形态特征
大蒜為弦線狀淺根性根系，無主根，主要根群分布在5~25cm内的土層中，橫展直徑為30cm。在植物形态學上，鱗莖本身是由變态枝條發育而來，其節間短縮為―“鱗莖盤”，莖盤的基部和邊緣着生根系，其上部長葉和芽的原始體。經過花芽分化後，頂芽形成花薹，側芽膨大形成蒜瓣。大蒜的繁殖方式為無性繁殖，繁殖器官為母體上的一個側芽，即鱗芽。一個成齡的大蒜植株，由根、假莖、葉、花薹、鱗莖等組成。
大蒜的葉包括葉身和葉鞘。葉鞘呈管狀，在莖盤上環狀着生。多層葉鞘相互抱合形成假莖，具有機械支撐和向鱗莖輸送營養物質的作用。
大蒜的花薹由花軸和總苞兩部分組成。總苞中着生花和氣生鱗莖，但多數品種的隻抽薹不開花或雖可開花但發育花器官發育不完全，不能形成種子。一般品種在總苞能形成數個或幾十個氣生鱗莖，氣生鱗莖可用于繁殖大蒜植株，當年一般形成獨頭蒜，用于獨頭蒜的農業生産。再利用獨頭蒜播種即可獲得分瓣均勻、個頭大且營養品質優良的鱗莖，通過這種有性繁殖方式來生産大蒜，即可消除大蒜長期生産積累的毒素，又可提高大蒜種性和蒜種活力，實現蒜種的複壯，增加産量，提高品質。
大蒜的鱗芽又叫蒜瓣，在植物學上是短縮莖盤的側芽，是大蒜的營養貯藏器官和繁殖器官。鱗芽是由兩層鱗片和一個幼芽組成的。鱗芽着生在短縮莖上，大瓣品種多集中于靠近蒜薹的1~2片葉腋間，一般每個葉腋發生2~3個鱗芽，中間為主芽，兩旁為副芽，主、副芽均可肥大形成産品器官鱗莖；小瓣品種主要在1~4個葉腋形成鱗芽，每一葉腋形成3~5個鱗芽，形成的蒜瓣數多且個體較小，外層鱗芽大于内層鱗芽。
根據蒜瓣在莖盤上排列的輪數，可分為2種類型：一種在莖盤上交錯排列一輪蒜瓣，一般為4~15個蒜瓣，這種蒜種多為大瓣品種，如紫皮蒜；另一種是在莖盤上排列兩輪及以上的蒜瓣，一般為20~35個蒜瓣，多為小瓣品種，如狗牙蒜。
栽培技術
播種準備
為防止大蒜在嚴寒冬季被凍死，生産蒜頭要選擇大頭、少瓣、抽薹力弱、休眠期長、蒜頭重50g以上的品種，生産蒜薹則選擇抽薹早、薹粗長的品種，播種時期選擇每年的9月下旬至10月上旬播種，以大蒜能夠在越冬前長到5~6片葉為佳，以減少凍害的發生。
播種
蒜頭在土壤中生長、膨大，因此要選擇土壤疏松、地勢一燥平坦，排灌方便、富含有機質的肥沃的保肥水能力強的砂壤地塊進行栽培。大蒜是懸狀須根，根主要分布在5~25cm土層中，大蒜根系吸水肥能力較弱，播種前要求深耕、精細整地，深翻土壤30~40cm，整平土壤作畦，畦寬3m，且播種前，撒施基肥，一般施充分腐熟的優質有機肥3~4m³/667㎡+尿素450kg/667㎡+磷肥450kg/667㎡+鉀肥525kg/667㎡，施肥過程中切記化肥避免用量過大，以免抑制大蒜生長，影響産量，同時有機肥一定要充分腐熟，以避免生肥發酵燒傷蒜根，并引發蒜蛆等蟲害的發生。規模化栽培時，播種一般适宜深度為3~4cm，密度為行距16~18cm，株距8~12cm左右，667㎡栽4萬株上下。大蒜播種方法有插種和開溝播種兩種。
田間管理
追肥：①幼苗期：每667㎡施入複合肥15~20kg以補充底肥不足。②花莖伸長期：每667㎡追肥複合肥15~20kg，确保養分充足，促使其旺盛生長。③蒜頭膨大期：蒜薹收獲後，蒜頭收獲前結合灌水每667㎡追施大蒜專用複合肥10~5kg，以确保豐富的養分促進蒜頭膨大。
