豆类(8)

第十章豆类第一节绪论豆类作物种类繁多，计有60～70种。

我国栽培的食用豆类有：大豆（黄豆）、蚕豆（大豆）、小豆、豌豆、绿豆、红小豆、虹豆、扁豆、鹰嘴豆等。

我国豆类作物的栽培历史悠久。

古代劳动人民早已从生产实践中认识到了豆类的营养价值和增加土壤肥力的意义。

大豆原产于我国，是我国古老的栽培作物之一，至今已有五千多年的栽培历史。

近年来，随着食品工业和轻工业的迅速发展，豆类作物已成为当今世界发展最快的作物。

1豆类作物在国民经济中的意义1.1子实营养丰富豆类作物的种子含蛋白质均在20%以上，而水稻为7.5%、小麦11～14、玉米10、花生30、大豆33～45，高于所有作物。

豆类蛋白质中人体必须的氨基酸种类齐全，属于完全蛋白，易被人体吸收，是人类植物性蛋白的主要来源。

大豆的价值可与肉、鱼、蛋等食物相媲美，是能代替动物性食物的植物产品。

同时还有丰富的钙、磷、铁等矿物盐。

钙含量比小麦高12倍，磷比小麦高2倍，铁比小麦高2.6倍，这些矿物盐是保证人体正常神经和筋肉活动、骨胳形成以及含量较少外，其它维生素（Vat.）含量非常丰富。

属碳水化合物代谢所不可缺少的。

大豆除Vc于Vat.B族的胆醇、脂醇含量特别高，它们对防止脂肪肝和肝萎缩硬化有良好的治疗作用和效果。

大豆所含碳水化合物与禾谷类不同，淀粉含量少，可作为宜食低淀粉食物的病人如糖尿病患者的良好食品。

大豆作为我国人民主副食对增进身体健康起着重要作用。

1.2大豆是主要的油料作物之一大豆、花生、油菜、芝麻为我国四大油料作物。

在世界油料作物中大豆重要地位。

长期以来是我国东北以及花北地区的主要食油。

大豆含油率20%左右，油质较好，只含脂醇，不含胆固醇，可代替肉类，防止血管硬化。

1.3豆类作物是养地作物，在轮作倒茬中占有重要的地位⑴根与根瘤共生固氮，大豆每亩可固氮6-6.5㎏。

⑵茎叶繁茂根系发达，翻刈后能增加土壤有机质及N、P、K等营养元素，是优质的绿肥作物。

⑶豆饼富含N、P、K等营养元素，是优质的肥料，果农、瓜农、菜农用豆饼来提高瓜果蔬菜的产量和质量。

1.4豆类作物是良好的饲料。

豆类作物茎叶蛋白质含量达8～10%，比禾谷类秸杆高2～4倍，大豆豆饼含蛋白质42.7～45.3%，脂肪2.1～7.2%，碳水化合物22.4～29%，纤维素4.8～5.8%，又富含Vat和Ca质，是牲畜的良好饲料。

