菜豆

豆科菜豆属的一种植物

菜豆（学名：Phaseolus vulgaris L.，英文名：Kidney bean），是豆科菜豆属一年生、缠绕或近直立草本植物，又名四季豆、芸（云）豆、玉豆等。茎被短柔毛或老时无毛；羽状复叶具3小叶，小叶宽卵形或卵状菱形；总状花序比叶短，小苞片卵形；花冠白色、黄色、紫堇色或红色；荚果带形，稍弯曲；种子长椭圆形或肾形，白色、褐色、蓝色或有花斑，种脐通常白色。花期春夏。

植物学史

起源与驯化

公认菜豆——四季豆起源驯化于美洲。前苏联著名植物育种学家、遗传学家瓦维洛夫在20世纪30年代就研究出，主要的栽培植物有八个独立的世界起源地，（普通）菜豆起源于其中第七个起源中心即南美和中美（包括安的列斯群岛），南美（含秘鲁—厄瓜多尔—玻利维亚）这第八个起源中心则是菜豆的次生中心。研究者们对菜豆是一次或多次驯化事件的结果意见不统一。研究者们初时认为，在中美洲和安第斯山脉南部地区菜豆被分别驯化，随着时间的演化，逐渐出现两个不同的基因库，一个是从秘鲁南部到阿根廷西北部的安第斯基因库，另一个是墨西哥和哥伦比亚之间的中美洲基因库。但根据最新的遗传分析数据表明，菜豆首先在中美洲被驯化，再向南传播。菜豆与南瓜（Cucurbita moschata）和玉米（Zea mays）一起构成了北美本土农业的核心“三大姊妹”。

栽培历史

公元前7000-5500年，印第安人就开始采食菜豆；公元前5200-3400年，印第安人开始对菜豆驯化，并开始种植。1492年，哥伦布发现美洲新大陆后，菜豆由西班牙人传到欧洲和其他地方，后菜豆的栽培迅速扩大到全欧洲、非洲、亚洲的印度尼西亚和印度其他地区。15世纪，菜豆从美洲传入中国进行栽培，在中国已有500多年的种植历史；1654年，归化僧隐元将菜豆从中国传入日本；18世纪，菜豆传入俄国，并在俄国栽培食用。现菜豆已广泛分布于世界各地，栽培面积仅次于大豆。

形态特征

菜豆为一年生、缠绕或近直立草本。

茎、叶

茎被短柔毛或老时无毛。羽状复叶具3小叶；托叶披针形，长约4毫米，基着。小叶宽卵形或卵状菱形，侧生的偏斜，长4-16厘米，宽2.5-11厘米，先端长渐尖，有细尖，基部圆形或宽楔形，全缘，被短柔毛[7]。

花

总状花序比叶短，有数朵生于花序顶部的花；花梗长5-8毫米；小苞片卵形，有数条隆起的脉，约与花萼等长或稍较其为长，宿存；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、紫堇色或红色；旗瓣近方形，宽9-12毫米，翼瓣倒卵形，龙骨瓣长约1厘米，先端旋卷，子房被短柔毛，花柱压扁。

果实和种子

荚果带形，稍弯曲，长10-15厘米，宽1-1.5厘米，略肿胀，通常无毛，顶有喙；种子4-6毫米，长椭圆形或肾形，长0.9-2厘米，宽0.3-1.2厘米，白色、褐色、蓝色或有花斑，种脐通常白色。

分布范围

菜豆原产于美洲，现广布各热带至温带地区，广泛栽培于非洲东部、美洲、亚洲和欧洲西部等地。在中国全国均有栽培，北方和西南高寒冷凉地区尤多，主要分布于黑龙江、内蒙古、陕西、山西、云南、贵州、四川、新疆等地。

生长环境

野生菜豆的原产地位于中美洲地区和安第斯山脉。就野生菜豆的中美洲种群而言，更适应双峰型雨季和季中干旱期，通常在相对肥沃的火山土壤、受干扰地区或过渡森林空地中，在近赤道的地理范围内生长；而安第斯野生种群，生长在安第斯山脉的山坡上，更适应寒冷的气候。人工种植的环境下，绝大多数菜豆生产的环境位于半干旱地区、半湿润地区和湿润地区。

生长习性

菜豆属短日照植物（或中光性，一般在12-14小时以下），但多数品种对日照长短的要求不严格，日照时数8-10小时，开花期可提前，结荚也多；其喜光，对光照的要求较为严格，其中蔓生和半蔓生品种尤要求较长的光照。其喜温暖，不耐霜冻，植株生长适宜温度为15-25℃，开花结荚适温为20-25℃，10℃以下低温或30℃以上高温会影响植株的生长和正常授粉结荚；32℃以上的高温下生理代谢紊乱，易落花落荚，或荚小而畸形。菜豆性喜湿润，可耐一定程度的干旱，适宜生长于持水量60%-70%的土壤中，否则会不利于菜豆生根。菜豆对土壤要求比其他豆类高，最适宜生长在腐殖质含量高、土层深厚、排水良好且pH值6-7的壤土上，在砂质壤土、粉质壤土和黏土上都能生长，但重黏土和低温地，因排水和通气不良，影响根的吸收机能，造成落叶减产。

