1、大豆第一节 概述一、大豆在国民经济中的意义1.大豆作为主食营养价值很高每斤大豆产热量为 2055 千卡，同量的小米产热量为 1810 千卡，小麦面粉为 1780 千卡，稻米 l745 千卡。大豆蛋白质含量几乎高于所有其他粮食作物，而且质量好。大豆蛋白质含有人体所必需的氨基酸，种类全，特别是大豆蛋白质中含赖氨酸多，大豆蛋白属于“全价蛋白”，易被吸收。如以标志蛋白质营养价值高低的“生理价”表未，小米蛋白质的生理价是 57，玉米蛋白质是 60，而大豆蛋白质为 65。若以 40%玉米面、40%小米面和 20大豆粉混食，可使食物中氨基酸互相补充，从而使“生理价”提高到 73。大豆还含有丰富的钙、磷、铁等
2、矿物盐，钙的含量比小麦高 12 倍，磷比小麦高 2 倍，铁比小麦高 2.6 倍。这些矿物盐是保证人们正常神经和筋肉活动、骨胳形成以及碳水化含物代谢所不可缺少的。大豆除维生素 C 含量较少外，其他维生素含量非常丰富，维生素 B 族含量特别高，对防止脂肪肝和肝萎缩硬化有良好的治疗作用。大豆所含碳永化合物与禾谷类不同，其淀粉含量很少，主耍含蔗糖、棉子糖、水苏糖和纤维素，因此大豆可作为宜食低淀粉食物的病人如糖尿病患者的良好食品。大豆价值可与肉、鱼、蛋等食物相媲美，是能代替动物性食物的植物产品。大豆作为我国人民主副食对增进身体健康起着重要作用。2.大豆是主要油料作物之一大豆含油量虽然不及其他油料作物，但
3、大豆种植面积大，总产量高，大豆油约占植物油总产量的 1/6。大豆、花生、油菜、芝麻为我国四大油料作物。大豆总产量的 1/4 用于榨油，长期以来大豆油是我国东北以及华北地区的主要食油。动物油、蛋黄、奶油含胆固醇较多。现代医学研究证明，胆固醇渗入到动脉血里凝集成微粒团；逐渐形成不透明的粥样症结即粥样硬化，进而发晨成血管硬化、心脏病、风湿病、高血压等一系列严重疾病。大豆油只含有脂醇而没有胆固醇，因此大豆可代替肉类，防止血管硬化。3.大豆是良好的饲料随着养猪、养鸡等畜牧业的发展，大豆作为饲料的用途将越来越重要。豆饼是营养价值很高的精饲料。豆饼含蛋白质 42.7-45.3，脂肪 2.1-7.2，碳水化含
4、物 22.4-29.0，纤维素 4.8-5.8%。豆饼蛋白质特别适宜作为猪和家禽的配合饲料。因为猪和家禽等单胃牲畜不能大量利用纤维素，豆饼蛋白质的可消化率一般较玉米、高粱、燕麦高 26-28%，易被牲畜吸收利用。每公斤大豆饲料单位为 1.4，玉米为 l.l7，燕麦为 1.01，小米为 l.l9，豆饼为1.3。大豆秸含粗蛋白质 5.7，可消化率 2.3%，饲料单位 0.32，其营养成份高于麦秆、稻草、谷糠等，是牛、羊的好饲料。豆秸磨碎后可喂猪。绿色的大豆植株可作青饲、青贮或直接放牧。青刈大豆的营养价值不亚于苜蓿。但是在我国实际上用作青饲的面积还很小。4.大豆在轮作制中占有重要地位豆饼中含有丰富的
5、氮、磷、钾等元素，是优质有机质肥料，果农、瓜农、花农都以饼肥提高产品品质。由于以豆饼直接作肥料不经济，故提倡用豆饼先喂牲畜，再用牲畜粪作肥料。大豆根上长有根瘤，根瘤菌有固定空气氮素的特殊功能。大豆是其他作物的优良前作，在轮作制中占有重要地位。5.大豆是重要的工业原料和出口物资大豆在工业方面的用途近几年有很大发展。大豆可以作油漆、印刷、油墨、甘油、人造羊毛、人造纤维、塑料、胶剂、电木、照像胶卷、脂肪酸、卵磷脂以及医药工业的维生素鞣酸蛋白的原料，在食品工业中可作代乳粉、人造黄油等。大豆制成品不下数百种之多。大豆的综合利用前途极其光明。大豆还是我国传统的重要出口物资，在历史上，我国大豆在国际市场上享
