菜豆
| 科学分类 | |
|---|---|
| 界 | 植物界 Plantae |
| 门 | 被子植物门 Magnoliophyta |
| 纲 | 双子叶植物纲 Magnoliopsida |
| 目 | 豆目 Fabales |
| 科 | 豆科 Fabaceae |
| 属 | 菜豆属 Phaseolus |
| 种 | 菜豆 Phaseolus vulgaris |
| 学名 | |
| Phaseolus vulgaris L. | |
| 别名 | |
| 四季豆、芸豆、豆角、云豆、玉豆、棍豆 | |
| 原产地 | |
| 中美洲、南美洲 | |
| 主要分布 | |
| 全球温带和热带地区广泛栽培 | |
菜豆(学名:Phaseolus vulgaris L.)是豆科菜豆属的一年生缠绕草本植物,是我国及世界范围内最重要的豆类蔬菜之一。菜豆以嫩荚和嫩种子供食用,国际贸易中常见的乾豆(如腰豆、黑豆、白豆等)也多属此种。菜豆在中国南北各地广泛种植,适应性极强。
植物学史
菜豆是最早被驯化的重要作物之一。考古学和遗传学研究证实,菜豆有两个独立的驯化中心:一个在墨西哥南部——米却肯州和瓜纳华托州的峡谷地带,约在距今5000—7000年前驯化;另一个在安第斯山脉南部的秘鲁—厄瓜多尔地区,同样有数千年的驯化历史。这两个驯化中心的野生祖先Phaseolus vulgaris var.aborigineus (Burkart)至今仍在原产地分布。
在哥伦布到达美洲之前,菜豆已与玉米、南瓜并列为中美洲和南美洲最重要的三种农作物,构成了"三姊妹"(Three Sisters)农业系统——玉米提供攀援支撑,菜豆固氮供养,南瓜覆盖地表保持水分、抑制杂草。这一种植模式充分体现了土著农耕智慧。
1493年,哥伦布第二次航行返回欧洲时将菜豆带到了西班牙。此后数十年内,菜豆迅速传播到欧洲各地,并随欧洲殖民扩张传入非洲和亚洲。16世纪末,葡萄牙和西班牙商人将菜豆传入中国。明代《本草纲目》中尚未记载菜豆,清代初期的《植物名实图考》中已有"云藊豆"的记载并附有插图。此后菜豆在中国迅速传播,成为大众蔬菜。
菜豆能适应从温带到热带的各种气候条件,加之品种类型丰富和育种改良的成功,使其成为全球种植最广泛的食用豆类作物之一。
形态特征
菜豆为一年生缠绕草本,全株被短柔毛或渐脱落至无毛。茎细长,左旋缠绕,长2—4米,多分枝。矮生品种茎直立,高30—60厘米,节间短,不分枝或分枝较少。
叶为三出复叶,互生;顶生小叶宽卵形或菱状卵形,长4—16厘米,宽3—11厘米,先端渐尖,全缘;侧生小叶斜卵形。叶柄长3—8厘米。托叶小,卵形或披针形。
总状花序腋生,花2—4朵生于花序上部;花萼钟状,具5齿;花冠蝶形,旗瓣宽大,白色、黄色、淡紫色或紫红色;翼瓣侧生,龙骨瓣螺旋状卷曲,这是菜豆属的重要鉴别特征。雄蕊10枚,二体。子房线形。
荚果条形,稍弯曲,长5—20厘米,宽0.5—1.5厘米,表面光滑或有毛,顶端具喙。嫩荚绿色、黄色、紫色或有红色条纹。成熟荚果枯黄色,老熟后沿背腹缝线开裂。种子2—12粒,肾形或近圆形,种皮颜色极为丰富,有白色、黄色、红色、紫色、黑色及杂色斑纹,种脐白色或带色。
根系为直根系,侧根发达并横向伸展,根瘤菌共生。
近种区别
菜豆与同属其他种类的区别:与红花菜豆(Phaseolus coccineus)相比,菜豆花小、颜色多样,种子大小中等,而红花菜豆花大、鲜红色,种子较大。与棉豆(Phaseolus lunatus)相比,菜豆种子较小、肾形,而棉豆种子近圆形或肾形但较扁。与豇豆(Vigna属)相比,菜豆胚轴不出土(子叶留土),而豇豆子叶出土;菜豆的龙骨瓣螺旋状,而豇豆龙骨瓣弯拱但不螺旋。
主要种类
菜豆品种资源极其丰富,分类方式多样:
按生长习性分: 1. 蔓生种:左旋缠绕攀援,株高2—4米,需搭架。结荚期长,产量高。 2. 矮生种:株高30—60厘米,直立丛生,无须搭架。成熟早,适合机械化栽培。 3. 半蔓生种:株高0.5—1.5米,介于二者之间。
按荚果性状分: 1. 软荚种(亦称荚用菜豆):嫩荚纤维少,荚壁无革质层或革质层薄,适宜鲜食。 2. 硬荚种(亦称粒用菜豆):嫩荚革质层厚,纤维多,主要采收老熟种子供食。
按用途分:荚用菜豆、粒用菜豆和粮菜兼用菜豆。
著名品种类型:矮生菜豆(如"供给者""优胜者")、蔓生菜豆(如"白籽架豆""紫花油豆")、荷兰豆(非豌豆,又称荷兰菜豆)、东北的油豆角(菜豆特殊类型,荚果宽厚,肉质丰满)等。
