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蕓豆(大白蕓豆和蕓豆)

來源:  |   作者:   |  發布日期: 2018-12-21   |  閱讀次數:12249次

  


多花菜豆

多花菜豆(Phaseolus multiflorus Willd),豆科蝶形花亞科菜豆屬,常異花授粉作物,因其植株開花較多,故稱多花菜豆,我國習慣上稱為蕓豆或大白蕓豆、大黑花蕓豆。英文名scarlet runner bean。多花菜豆原產中南美州海拔2000m以上潮濕冷涼的高山地帶,性喜冷涼濕潤環境,是冷涼山區栽培的耐寒豆科作物。16-17世紀首先在歐洲、非洲栽種,并很快傳入亞洲,以后再引入我國。

多花菜豆全身是寶。豆粒營養豐富,用途廣泛,是深受國內外市場歡迎的農產品;地上部的莖、蔓、葉、莢殼等副產物,含有豐富的蛋白質與碳水化合物,以及多種營養成份,是家畜的好飼料;其花有香味,是很好的蜜源植物。

 

形態特征

多花菜豆根為圓錐根系,有主根與側根,主根發達粗壯,入土深度可達150cm以上。側根入土較淺,集中在10-30cm土層內,較耐旱。根上生有根瘤,根瘤菌能固定空氣中的游離氮素。當土壤濕度大,根系生長不良時,表層土中的上胚軸,即地中莖也能長出新根。根瘤是豆科作物根系的重要組成部分,多花菜豆根瘤多集中于主根與側根交接處。一般認為多花菜豆的根瘤菌氮能力較弱,菜豆族和豇豆屬根瘤菌可與多花菜豆根系共生。根瘤菌在根瘤中固定空氣中的氮素,需要從豆科植物體內獲得能量進行生長發育,而根瘤菌所固定的氮素,又為豆類作物所利用。據研究豆類作物所攝取的氮素養分大約1/3是來自土壤,2/3是根瘤菌從空氣中固定而來。豆類作物從空氣中得到氮素養分數量相當于375kg/hm2左右的硫酸銨。由此可見,根瘤菌的活動對豆類作物的生長有重要的作用。

多花菜豆幼苗頂土能力與再生能力強。當幼苗主莖在第一對真葉下部被地下害蟲咬斷后能在子葉處的上胚軸上長出新苗。幼莖顏色有紫紅與綠兩種。幼莖顏色與花色有關,綠莖開白花,紫紅莖開紅花。幼莖色和花色是鑒別不同品種的標志之一。莖有矮生和蔓生類型,左旋性即逆時針向上攀緣生長。蔓生類型植株高大,約2-4m,具有無限生長特性,矮生類型植株矮小,約50-74cm。主蔓葉腋間抽生的側蔓稱為子蔓,側蔓(子蔓)葉腋間抽生的側蔓稱為孫蔓。主莖蔓葉腋間抽生的側蔓為一級側蔓,只要環境條件能滿足其生長需要一級側蔓葉腋間又能抽生二級,以此類推繼續無限生長。二級側蔓也能現蕾開花,但結莢率極低,一般為無效蔓,應采取措施控制其生長,減少不必要的養分消耗并增加植株透光率。

多花菜豆葉片為三出復葉,互生。三出復葉的基部兩片小葉對生小葉卵圓形或闊菱形,全緣,基部楔形或截形,頂部漸尖,葉片綠色或淺黃色,葉背灰綠色,葉長7.5-12.5cm,葉柄長10cm以上,有凹溝,疏生茸毛。幼苗子葉不出土,子葉發達,其中貯藏大量的營養,容易發芽,可適當深播。出苗時的第一對真葉為單葉,對生,以后長出的葉一般都為三出復葉,互生。

