菜豆(學(xué)名Phaseolus vulgaris?L.),別名四季豆、蕓豆等,是豆科(Fabaceae) 菜豆屬一年生纏繞或近直立草本植物。菜豆原產(chǎn)于美洲,現(xiàn)已分布在世界各地,廣泛種植在溫帶和熱帶地區(qū),主產(chǎn)國有中國、美國、墨西哥等。
菜豆主根發(fā)達(dá),具根瘤。莖為草質(zhì)莖蔓。葉為羽狀復(fù)葉具3小葉?;?a href="/hebeideji/4253597060625526747.html">總狀花序,蝶形花,花萼杯狀,花冠有多種顏色,旗瓣近方形,翼瓣倒卵形,龍骨瓣伸長成一小尖喙,呈卷曲狀。雄蕊10枚,子房上位,密被茸毛。莢果呈圓筒形或長扁圓形,頂端延伸成一尖喙。種子呈腎形或卵形,具多種顏色,種臍白色。
菜豆主要分布于半干旱地區(qū)、半濕潤地區(qū)和濕潤地區(qū),其為短日照植物,喜光、喜濕潤,可耐一定程度的干旱,對光照要求較為嚴(yán)格,適宜生長在腐殖質(zhì)含量高、土層深厚、排水良好且pH值6-7的壤土上。菜豆主要采用人工授粉等人工繁殖方式。
菜豆功用價(jià)值主要有營養(yǎng)與食用價(jià)值、藥用價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。菜豆?fàn)I養(yǎng)豐富,具有較高的食用價(jià)值,可制作多種美食。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為菜豆的莢果可入藥,其性甘、淡、平,有滋養(yǎng)、利尿消腫等功效,可治療水腫、腳氣病等癥狀。菜豆可生物積累鋅、錳和鐵等元素,并對其毒性具有一定的耐受性,適合被用來修復(fù)重金屬污染土壤,還可通過共生固氮作用改善土壤和環(huán)境。
起源與傳播
菜豆起源于美洲,這一觀點(diǎn)得到了考古資料、植物學(xué)資料、歷史資料、語言學(xué)資料和現(xiàn)代分子生物學(xué)研究等多種途徑的證實(shí)??脊艑W(xué)家在南美洲的安第斯山脈發(fā)掘到最古老的菜豆殘存物,距今約10000-8000年前;植物學(xué)資料表明從墨西哥北部到阿根廷北部均有大量的野生種存在,且普通菜豆野生種與栽培種屬于同一生物種,說明栽培種是由野生種進(jìn)化而來;歷史學(xué)資料表明,16世紀(jì)的西班牙教科書中就有美洲普通菜豆的描述;印地語中有一詞匯,即普通菜豆,并解釋原產(chǎn)地為美洲,為語言學(xué)資料;現(xiàn)代分子生物學(xué)手段通過線粒體脫氧核糖核酸標(biāo)記、核酸標(biāo)記、蛋白標(biāo)記等也證明菜豆起源于美洲。菜豆馴化發(fā)生在美洲,被馴化成栽培菜豆后傳入世界各地。克里斯托弗·哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲前,僅在美洲進(jìn)行傳播,15世紀(jì)哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲后,陸續(xù)從美洲向外傳播,于16世紀(jì)初傳入歐洲,同世紀(jì)由西班牙人和葡萄牙人把菜豆帶到非洲、印度。據(jù)推斷,中國普通菜豆是15世紀(jì)直接從美洲引入,可能首先在貴州省、云南省的云貴高原引種馴化,然后向東北地區(qū)傳播。中國直到16世紀(jì)末的《本草綱目》中才有菜豆的記載,以后迅速在中國各地傳播栽培,并選育成適合于各地栽培的菜用品種。1654年,經(jīng)歸化僧隱元將菜豆由中國傳至日本。
形態(tài)特征
根與根瘤
菜豆根系為圓錐根系,主根較發(fā)達(dá),入土深度可達(dá)80厘米以上,存在側(cè)根。其根系木栓化程度較高,易發(fā)生老化現(xiàn)象,再生能力較弱。主根和側(cè)根上叢生著許多根瘤,肉紅色,固氮能力強(qiáng)。
莖