生育期

蔓生型菜豆的整个生育周期通常分为发芽期、幼苗期、抽蔓期和开花结荚期。

开花结荚

菜豆播种后25天左右开始花芽分化，从花芽分化到开花需13天左右。菜豆一般从傍晚开始进入开花过程，次晨5-7时开花最盛，9-10时基本开完，经2-3天凋萎。菜豆的花粉粒少，开花前一天的花粉即具有发芽力，以开花前10天至开盛时最高，开花后5-6h丧失发芽能力。菜豆的雌蕊在花前3天就可接受花粉而受精，以开花前一天授粉结实率最高。蔓生品种的花序为腋生，随茎蔓生长，花序陆续发生，因此花序较多，花期较长；矮生品种每株的花序少，花期短，在主枝的花数极少，大部分着生在侧枝上，在侧枝的花占85%-100%。植株花数的增加主要靠花序着生的节数增加，因此须在生育初期，供给植株充足的氮和磷。此外，菜豆从播种至开花的日数，矮性种35-40天，蔓性种45-55天；矮性种开花期为12-19天，蔓性种为25-44天。

菜豆从开花到食用器官（豆荚）成熟需20天左右，一般开花后30天左右完成种子发育。菜豆的结荚与着花数的情况相同。蔓生品种的结荚，分布在主枝和侧枝的花序上；矮性种的结荚分布和开花一样没有规律性。豆荚可分为有正常种子的荚、种子发育不完全的荚与没有种子的荚；种子发育不完全荚为数很少，多在开花后半期开的花出现。此外，菜豆的结荚率一般只有20%-30%，多者不超过40%-50%。

繁殖方式

自然繁殖

菜豆为自花授粉作物，自然杂交率小于1%。一般自凌晨开始开花，早晨5-7点开花最盛，10点以后少有开放。菜豆在开花前数天自行闭花授粉，授粉后4小时，受精率达80％左右，但成荚率仅有20%-50%。

人工繁殖

人工授粉

人工授粉时，通常选择盛花期植株上当天开放的新鲜花朵作为父本，选择生长盛期植株上的花序作为母本，应提前将镊子进行消毒处理；授粉时，温度尽量保持在18-25℃，22℃为荚用菜豆成功授粉的最适温度，当温度超过22℃，随着温度升高，授粉成功率会下降。

播种繁殖

菜豆的人工繁殖可采取播种繁殖。一般选择粒大、饱满、表面光滑、具光泽且无虫咬痕迹的新鲜种子。播种时，每穴播几粒，种脐朝下，保持一定的行株距，然后再上面覆盖一层一定厚度的薄土，出苗前不应浇水，种子出土后，要及时破膜放苗，以防温度过高，灼伤幼苗，随后，进入正常田间管理的阶段。

栽培技术

选地

应选择排灌方便、地下水位较低、土层深厚疏松、土壤肥沃、排水通气良好、有机质含量高、3年以上未种植过豆科作物的地块来种植菜豆；若土壤的pH值在5.5以下时，应施用石灰中和。

水肥管理

菜豆在幼苗期需水较少，水量过多，会造成营养生长过旺，而影响后期的生长，在结荚期，菜豆又需要较多的水分。因而，在栽培过程中，应重视及时调节土壤湿度，以及空气相对湿度。菜豆对氮、钾吸收最多，磷较少，对钙的吸收量也较多。首先应补充钾肥，钾肥主要在生育初期，对其茎、叶生长发挥效果。菜豆嫩荚迅速生长期，对钙肥的吸收较多，此时应注意补充，此外，钙还可增强菜豆的抗病性，并防止落叶。

中耕除草

菜豆在苗期主要是根系及腋芽的萌生，为使根强芽壮，必须适时中耕。早春地寒，中耕后疏松土壤能显著提高地温。中耕要早，第一次中耕，可在苗齐后进行；第二次中耕，要在第一片复叶展开后，开始抽蔓前进行。靠近植株根部处中耕要浅，穴间和行间中耕可以深一些，中耕时需打碎土块。此外，中耕应结合除草，对靠近植株根部的杂草，可以用手拔除，以免伤及植株；每次中耕结束后，要及时踵地，对植株根部进行培土。

支架引蔓

病虫防治

病害

炭疽病、根腐病、猝倒病等病害是发生在菜豆上的主要病害。炭疽病主要发生在菜豆的幼苗期到收获期，可在发病初期喷药预防，喷施波尔多液、百菌清可湿性粉剂等化学药剂；根腐病主要危害菜豆的根部，应立即拔掉病株，并在其病穴周围，撒石灰，以抑制其发展；猝倒病主要危害菜豆的幼苗，应及时拔除病死株，严重时，可用多菌灵拌干细土撒施，也可喷洒代森铵或多菌灵等化学药剂。