多花菜豆為腋生總狀花序。花枝細長,單生或對生,一般一個花序有10-20對小花。小基莖部有長橢圓形或三角形苞片,小花枝長0.5-1.5cm,時常扭曲、有茸毛、花萼鐘狀,由5個裂片構成,其中兩片連為一體。裂片呈三角形。蝶形花冠,旗瓣罩狀,有5片花瓣,花色一般為紅或白色,二體雄蕊(9+1),上位子房,無子房柄、內含多個胚珠。花柱卷曲,柱頭頂生,橢圓體狀,下部有腺毛。多花菜豆開花由花序下部逐漸向上,一般一朵花由開至落至見幼莢約需4天,一個花枝花期約有20天左右。當植株在2-3片落葉時便開始花芽分化,營養生長與生殖生長同時進行,因此植株開花期約需70天。多花菜豆在遺傳上雖無自交不親和,但由于花的這種構造,花粉難以落在柱頭上,為常異花授粉作物。花粉昆蟲傳播,異花授粉率高。據楊煊在麗江對多花菜豆紅、白兩種不同花色品種間自然異花傳粉率測定:在相距10m范圍內,其自然異花傳粉率在0.72-7.35%之間,在相距10-50m之間,其自然異花傳粉率在0.29-0.72%之間,超過50m以上,其自然異花傳粉率小于0.29%。

果實

多花菜豆果實為莢果型,豆莢長形稍彎曲,肥厚,光滑或被毛、未成熟時為綠色,成熟時呈黃色或褐色。豆莢成熟不一致,而是按開花結莢順序由下部向上部逐漸成熟。豆莢長10-30cm,每莢內含種子1-7粒,一般以2-4粒者居多。

多花菜豆種子無胚乳,蔓生類型種子較大,百粒重一般約150g左右,矮生類型種子較小,干籽粒百粒重75-100g左右。種皮多異色,但一般為白色或粉紅底斑,紫黑花紋,種子生命力較強,當種子含水量為13%時,在一般貯藏條件下,可保持4-5年發芽力。

 

分布與生產

多花菜豆屬小宗食用豆類,其生產和研究一般不受重視,無完整的統計資料。全世界種植多花菜豆的國家不少,但面積小,分布零散。目前種植面積較大的國家有阿根廷、墨西哥、英國、危地馬拉、哥倫比亞、埃塞俄比亞等。另外,美國、毛里求斯、日本等國也有種植。其中種植面積最大的是阿根廷,估計播種面積約為4.5萬hm2,總產量約40000t;英國是多花菜豆的生產和消費大國,二十世紀70年代播種面積和總產量與阿根廷差不多,但近年來下降幅度很大,主要是在加工青莢過程中,需人工去筋,無筋豆莢品種始終沒有解決。瑞士對白粒多花菜豆的消費量也很大,每年都要從阿根廷進口。我國多花菜豆主要分布于云南、貴州、四川、陜西等省區,以鮮莢食用的分布在山東、河北。多花菜豆種植面積較小,多在房前屋后,田邊地角零星種植,有時也與高稈作物玉米、高梁、向日葵等間作。

我國多花菜豆分布較廣,面積相對較小,主產區比較集中。據中國綠色食品發展中心估計,全國種植面積約2萬hm2。云南省是中國多花菜豆的主產區,盛產的多花菜豆籽粒大、粒色潔白、有光澤,是外貿出口的重要豆類產品。云南省種植面積約有1.35萬hm2,其中麗江地區種植約9300hm2,產量約有26100t左右,95%作為出口;云南楚雄州和大理州種植有約2000-3000hm2,出口5000t以上。除云南外,貴州、四川、陜西南部等省地也有較大種植面積,山西、陜北、甘肅、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江等省區也有零星栽培。

云南省麗江市是中國多花菜豆生產主要區域之一。據調查,麗江多花菜豆種植起始于1924年,最初的品種引自四川甘孜藏族自治州雅魯江、大渡河和長江上游的金沙江沿岸。二十世紀50年代多花菜豆僅作觀賞植物或雜糧零星栽培。60-70年代多花菜豆所發展,80年代以后成了致富產業,特別是近年來由于多花菜豆成為當地主要出口產品種植面積、產量和產值上有較大的發展,如一年一熟的麗江太安鄉,由于采用單作與馬鈴薯套作,1990年面積達約176hm21994年為612hm2,擴大3.48倍,產量371t,占作物播種面積18.4%的多花菜豆,占經濟收入的36.2%。成為云南麗江地區發展多花菜豆的典型。2016年麗江市多花菜豆已經發展至9300hm2。國家有關部門多次組織專家對麗江多花菜豆的主產區進行考察,對其生態環境質量、如大氣、水質、土壤等多項指標進行檢測后,授予麗江縣為多花菜豆AA級綠色食品生產基地。

 

