豆科(Leguminosae)菜豆属中的栽培种,一年生缠绕性草本植物。学名Phaseolus vulgaris L.,别名四季豆、芸豆、玉豆等。染色体数2n=2x=22。食用嫩荚或种子。每100g嫩荚含水分88-94g、蛋白质1.1-3.2g,碳水化合物2.3-6.5g,以及各种矿物质、维生素和氨基酸。每100g干种子含水分11.2-12.3g、蛋白质17.3-23.1g。世界各国(特别是欧、美洲一些国家)大多用来速冻和制罐头。中国多以嫩荚作鲜菜。
起源与分布:菜豆起源于美洲中部和南部。据考古证实公元前7000多年墨西哥和秘鲁人已驯化菜豆,并广泛栽培。16世纪初传入欧洲,16世纪由西班牙人和葡萄牙人把它带到非洲、印度和中国。明代医药学家李时珍撰写的《本草纲目》对菜豆已有记载。1654年中国隐元禅师归化日本时,把菜豆带到日本,称为“隐元豆”。目前,菜豆已分布世界各地,栽培面积仅次于大豆。中国南北各地普遍栽培。
植物学性状:根系较发达,主根深达80cm以上,侧根分布直径60-70cm,有根瘤。茎矮生、半蔓生和蔓生。子叶出土,初生真叶为单叶,对生,其后真叶为三出复叶,互生,具长叶柄,基部着生一对托叶,小叶片近心脏形,全缘,叶绿色,叶面和叶柄具茸毛。总状花序,腋生,具长花序柄,花冠蝶形,有白、黄及紫色。龙骨瓣呈螺旋状卷曲,是菜豆属的重要特征。荚果条形,直或弯曲,长10-20cm。嫩荚绿、淡绿、紫红或紫红花斑等色,成熟时黄白至黄褐色,每荚含种子4-15粒。种子肾形或卵形,红、白、黄、褐、黑和花斑等色。千粒重300-700g。
生长发育与豆荚形成:菜豆自播种至嫩豆荚或豆粒成熟的生育过程分为发芽、幼苗、抽蔓和开花结荚等四个时期:①发芽期:种子萌发开始至出现第一对真叶。在20℃左右水温下浸种8-10小时达饱和水量。发芽始温8℃,适温20-25℃,35℃以上发芽受阻。种子吸胀后,在适温下1-2天出现幼根,5-7天出现第一对真叶。②幼苗期:第一对真叶出现至第4-5个复叶展开。幼苗生长适温18-20℃,短时间2-3℃下失绿,0℃时受冻。13℃以下的地温不利发根。第一对真叶的健存可以促进幼苗初期根群和顶芽生长。幼苗期开始花芽分化。③抽蔓期:从第4-5复叶展开至植株现蕾。茎叶迅速生长,花芽不断分化发育。④开花结荚期:矮生种一般播种后30-40天便进入开花结荚期,历时20-30天;蔓生种一般播后50-70天进入开花结荚期,历时45-70天。
花芽分化:矮生种在播种后20-25天,当幼苗具有4-5片叶时茎端开始分化花芽,以后各节叶腋发生侧枝或花序,侧枝的茎端也分化花芽。蔓生种,茎的顶芽为叶芽,在播种后25天具4-5片复叶后,在叶腋发生花芽或侧枝。花芽分化适温为20-25℃,高于27℃或低于15℃容易出现不完全花,9℃以下不能分化花芽。
花芽开始分化至各花器形成,发育很缓慢,但花器形成后至开花则很迅速。从肉眼可见花蕾至开花需5天左右,开花前3天,雌蕊便有受精能力,至开花当天受精率不断提高。花粉发芽率在开药前10小时至开药时最高,开花后5-6小时丧失发芽能力。菜豆雌蕊受精和花粉发芽的适温为15-25℃。花粉在空气相对湿度75%以下虽能发芽,但发芽率低;空气相以湿度94-100%时的发芽率较高。低温低湿花粉发芽仍较好,高温低湿则发芽率低。花期雨水多影响花粉发芽和正常授粉,常引起落花。
菜豆虽属短日性植物,但类型不同而有变化。短日型品种在短日照条件下,花芽分化早; 长日照条件下茎中生长旺盛,矮生种变成蔓生,花芽分化少,延迟开花,结荚率低。多数品种属中间型,对日照长短要求不严格。
豆荚发育:在正常情况下,开花后5-15天豆荚迅速伸长,开花20天后荚重开始减少。种子在开花后10天内发育缓慢,以后迅速发育,开花后25-30天成熟。以主蔓结荚为主,一般在第10节左右发生第一花序,以后连续发生花序。结荚率因气候和植株生长状况而有很大变化。
类型与品种:菜豆按食用要求不同分为荚用类型和豆粒用类型。按豆荚组织不同又分为硬荚类型和软荚类型。硬荚类型采收豆粒,软荚类型以采收嫩豆荚为主,也可采收豆粒。按生长习性可分为蔓生、半蔓生和矮生类型。