6、有很高的声誉，品质极佳，畅销于三十多个国家。大豆曾为我国出口农产品中最多的一种，甚至超过茶、丝。二、大豆的起源与分布（一）大豆的起源大豆起源于我国已是国内外早已公认的事实，我国是栽培大豆的起源地，这有多方面可靠的证据；第一、栽培大豆由野生大豆进化而来，野生大豆遍及我国各地，而且有进化程度高低不同的各种类型；第二，我国是世界上最早有大豆文字记载的国家，商代甲骨文称大豆为菽豆的初文，秦汉后才改称菽为豆子。国外称大豆为“Soy”便源于菽。三国时期曹植著名的七步诗“ 煮豆燃豆萁, 豆在釜中泣。本是同根生, 相煎何太急”，既是大豆起源于我国的证据，同时也说明了大豆的两个用途，豆可煮食，豆秸可以烧火。世界
7、各国栽培的大豆，直接或间接由我国传播出去的。1790 年荚国皇家植物园引进大豆，作为观赏植物。1804 年美国文献才初步提到大豆。至于大豆具体起源于我国何处，目前说法不统一。吕世霖和王金陵等认为大豆在我国的起源中心不止一个。徐豹等对栽培大豆与野生大豆对昼夜变温和光周期反应、蛋白质含量、胰蛋白酶抑制剂 等位基因的频率等 3 个方面进行了比较，认为大豆起源于黄河流TaI域。（二）我国大豆的分布和种植区划我国大豆栽培历史悠久，地域广阔，东南至台湾、海南，北至黑龙江黑河、呼玛，西至新疆阿勒泰、塔城，西藏的察隅、墨脱、波密一带都有栽培；内蒙古、甘肃、青海及新疆、 四川西部的一些高原寒冷干旱地区则无栽培；
8、其自然限制界线大致在全年10积温1900以下，年降水量在 250 毫米以下无灌溉设施的地区。我国大豆生产最集中的地点，在东北为松嫩辽平原和三江平原，在黄淮海流域则为黄淮平原，其次较为集中的产区为华北的海河平原、 黄河中游的晋陕边界和河套灌区；在南方有长江下游的沿江地区、 鄱阳湖平原、浙北平原、湖北江汉平原、四川沿江地区、闽粤沿海地区、 台湾台西平原等。产量历来最多的省份为黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、河南、 江苏、安徽等 8 个省。对我国大豆区域采取了两级制划分：第一级以主要作物的熟制，将全国划分为 3 个大区；第二级根据大区内地域上较大的自然条件差别划分为 10 个亚区，依此看出大豆在全国
9、生产上的概貌，从而进一步规划并综合考虑技术措施。温度、降水、光照，这三个主要气候条件因素， 不同地区差别很大，影响我国大豆的分布和区别品种类型，形成不同耕作制度， 也是区划的重要依据。北方春作大豆区 一年只种一季作物， 辽南地区冬小麦收获后可播夏大豆，但面积不大。全区范围包括东北三省、蒙、宁、新和冀、 晋、陕、甘四省北部，分 3 个亚区。 1东北春作大豆亚区 为全国两大主产区之一，包括黑、吉、辽三省及内蒙古东北四盟可种大豆地区，而以松嫩、三江、 辽河等平原栽培最集中。4 月下旬至 5 月中旬播种，9 月成熟。品种生育期为 100-150 天，当地品种对长光照反应不敏感， 感温性强，以无限结荚习