品種資源

1969年國際熱帶農業研究中心(CIAT)成立以來,多次對多花菜豆進行有計劃地搜集。據國際遺傳資源委員會1989年統計,13個國家保存有多花菜豆資源3628份,野生資源213份。保存較多的國家有哥倫比亞為1508份、墨西哥1335份、美國458份、德國150份、英國100份。哥倫比亞保存的資源主要是由CIAT搜集和保存的資源。中心對多花菜豆種質資源進行了農藝性狀、抗逆性、抗病蟲等項目的鑒定,尤其對抗病性的鑒定研究比較深入。CIAT還把多花菜豆分為兩個亞種,即紅花亞種和白花亞種。據有關資料、統計截至1990年底全國共搜集到多花菜豆種質資源179份,其中云南50份、湖北50份、山西17份、四川16份、陜西14份、內蒙古14份、貴州8份、黑龍江3份、北京3份、福建、廣東、廣西、甘肅、青海、寧夏、吉林各1份。國外資源9份(美國6份、日本3份)。目前已對其農藝性狀時行了鑒定,并已編入《中國食用豆類品種資源目錄》,繁殖入庫保存。

多花菜豆百粒重在83.4-162g之間;多花菜豆粒形為寬腎形。多花菜豆花色和粒色,分為紅花、粉紅底斑、紫黑花紋種和白色、白粒種兩大類。紅、白兩種不同花色的栽培品種(亞種、變種或類型),按皮色或形狀有以下品種:種皮為白色的有大白蕓豆(種子腎形)小白蕓豆(種子腎形、粒小)扁形白蕓豆和長形白蕓豆。按種皮顏色有深色紅蕓豆紅蕓豆大黑花蕓豆(粉紅底斑,紫黑花紋)、褐花蕓豆(白底斑、褐花紋)奶花蕓豆和大花蕓豆(白底斑、紅花紋)大白蕓豆和大紫黑花蕓豆在形態上差異非常明顯。大白蕓豆的幼苗莖與葉子都呈綠色,花白色,籽粒大,籽粒子葉間空隙小,種皮薄不含色素。大紫黑花蕓豆幼苗、莖與葉柄、葉脈呈紫紅色,葉濃綠,花鮮紅色、粒粒大,籽粒子葉間空隙大,比重小,種皮厚、含有色素。

 

普通菜豆(蕓豆)

普通菜豆(Phaseolus vulgaris L),又名蕓豆、四季豆、唐豆、飯豆等,英文名common bean,haricot bean,是豆科一年生草本植物。植株有直立、蔓生。夏季開花,花有白、紅、紫等色,莢果長10-20cm,內有子粒5-8粒,圓形、橢圓、方形、腎臟形等,普通菜豆品種不同種皮的顏色及深淺也不同,常見的有紅、黃、白、褐、黑、蘭、紫色及各種花紋和花斑,青嫩莢為蔬菜食用。

普通菜豆原產美洲,野生種分布在墨西哥中部、危地馬拉以及靠近太平洋一側的洪都拉斯中央高原、墨西哥東部公元前28-16世紀的遺跡中已有菜豆出土,在美國西部公元前6-9世紀和公元前3世紀的古墓中均有發現。公元時期,北起美國西南部、南至美洲的安第斯山一帶種植面積廣泛。16世紀初普通菜豆由西班牙人傳入歐洲,17世紀末才擴展出歐洲全境、非洲及世界其它地區。中國栽培菜豆是15世紀直接從美洲引進的。1654年歸化僧隱元將菜豆從中國傳到日本。中國是普通菜豆主產國之一,云南、貴州、陜西、甘肅、新疆、河北、山西、內蒙古、吉林、黑龍江是主產區。中國粒用普通菜豆多為直立型和半蔓型、栽培品種多以農家品種為主。

 

形態特征

普通菜豆的根系由主根、側根、次生根、根毛和根瘤幾個部分組成。主根明顯呈圓錐狀。當菜豆種子萌發下胚軸延伸,先長出1條胚根,胚根繼續生長,形成主根,主根入土深15—20cm。主根上長出側根,側根向斜下方向生長,并迅速擴展伸長,在淺土層中形成發達的根群。側根上長有次生根,主根和側根的尖端生有根毛,根毛主要分布于地表耕作層。

