甘薯属旋花科，番薯属，多年生或一年生的蔓生性草本植物。原产于热带亚热带地区，起源于南美洲、非洲南亚地区。
温度：甘薯喜暖怕冷，低温对甘薯生长有害，当气温降到15℃，就停止生长，低于9℃，薯块将逐渐受冷害而腐烂；地上部茎叶经霜冻时很快丧失生活力而死掉。在18~32℃范围内，温度越高，甘薯生长速度越快，超过35℃则对生长不利。块根形成与膨大的适宜温度是20~30℃，以22~24℃最适宜。
水分：甘薯的地上部和地下部产量都很高，茎叶繁茂，根系发达，生长迅速，蒸腾作用强，所以，甘薯一生的需水量较大。据测定在甘薯整个生长期间，每亩需用水400~600立方米。发根缓苗期和分枝结薯期各占总耗水量的10~15%，茎叶盛长期约占总耗水量的40%，薯块迅速膨大期占35%。土壤相对含水量在生长前期和后期保持在60-70%为宜，生长中期是茎叶生长盛期和薯块膨大期，土壤相对含水量以保持在70~80%为好。若土壤水分过多，则氧气供应困难，影响块根膨大，且会降低干物质含量。
光照：甘薯喜光喜温，属不耐阴的作物。它所积累贮存营养物质基本上都来自光合作用。光照越足，对增产越有利。受光叶片比遮荫叶片的光合强度大6倍多。光照不足，叶色变黄，严重的脱落。受光不好的一般减产20~30%，所以，不宜在甘薯地间套种高秆作物。甘薯是短日照作物，每天日照时数在8~10小时范围内，能诱导甘薯开花结实：而每天日照时间长有利营养生长，促进增产，以每天13个小时左右较好。
土壤：甘薯对土壤的适应性强，耐酸碱性好，能够适应土壤pH4.2~8.3的范围，高产优质甘薯的土壤条件以pH5~7为最适宜。提倡水旱轮作，水田可将旱田的病、虫、草的危害降至最低程度，同时，对土壤养分进行重新分配。以土层深厚疏松，通气性良好的砂壤土或壤土为佳，能结薯多、大薯率高、高产质优、薯皮光滑色鲜，商品率好。土层深厚疏松，保水保肥，有利于根系的生长和块根增重。通透性好，则供氧充足，能促进根系的呼吸作用，有利于根部形成层活动，促进块根肥大，也有利于土壤中微生物活动，加快养分分解，供根系吸收。
通风：宜选开阔通风田块。在甘薯生长中后期薯蔓较厚密，薯蔓间的空气含有较高的水蒸气及其他有害气体，不利于植株的呼吸作用，同时也影响光合作用。当田块有较好的空气流通条件，可将过多的水汽带走，调节薯蔓间温湿度，使藤蔓生长健壮，不徒长，促进养分向地下部的转移。
块根形成：甘薯一般用茎蔓或块根进行无性繁殖。薯蔓节上最初发生的根称为不定根，在甘薯生长过程中，不定根又分化发育成纤维根、柴根和块根三种。见图1。
纤维根又叫细根或须根，细而长，上有很多分枝和根毛，具有吸收水分和养分的功能。纤维根在生长前期生长迅速，分布较浅；后期生长缓慢，并向纵深发展。纤维根主要分布在30厘米深的土层内。
柴根又叫牛蒡根，当不定根受到不良气候条件如低温多雨，土壤条件差或施肥不当如氮肥过多，而磷、钾肥过少等影响，使根内组织发生变化，中途停止加粗而形成柴根。柴根消耗养分，无利用价值。