10、性为主，大部种植品质优良、含油量高、种皮黄色、黄脐、光泽好的品种。本亚区为我国重要的大豆内、外销商品基地。换茬作物有高粱、粟、玉米、春小麦、甜菜等。 2北部高原春作大豆亚区 包括河北长城以北，晋、陕两省北部，内蒙古高原一部和河套灌区及宁夏。由于大陆气候强烈，降水较少， 土质较差，大豆栽培较少。品种以耐瘠薄干旱的黑豆较多，也有黄豆、青豆。生育期 105-145 天，多为无限结荚习性。 3西北春作大豆亚区 基本为新疆绿州地带种植，甘肃河西走廊有零星种植，但不稳定。种植面积及产量与各个亚区比较，历来是最小的。 基本都是春作，品种有限，无限结荚习性都有，子粒较小，多蔓生或半蔓生，生育期 120140
11、天，多在 5 月上旬播种，9月下旬收获。黄淮海流域夏作大豆区 为华北冬小麦主产区域， 基本为小麦后茬接种大豆，少数地方春播。分为 2 个亚区。 4冀晋中部夏、春作大豆亚区 包括河北长城以南，石家庄、天津线以北，山西中部和东南部。在 50 年代以前原以春作大豆为主，以后由于冬小麦面积不断扩大，正在发展早熟的复作大豆品种，所以本亚区为春、夏作大豆过渡地区。在冀中多为一年二熟， 在晋中和晋东南则多为二年三熟。生产较多地点有天津市的宝抵、武清，河北的抚宁、 迁安、滦县、沧县、固安、清苑、涿县，山西的襄垣、武乡、高平等县。 5黄淮流域夏作大豆亚区 包括河北石家庄、天津线以南，山东全部，河南大部，江苏灌溉
12、总渠和安徽沿淮河两岸以北，晋西南、 陕西关中和甘肃天水、武都地区，为我国二大主产区之一。生产最集中的地点为山东的荷泽、惠民、潍坊、济宁、临沂等地区，河南的商丘、周口、驻马店、南阳、开封等地区，安徽的阜阳、宿县， 淮河南岸等地区和江苏的徐州、淮阴等地区。本亚区基本在麦收后 6 月中、下旬播种，9 月中、 下旬成熟，生长期正值雨季，温度较高，因而适合夏作大豆生长。 所产大豆除部分外销外，基本供应制豆制品加工食用。品种以黄色种皮为主， 也有青色，瘠薄地区还有褐色和黑色，脐多为褐黑色，多为有限结荚， 生育期 90110 天左右。南方多作大豆区 在苏北灌溉总渠、洪泽湖、 安徽沿淮河两岸以及秦岭等地以南的
13、广大地区都属南方大豆区。雨水充沛，气温较高， 无霜期短，为亚热带气候。分为 5 个亚区。 6长江流域夏春作大豆亚区 包括苏、浙、赣、鄂、 湘等省长江两岸，豫、陕两省南部，浙北、四川盆地及东部丘陵。 为南方产大豆较多的地区，居 10 个亚区的第 3 位。生产较多的地区有江苏的江都、泰兴等县，安徽的合肥、嘉山、来安等县，浙江的淳安、肖山等县，湖北的恩施和勋阳两地区及钟祥、监利、天门、潜江、 汉川等县，江西的波阳等县，湖南的安化、慈利、桑植、桃源等县，四川的万县、涪陵两地区和巴县、合川、合江、乐山等县。本亚区以夏作为主， 接种麦类、油菜茬口，在旱地常与玉米、甘薯等间作，播期在 5 月下旬至 6 月上
14、旬，9 月下旬至 10 月上旬成熟，生育期为 120150 天。 近来推行春作大豆接种晚稻，在 4 月上旬播种，7 月下旬至 8 月上旬成熟，需选用早熟品种，生育期 95120 天。全生育期温度充足，水分不缺，仅日照较少， 除沿江一带农场及部分地区种植的大粒品种出口外， 一般均作为豆制品加工和青嫩期菜用。 7东南部秋、春作大豆亚区 包括浙江南部、江西鄱阳湖以南浙赣铁路两侧各县，福建大部和台湾全部。大豆生产较多的地点有浙江的东阳、衢县、兰溪、天台、仙居等县，福建的莆田、福清、晋江、惠安等县。本亚区的浙南、 闽北及赣东等地区原有秋作大豆习惯，种一季稻后多在 7 月底收获，为了培养地力， 常接种一茬