普通菜豆根瘤可與菜豆族和豇豆族根瘤菌共生。通常情況下,菜豆出苗后10天便開始形成球形或不規則形根瘤。根瘤一般單生,有的簇生,直徑2-6mm,集中生在主根和側根上部的根瘤數量多,體形大,內部汁液為紅色的固氮能力強;而生在主根和側根下部的根瘤數量少,體形小,內部汁液為黃色或暗褐色的固氮能力弱。根瘤內的根瘤菌從皮層細胞吸收碳水化合物,礦物質和水分,進行生長繁殖,同時能固定空氣中游離的氮素,供菜豆生長發育利用,每年可固氮45-90kg/hm2

普通菜豆莖為草質莖蔓,橫切面近正方形或不規則形,多數品種幼莖為綠色,淺紅色和紫紅色較少,被有短茸毛。莖的高度隨栽培品種而異,一般植株高度在20-400cm之間,分矮生直立,半蔓和蔓生三種類型。早熟品種的莖為矮生直立型,有限結莢習性,主莖高20-60cm,7-9節,節間較短,主莖分枝1-5個;晚熟品種多為蔓生類型,主莖高200-400cm,15-30節,節間較長,主莖分枝1-8個,具有無限生長習性,只要栽培條件適宜,主莖將不斷生長。介于直立型和蔓生型之間的品種為半蔓類型,有的半蔓型品種隨著栽培條件的變化向蔓生型和直立型轉化。

普通菜豆葉有子葉、真葉和三出復葉3種。子葉兩枚,乳白色,橢圓形,左右對稱生長,富含營養物質,供種子發芽,出苗和幼苗期生長需要。子葉含有葉綠素,能進行光合作用。菜豆出苗時,子葉出土,待長出一對初生真葉時子葉逐漸枯萎。初生真葉左右對生,為一對心臟形單葉,有一葉軸,0-2片小托葉和2片葉枕。以后隨著莖的伸長,每個節上長出一片三出復葉,復葉的葉柄較長,有一溝狀凹槽,少量茸毛。復葉頂端小葉全緣,葉片稍小,卵圓形、菱卵形或心臟形。兩側小葉傾斜葉片稍大,葉片頂端漸尖或細尖,基部為楔形,圓形或截形,葉片兩面沿葉脈處有毛,葉長8-15cm,寬5-10cm,有托葉和葉枕,托葉為卵圓狀披針形。

普通菜豆花著生在葉腋間和莖的頂部,為總狀花序。花梗比花柄短,花梗長5-8mm,每一花梗上著生2-8朵花。花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成。每朵花有兩個苞片和兩個小苞片,位于花萼管基部,苞片卵形,有隆起的脈,小苞片卵形,比萼稍長,有幾條隆起的脈。花冠蝶形,長10-15mm。花色有白、乳黃、淺紫(淺紅)、紫或紫紅色。龍骨瓣彎曲呈現左螺旋狀,翼瓣倒生對稱,旗瓣較大。雄蕊10枚,其中9枚合生,1枚單生,稱為二體雄蕊。雌蕊一枚,位于雄蕊中間,子房上位,子房無柄,內含多個胚珠,花柱細長,頂端變曲,柱頭珠形有尖緣,密生茸毛。

普通菜豆為自花授粉作物,花朵開放前,花粉已落到柱頭上完成授粉。天然雜交率較低,一般小于1%。一般情況下,當能看到菜豆的花蕾后(長1.4-2mm)約5天左右開始開花。開花時間早晨2時開始,5-10時為開花盛時,午后開花較少,陰雨天開花時間推遲。同一枝梗上的基部花先開,開花順序由下至上漸及頂端,每朵花開放1-2天。通常在開花前數小時自行授粉,在適宜的溫度和濕度條件下授粉后4小時受精率可達80%,但成莢率僅有20-50%。

果實

普通菜豆果實為莢果,稱豆莢、由莢柄、莢皮和種子組成。莢的形狀有圓筒形或長扁圓形,直或變曲,呈鐮刀形或弓形。莢皮光滑無茸毛,邊緣圓或凸,頂端有明顯的鉆狀長喙。莢長7-20cm,莢寬0.8-1.7cm,喙長0.7-1.5cm。未成熟的莢為綠色,濃綠色或黃色,有的品種莢皮上具有深紫紅色花紋。成熟莢皮色分為黃白、淺褐、褐、花紋等,莢皮較厚不透明。每莢有種子3-10粒,莢內種子間有隔膜。

普通菜豆分為有限和無限兩種結莢習性。有限結莢習性為直立型品種,結莢多集中在主莖的花梗上及分枝的頂部,且結莢較集中,多數莢果成熟一致。無限結莢習性多為半蔓和蔓生型品種,結莢較分散,多數結莢在主莖與分枝的中上部,主莖與分枝頂端花梗較長,在適宜生態條件下,開花結莢持續較長時間。