生长环境
菜豆喜温暖不耐霜冻,属短日照作物,但多数栽培品种对日照不敏感。种子发芽最适温度20—25℃,最低10℃。幼苗生长最适温度18—20℃,低于10℃生长停滞,遇0℃冻害。开花结荚期最适温度20—25℃,高于35℃或低于10℃均导致落花落荚。
菜豆对光照和水分敏感:花期日照不足或连续阴雨易引起落花;土壤过干或过湿均影响坐荚率。适宜的空气湿度为65%—75%。菜豆不耐涝,积水2天即出现黄叶烂根。
对土壤的适应性较强,以土层深厚、排水良好、pH 5.5—7.0的壤土或沙壤土为佳。菜豆忌连作,忌酸性土壤,连作易发生根结线虫和土传病害。通常要求轮作2—3年。
分布范围
菜豆原产于中美洲和南美洲。现已遍布全球各大洲,是种植最广泛的食用豆类作物之一。全球年产量约3000万吨(干豆)。主要生产国包括:巴西、印度、缅甸、中国、墨西哥、美国、坦桑尼亚、阿根廷等。
菜豆在中国南北各地均有栽培,是夏秋季主要蔬菜之一。东北、华北、西南为春菜豆主产区,华南和长江流域春、秋两季均可种植。黑龙江的"油豆角"产区、云南的"四季豆"产区均享有盛誉。
繁殖方法
菜豆采用种子繁殖。播种前精选种子:剔除虫蛀、破损、异色和过小种子,选用籽粒饱满、种皮光亮、无病斑的种子。为提高发芽率,可晒种1—2天。
播种期:菜豆不耐霜冻,春季应在终霜后、地温稳定在12℃以上时播种。北方春播4—5月,南方春播2—3月,秋播7—8月。播种方式:蔓生种采用穴播,行距60—70厘米,穴距25—35厘米,每穴3—4粒;矮生种行距30—40厘米,穴距20—25厘米。播种深度3—5厘米。
田间管理:出苗后及时中耕培土,促进根系生长。蔓生种在抽蔓前搭设"人"字形支架,并引蔓上架。矮生种无须搭架。开花结荚前控制水肥(防止徒长),结荚后加大肥水供应。结荚期每采收一批追施一次速效肥,保持土壤湿润。及时防治菜豆炭疽病、锈病、根腐病、豆荚螟、蚜虫和红蜘蛛等病虫害。
主要价值
食用价值:菜豆嫩荚营养丰富,是夏秋两季的主要蔬菜之一。鲜菜豆含蛋白质2%—3%、碳水化合物5%—7%、维生素C、胡萝卜素及多种矿物质。干菜豆蛋白质含量20%—25%,是重要的植物蛋白来源。菜豆可炒食、煮食、凉拌、干制或加工成速冻产品和罐头。
注意:菜豆(特别是嫩荚和种子)含有红血球凝集素(phasin,植物凝血素)和皂苷,生食或加热不彻底会引起中毒反应,表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。因此菜豆必须充分加热煮熟后方可食用。
营养保健价值:中医认为菜豆性平味甘淡,具有滋养解热、利尿消肿的功效。现代营养分析表明,菜豆富含膳食纤维和抗性淀粉,有助于维持血糖稳定和肠道健康。干菜豆中的生物活性成分如多酚、黄酮类和植物甾醇具有抗氧化和降血脂作用。
经济价值:菜豆全球年产量高,贸易量大,是重要的经济作物。中国菜豆种植面积超过1000万亩,鲜菜豆和速冻菜豆大量出口日本、韩国、东南亚和欧洲市场。菜豆也是重要的加工原料,用于生产罐头、豆沙、豆粉等产品。
农业价值:菜豆与根瘤菌共生固氮,可作为良好的轮作作物改良土壤。矮生菜豆生育期短,适合作为复种或间套作作物。
参考文献
1. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志(第41卷). 北京: 科学出版社, 1995. 2. 吴国良等. 中国蔬菜品种志(豆类). 北京: 中国农业科技出版社, 2002. 3. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所. 中国蔬菜栽培学. 北京: 中国农业出版社, 2011. 4. Broughton, W.J., et al. "Beans (Phaseolus spp.) – model food legumes." Plant and Soil, 2003. 5. Kwak, M., & Gepts, P. "Structure of genetic diversity in the two major gene pools of common bean (Phaseolus vulgaris L.)." Theoretical and Applied Genetics, 2009. 6. 赵荣艳等. 四季豆生产技术大全. 北京: 中国农业出版社, 2015. 7. 张德纯. 蔬菜史话. 北京: 中国农业出版社, 2013.