15、大豆，在 11 月上旬左右收获。60、70 年代以来，秋作大豆面积减少， 春作面积扩大，一般 34 月播种，7 月中下旬成熟。 在福建沿海和南部旱地原来即为春作大豆，品种基本为有限结荚性。 8中南部春、夏、秋作大豆亚区 本亚区包括赣西部、南部、湘、粤、桂三省大部。生产较多的地区有江西的吉安， 湖南的邵阳、邵东，广西的宜山、来宾、都安、平果等县。原来本地区有较大的秋作大豆面积，近年大为减少。春作大豆在 3 月下旬播种，6 月底、7 月初成熟；夏作在 6 月播种，10 月收获；秋作在 7 月下旬、8 月上旬播种，11 月上、中旬成熟。 9西南高原春作大豆亚区 包括黔、滇两省绝大部分，湘、桂西部，川
16、南。以黔滇两省边界高原地区如贵州的毕节地区、水城、盘县等， 云南的镇雄、宣威等县生产较多，常与玉米间混作，收油菜后 4 月上、 中旬播种，9 月收获或麦类收后 5 月上、中旬播种，10 月收获。品种生育期 110 150 天不等。 10华南多作大豆亚区 包括粤、桂、滇 3 省（区）南部边缘和福建东山、沼安等南端沿海 4 县，全年无霜或接近无霜， 可以在配合其他作物种植制度下任何季节播种。春播在 2 月下旬 3 月初，6 月上、 中旬成熟；夏播 5 月下旬 6 月初，8 月中下旬成熟；秋播 7月上旬，9 月下旬成熟；冬播 12 月下旬至 1 月上旬，4 月下旬成熟。品种多为有限结荚习性，豆粒以黄
17、色、黑色为多。三、国内外大豆生产情况 （一）世界大豆情况世界大豆产量大国美国、巴西、91 年阿根廷超过我国名列第三，我国排第四。1992 年美国总产 5978 万吨，1987 年我国大豆播种面积最大，总产为 1218.4 万吨，单产以1996/1997 年最高，每公顷 1.77 吨，比全球平均水平（2.08 吨/ 公顷）低 14.9%。美国 92 年单产 2.53 吨，中国比美国低 30%，巴西 2.08 吨，阿根廷 2.24 吨。1997 年中国大豆单产 1764kg/hm2，而美国为 2624kg/ hm2，巴西为 2298kg/hm2，阿根廷为 2197kg/hm2，世界平均为 2174
18、kg/hm2，意大利单产为 3750kg/hm2，是我国的 2 倍多，居世界首位。目前日本和美国都在研究亩产 400kg 的栽培技术。表 1 2002 年世界大豆生产情况国家 播种面积（hm 2） 单产（kg/hm 2） 总产（kt）美国 29 056 340 2 519 73 201巴西 16 314 162 2 569 41 903阿根廷 11 400 000 2 649 30 200中国 16 983 520 1 461 16 900印度 5 550 000 973 5 400加拿大 970 700 2 323 2 255土耳其 25 000 3 000 75（二）我国大豆情况中国大豆的
19、生产及贸易在国际上曾有过辉煌的一页，历史上我国种植大豆面积最多的1931 年达 1526.7 万 hm2，1938 年总产最高达 1210 万吨，占同年世界总产的 93%，且独占大豆出口国际市场。此后下降，50 年代初期，中国还是世界上出口大豆最多的国家，大豆总产亦居世界首位。据联合国粮农组织（FAO）统计，1995 年我国大豆播种面积占世界总面积的 13.0%，总产量占世界 10.6%，出口量占世界 6.4%，单产低于世界平均单产 18.3%。我国每年总产约 1300 万吨，年消 1700 万吨，1998 年我国大豆进口 800 万吨，黑龙江省每年总产约 500万吨左右，约占全国 40%，黑