菜豆莖為草質(zhì)莖蔓,纖細(xì),光滑或被有軟柔毛,有棱,有矮生和蔓生類型。矮生類型多為有限生長型,莖直立,株高20-60厘米,節(jié)間較短;蔓生類型莖纏繞,2-4米,主莖生長強(qiáng)勢,具無限生長習(xí)性。
葉
菜豆葉為羽狀復(fù)葉具3小葉,葉柄較長,具溝狀凹槽,少毛。小葉寬卵形或卵狀菱形,側(cè)生的偏斜,長4-16厘米,寬2.5-11厘米,先端長漸尖,有細(xì)尖,基部圓形或?qū)捫ㄐ危墸欢倘崦玔7]。幼苗期是從初生真葉展開到長出4~5片三出復(fù)葉,小葉長度9.6cm。
花
菜豆花為總狀花序,腋生或頂生,總狀花序比葉短,有數(shù)朵生于花序頂部的花,花梗較短,花梗長5-8毫米,每一花梗著生2-8朵花?;榈位?,其小苞片卵形,有數(shù)條隆起的脈,約與花萼等長或稍較其為長,宿存;花萼杯狀,長3-4毫米,上方的2枚裂片連合成一微凹的裂片;花冠白色、黃色、紫堇色或紅色;旗瓣近方形,旗瓣寬9-12毫米,翼瓣倒卵形,龍骨瓣長約1厘米,先端旋卷;雄蕊10枚;上位子房,子房被短柔毛,內(nèi)含多個(gè)胚珠;花柱卷曲,花柱壓扁,柱頭頂生,密被茸毛。
果實(shí)與種子
菜豆果實(shí)為莢果,莢呈圓筒形或長扁圓形,長10-20厘米,直或略彎曲,光滑無毛,邊緣圓或凸,頂端延伸成一尖喙。嫩莢多為綠色或黃色,成熟莢有黃、褐、墨綠色、花紋等。每莢有種子4-15粒,粒間有隔膜。種子呈腎形或卵形,種皮硬,光滑,有紅、白、黃、褐、黑、白額雁等色,種臍白色,有些品種具各色臍環(huán)。
物種分布
菜豆原產(chǎn)于美洲,現(xiàn)已分布在世界各地,廣泛種植在溫帶和熱帶地區(qū)。世界主產(chǎn)國有中國、美國、墨西哥、哥倫比亞、巴西、智利、坦桑尼亞、羅馬尼亞、俄羅斯、印度等。中國各地均有栽培,主產(chǎn)區(qū)在黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、陜西省、貴州省、云南省等地。
生長習(xí)性
光照
菜豆對光照強(qiáng)度要求較高,光照充足則生長健壯。不同品種對光照長度的反應(yīng)存在差異,但多數(shù)品種對日照的長度要求不嚴(yán)格,短日照型較多,在短日照條件下,花芽分化早。
溫度
菜豆喜溫暖,不耐霜凍,對溫度的反應(yīng)敏感,溫度高,生長發(fā)育快,但也不耐高溫。菜豆發(fā)芽最適溫度為20-25℃,生長最適溫度為18-20℃,在10℃以下則生長不良。
水分
菜豆喜濕,整個(gè)生長期需要較多的水分,適宜的土壤相對濕度為60-70%。菜豆幼苗期需水較少;開花結(jié)莢期對水分要求較為嚴(yán)格,水分過多會(huì)引起漚根和落花,干旱則會(huì)引起花粉發(fā)芽率低,也會(huì)造成落花或者發(fā)生畸形。菜豆耐澇性差,田間長期積水,會(huì)造成植株萎蔫,落花落莢,甚至花莢腐爛。
土壤
菜豆對土壤要求不嚴(yán)格,以土層深厚、土壤疏松、富含有機(jī)質(zhì)、排水良好的砂壤土或壤土為宜,適宜的土壤pH值為6.2-7.0。菜豆耐鹽堿性較差,尤其不耐含氯化物的鹽堿土,土壤中含鹽量達(dá)到1000毫克/千克時(shí),則會(huì)生長發(fā)育不良。
繁殖方式
自然繁殖
菜豆為自花授粉作物,自然雜交率小于1%,在開花前數(shù)天自行閉花授粉。花在現(xiàn)蕾后經(jīng)5天左右開始開花,一般自凌晨開始開花,早晨5-7點(diǎn)為開花最盛時(shí)段,10點(diǎn)以后少有開放。陰雨天開花時(shí)間推遲。開花順序由下而上,同一花序內(nèi)的基部花先開,直至頂端?;ǚ郯l(fā)芽的最適溫度為20-25℃,雌蕊在15-40℃的范圍內(nèi)均可以正常受精卵,但以17-23℃為宜,經(jīng)2小時(shí)即可完成受精過程,授粉后4小時(shí)受精率達(dá)80%左右。菜豆的成莢率僅有20%-50%。
人工繁殖
