菜豆(
学名Phaseolus vulgaris L.),别名四季豆、芸豆等,是
豆科(Fabaceae)
菜豆属一年生缠绕性草本植物。菜豆原产于美洲,现已分布在世界各地,广泛种植在
温带和
热带地区,主产国有中国、
美国、
墨西哥等。
菜豆主根发达,具根瘤。茎为
草质茎蔓。叶为羽状
复叶具3小叶。花为
总状花序,蝶形花,
花萼杯状,花冠有多种颜色,旗瓣近方形,翼瓣倒卵形,
龙骨瓣伸长成一小尖喙,呈卷曲状。
雄蕊10枚,子房上位,密被茸毛。
荚果呈圆筒形或长扁圆形,顶端延伸成一尖喙。种子呈肾形或卵形,具多种颜色,种脐白色。
菜豆光照充足时生长健壮,性喜温暖,不耐
霜冻,喜湿,以砂
壤土或壤土为宜,适宜的土壤pH值为6.2-7.0,耐盐碱性较差。
菜豆功用价值主要有营养与食用价值、药用价值和生态价值。菜豆营养丰富,具有较高的食用价值,可制作多种美食。
中医学认为菜豆种子性甘、淡、平,可以治疗水肿、
小便不利、脚气浮肿等症状。菜豆具有
固氮作用,可以改善土壤。
起源与传播
菜豆起源于美洲,这一观点得到了考古资料、
植物学资料、历史资料、语言学资料和现代分子生物学研究等多种途径的证实。考古学家在
南美洲的
安第斯山脉发掘到最古老的菜豆残存物,距今约10000-8000年前;植物学资料表明从
墨西哥北部到
阿根廷北部均有大量的野生种存在,且普通菜豆野生种与
栽培种属于同一生物种,说明栽培种是由野生种进化而来;
历史学资料表明,16世纪的
西班牙教科书中就有美洲普通菜豆的描述;
印地语中有一词汇,即普通菜豆,并解释原产地为美洲,为语言学资料;现代分子生物学手段通过
线粒体脱氧核糖核酸标记、
核酸标记、蛋白标记等也证明菜豆起源于美洲。菜豆驯化发生在美洲,被驯化成栽培菜豆后传入世界各地。
克里斯托弗·哥伦布发现美洲前,仅在美洲进行传播,15世纪哥伦布发现美洲后,陆续从美洲向外传播,于16世纪初传入
欧洲,同世纪由西班牙人和葡萄牙人把菜豆带到非洲、
印度。据推断,中国普通菜豆是15世纪直接从美洲引入,可能首先在
贵州省、
云南省的
云贵高原引种驯化,然后向
东北地区传播。
中原地区直到16世纪末的《
本草纲目》中才有菜豆的记载,以后迅速在中国各地传播栽培,并选育成适合于各地栽培的菜用品种。1654年,经
归化僧隐元将菜豆由中国传至
日本。
形态特征
根与根瘤
菜豆根为圆锥根系,主根较发达,可深达80厘米以上,具侧根。主根和侧根上丛生着许多根瘤,肉红色,固氮能力强。
茎
菜豆茎为
草质茎蔓,纤细,光滑或被有软柔毛,有棱,有矮生和蔓生类型。矮生类型多为有限生长型,茎直立,株高20-60厘米,节间较短;蔓生类型茎缠绕,2-4米,主茎生长强势,具无限生长习性。
叶
菜豆叶为羽状
复叶具3小叶,叶柄较长,具沟状凹槽,少毛。顶部小叶全缘,卵形或卵状菱形;两侧小叶倾斜,顶端渐尖,基部圆形或宽楔形,全缘,被短柔毛。幼苗期是从初生真叶展开到长出4~5片三出复叶,小叶长度9.6cm。
花
菜豆花为总状花序,腋生或顶生,
花梗较短,花梗长5-8毫米,每一花梗着生2-8朵花。花为蝶形花,其
苞片卵形,有数条隆起的脉;
花萼杯状,长3-4毫米,上方的2枚裂片连合成一微凹的裂片;
花冠白色、黄色、紫色或红色;旗瓣近方形,翼瓣倒卵形,
龙骨瓣伸长成一小尖喙,呈卷曲状;
雄蕊10枚;上位子房,子房被短柔毛,内含多个
胚珠;
花柱卷曲,
柱头顶生,密被茸毛。
果实与种子
菜豆果实为
荚果,荚呈圆筒形或长扁圆形,长10-20厘米,直或略弯曲,光滑无毛,边缘圆或凸,顶端延伸成一尖喙。嫩荚多为绿色或黄色,成熟荚有黄、褐、
墨绿色、花纹等。每荚有种子4-15粒,粒间有隔膜。种子呈肾形或卵形,种皮硬,光滑,有红、白、黄、褐、黑、花斑等色,种脐白色,有些品种具各色脐环。
物种分布
菜豆原产于美洲,现已分布在世界各地,广泛种植在
温带和
热带地区。世界主产国有中国、
美国、
墨西哥、
哥伦比亚、巴西、
智利、
坦桑尼亚、
罗马尼亚、
俄罗斯、
印度等。
中原地区各地均有栽培,主产区在
