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大豆


[拼音]:dadou

[外文]:Glycine x

豆科(Leguminosae) 大豆属一年生草本。种子富含蛋白质和油分,可供食用和作饲料。别名甚多,依种皮颜色分别称为黄豆、青豆、黑豆;种皮黑色、子叶青色的称黑皮青豆或青仁乌豆;摘鲜豆荚以嫩豆粒作蔬菜用的称毛豆。大豆的小粒类型,褐色的在我国南方称泥豆、马料豆,在东北称秣食豆;黑色的称小黑豆。大豆是人类植物蛋白的重要来源。在我国、日本、朝鲜及东南亚一些国家为重要的食物组成部分;在美国、巴西和阿根廷等国也是主要的豆类作物。 (见彩图)

起源与进化

大豆起源于我国。苏联学者瓦维洛夫认为我国中部和东部是大豆的起源中心;但我国学者大多认为大豆的原产地是我国西南地区,特别是云贵高原一带。我国有遍生各地的大豆祖先野生大豆(G.soja),大豆的古名“菽”在《诗经》中多次出现。山西侯马县出土的2300年前的大豆实物,种粒大小类似现在广为栽培的大豆。洛阳烧沟汉墓中出土的陶制粮仓上有“大豆万石”字样。至秦代,大豆首先自我国华北传至朝鲜,而后又自朝鲜引入日本; 6世纪前后又通过商船自华东引至日本九州一带。19世纪70年代后引入欧洲试种,但长期未能大量种植。1882年起美国开始试种大豆,并先后从我国和日本等国引入大豆品种资源近万份,为发展大豆生产提供了基础材料。

现在广泛种植的栽培大豆 (G. x),是我国从野生大豆通过长期定向选择,不断地向大粒、非蔓生型、熟期适中、含油量高的方向改良驯化而成。野生大豆缠绕茎细,叶为披针形或卵形,豆荚小,种子黑色。但染色体数目与栽培大豆相同 (2n=40)。栽培大豆和野生大豆杂交,其后代遗传变异规律与栽培大豆的品种间杂交相似,并出现介乎两种大豆间一系列不同进化程度的类型。这都说明栽培大豆是从野生大豆进化来的。

生产情况

我国大豆生产主要集中在松花江、辽河平原的中、北部和三江平原地区,京广铁路以东的黄淮平原地区以及长江中下游地区。其中黑龙江省的产量居全国之首。在世界上,美国、巴西和阿根廷是大豆主要生产国和出口国;其他如巴拉圭、加拿大、印度尼西亚、日本、朝鲜、苏联、罗马尼亚等国也有少量生产。世界主要的大豆进口国是日本与欧洲经济共同体国家。

分类

栽培大豆的分类方法和标准很多,其中以按生育期的分类为主。我国将北纬22°~50°地区内有代表性的品种,按其生育期的长短,以10天为一级,分为12个级别,基本上包括了从最早熟到最晚熟的大豆类型。美国将北纬0°~5°内生长的大豆也按生育期长短分为极早熟至极晚熟12个成熟期组。

此外,我国还对6000多种大豆按①北方春大豆区、②黄淮海流域夏大豆区、③长江流域夏大豆区、④秋大豆区进行分类。其中第②区内包括有春大豆型及北方夏大豆型;第③第④区内各包括有春大豆型、南方夏大豆型和秋大豆型。各型内,先按黄、青、黑、褐或双色的种皮色,再按在当地生产上的实际生育日数,进一步按种粒的大、中、小归类为不同的群。各群再按有限、亚有限或无限结荚习性,灰毛或棕毛,紫花或白花3种性状,分成不同的类型。

形态特征

大豆主根在表土层10~15厘米范围内生出侧根,水平伸长约30~40厘米,再向下伸长,可深达1.5 米,形成钟罩状根系。自地表至20厘米左右深处的根部生有根瘤,在根瘤发育良好情况下,根瘤菌约可供应大豆需氮量的1/3~1/2。主茎一般高60~100厘米,节数在15~24之间。豆荚着生在节上,因此多节的大豆常高产。在主茎下方2~3个节上,多产生分枝。结荚习性可分为:

(1)无限结荚习性。愈向主茎及分枝的顶端叶片愈小,豆荚也愈少,至顶端往往只有一个小荚,开花后植株仍大量增长。分枝多,株形较高大,适应肥水较差的条件。我国东北与西北地区、美国中部以北地区的大豆多属此类。

(2)有限结荚习性。主茎及分枝的顶端叶片大,并着生有多荚的荚簇,开花后植株的增长量不大,植株较矮,茎杆较粗壮,抗倒伏,适于肥水条件较好的地区种植。我国淮河、长江流域及美国南部和巴西的大豆多属此类。