1.5豆类是重要的出口物资，是食品工业、轻化工业的重要原料。

大豆、蚕豆、红小豆是我国重要的出口农产品。

我国大豆曾是出口农产品中最多的一种。

我省临夏甘南等地洲的蚕豆产量高。

品质好，在国际上享有很高的声誉。

在食品工业中可制豆腐、代乳粉、人造黄油，工业上用大豆油作油漆、油墨、甘油、人造纤维、人造羊毛、胶卷等。

2豆类作物的分布或主产区（略）第二节豆类作物的主要特征特性1豆类作物的主要特征特性食用豆类作物属于豆科、蝶形花亚科。

1.1植物学特征（1）果实和种子果实为荚果，所含种子数因种类而异。

如大豆1-4粒，多为2-3粒，扁豆2-3粒，豌豆4-8粒。

种子有圆形、椭圆形和肾脏形（蚕豆）等。

由种皮和胚组成。

胚是由两片肥厚的子叶和胚芽、胚轴、胚根组成。

子叶是贮存养料的器官，含有丰富的蛋白质、油脂等。

是种子萌发和幼苗生长初期的养分来源。

胚乳退化。

种皮上有一个明显的脐，是种子脱离珠柄后留下的痕迹。

种脐的大小、颜色（无色或浅色的最受市场的欢迎）、形状以及在种子上的位置依品种而不同。

豆类作物的种皮较厚而硬，常有硬实现象（也叫铁子）。

硬实种难于吸水膨胀，很难发芽，播前碾压、摩擦来擦破种皮，以利吸水发芽。

硬实现象在牧草种子中严重。

豆类种子的大小常以百粒重表示，如大豆：百粒重<14g为小粒种，14-20g为中粒种，20g 以上为大粒种。

颜色有黄、青、灰、褐、黑等。

（2）根为直根系，由主根、侧根及根毛三部分组成。

主根粗大入土深1m左右，侧根发达。

根系主要集中在20-25cm的土层中。

特点是有根瘤。

根瘤内有根瘤菌与豆类作物共生，因根瘤菌是好气性微生物，故靠近地表的根瘤菌多，深层较少。

其大小、形状因作物种类而不同，一般说来，发育良好，个体较大，呈粉红色的根瘤，其固氮能力较强。

（红色是红色的豆血红蛋白的颜色，它在根瘤中起调节氧的缓冲剂作用，它向类菌体提供低浓度和高流量的O，这是进行固氮作用的必要条件之一，固2氮酶在氧压较高时失活）。

为了促进根系和根瘤菌的生长发育，要求适当深耕，精细整地，勤中耕，以保土壤疏松，通气良好。

（2）茎多数属于草质茎，较软，中空。

只有大豆茎木质化程度较强。

大多为圆形，但蚕豆为方形。

按茎的生长习性不同，可分为直立型、蔓生型、攀缘型三种。

直立不倒，分枝及结荚部位稍高、株型紧凑的品种，便于机械化作业。

茎秆柔弱、枝叶繁茂的品种多用于饲料及绿肥种植。

（3）叶由子叶和真叶组成。

第一对真叶为单叶，第三及以后的叶为复叶，互生或对生，有叶柄和托叶。

按复叶的形状可分为三类：1、）三出复叶：大豆、小豆、绿豆、菜豆等。

（发芽时下胚轴有延伸，子叶出土，要浅播）2、）掌状复叶：羽扇豆。

（发芽时下胚轴有延伸，子叶出土，要浅播）3、）羽状复叶：蚕豆、豌豆、箭舌豌豆等。

（子叶不出土）有的叶轴末端的小叶变为卷须，有攀缘性，如豌豆。

有的变为刺状，如蚕豆。

（4）花花着生在叶腋间的花梗上，为总状花序。

蝶形花。

由两个苞片，小呈管状，5个萼片，下部联合成管状，上部裂开，一枚旗瓣，两枚翼瓣和两枚龙骨瓣组成。

花冠有白、红、黄、紫等色，雄蕊10枚，9枚基部联合，一枚分离，称二体雄蕊。

雌蕊一枚，子房上位。

一般自花授粉，也有异花授粉的，如蚕豆。

1.2生物学特性（1）生育时期的划分将全生育期划分为五个生育时期：种子萌发出苗、幼苗生长、花芽分化、开花结荚、鼓粒成熟。

（2）对外界环境的要求①需水特点豆类作物有两个需水高峰：种子萌发期和开花结荚期。

因种子含有丰富的蛋白质，亲水性强，所以需水多。

种子发芽吸水比禾谷类高出一倍。

如蚕豆吸水占种子重量的88.3%，豌豆为98.5%，大豆为120-140%，扁豆为112.6%，因此，播前要注意整地保墒。

开花结荚期是豆类作物的需水临界期。

因为这时一方面进行旺盛的营养生长，另外开花授粉，形成荚粒，需大量水分。

如此时受旱，则花荚脱落增加，产量下降。

豆类作物又是不耐涝的作物，土壤湿度太大或地面积水，影响根系及根瘤的发育，雨后或灌水后必须注意排水。

不同的豆类作物需水也有差异。

如扁豆耐旱力较强，而蚕豆、豌豆则喜湿润，不耐旱，因此其分布也不同。

②对温度的要求根据豆类作物对温度的不同要求，可分为春拨和秋播两种类型：春播型：如蚕豆、豌豆，发芽最低温1-4℃，在较低温度下通过春化阶段，耐低温性较强，开花结荚以15-22℃为适宜，26℃以上对生长发育不利“蚕豆种在冰茬上，豆荚结在根根上”。