20、龙江省每年约 400 万吨出售外省，其它省份大豆基本自用。第二节 大豆栽培的生物学基础一、大豆的形态特征（一）根和根瘤1根 大豆根属于直根系，由主根、侧根和根毛组成。主根由胚根发育而成，侧根在发芽后 3-7 天出现，根的生长一直延续到地上部分不再增长为止。在耕层深厚的土壤条件下，大豆根系发达，根量的 80集中在 5-20cm 上层内，主根在地表下 10cm 以内比较粗壮，愈下愈细，几乎与侧根很难分辨，入土深度可达 60-80cm。侧根是从主根中柱鞘分生出来的。一次侧根先向四周水平伸展，远达 30-40cm，然后向下垂直生长。一次侧根还再分生二、三次侧根。根毛是幼根表皮细胞外壁向外突出而形成的。
21、根毛寿命短暂，大约几天更新一次。根毛密生使根具有巨大的吸收表面（一株约 100m2） 。大豆根的内部构造分为表皮、皮层、内皮层、维管束鞘、形成层、韧皮部和木质部。环境条件不同，对大豆根系的发育有很大影响。良好的环境条件可促进大豆根系发育，不良的环境条件则抑制或削弱根系的生长。一般耕作良好的土壤、土壤中有机质含量丰富均可促进大豆根系的发育。2根瘤（图 1） 在大豆根生长过程中，土壤中原有的根瘤菌沿根毛或表皮细胞侵入，在被侵入的细胞内形成感染线。根瘤菌进入感染线中，感染线逐渐伸长，直达内皮层，根菌瘤也随之进入内皮层中，在这里诱发细胞进行分裂，形成根瘤的原基。大约在侵入后 1周，根瘤向表皮方向隆起，
22、侵入后 2 周左右，皮层的最外层形成了根瘤的表皮，皮层的第2 层成为根瘤的形成层，接着根瘤的周皮、厚壁组织层及维管束也相继分化出来（图 2） 。根瘤菌在根瘤中变成类菌体。根瘤细胞内形成豆血红蛋白，根瘤内部呈红色，此时根瘤开始具有固氮能力。大豆根瘤多集中于 0-20cm 的根上，30cm 以下的根很少有根瘤。3固氮 类菌体具有固氮酶。固氮过程的第一步是由钼铁蛋白及铁蛋白组成的固氮酶系统吸收分子氮。氮（N 2）被吸收后，两个氮原子之间的三价键被破坏，然后被氢化合成为 NH3。NH 3 与 -酮戊二酸结合成谷氨酸，并以这种形态参与代谢过程。大豆植株与根瘤菌之间是共生关系。大豆供给根瘤菌糖类。根瘤菌供
23、给寄主以氨基酸。有人估计，大豆光合产物的 12左右被根瘤菌所消耗。对于大豆根瘤固氮数量的估计差异很大。张宏等根据结根瘤、不结根瘤同位基固系的比较，N 15 同位素等手段测得，一季大豆根瘤菌共生固氮数量为 6.45kg亩。这一数量为一季大豆需氮量的 59.64。一般地说，根瘤菌所固定的氮可供大豆一生需氮量的 1/2-3/4。这说明，共生固氮是大豆的重要氮源，然而单靠根瘤菌固氮是不能满足其需要的。据研究，当幼苗只有两片真叶时，已可能结根瘤，2 周以后开始固氮，植株生长早期固氮较少，自开花后迅速增长，开花至子粒形成阶段固氮最多，约占总固氮量的 80，在接近成熟时固氮又下降。关于有效固氮作用能维持多久
24、，目前尚无定论。大豆鼓粒期以后，大量养分向繁殖器官输送，因而使根瘤菌的活动受到抑制。图 1 大豆根瘤 图 2 大豆根瘤菌侵染过程（二）茎大豆的茎近圆柱形略带棱角，包括主茎和分枝。茎发源于种子中的胚轴。下胚轴未端与极小的根原始体相连; 上胚轴很短，带有两片胚芽、第一片三出复叶原基和茎尖。在营养生长期间，茎尖形成叶原始体和腋芽，一些腋芽后来长成主茎上的第一级分枝。第二级分枝比较少见。大豆栽培品种有明显的主茎，一般主茎高度在 30-150cm 之间。茎粗变化也较大，其直径在 6-15mm 之间。主茎一般具有 12-20 节，但有的晚熟品种有 25 节，有的早熟品种仅有8-9 节。大豆幼茎有绿色与紫色