虫害

豆蚜（Aphis craccivora）、豆荚螟（Etiella zinckenella）、小地老虎（Agrotis ypsilon）等虫害是发生在菜豆上的主要虫害。豆蚜主要危害植株的叶片，应及时观察有翅蚜虫是否向菜田迁飞，若数量过多时，可喷施乐果或灭蚜松来进行防治；豆荚螟主要危害植株的果实，在成虫盛发期和幼虫孵化期喷药1-2次；小地老虎主要危害幼苗嫩茎或幼苗顶芽，可用糖醋液诱杀其成虫。

采收与包装

在开花后10-12天，当菜豆的豆荚饱满柔软，由扁变圆，颜色由绿转为淡绿，外表有光泽，种子略显露或尚未显露时应及时采收；若采收时间晚，还会导致植株养分消耗过多，引起植株早衰。菜豆收获后应尽快修理工整，及时包装、运输。临时贮存应保证有阴凉、通风、清洁、卫生的条件，防止日晒、雨淋、冻害以及有毒、有害物质的污染，堆码整齐，防止挤压等造成损伤；包装箱或包装筐应牢固，内外壁平整，疏木箱缝宽适当、均匀。包装容器保持干燥、清洁、无污染。此外，运输时需轻装、轻卸，严防机械损伤，运输工具要清洁卫生、无污染、无杂物；短途运输要严防日晒、雨淋，长途运输要注意采取防冻保温或降温措施，防止冻害或高温霉烂。

类型与品种

类型

菜豆的种质资源丰富，品种类型多种多样。世界热带农业研究中心按生长习性，将菜豆划分为矮生有限生长型、矮生无限生长型、匍匐无限生长型和蔓生无限生长型4个类型；根据栽培的菜豆品种特性，也常将菜豆分为蔓生、半蔓生和矮生3种类型。蔓生型的茎蔓攀缘生长，初生茎节的节间短，第3-4节开始节间伸长并抽蔓，为无限结荚习性，条件合适时主茎将不断生长，人工摘心后，可促进分枝生长；矮生型株高一般为20-60厘米，节间较短，上部节间稍长，主茎生长点发育成花芽，在主茎上有分枝1-5个，有些矮生型品种的第1对真叶的叶腋就开始出现分枝，上部分枝较少；半蔓生型介于蔓生型与矮生型之间，其随着栽培条件的不同可向蔓生型或矮生型转化。

此外，还可根据嫩荚的形状和颜色，将菜豆可分为扁荚类型、圆棍荚类型、厚肉荚类型、花荚类型、紫荚类型、黄荚类型和弯曲长圆条形等多种类型。

栽培品种

近种区别

主要价值

食用价值

菜豆可分为粒用菜豆（Dry bean）和荚用菜豆（Snap bean），前者主食子粒，后者主食嫩荚。粒用菜豆内果皮较薄，形成羊皮纸膜；而荚用菜豆的内果皮肥厚，是主要的食用部分。其籽粒含有丰富的蛋白质、膳食纤维、碳水化合物、胡萝卜素、纤维素以及多种人体必需的维生素和矿物质，可供煮食、炒食、凉拌等，是一种鲜嫩可口，色、香、味俱佳，营养丰富的优质蔬菜，世界各国（特别是欧、美洲一些国家）大多用来速冻和制罐头，中国多以嫩荚做鲜食。

此外，菜豆中含有一些抗营养物质，如植物凝集素、皂苷、胰蛋白酶抑制剂等，若食用未煮熟的菜豆，会引起食物中毒，但这些抗营养物质不稳定，烹饪时最好用沸水煮过，这些有毒因子就会分解释放，从而不会对人体造成伤害。

生态价值

菜豆可生物积累锌、锰和铁等元素，并对其毒性具有一定的耐受性，适合被用来修复重金属污染土壤，还可通过共生固氮来改善土壤和环境。

经济价值

菜豆是世界上种植面积最大的食用豆类，2016年全球产量约为2680万吨，种植面积占食用豆类面积的40%，总产量占食用豆类总产量的30%。在许多国家，特别是在拉丁美洲、非洲和亚洲部分地区，在每日的蛋白质摄入量中，菜豆占有较大比例；在加拿大、美国和欧洲等地区，菜豆是一种具有重要经济效益的食用豆类和蔬菜作物，在一些非洲国家，菜豆消费量也较高，如卢旺达、肯尼亚和乌干达的人均菜豆消费量每年为50-60千克。

药用价值

中医学认为菜豆的荚果可入药，其性甘、淡、平，有滋养、利尿消肿等功效，可治疗水肿、脚气病等症状。

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