秋播型：如大豆、小豆，发芽最低温8-10℃，在较高温度下通过春化阶段，耐低温性能较弱，开花结荚以18-25℃为宜，16℃以下对生长发育不利。

③对日照的要求根据对日照长短不同的要求也可分为两类：春播：蚕豆、豌豆为长日照作物，延长光照可提前开花结实；秋播：大豆、小豆为短日照作物，缩短光照可提前开花结实。

这对引种很重要，短日照由南向北引种时，生育期延长，一般应选早熟品种，长日照豆类由南向北引种时，生育期缩短，一般应选晚熟品种。

2根瘤菌与根的共生特性和根瘤菌固氮2.1根瘤菌根瘤菌是一种秆状细菌，随着根瘤的发育，逐渐变为粗秆状或球状，有时一端膨大或分叉，成为梨形、棒槌形、“T”、“Y”，这些形态称为类菌体---具有固氮酶、钼铁蛋白和铁蛋白，并被固定转化---这种固氮特性叫有效性。

根瘤菌的突出特点之一是能能吸收空气中的分子态N2够进入豆科作物根内，在其中繁殖，并形成根瘤，即具有感染性。

根瘤菌的各个菌株都只能感染一定的豆科植物，有的菌株只感染一种豆科植物，而有的可感染多种植物，这是它的专一性。

2.2共生特性根瘤菌侵入根后大量繁殖，形成根瘤，进行固氮，供给豆类作物，它可提供豆类作物一生所需氮的1/2—3/4，其中开花期固氮能力最强。

豆类作物以其光合作用所形成的碳水化合物（酮类及其它物质）作为根瘤菌的营养（大豆12%的光合产物供根瘤生长），所以它们是共生关系。

并且它们各自的生长发育或固氮能力受彼此发育的影响。

2.3根瘤菌固氮根在生长发育过程中分泌一些物质刺激根瘤菌繁殖，根瘤菌将根分泌的色氨酸转化为β—吲哚乙酸等，刺激根毛卷曲，在根瘤菌的作用下，根毛细胞壁变软，同时根瘤菌侵入根毛细胞（也有通过侧根穿过表皮的裂隙部位进入的）。

侵入的部位细胞壁内陷，并开始分泌一种含纤维质的物质，将根瘤菌包围起来。

随着根瘤菌向前推进，形成一条套状的侵入线—感染和侵入线的形成。

当侵入线达到皮层3-6层细胞时，处在其前方靠近内皮层的细胞受到影响，开始分裂成为根瘤的分生组织，于是在根外就出现根瘤。

根瘤菌在细胞内大量繁殖后，转化为类菌体—它有固氮酶。

2.4固氮过程铁钼蛋白和铁蛋白组成的固氮酶系统吸收分子态N2，N2被吸收后，N原子间的三价键被破坏，然后被氨化成NH3，NH3与α酮戊二酸合成谷氨酸，以这种方式参与N代谢。

2.5根瘤菌的生长繁殖及固氮最适的土壤环境条件①通气良好。

②土壤富含P、Ca、钼、硼等矿质元素。

③中性或微酸性土壤。

④土壤持水量保持在50-60%。

⑤土温25-28℃。

3豆类作物在甘肃省的分布（略）第三节大豆（Soybean）1大豆的分布和生产概况大豆的主要生产国是美国、巴西和中国，三国占世界的94%。

单产高的国家有哥伦比亚、加拿大、墨西哥等。

2000年世界平均㎏/hm2，我国㎏/hm2。

大豆原产于我国：①栽培大豆由野生大豆进化而来，野生大豆遍及全国各地，且有进化程度不同的各种类型；②我国是世界上最早有大豆文字记载的国家；③我国发现最古老的大豆出土文物；④国外所栽大豆全由我国引入。

我国的大豆，主要集中在东北的松辽平原和华北的黄淮平原。

我省的大豆，黄河以东地区多进行春播和麦茬复种夏大豆，有的与禾谷类作物间套作；河西常与玉米等间作，多以中早熟品种为主。

常年播种面积50万亩左右，单产100㎏上下/亩。

近年来，随着商品率的提高，种植面积正在扩大。

2大豆栽培的生物学基础2.1形态特征1、茎大豆的茎包括主茎和分枝两部分，按主茎生长形态分为：①蔓生型---主茎细长，匍匐，野生大豆中较多。

②直立型---主茎粗壮直立，株矮，节间短，多为有限结荚习性品种。

③半直立型-主茎基部较粗壮，中上部细，有缠绕现象。

多为无限结荚习性品种。

大豆的分枝由主茎基部节上腋芽发育而成，中上部的芽发育成花。

据侧枝的多少又分为：①主茎型---分枝1-2个或无，荚果主长在主茎上，适合密植和机械作业。

②分枝型---分枝5个以上，荚果在主茎和分枝上，分布比较均匀。

③中间型---分枝3-4个，主茎较坚韧。