玉米、红薯（番薯）、马铃薯等粮食作物原产于美洲，具有耐旱、耐贫瘠、产量高等特点，被称为“美洲高产作物”。在近些年流行的许多穿越小说里，有志之士携带现代知识穿越到大明甚至大宋之后，第一件事就是设法获取这些高产作物，增加人口；然后就是设法修高炉炼钢。一个粮食，一个钢铁，这两样东西成为众多穿越小说中让一个朝代称王称霸的根本。在一些明代题材的穿越小说里，明末天下大旱灾，也是靠推广玉米和红薯解决了人们的粮食问题，消弭了农民起义，给“我大明”又续了一口气。
但是，玉米和红薯真的会给千疮百孔的晚明带来这么神奇的续命功效吗？
实际上根据方志记载，明朝万历、天启年间，陕西、河南、南直、山东、广东、广西、福建、云南各布政使司已经普遍种植玉米和红薯。而生活在隆庆年间的徐渭更是咏过马铃薯“似芋而此差松甘”。由郭沫若主编的《中国史稿地图集》下册按照各地地方志的记载，整理收录了红薯在各省推广种植的时间：云南1576年，广东1580年，福建1593年，浙江、江苏1608年，四川1733年，广西、江西1736年，湖北1740年，山东1742年，河南1743年，湖南、陕西1746年，河北1748年，贵州1752年，山西1758年。
《中国史稿地图集》还收录了玉米在中国推广种植的时间：广西1531年，河南1543年，江苏1559年，甘肃1560年，云南1563年，浙江1573年，福建1577年，广东1579年，山东1590年，陕西1597年，河北1622年，山西1672年，江西1673年，湖北1669年，辽东1682年，湖南1684年，四川1686年，安徽1735年，新疆1846年。在嘉靖三十四年（1555年）成书的《巩县志》中，称其为“玉麦”，嘉靖三十九年《平凉府志》则称其为“番麦”。最早称呼其为“玉米”的是徐光启的《农政全书》。
在成书于明朝万历年间的小说《金瓶梅》里面，提到过“玉米面鹅油蒸饼”的做法：将玉米面与小麦面掺匀，打好池子，浇入烧化的鹅油，再开水烫，边烫边搅，略冷用手搓揉成块待用。把搓揉好的面块分成五大块，每块揉好擀薄，抹上鹅油，撒上盐、花椒面，卷出条按薄，逐块如法待用。将搓好的椒盐坯料，放笼中蒸二十分钟，出笼待凉后，剁成二指宽条，摆盘上桌。《金瓶梅》当中出现了如此讲究的做法，可见当时玉米的各种食用方法也已经为北方人所熟知。
由此可见，玉米和红薯在明朝中叶以后便已传入中国。明朝晚期，许多有识之士大力推广种植这两种高产作物，比如徐光启就为推广红薯种植而总结了“甘薯十三胜”进行宣传：“一亩收数十石，一也；色白味甘，于诸土种中，特为敻绝，二也；益人与薯蓣同功，三也；遍地传生，剪茎作种，今岁一茎，次年便可种数百亩，四也；枝叶附地，随节作根，风雨不能损，五也；可当米谷，凶岁不能灾，六也；可充笾实，七也；可以酿酒，八也；干久收藏屑之，旋作饼饵，胜用饧蜜，九也；生熟皆可食，十也；用地少而利多，易于灌溉，十一也；春夏下种，初冬收入，枝叶极盛，草秽不容，其间但须壅土，勿用耘锄，无妨农耕，十二也；根在深土，食苗至尽，尚能复生，虫蝗无所奈何，十三也。”
但是虽然玉米和红薯至迟在隆庆、万历年间便已进入中国，但它们也没能在“崇祯大灾”中拯救大明。主要原因是这两种作物的食用口感不如大米和面粉，特别是红薯食用之后有胀气、泛酸等不良反应，因此百姓的种植积极性不高。而到崇祯年间，全球进入小冰期，再在全国范围内，特别是最严重的陕西地区推广种植玉米和红薯，从时间上来说已经来不及了。
从中央气象局编纂的《中国近五百年旱涝分布图集》、《华北东北近五百年旱涝史料》等文献中收录的气象记录来看，崇祯大旱始于1627年（天启七年）的陕西北部，1630年（崇祯三年）扩大到陕西全境及河南，1633年（崇祯六年）扩散到京师（河北），1638年（崇祯十一年）扩散到山西、山东、南直隶（江苏安徽）。到1641年（崇祯十四年），旱灾席卷明朝十五省（两京十三布政使司）中的十二个，仅广东、福建、云南没有旱灾的记录。从形势上来看，此时北方各省的旱灾已持续十年以上，陕西的极旱已经持续了近十五年，这些地方的大量饥民已经变为流民或参加起义军，而且外有清军不断犯境。即使明朝中央政府有心，也已不具备在这些受灾省份推广种植红薯和玉米的条件了。