澆水：①大蒜播種後，保持土壤水分充足、且不積水，确保出苗整齊。②幼苗期，根據土質灌水1~2次，促進根系發育，培育壯苗增強幼苗抗寒性。③花芽、鱗芽分化期，及時澆返青水。④蒜薹伸長期，加強肥水管理，要連續澆水，保證畦面不幹，以水促薹促進葉片生長，蒜薹采收前2~3d停止澆水，增加韌性，以利采薹貯運。⑤蒜頭膨大期，在蒜薹收獲後澆水，保持畦面不幹，忌曝曬，防蒜頭灼傷，直到收獲前5d停止灌水，促進葉部的同化物質加速向蒜頭轉運。
其他：在各生育期及時除草。
生長發育
生長發育周期
大蒜的生育周期的長短，因播種期不同而存在很大的差異。春季播種的大蒜生育期較短，一般為90~110d；秋季播種的大蒜因要經過一定天數的低溫春化，生育期一般長達220~280d。大蒜一般以鱗莖作為繁殖材料，大蒜一般以鱗莖作為繁殖材料，其生育過程可分為6個時期，即發芽期、幼苗期、鱗芽及花芽分化期、花莖伸長期、鱗莖膨大期和休眠期。此外，用氣生鱗莖繁殖時，地下鱗莖成熟後還有一個氣生鱗莖膨大生長期。
從播種至基生葉長出土面為止的時期為萌芽期，一般大蒜播種10~15d後全部發芽，萌芽期的根部主要進行縱向生長，最長根達1cm以上，發根數多達30餘條。從第一片真葉展開至花芽及鱗芽分化開始的時期為幼苗期，春播大蒜隻需25d就可度過幼苗期，秋播大蒜包括越冬期，要經過長達5~6個月的營養生長為鱗芽和花芽分化奠定物質基礎。鱗芽及花芽分化期植株營養體充分生長，根系生長增強，株高和葉面積增長加速，營養物質積累增加，為蒜薹和鱗莖的生長奠定物質基礎。花芽分化結束後，蒜薹迅速生長，鱗芽也開始膨大，葉面積和植株生長量達到最大值，營養生長與生殖生長并進，這一時期是産品器官形成發育的關鍵時期，要保證充足的肥水。蒜薹采收後，大量的營養物質向鱗莖轉移，鱗莖迅速膨大。鱗莖發育成熟後，進入長達2個多月的生理休眠期。
環境要求
大蒜喜好冷涼，較耐低溫。要求較高日照和高溫促進花芽及鱗芽分化。此外，大蒜生長以砂質壤土最好，在砂土中生長的大蒜辣味濃，但質地松，不耐儲藏。大蒜根淺，根毛多，根系吸水、肥能力較弱，所以不耐旱，在不同的生育期，大蒜對土壤濕度的要求各不相同。萌芽期要求較高的土壤濕度，促進發根發芽；幼苗期水分不能過多，防止幼苗徒長，促進根系的縱向生長；退母後、鱗芽及花芽分化期要求較高的土壤濕度；鱗莖膨大期，應降低土壤濕度，避免鱗莖外皮腐爛變黑。
分類
大蒜按照蒜瓣大小分類法可分為大瓣蒜和小瓣蒜；按照大蒜鱗莖外皮顔色分類法可分為紫皮蒜和白皮蒜；按照大蒜鱗莖解剖分類法可分為單層蒜衣變種和雙層蒜衣變種；按照生态适應性分類法大蒜可分為低溫敏感型、低溫中間型、低溫遲鈍型。
起源
大蒜起源于中亞和地中海地區，漢朝時期被引種到中國，9世紀傳入日本和南亞地區，16世紀前葉在非洲和南美洲出現栽培，18世紀傳入北美洲，現已在世界各地廣泛栽培。近年來，中國大蒜種植和加工産業發展迅速，主要生産區有山東、江蘇、河南、四川、陝西等。2016年中國大蒜種植面積達791257hm²，産量達21197131t，均位于全球第一。
化學成分
大蒜所含化學成分十分複雜，除大蒜特有的活性物質含硫有機化合物之外，還含有豐富的多糖、蛋白質、揮發油、氨基酸、維生素、皂苷類化合物、黃酮類化合物、多酚類化合物、凝集素、前列腺素、生物活性酶以及豐富常量和微量元素等物質。大蒜所含有的這些複雜的成分是大蒜藥理活性的物質基礎。
營養價值