菜豆人工繁殖包括人工授粉和播種繁殖。人工授粉時(shí),通常選擇盛花期植株上當(dāng)天開放的新鮮花朵作為父本,選擇生長盛期植株上的花序作為母本,應(yīng)提前將鑷子進(jìn)行消毒處理;授粉時(shí),溫度盡量保持在18-25℃,22℃為莢用菜豆成功授粉的最適溫度,當(dāng)溫度超過22℃,隨著溫度升高,授粉成功率會(huì)下降。播種繁殖主要以種子播種為主,直播是播種最常用的方式,也可用溫床或塑料薄膜覆蓋催芽育苗移栽。在中國,東北地區(qū)、西北和華北北部蔓生種為春夏播,矮生種生育期短可分為春、秋兩季,其他地區(qū)不論是矮生種還是蔓生種都分春、秋兩季栽培,但以春季栽培為主。
栽培技術(shù)
菜豆主要栽培技術(shù)如下:
首先,選擇適宜的品種,并對種子進(jìn)行前期處理,如曬種、浸種和藥劑拌種等,提高種子發(fā)芽率和防治一些病蟲害。然后選擇土層深厚、疏松肥沃、通透性良好的土壤,進(jìn)行整地和施基肥,基肥要與土壤充分拌勻,以免爛種燒苗。整地結(jié)束后,進(jìn)行起壟、播種或移栽。
其次,做好田間管理工作,適時(shí)中耕除草、澆水、合理追肥。追肥時(shí)應(yīng)掌握“花前少施,花后多施,結(jié)莢盛期重施”的原則,在氮肥使用上苗期應(yīng)少量,抽蔓期至初花期要適量,生長旺期應(yīng)控制施用;開花結(jié)莢后要增施磷、鉀肥和進(jìn)行根外追肥。在進(jìn)行追肥的同時(shí),封行前要結(jié)合除草進(jìn)行中耕,以保持土壤疏松,利于根瘤菌生長,中耕以先深后淺為原則,以免損傷根系。當(dāng)菜豆植株開始抽蔓時(shí),可以采用“人”字形或直籬形搭架、引蔓,引蔓后要進(jìn)行基部打芽、蔓腰打杈、主蔓“打頂”等方式整枝。另外,還要做好病蟲害防治工作,菜豆常見的病害有枯萎病、炭疽病、菌核病、根腐病、灰霉病、猝倒病等,常見的蟲害有蚜蟲、豆莢螟等,可通過一些化學(xué)農(nóng)藥如多菌靈可濕性粉劑、托布津可濕性粉劑等,或者是物理方法如黃板等進(jìn)行有效防治。
最后,適時(shí)收獲。菜豆一般取嫩莢食用,應(yīng)在果莢充分伸長、莢壁未變粗硬時(shí)及時(shí)采收,采收過遲則纖維增加,莢變粗硬,品質(zhì)變劣,影響口感。
功用價(jià)值
營養(yǎng)與食用價(jià)值
菜豆?fàn)I養(yǎng)豐富,鮮嫩菜豆富含蛋白質(zhì)、脂肪和糖類,以及鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2、維生素c,以及人體所需的氨基酸等,同時(shí)菜豆也是典型的高鉀低鈉蔬菜。
菜豆具有較高的食用價(jià)值,可經(jīng)過多種烹方法制作美食,也可制作菜豆罐頭、菜干生粉等其他食品。但是菜豆也含有一些抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),如凝血素、皂苷、胰蛋白酶抑制劑等,若食用未煮熟的菜豆,會(huì)引起食物中毒。應(yīng)引起足夠重視。但是這些抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)都具有不穩(wěn)定性,菜豆烹飪時(shí)建議最好用沸水煮過,這些有毒因子就會(huì)分解釋放,從而不會(huì)對人體造成傷害。
藥用價(jià)值
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為菜豆的莢果性甘、淡、平,滋養(yǎng)、解熱、利尿、消腫,可以治療水腫、小便不利、腳氣病。
生態(tài)價(jià)值
菜豆作為豆科作物,能夠固定大氣中游離氮,通過轉(zhuǎn)化存儲在植株體內(nèi),植株含氮量較高,同時(shí)其根系發(fā)達(dá),生長時(shí)能夠改善土壤孔隙、容重等物理性狀。
參考資料 >
菜豆.中國植物志.2022-10-24
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菜豆花的外部特征有哪些?.種植問答網(wǎng).2023-12-23