌水15～20噸是保證馬鈴薯高產穩產的關鍵技術措施。馬鈴薯一般在畝產1330～1650千克的情況下約吸收氮6.65～11.65千克，磷酸2.8～3.3千克和氧化鉀9.3～15.3千克。馬鈴薯雖能適應多種土壤，但以疏松而富含有機質的(pH5.5～6.0)黑土最為理想。
世界各地馬鈴薯的栽培技術因地理氣候條件不同而異。如北歐和北美的一些國傢根據播種期及收獲期可分為春播一季作，日本九州、四國春秋兩季作，埃及、泰國冬播一季作。中國幅員遼闊，如東北、內蒙古和西北地區為春播一季作（4月播種9月收獲）；長江、黃河流域為春秋兩季作（3月中旬播種，6月下旬收獲；8月中旬播種，11月上旬收獲）；廣西、廣東沿海和臺灣省南部為冬季作（11月播種，翌年2月底收獲）。西南山區則有垂直分佈的各種栽培制：地處海拔2000～3000米為春播一季作；海拔1000～1500米為春秋兩季作；沿江谷地采用冬作。有的地區馬鈴薯在和玉米、棉花間套作的條件下可獲得高產。主要利用塊莖進行無性繁殖。為避免切刀傳染病毒(紡錘塊莖、X和S花葉病毒)和環腐病，應選用直徑為3～3.5厘米的健康種薯進行整薯播種。密度每畝保苗不能少於4000株。
馬鈴薯最易感染病害，真菌病有晚疫病、瘡痂病、早疫病。細菌病有環腐病、青枯病。病毒病有花葉病、卷葉病、類病毒病以及支原體病害等。蟲害有塊莖蛾、線蟲、地老虎和蠐螬等。
品種 大部分栽培品種是通過雜交育種選育成的。鑒於普通栽培種馬鈴薯品種資源的貧乏，近年來尤其重視綜合馬鈴薯的近緣栽培種，包括普通栽培種及二倍體栽培種的染色體組，以利於選育高產、高抗和高淀粉、高蛋白質含量的新品種。選育途徑主要有：①利用產生2n配子的二倍體雜種與普通栽培種雜交；②利用新型栽培品種與普通栽培種雜交。
用途 馬鈴薯塊莖含有76.3％的水分和23.7％的幹物質，其中包括17.5％的淀粉，0.5％的糖，1～2％的蛋白質和1％的無機鹽。但在一些野生種和近緣栽培種的塊莖中，幹物質的最高含量可達36.8％，包括29.4％的淀粉和4.6％的蛋白質。此外，馬鈴薯還含有極豐富的維生素C、B1、B2和B6等。由於營養豐富，故有“地下蘋果”之稱。
馬鈴薯鮮薯可供燒煮作糧食或蔬菜。但鮮薯塊莖體積大，含水量高，運輸和長期貯藏有困難。為此，世界各國十分註意生產馬鈴薯的加工食品，如法式凍炸條、炸片、速溶全粉、淀粉以及花樣繁多的糕點、蛋卷等，為數達100多種，在馬鈴薯國際貿易量已占主要比重。一些發達國傢鮮薯的食用量也大大減少。但埃及、突尼斯、阿爾及利亞和摩洛哥等非洲北部國傢仍有較大數量的鮮薯出口到歐洲西部和北部國傢。中國也有一定數量鮮薯出口。
馬鈴薯的鮮莖葉通過青貯，可作飼料，但其中含龍葵堿，須防止引起牲畜中毒。中國一些地區利用馬鈴薯莖葉做綠肥，其肥效與紫雲英相似。