大蒜營養成分相當的豐富，而且還具有很好的食療以及藥用價值。大蒜鱗莖中含有豐富的蛋白質、低聚糖和多糖類、另外還有脂肪、礦物質等。100g新鮮大蒜含蛋白質為4.4g、脂肪為0.2g、碳水化合物為23g、粗纖維為0.7g、灰分為1.3g。大蒜中還含有豐富的含硫化合物，其中大蒜素具有殺菌、抑菌、抗癌、抗衰老等醫療保健功能。大蒜素的前體物質是蒜氨酸。大蒜中的蒜氨酸以穩定無臭的形式存在，在蒜氨酸酶的催化下形成無色油狀物大蒜素。近年來，人們越來越重視大蒜。大蒜制品也成為當今世界被人們最推崇的保健食品之一。自從19世紀巴斯德明确的提出了大蒜素具有一定的抗菌活性後，許多學者對這方面的研究産生了興趣，由于大蒜素具有殺菌力強，抗菌譜廣的特性，因此大蒜素也被稱為“植物性天然廣譜抗生素”。近年來，國内的外學者對大蒜素在醫藥以及畜牧業等多個領域進行了研究。
藥理作用
（1）具有廣譜抗菌滅菌和消炎作用，有很強的抗病毒能力，其中活性成分大蒜素在醫藥上已用于臨床；
（2）提高免疫功能，抗腫瘤。大蒜中的含硫有機物等功能成分不僅能抑制緻癌物質亞硝胺類在體内的合成，而且對腫癌細胞有直接殺傷作用；
（3）保護心血管系統：抗高血脂和動脈硬化、抗血小闆聚集、增強纖維蛋白溶能活性和擴張血管産生降壓作用；
（4）活化細胞，促進能量産生，加快新陳代謝，擴張血管，改善血液循環，緩解疲勞等作用；
（5）保護肝髒調節血糖水平，降低血粘度、預防血栓。大蒜不僅具有獨特的藥理活性，而且無過敏反應、無副作用、無毒性，已經成為重要的保健食品之一，在生物醫藥領域具有很大的開發潛力。
産業現狀
國際上大蒜種植面積較大的國家主要有中國、阿根廷、韓國、印度、美國、法國和西班牙等幾個國家。我國是世界上最大的大蒜種植和出口國，大蒜是我國重要的農作物品種之一，大蒜及其制品是人民群衆喜歡的傳統調味食品。大蒜在我國已經有2000多年的栽培種植曆史，不僅栽培曆史悠久，而且栽培面積大、産量高。大蒜種植區廣泛分布在山東省金鄉縣、蘭陵縣和廣饒縣、河北永年縣、河南省杞縣、蘇北大豐市、四川省彭州市、雲南省大理白族自治州和新疆等大蒜産區。
大蒜是季節性非常強的農産品，雖然新鮮大蒜通過冷藏貯存可以适當延長其保鮮期，但最長也隻能推遲到第二年的新蒜上市，否則将失去商業價值。我國大多以新鮮大蒜銷售為主，大蒜深加工産品很少，經濟效益相對較低。大蒜的銷售渠道主要依賴蒜頭出口，國内大蒜總量的70%~80%通過冷藏出口到海外超市銷售，國内超市銷售約5%，其餘的20%小蒜和殘次蒜通過加工成蒜片蒜粉等大蒜制品消化掉。大蒜精深加工鍊條中的高端産品如天然大蒜素、蒜氨酸等醫藥和保健品，在國内剛剛處于起步階段，有非常大的發展空間。如何利用我國豐富的大蒜資源，通過精深加工将其轉化為醫藥和保健品，提高大蒜的附加值，延伸大蒜産業鍊條，将其資源優勢轉化為産業強勢，是一項十分迫切的研究課題，對于推動我國大蒜産業可持續發展具有十分重要的現實意義。
大蒜類藥物和保健品的研發屬于天然藥物領域，活性物質提取分離技術和藥用植物原材料資源問題是制約其産業化的關鍵因素。一方面由于大蒜中大蒜素、蒜氨酸等活性物質含量少，提取分離困難；另一方面雖然我國大蒜産量大，但由于近年來大蒜市場價格波動較大，單純以大蒜為原料提取藥用成分原材料成本高，緻使從事天然大蒜素等活性物質提取的企業利潤微薄。蒜片加工廢水除大蒜素、大蒜多糖外還含有蒜氨酸、大蒜皂苷、大蒜黃酮等，是食品加工業非常特殊的高濃度廢水，COD高達數萬毫克每升。大蒜加工廢水污染問題已經成為我國大蒜産業發展的瓶頸，也是環境保護急需解決的問題。
病蟲害防治
病害
葉枯病
農業防治：選用抗病品種，加強田間管理，施足有機肥，提高大蒜植株抗病能力；實行輪作種植，改變蟲源、菌源寄主環境，以減少病蟲害；并控制好溫度，降低田間空氣濕度，預防病害；及時清除病株殘體、集中燒毀或妥善處理殘株落葉等方法隔斷病蟲害寄主。