25、两种，绿茎开白花，紫茎开紫花。茎上生茸毛，灰白或棕色，茸毛多少和长短因品种而异。大豆茎的形态特点与产量高低有很大的关系。据吉林省农业科学院研究，株高与产量的相关系数 r=0.8304，茎粗与产量的相关系数 r0.5161。对亚有限品种来说，株高与茎粗的比值在 80-120 之间产量稳定。主茎节数与产量相关也颇显著，r=0.4308。有资料表明，单株平均节间长度达 5cm，是倒伏的临界长度。按主茎生长形态，大豆可概分为蔓生型、半直立型、直立型。栽培品种均属于直立型。大豆主茎基部节的腋芽常分化为分枝，多者可达 10 个以上，少者 1-2 个或不分枝。分枝与主茎所成角度的大小、分枝的多少及强弱决定着
26、大豆栽培品种的株型。按分枝与主茎所成角度大小，可分为张开、半张开和收敛三种类型。按分枝的多少、强弱，又可将株型分为主茎型、中间型、分枝型三种。（三）叶大豆属于双子叶植物，叶有子叶、真叶、复叶和先出叶 4 种。1.子叶 是大豆种子胚的组分之一，也称种子叶。子叶出土后，展开，经阳光照射即出现叶绿素，可进行光合作用。在出苗后 10-15 天内，子叶所贮藏的营养物质和自身的光合产物对幼苗的生长是很重要的。2.真叶 大豆子叶展开后约 3 天，随着上胚轴伸长，从子叶上部节上长出两片对生的单叶与子叶成直角互生，即为真叶。每片真叶由叶柄、两枚托叶和一片圆形单叶组成。真叶为胚芽内的原生叶，叶面密生茸毛。3.复叶
27、 大豆出苗 2-3 周后，在真叶上部长出的完全叶即为复叶，大豆的复叶包括托叶、叶柄和叶片三部分，每一复叶的叶片包括 3 片小叶片，呈三角对称分布，所以大豆复叶称为三出复叶。托叶一对，小而狭，位于叶柄和茎相连处两侧，有保护腋芽的作用。大豆植株不同节位上的叶柄长度不等，这对于复叶镶嵌和合理利用光能是有利的。大豆复叶的各个小叶以及幼嫩的叶柄能够随日照而转向。大豆小叶的形状、大小因品种而异。叶形可分为椭圆形、卵圆形、披针形和心脏形等。有的品种的叶片形状、大小不一，属变叶型。叶片寿命约 30 一 70 天不等，下部叶变黄脱落较早，寿命最短；上部叶寿命也比较短，因出现晚却又随植株成熟而枯死，中部叶寿命最长
28、。4.先出叶（前叶） 除前面提及的 子叶、真叶和复叶外，在分枝基部两侧和花序基 部两侧各有一对极小的尖叶，称为先出叶，已失 去功能。（四）花和花序大豆的花序着生在叶腋间或茎顶端， 为总状花序。一个花序上的花朵通常是簇生的， 俗称花簇。每朵花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊构成。苞片有两个，很小，成管形。苞片上生有茸毛，有保护花芽的作用。花萼位于苞片的上方，下部联合呈杯状，上部开裂为 5 片，色绿，着生茸毛。花冠为蝴蝶形，位于花尊内部，由 5 个花瓣组成。5 个花瓣中上面一个大的叫旗瓣，旗瓣两侧有两个形状和大小相同的翼瓣，最下面的两瓣基部相连，弯曲，形似小舟，叫龙骨瓣（图 3） 。花冠的颜色分白色
29、、紫色两种。雄蕊 共 10 枚，其中 9 枚的花丝联在一起成管状，1 枚分 离，花药着生在花丝的顶端。开花时，花丝伸长 向前弯曲，花药裂开，花粉散出。一朵花的花粉约有 5000 粒左右。雌蕊包括柱头、花柱和子房三部分。柱头为球形，在花柱顶端，花柱下方为子房，内含胚珠 1-4 个，个别的有 5 个，以2-3 个居多。大豆是自花授粉作物，花朵开放前即已完成授粉，天然杂交率不到 1。花序的主轴称花轴。大豆花轴的长短、花轴上花朵的多少因品种而异，也受气候和栽培条件的影响。花轴短者不足 3cm，长者在 10cm 以上。现有品种中花序有的长达30cm（如凤交 66-12） 。（五）荚和种子 大豆荚由于房发