蔓生类型(P.vulgaris L.)茎的生长点为叶芽,茎节较长,蔓长2-3m,无限生长。左旋。分枝多,陆续开花结荚,成熟较迟,收获期长。播种至采收50-90天,采收期30-60天。如北方的丰收一号、翻眼白、棍儿豆等;华东、华中、西南等地有白子四季豆、黑子四季豆、白子长箕刀豆、圆荚苫子豆等品种;华南地区有中花玉豆等品种。
矮生类型(P.vulgaris L.var.humilis Alef.)为蔓生类型的变种。主枝生长4-8节时茎生长点成为花芽,有限生长。主枝叶腋抽生侧枝,侧枝的生长点也为花芽。植株矮小,直立,开花早。播种至开始采收50天左右,采收期5-10天,成熟期集中,适于机械化采收。欧、美洲等地栽培较多,中国各地也有种植,主要品种有嫩荚菜豆、矮生棍豆、施美娜、矮箕黑籽、黄荚三月豆和圆荚三月豆等。
半蔓生类型:生长习性介于蔓生和矮生两者之间,品种少,栽培不普遍。
栽培技术: 菜豆对土壤的适应性较广,除地下水位高的粘重土壤外,各种土壤都可以生长。适于土层比较深厚,有机质较多,排水良好的壤土或砂壤土。要求土壤酸碱度中性(pH值为6-7)。一般采用高畦,水位低的地区用平畦。菜豆喜温,不耐热,也不耐霜冻。在10-25℃温度都可以生长,适温20℃左右,30℃以上,花粉管伸长受阻,授粉不良,引起落花落荚,豆荚变短,每荚种子数和种子重量减少;当昼温为13℃夜温为8℃时几乎不能生长,昼温18℃,夜温13℃时开花和结荚延迟。地温的临界温度为13℃。所以,菜豆的栽培季节以避免霜期和最炎热时期开花结荚为原则。中国地域辽阔,东北、西北和华北北部蔓生种为春夏播,矮生种生育期短可分春秋二季。其他地区,不论蔓生种或矮生种都分春、秋两季栽培,以春季栽培为主。多直播,播种前精选种子,并用1%福尔马林浸种20分钟,再用清水洗净(或用种子播种量提3%福美双拌种)预防炭疽病。春菜豆可提早10-15天在保护地行护根育苗,能提早7-10天采收。
一般行距50-80cm,株距20-25cm,蔓生菜豆抽蔓之前搭架。菜豆对氮和钾的吸收量较多,磷的吸收量较少。播种前宜施基肥,基肥中配合施用磷、钾肥,促进根系生和根瘤菌活动。苗期、抽蔓期和开花结荚初期都以茎叶生长为主,特别是抽蔓以前,根瘤少,需要供给少量氮肥。开花前控制水分,结荚后应充足供水。盛荚以后,植株生长势变弱,须避免缺水脱肥。
在开花结荚期,因茎、叶、花、荚等生长发育间的养分竞争,往往引起落花落荚。在开花结荚期间必须持续供给营养,保持茎叶的良好生长,以减少落花落荚。
随着豆荚的发育,缝线外的维管束逐渐发达,纤维增加,嫩荚在开花后10-15天采收为适宜,豆荚适宜在5-8℃低温贮藏。开花后30天左右种子成熟,选健株健荚留种。
病虫害及防治: 菜豆的病害有炭疽病、细菌性疫病。虫害以豆荚野螟为害最严重。
菜豆炭疽病(Colletotrichum lindemuthianum)为真菌病。幼苗子叶发生红褐色至黑褐色圆形病斑,凹陷,溃疡状。幼茎上初起生锈色斑点,后随幼茎伸长呈细条形,凹陷并龟裂。叶片上多为害背面叶脉,呈红褐至黑褐色小条斑。豆荚上病斑长圆形或近圆形,黑褐色,边缘淡褐色至粉红色并稍隆起,内凹陷,湿润时斑面上常产生粉红色粘液。病菌主要以菌丝在种皮下潜伏越冬,播种带菌的种子进,子叶和幼茎受害,为初侵染。发生适温为17℃左右,最适空气相对湿度为100%。温度超过27℃,湿度低于92%时很少发病。防治方法:选用无病种子或用50%四氯苯醌拌种。行轮作。用代森铵消毒架材。发病后喷洒波尔多液、代森锌 、甲基托布津、百菌清等杀菌剂。
菜豆细菌性疫病(Xanthomonas phaseoli)为细菌病。主要为害叶片及豆荚。叶片上病斑不规则形,褐色,干枯后组织变薄,半透明,病斑周围有黄色晕环。豆荚上初生油浸状斑马点,扩大后不规则形,红色,有的带紫色,最终变为褐色。病斑中央凹陷,斑面常有淡黄色的菌脓。病菌主要在种子内越冬,可存活2-3年。由风、水、昆虫传播,从植物叶的水孔、气孔及伤口侵入。在24-32℃的温度范围内和田间温度高或多雨的条件下易发病。防治方法:选用无病种子播种。与非豆科蔬菜行2年以上的轮作。加强田间管理,及时中耕除草和防治害虫。喷洒波尔多液。
病害中还有锈病(Uromyces appendiculatus)、灰霉病、菌核病等,在一些地区也较严重。