(3)亚有限结荚习性。在形态及对肥水条件的适应性方面,介于两者之间(图1)。

大豆叶为3小叶的复叶。 叶柄与茎的相接处及小叶与叶柄的相接处有叶枕,叶枕日夜渗透压的变化,可使叶改变上举的角度与位置,叶枕基部有一对三角形托叶。叶片卵形、长卵形或披针形。披针形叶的品种多结 4粒荚,叶密茂,光合作用量大,有利高产,但过于茂密则透光不良,易引起倒伏和下部叶脱落。一般叶面积指数在4~5时为丰产长相。茎、叶及荚上均有茸毛。花蝶形(见彩图),花冠紫或白色,雄蕊10个,9个相连呈筒状包围雌蕊,1个分离,雌蕊子房一室。自花传粉,天然杂交率一般在0.5%以下。花簇着生于第4节以上的叶腋间。有限结荚习性品种茎枝顶端也生花簇。每簇有花2~35朵(图2)。荚果呈黄、褐、黑等色,大小为2.5~5.5厘米,弯镰形或直葫芦形。每荚含种子2~4粒,少数1粒,个别含5粒。种子有明显的脐,黑、褐或无色。脐的一端为合点。子叶肥大,相连处有一胚芽,下连胚根,形状呈圆球形、椭圆形、长圆形或扁圆形。种皮颜色呈黄、绿、褐、黑或双色,子叶多为黄颜色,少数为绿色,百粒重在5~30克之间,个别可达40~48克。

生理特性

大豆为短日照作物,延长光照时数则延迟开花成熟,但品种间对短日照的敏感程度差别很大。从低纬度到高纬度,依次有不同短日性强度的过渡类型。需要充足的阳光。养分要求氮、磷、钾较多,其次为钙、镁、硫,此外还需硼、钼、铜、锌、锰等微量元素。自分枝期起,对氮的吸收与积累随植株的增长而逐步增加,以鼓粒期为较大;对磷的吸收高峰在分枝期与结荚期之间。幼苗到开花期吸磷量虽不大,但对全期生育的影响很大。生育前期吸钾较多,结荚后期达到高峰,鼓粒期吸钾速度明显下降。

大豆种子吸水量达到50%时才能萌芽。播种时土壤水分必须充分,田间持水量不能低于60%,而以75~90%时最适于萌芽出苗。自幼苗至分枝期土壤持水量75~80%时便能正常生长。开花结荚期和鼓粒期生长迅速,需大量水分。接近成熟时,已不再需要大量水分。萌芽所需的较低温度为6~7℃,12℃以上时萌发正常,25~30℃时萌芽快且健壮。生育期间的适宜温度为26℃左右,昼夜应有 5~10℃的温差。低温会延迟开花成熟,在10℃以上的年积温低于1900℃的地区,极早熟品种也难以正常成熟。我国东北大豆主要产区的年活动积温在2300~3000℃之间。

栽培管理

大豆在我国分为 3个栽培区:

(1)北方春作大豆区。包括东北、内蒙古、陕西、山西北部、河北长城以北和新疆农区。春播秋收,一年一熟。

(2)黄淮海流域夏作大豆区。包括淮河、秦岭以北和一熟大豆区以南及以东的大豆产区。 6月间冬小麦收后播种,10月上旬收获,一年二熟。偏北地区大豆收后多行冬闲,次年种春季作物,接着种冬小麦,二年三熟。

(3)南方多作大豆区。包括淮河、秦岭以南的广大农区。各地情况不一。春、夏或秋大豆分别与小麦、水稻、油菜、玉米或甘蔗等轮作、套种、间作或混作。

大豆适于排水良好、长期施用有机肥、pH6.2~6.8的土壤。我国一般经耕翻细耙后播种,但在黄淮平原麦后复种大豆地区,播前常不耕耙。在气温、地温和土壤湿度适宜时力求早播。播种方式以条播为主,行距60~75厘米或30~50厘米。每亩株数一般为1.5~2.5万。播种深度东北一般为4~6厘米;黄淮海流域及南方多为2~4厘米浅播。生育期长的品种,在土壤肥力高的条件下生长较高大,种植密度宜小些。

大豆需肥较多。需氮量比相同产量的禾谷类多4~5倍,生产上提倡把大量厩肥、化肥施用在前茬禾谷类作物上,由大豆利用残肥。生育前期施磷增花,后期施氮增粒。播种时深施磷、钾肥,开花后每亩再追施氮肥,使大豆得到良好的养分供应。用钼酸铵拌种或于开花期叶面喷施,可促使根瘤发育良好。酸性土壤须施用石灰,并增施磷肥。长江流域及其以南地区多用灰粪覆盖种子,开花期追施氮肥,结荚期适时灌水排涝。

品种资源和育种

我国是大豆品种资源最丰富的国家,长江流域的品种变异尤多,野生资源也极丰富。这为选育生育期适宜、具有较高的蛋白质和油分含量、抗病能力较强的优良品种,提供了有利条件。美国利用我国的品种资源为亲本,育成抗病品种,对制止细菌性斑疹病、疫腐病、根结与孢囊线虫病等的严重危害,起了重要作用。