化學防治：播前使用50%的多菌靈可濕性粉劑拌種、浸種；蒜株上部病葉率達5%時，使用70%百菌清可濕性粉劑500~600倍稀釋噴霧，7~10d/次，連續使用2~3次。
白腐病
農業防治：加強田間管理，采用覆蓋地膜，輪作種植，增強大蒜植株抗病能力，集中燒毀或妥善處理病株殘體等方法。
化學防治：發病初期，使用50%多菌靈可濕性粉劑500倍稀釋噴霧，10d/次，連續使用2次。
鏽病
農業防治：加強田間管理，輪作種植，集中燒毀或妥善處理病株殘體等方法。
化學防治：發病初期，使用15%粉鏽甯可濕性粉劑500倍稀釋噴霧，10~15d/次，連續使用2~3次。
軟腐病
農業防治：加強田間管理，降低濕度，輪作種植，集中燒毀或妥善處理病株殘體等方法。
蟲害
蒜蛆
農業防治：在大蒜葉上和根部撒草木灰，能有效防蟲和增産。
化學防治：用80%的敵百蟲粉劑拌種；90%敵百蟲粉劑800~1000倍稀釋噴霧，防治早期幼蟲。成蟲盛發期防治方法是90%敵百蟲800~1000倍稀釋噴霧，7d/次，連續使用2~3次進行防治。
蔥薊馬
農業防治：合理施肥，增強植株抗性，收獲後要徹底清園，清除雜草和病株殘體，隔斷病蟲害寄主。
化學防治：用50%辛硫磷乳油1000倍倍稀釋噴霧，或25%三氟氯氰菊酯乳油3000倍倍稀釋噴霧，7~10d/次，連續使用2~3次進行防治。
貯藏方法
貯前處理
大蒜貯藏條件：溫度-2.5℃左右，相對濕度70%~75%，氣調貯藏中，氧氣濃度3%~5%，二氧化碳濃度10%左右。
貯前晾曬：經晾曬的大蒜外部鱗片逐漸幹枯成膜質狀，能防止内部水分散失和外部水分滲入，有利于休眠和貯藏運輸。晾曬期需要26~35℃高溫，晾曬時應使大蒜莖葉蓋住蒜頭，即隻曬莖葉不曬蒜頭，曬的過程中要時常翻動，一般晾曬2~3天後，用刀削去須根，可轉到陰涼處晾幹，此期間要注意通風，防止内部發熱、黴變。待基本晾幹後，再剪去莖葉，剝去浮皮。進一步晾曬時，需把蒜頭攤在席子上，防止在陽光下曝曬。
抑制發芽：
抑制大蒜貯藏期發芽外部條件：①低溫低濕；②高溫低濕（貯藏溫度32℃以上，相對濕度60%以下）；③低氧高二氧化碳含量氣調環境（氧氣濃度不低于2%，二氧化碳濃度不高于12%）；④采前田間噴灑青鮮素（在收獲前1~3天，采用濃度為0.2%~0.4%青鮮素田間噴灑，噴後24小時内遇雨應重噴）；⑤輻射處理（用80~150戈瑞的伽馬射線輻照處理）。生産中常采用冷庫低溫低濕貯藏，或經輻射處理後再冷庫貯藏。
貯藏方法
挂藏法：大蒜晾幹後，經挑選，剔除機械傷、腐爛或皺縮的蒜頭，編成辮子。夏秋之間放在臨時晾棚、冷房或通風貯藏庫内，冬季要避免受潮、受凍。也可将蒜頭假莖用鐵絲串起來，懸挂在通風保溫處，使蒜頭自然風幹。
窖藏法：選擇地勢較高、幹燥、土質堅厚、地下水位低的地塊挖窖。在窖内安設通風道，窖藏期間要定期檢查，随時除去腐爛或變質的蒜頭。此法利用窖的低溫、低濕等條件使大蒜有一個穩定的貯藏環境。
冷庫貯藏法：入庫前先對大蒜預冷降溫，當大蒜體溫接近0℃時，便可入庫貯藏。貯藏時将蒜頭擺放在架子上，以便通風。要點是入庫後及時控制庫内溫度，保持庫溫均勻一緻。根據包裝和堆碼方式的不同，庫溫可控制在-1~3℃之間。
射線照射貯藏法：此法适合工廠化貯藏。輻射保藏食品，主要是利用钴-60發生的伽馬射線。用钴-60發生的伽馬射線照射蒜頭，除可抵制發芽外，還能殺蟲滅菌，钴-60劑量為2.85~5.16庫倫/千克。一般可貯藏半年左右，損耗明顯降低，貯效很好。
世界紀錄
最長的大蒜串：匈牙利的蒜串是之前的雙倍，婦女們在國際馬卡洋蔥節上編織了255米長的大蒜串，由6800個大蒜組成。
食物營養成分