块根也叫贮藏根，是可供人们食用和加工的薯块。甘薯块根既是贮藏养分的器官，又是重要的繁殖器官。块根是蔓节上比较粗大的不定根，在土壤的光、温、水和肥等条件适宜的情况下长成。甘薯块根多生长在5~25厘米深的土层内，很少在30厘米以下土层发生。块根通常有纺锤形和圆形等几种形状。薯皮基本色有白、黄、红和紫色等，薯肉基本色有白、黄、红或带有紫晕，薯肉里胡萝卜素的含量影响肉色的浓淡。 经研究，一般把甘薯生长期划分为4个时期，但由于品种特性、栽培条件和生长表现的不同，各生长时期的具体时间段不同。
发根缓苗期：指薯苗栽插后，入土各节发根成活。地上苗开始长出新叶，幼苗能够独立生长，大部分秧苗从叶腋处长出腋芽的阶段。
分枝结薯期：甘薯根系继续发展，腋芽和主蔓延长，叶数明显增多，主蔓生长最快，茎叶开始覆盖地面并封垄。此时，地下部的不定根分化形成小薯块，后期则成薯数基本稳定，不再增多。结薯早的品种在发根后10天左右开始形成块根，到20~30天时已看到少数略具雏形的块根。
薯蔓同长期：甘薯茎叶覆盖地面开始到叶面积生长最高蜂。茎叶迅速生长，茎叶生长量约占整个生长期重量的60~70%。地下薯块随茎叶的增长，光合产物不断地输送到块根而明显膨大增重，块根总重量的30~50%是在这个阶段形成的。
薯块盛长期：指茎叶生长由盛转衰直至收获期，而以薯块膨大为中心。茎叶开始停长，叶色由浓转淡，下部叶片枯黄脱落。地上部同化物质加快向薯块输送，薯块膨大增重速度加快，增重量相当于总薯重的40~50%，高的可达70%，薯块里干物质的积蓄量明显增多，品质显著提高。 育种的目标主要是提高产量和淀粉、蛋白质、胡萝卜素的含量。同时使之具有良好的萌芽、结薯、贮藏等特性，兼能耐旱、耐渍、耐瘠、抗病虫、能适应不同季节的栽培。育种方法如采用无性系选育，较易选出符合育种目标的芽变体。引种鉴定是见效快速的方法。杂交育种是利用基因重组与无性繁殖系选择相结合的育种方法。甘薯系短日照作物，在台湾、广东、广西、福建南部才能自然开花、传粉、结实。其他地区须采用人工诱导促使开花、传粉杂交，获得种子后培育实生苗；然后应用无性繁殖，再通过多次鉴定比较育成品种。
诱导开花的方法普遍应用嫁接结合短日照处理，以甘薯品种为接穗，以近缘植物为砧木；嫁接后搭架挂蔓，每日以8～11小时的短日照处理，并控制现蕾时的温度在25～30℃之间。开花时避免昆虫传粉。按计划进行品种间杂交，一般 1～2个月后蒴果及种子成熟。此外，尚有自交系育种、种间杂交育种、随机集团杂交育种等。甘薯的良种繁育方法较多：①多级育苗法。应用苗床催芽，覆盖塑料薄膜的多种采苗圃，多级栽插，以苗繁苗。②单叶节栽种法。剪蔓时按每个叶节剪成一株苗，可提高薯苗的利用率。③越冬育苗法。使种苗在苗床内安全越冬，可节约种薯，不断剪栽薯蔓，增大繁殖系数。④优大高密繁种法。选用优良品种的薯块，进行大株栽培，培育大量分枝，剪采单节或双节苗，繁殖系数也很高。
甘薯新品种及丰产栽培实用新技术
甘薯是块根作物，用途很广，可以做粮食、饲料和工业原料作物，种植于世界上100多个国家。在世界粮食生产中甘薯总产排列第七位。据联合国粮农组织统计，2002年世界甘薯总种植面积为976.5万公顷，总产量为1.36亿吨，平均鲜薯单产13.9吨/公顷。中国的甘薯种植总面积和总产量分别占世界的62% 和84%，平均鲜薯单产19.0 吨/公顷。