大豆是自花授粉作物,纯系育种至今在一些地区仍是有效的育种法。大豆的毛茸、花和种皮的颜色以及对主要病害的抗性,在遗传上属质量性状,因此用回交法提高品种的抗病性颇为有效。大豆的生育期、株高、百粒重、油分、蛋白质含量和产量等则属数量性状。品种间杂交为我国的主要育种方法,以系谱法为主。由于生育期、株高等的遗传力较高(75~90%),种皮色、抗病性等是质量遗传,因此,自杂种第 2代起即可针对这些性状进行单株选择。对杂种第 3代的选择,目标中可增加遗传力略低的抗倒伏性 (40~80%)、主茎节数(65~90%)、 百粒重(50~80%)、油分(50~89%)和蛋白质含量 (60~85%)等。到第4代再增加受环境影响大、遗传力低(10~50%)的产量性状,进行单株选择。到第5代,对已稳定的株系即不再株选,而以丰产性能为重点,综合选择优良株系。

大豆产量性状的遗传力低,在杂种早期世代可根据遗传力较高、与产量有相关的生育期、株高、主茎节数等性状,先进行混合选择,形成适应的丰产生态类型;到第4代或第5代,再在混合群体中进行单株选择,下代种即为选出的稳定株系。

近年来美国采用“一粒传延代法”处理杂种后代。即每一杂交组合在第2至第4代从每一健壮植株上取1~2粒种子混合种植,于第5代选择大量单株,第6代种为株系,进行株系选择。这种方法可以较大限度地保留与大豆产量有关的遗传变异, 大大提高第6代选得优良株系的机率,不仅省工并可处理大量材料,还便于冬季加代。另外还有“摘荚法”,是在第2代至第4代从每一健壮优良植株上摘2~3个豆荚,按不同组合混合脱粒种植,到第5代时选单株,第6代种为株系,并进行系选。

病虫害

大豆的病害较多:

(1)真菌病。有为害叶部的斑枯病、灰斑病、霜霉病和锈病等,其中霜霉病遍及各地;锈病大量发生在我国长江以南及东南亚各国;灰斑病在黑龙江省东部常造成灾害,主要用抗病育种防治。为害根、茎的有疫腐病、菌核病、炭疽病等,其中疫腐病的有效防治方法也是抗病育种,其他主要靠轮作防治。为害子粒的有紫斑病及黑点病等,用药剂拌种可提高受害种子的发芽率,减少病苗数。

(2)细菌病。如细菌性斑点病、细菌性斑疹病等,其中有的已可用抗病育种防治。

(3)病毒病。种类很多。我国长江流域或黄淮平原以花叶病毒病流行最广,为害严重,其他地区也常发生。防治方法有采用无病毒种子,消灭媒介昆虫以及抗病育种等。

(4)大豆孢囊线虫病和根结线虫病也是严重的病害,一般用合理轮作和抗病育种防治。

大豆的主要虫害有我国东北地区的食心虫、我国中部和南部的豆荚螟以及豆秆蝇、豆秆黑潜蝇等。大豆蚜虫不但为害大豆,还传播病毒病。红蜘蛛是我国东北南部以南为害大豆叶部的主要虫害;草地螟在东北等地为害也烈。一般用药剂防治。

在我国黄淮平原地区,菟丝子对大豆为害甚烈,生物防治、清选豆种和合理轮作是较好的防治方法。

用途

大豆种子富含蛋白质和油分。豆油含较多的亚油酸,是优质食用油;经氢化可制人造奶油,并是制造油漆、肥皂、油墨、甘油、化妆品等的原料。我国北方以大豆粉与杂粮粉混合作为主食。以大豆为原料的酱油、豆腐、豆浆、腐乳、腐竹、豆芽等豆制品花色繁多,富含植物蛋白质,是我国、日本和朝鲜等国的传统副食。用低温脱脂大豆粕经弱碱液处理并用硫酸或盐酸液中和沉淀制成的“分离大豆蛋白”,其蛋白质含量高达90%,可制大豆饮料和香肠等食品的填充料,以增加食味与营养。脱脂大豆粕或“分离大豆蛋白”经挤压加温后还可制成有肉味并有咀嚼感的“组织大豆蛋白”(蛋白肉),可代替动物肉类制作各种菜肴。豆饼和豆粕还是畜牧业和水产业的重要饲料。

大豆蛋白质中含有大量人畜必需的氨基酸如蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、亮氨酸等。虽然大豆蛋白质组成中有少量阻碍人畜消化利用的胰蛋白酶抑制剂、血球凝集素及造成豆腥气味的醛类物质,但经加热或制成分离蛋白、浓缩蛋白后,这些物质均可被清除。粗制大豆油沉积物中的卵磷脂,被广泛用于食品和医药、造纸、制革等工业。大豆蛋白质还可用来制造干酪素胶合板胶、农药粘着剂和灭火剂,并可用于纸张和纺织品挂浆、皮革上光,以及制塑料和乳化剂等。

参考文章如何施用大豆叶面肥?经济作物如何防治大豆灰斑病?经济作物麦复葱 麦复菜花 麦复大豆经济作物专用型菜用大豆为何产生供种困难?如何解决?经济作物高油大豆新品种创高产技术经济作物用大豆做的高蛋白方便食品经济作物大豆品种--红丰11经济作物大豆新品种 辽豆16号经济作物大豆蛋白肉加工技术经济作物大豆贮藏方法经济作物

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