普通菜豆種子由受精的胚珠發育而成。種子包括種皮,子葉和胚三部分組成,種皮有光澤,子葉是被種皮包裹的2片肥厚的豆辨,呈黃白色,占種子全重的80%左右,內含蛋白質,淀粉、脂肪和其它物質。胚在種子基部,位于兩片子葉之間的一端,由胚根、胚軸和胚芽組成。籽粒有扁圓、卵圓、橢圓、腎形、長筒等形狀。籽粒色澤因品種而異,按粒色分為白、綠、黃、灰、褐、紅、紫紅、藍、黑和各種色澤斑紋豆,籽粒形狀和顏色可作為鑒別種子的標準之一。種臍白色,有些品種具有各色臍環。種子可分為小粒、中粒、大粒三種類型。籽粒大小一般用百粒重來表示:百粒重小于30g為小粒類型,30-50g為中粒類型,50-80g為大粒類型。

 

分布與生產

普通菜豆是世界上栽培面積僅次于大豆的食用豆類作物,幾乎遍及世界各大洲。據聯合國糧農組織1990年生產年鑒報道,全世界有90多個國家和地區種植菜豆,主要分布在亞洲、南美洲、中、北美洲、非洲、歐洲、前蘇聯和大洋洲。菜豆在中國種植極為廣泛,北起黑龍江及內蒙古,南至海南省,東起沿海一帶及臺灣省,西達云南、貴州及新疆等省區都有栽培。主要產區分布在云南、貴州、黑龍江、陜西、山西、湖北、河北、內蒙古及新疆等省區。全世界普通菜豆種植面積264.7萬hm2,占整個食用豆類種植總面積的38.3%;總產量1629.4萬t,占整個食用豆類總產量的27.4%。印度是世界上最大的菜豆生產國,1990年種植面積97.6kg/hm2,占世界總種植面積的37%,但總產量只有400萬t,占世界總產量的24.5%,平均產量為410kg/hm2,比世界平均單產水平低33.5%。我國種植菜豆面積約60萬hm2,居世界第3位,僅次于印度和巴西。總產量為82萬t,平均單產1350-1500kg/hm2,比世界平均單產(617kg/hm2)水平高二倍以上。

品種資源

世界各國對菜豆品種資源收集、保存、鑒定研究工作都十分重視,國際農業研究中心(設在哥倫比亞)現保存菜豆屬種質資源41061份,其中普通菜豆栽培種35516份,野生種434份,占菜豆屬種質資源總數的88%。并對所有保存的菜豆資源進行了農藝性狀鑒定。對大部分資源進行了抗病性、抗蟲性、抗旱、澇性、耐鹽性、耐酸性、耐低磷性及生物固氮能力的系統鑒定,從中篩選出一批抗性強的優異菜豆種質,為世界各國菜豆育種單位提供了新的抗源和基因源,也為生產利用創造了條件。

我國各地均有菜豆品種資源分布,截止1995年底,經農藝性狀鑒定編入《中國食用豆類品種資源目錄》目錄的菜豆資源共有4029份。國內資源3848份,其中地方品種3845份,占資源總數的95.4%;育成品種僅有3份,約占總數的0.1%。國外引進資源181份,占資源總數的4.5%,分別來自美國、加拿大、日本、法國、墨西哥、土耳其、智利、哥化比亞、澳大利亞、英國和德國等國。我國的菜豆資源主要分布在貴州、山西、云南、黑龍江、陜西、四川、內蒙古、河北、吉林和湖北省區。據1995年底統計,這些省區的菜豆品種資源數依次為1005、594、479、383、381、336、244、151、137和101份,在農藝性狀鑒定、編目的基礎上,這批菜豆品種資源已由國家種質庫長期保存。并在“八五、九五”期間對大部分菜豆種質進行營養品質分析,抗病蟲性及抗逆性鑒定評價,初步鑒定篩選出一大批優異的菜豆種質資源,如矮稈、早熟、多莢、抗病蟲、高蛋白(28%以上)等材料,這不但為作物育種提供了新的抗源和基因源,而且有的優異種質已直接應用生產,取得了顯著的經濟效益和社會效益。

 

 

 

 

 

 

 

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