马铃薯在欧洲的境遇也与红薯和玉米在中国的遭遇相似。它在十六世纪下半叶就被西班牙人带回欧洲，并且传播开来，但是在此后将近一个半世纪的时间里，欧洲对马铃薯的消费量并不是很大。直到十八世纪初欧洲因工业革命、医学技术改善、经济进入良性发展等原因而发生人口膨胀，马铃薯才成为重要的粮食作物。
康熙“滋生人丁永不加赋”和雍正“摊丁入亩”，这两项政策是清朝中叶发生人口爆炸的根本原因，而与红薯和玉米的大面积种植无关。换句话说，高产作物的推广并非导致人口爆炸的原因，而是反过来，人口爆炸刺激了高产作物的推广。“滋生人丁永不加赋”和“摊丁入亩”导致人口增加，再加上清朝时期大片良田改种商品价值更高的烟草、棉花等经济作物，进而导致粮食压力增大。红薯、玉米、以及后来传入的马铃薯，这三种“美洲高产作物”的种植规模才逐步扩大。
但是从推广高产作物的过程来看，也并非一帆风顺，仍需要朝廷的介入和干预。以红薯为例，它虽然在乾隆八年即已传入河南，但乾隆五十年仍需要皇帝亲自叮嘱河南官员推广种植。比如乾隆五十年六月庚寅上谕军机大臣等：『闽省地方向产番薯一种，可充粮食，民间种者甚多。因思豫省近年屡经被旱……番薯既可充食，又能耐旱，若以之播种豫省，接济民食，亦属备荒之一法……著传谕军勒浑，即将番薯藤种多行采取，并开明如何栽种浇灌之法，一并由驿迅速寄交毕沅，转饬被旱各属，晓谕民人依法栽种。』
与玉米和红薯相映成趣的是占城稻在中国推广普及的历程。宋真宗时遣使至占城，取稻种三十石种于福建（也有研究者认为占城稻进入中国的时间可能更早，甚至在宋朝建立之前）。因其耐旱，大中祥符五年又取稻种三万石，分种于江淮、两浙。当时的中国晚稻（如红莲稻）自播种至成熟需150天，粒肥而香；占城稻只需100天（后缩短至60天）即成熟，但单产量低，且味道不好，属于下等米，只供农民食用，或用做军粮、马料。而正赋（上供米）仍征收宋朝本国的晚稻粳米。宋朝官米（以及地主租米）只收晚稻粳米的另一个原因是占城米不耐储存，容易腐烂变质。
由此可见，在选种育种技术相对落后的古代，粮食作物的“产量高”与“口感好”这两个特征就像跷跷板的两头，很难两者兼顾。在正常年景，农民肯定会优先选择种植口感更好而产量偏低的粮食作物，在缴纳租赋及市场出售时，这类粮食也更受欢迎。甚至在今天来说，袁隆平培育的几种杂交“超级稻”虽然产量高，但是由于属于籼米，对于吃惯了粳米的消费者来说口感并不是很好，所以在2010年之前并没有得到大面积的推广（“超级稻”种植需要高水高肥，以及对某几种疫病缺乏抵抗力，也是两个主要原因）。
从营养价值的角度分析，每100克主要粮食作物所含的食物营养值如下：
大米：碳水化合物28.1克，脂肪0.8克，蛋白质2.69克；热量130大卡；
小麦：碳水化合物71.2克，脂肪1.54克，蛋白质12.61克；热量327大卡；
番薯：碳水化合物20.1克，脂肪0.1克，蛋白质1.6克；热量86大卡
玉米：碳水化合物18.7克，脂肪1.35克，蛋白质3.27克；热量86大卡；
马铃薯：碳水化合物17.5克，脂肪0.1克，蛋白质2克；热量77大卡。
后三种“美洲高产作物”在蛋白质和热量方面比不上大米和小麦这两种主要粮食作物，口感上也略逊一筹。当然，粮食安全是攸关国家战略安全的重大问题，“有没有得吃”的考虑肯定要优先于“好不好吃”。中国农业部在2016年发布《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》，提出将马铃薯作为主粮产品进行产业化开发，预计到2020年马铃薯种植面积扩大到1亿亩以上，适合主食加工的品种种植比例达到30%、主食消费占马铃薯总消费量的30%。马铃薯将成为稻米、小麦、玉米之外中国的第四大主粮作物。届时北方人餐桌上的土豆馒头、土豆面条、土豆面包，将和南方人餐桌上的“超级稻”籼米一样，成为应对大规模粮食危机的制胜法宝。
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