黑龙江省、
内蒙古自治区、
山西省、
陕西省、
贵州省、
云南省等地。
生长习性
光照
菜豆对光照强度要求较高,光照充足则生长健壮。不同品种对光照长度的反应存在差异,但多数品种对日照的长度要求不严格,短日照型较多,在短日照条件下,花芽分化早。
温度
菜豆喜温暖,不耐
霜冻,对温度的反应敏感,温度高,生长发育快,但也不耐高温。菜豆发芽最适温度为20-25℃,生长最适温度为18-20℃,在10℃以下则生长不良。
水分
菜豆喜湿,整个生长期需要较多的水分,适宜的土壤
相对湿度为60-70%。菜豆幼苗期需水较少;开花结荚期对水分要求较为严格,水分过多会引起沤根和落花,干旱则会引起花粉发芽率低,也会造成落花或者发生畸形。菜豆耐涝性差,田间长期积水,会造成植株萎蔫,落花落荚,甚至花荚腐烂。
土壤
菜豆对土壤要求不严格,以
土层深厚、土壤疏松、富含有机质、排水良好的砂
壤土或壤土为宜,适宜的土壤pH值为6.2-7.0。菜豆耐盐碱性较差,尤其不耐含
氯化物的盐碱土,土壤中含盐量达到1000毫克/
千克时,则会生长发育不良。
繁殖方式
自然繁殖
菜豆属自花授粉作物,花在现蕾后经5天左右开始开花,一般早上2时开始开花,5-10时为开花盛时,阴雨天开花时间推迟。开花顺序由下而上,同一
花序内的基部花先开,直至顶端。花粉发芽的最适温度为20-25℃,
雌蕊在15-40℃的范围内均可以正常
受精卵,但以17-23℃为宜,经2小时即可完成受精过程。
人工繁殖
菜豆人工繁殖主要以种子播种为主,直播是播种最常用的方式,也可用温床或塑料薄膜覆盖催芽育苗移栽。在中国,
东北地区、
西北和
华北地区北部蔓生种为春夏播,矮生种生育期短可分为春、秋两季,其他地区不论是矮生种还是蔓生种都分春、秋两季栽培,但以春季栽培为主。
栽培技术
菜豆主要栽培技术如下:
首先,选择适宜的品种,并对种子进行前期处理,如晒种、浸种和药剂拌种等,提高种子发芽率和防治一些病虫害。然后选择
土层深厚、疏松肥沃、通透性良好的土壤,进行整地和施基肥,基肥要与土壤充分拌匀,以免烂种烧苗。整地结束后,进行起垄、播种或移栽。
其次,做好田间管理工作,适时中耕除草、浇水、合理追肥。追肥时应掌握“花前少施,花后多施,结荚盛期重施”的原则,在
氮肥使用上苗期应少量,抽蔓期至初花期要适量,生长旺期应控制施用;开花结荚后要增施磷、
钾肥和进行根外追肥。在进行追肥的同时,封行前要结合除草进行中耕,以保持土壤疏松,利于
根瘤菌生长,中耕以先深后浅为原则,以免损伤根系。当菜豆植株开始抽蔓时,可以采用“人”字形或直篱形搭架、引蔓,引蔓后要进行基部打芽、蔓腰打杈、主蔓“打顶”等方式整枝。另外,还要做好
病虫害防治工作,菜豆常见的病害有枯萎病、炭疽病、菌核病、
根腐病、灰霉病等,常见的虫害有蚜虫、
豆荚螟等,可通过一些化学农药如
多菌灵可湿性粉剂、托布津可湿性粉剂等,或者是物理方法如黄板等进行有效防治。
最后,适时收获。菜豆一般取嫩荚食用,应在果荚充分伸长、荚壁未变粗硬时及时采收,采收过迟则纤维增加,荚变粗硬,品质变劣,影响口感。
功用价值
营养与食用价值
菜豆营养丰富,鲜嫩菜豆富含
蛋白质、脂肪和
糖类,以及钙、磷、铁、胡萝卜素、
维生素B1、
维生素B2、
维生素c,以及人体所需的氨基酸等,同时菜豆也是典型的高钾低钠蔬菜。
菜豆具有较高的食用价值,可经过多种烹方法制作美食,也可制作菜豆罐头、菜豆粉等其他食品。但是菜豆也含有一些抗营养物质,如
凝血素、
皂苷、
胰蛋白酶抑制剂等,会引起
食物中毒尤其是食用未煮熟的菜豆,应引起足够重视。但是这些抗营养物质都具有不稳定性,菜豆烹饪时建议最好用沸水煮过,这些有毒因子就会分解释放,从而不会对人体造成伤害。
药用价值
中医学认为菜豆种子性甘、淡、平,滋养、解热、利尿、消肿,可以治疗水肿、
小便不利、脚气浮肿等症状。
生态价值
菜豆作为
豆科作物,能够固定大气中游离氮,通过转化存储在植株体内,植株含氮量较高,同时其根系发达,生长时能够改善土壤孔隙、容重等物理性状。