随着中国人口不断增加，农产品需求不断增长，耕地面积不断减少，水资源愈显不足，生态环境日益恶化。中国粮食需求面临着巨大压力，粮食供求长期处于紧平衡状态。甘薯投入少，产出多，单位面积可食用的干物质居各种作物之首。甘薯抗灾力强，耐旱，耐瘠薄，丘陵山区也能种植，在作物较难生长的地方，甘薯也能获得较好的产量。
随着中国国民经济的持续增长，农业产业结构的不断调整和优化，甘薯在保障国家粮食安全和能源安全的作用日益突现。甘薯不仅具有种植面积大，增产潜力大的优势，而且保健功能好，转化利用效率高，除用作饲料和保健食品外，还是理想的淀粉资源和能源作物。许多专家认为：甘薯是成为21世纪最理想的食物之一，同时，甘薯也是最重要的可再生能源原料之一。
根据目前形势，当前及今后相当长的历史时期，石油供给形势将日趋严峻，生物质能的开发和利用受到世界各国的高度重视。甘薯生物产量高，淀粉产量高，是生产燃料乙醇的理想原料，作为新型能源植物已经引起许多国家的高度重视。“新型能源专用甘薯新材料创制和新品种选育”已经列入国家十五“863”计划，旨在培育高产、高淀粉含量、高抗病的新型能源用的甘薯新品种。甘薯作为新型能源植物，将在中国能源安全中扮演重要角色。
红薯，又名甘薯、番薯、红苕、山芋、地瓜。属甘薯属、甘薯种的蔓生草本植物，在热带为多年生，温带因冬季蔓叶枯死，成为一年生。红薯块根富含淀粉（13~33%）、糖分（2~4）、蛋白质（2%）和多种维生素（如胡罗卜素、硫胺素和抗坏血酸等），是粮食、果蔬兼用的营养食品。红薯的蔓叶是很好的饲料。红薯具有高产稳产和适应性广、抗逆性强的特点，在肥水条件较好的土地上种植，亩产可达2000~3000公斤，高的可达5000公斤以上。
1、红薯生长与温度的关系：
①块根萌芽与温度的关系：萌芽最低温度16~18℃，适宜温度28~32℃，超过35℃萌芽受抑制。
②蔓叶生长与温度的关系：最适温度21~26℃，低于15℃生长停止，高于38℃生长受抑制。
③根生长与温度的关系：不定根的发生要求地温15℃以上，在15~30℃的范围内，温度越高发根越快。块根形成的适宜地温21~29℃，低于20℃或高于32℃均不利块根形成；块根膨大的适宜温度为22~23℃，膨大的最低温度为16~18℃。
2、红薯生长与光照的关系：红薯是喜光作物，光照充足有利光合作用。晴朗天气多，块根产量高，阴雨天多、光照不足产量低。
3、红薯生长与水分的关系：红薯耐旱力较强，蒸腾系数较小。大田生长期间的耗水动态由低到高，再由高到低。在扎根还苗、分枝结薯阶段，生理需水较少，要求田间持水量60~70%；分枝结薯至蔓叶生长高峰期间，生理需水较多，要求土壤最大持水量70~80%；进入茎叶衰退期后，以保持土壤含水量60~70%为宜。
4、红薯生长与养分的关系：红薯吸肥力强，在瘠薄的土地上也可获得相当产量，但红薯是高产作物，需肥较多，只有供给充足的养分，才能充分发挥它的高产性能。生产1000公斤鲜薯，需施纯氮肥（N）4~5公斤、磷肥（P205）2~3公斤、钾肥（K20）7~8公斤。
5、红薯生长与土壤的关系：红薯耐酸碱能力较强，在土壤PH值4.2~8.3范围内均可生长，但以PH值6.5~7较为适宜。土层深厚、通气爽水、富含有机质的砂质壤土和壤土有利于红薯夺取高产。