30、育而成。荚的表皮被茸毛，个别品种无茸毛。荚色有草黄、灰褐、褐、深褐以及黑等色。豆荚形状分直形、弯镰形和弯曲程度不同的中间形。有的品种在成熟时沿荚果的背腹缝自行开裂（炸裂） 。大豆荚粒数，各品种有一定的稳定性。栽培品种每荚多含 2-3 粒种子。荚粒数与叶形有一定的相关性。有的披形叶大豆，四粒荚的比例很大，也有少数五粒荚，卵圆形叶、长卵圆形叶品种以二、三粒荚为多。成熟的豆荚中常有发育不全的籽粒，或者只有一个小薄片，通称秕粒。秕粒率常在15-40 。秕粒发生的原因是，受精后，结合子未得到足够的营养。一般先受精的先发育，粒饱满；后受精的后发育，常成秕粒。在同一个荚内，先豆由于先受精，养分供应好于中豆、
31、基豆，故先豆饱满，而基豆则常常瘦秕。开花结荚期间，阴雨连绵，天气干旱均会造成秕粒。鼓粒期间改善水分、养分和光照条件有助于克服秕粒。种子形状可分为圆形、卵圆形、长卵圆形、扁圆形等。种子大小通常以百粒重表示，百粒重 14g 以下为小粒种，14-20g 为中粒种，20g 以上为大粒种。籽粒大小与品种和环境条件有关，东北大豆引到新疆种植，其百粒重可增加 2g 左右。种皮颜色与种皮栅栏组织细胞所含色素有关，可概分为黄色、青色、褐色、黑色及双色五种，以黄色居多。脐是种子脱离珠柄后在种皮上留下的疤痕。在脐的靠近下胚轴的一端有珠孔，当发芽时，胚根由此出生：另一端是合点，是珠柄维管束与种脉连接处的痕迹（图 4）
32、 。脐色的变化可由无色、淡褐、褐、深褐到黑色。圆粒、种皮金黄色、有光泽、脐无色或淡褐色的大豆最受市场欢迎；但脐色与含油量无关。大豆种皮共分三层：表皮、下表皮和内薄壁细胞层。由于角质化的栅栏细胞实际上是不透空气的，种脐区（脐间裂缝和珠孔）成为胚和外界之间空气交换的主要通道。胚由两片子叶、胚芽和胚轴组成。子叶肥厚，富含蛋白质和油分，是幼苗生长初期的养分来源。胚芽具有一对已发育成的初生单叶。胚芽的下部为胚轴。胚轴未端为胚根（图5） 。有的大豆品种种皮不健全，有裂缝，甚至裂成网状，致使种子部分外露。气候干旱或成熟后期遇雨也常常造成种皮破裂。有的子粒不易吸水膨胀，变成“硬粒”，种皮栅栏组织外面的透明带含
33、有蜡质或栅栏组织细胞壁硬化，土壤中钙质多，种子成熟期间天气干燥往往使硬粒增多。图 3 大豆的花1.开放的花 2.旗瓣 3.翼瓣 4.龙骨瓣 5.雄蕊 6.雌蕊二、大豆的类型（一）大豆的结荚习性 大豆的结荚习性一般可分为无限、有限和亚有限三种类型。前两种类型是基本的（图 6） 。1无限结荚习性 具有这种结荚习性的大豆茎秆尖削，始花期早，开花期长。主茎中、下部的腋芽首先分化开花，然后向上依次陆续分化开花。始花后，茎继续伸长，叶继续产生。如环境条件适宜，茎可生长很高。主茎与分枝顶部叶小，着荚分散，基部荚不多，顶端只有 1-2 个小荚，多数荚在植株的中部、中下部，每节一般着生 2-5 个荚，这种类型的
34、大豆，营养生长和生殖生长并进的时间较长。2有限结荚习性 具有这种结荚习性的大豆一般始花期较晚，当主茎生长高度接近成株高度前不久，才在茎的中上部开始开花，然后向上、向下逐节开花，花期集中。当主茎顶端出现一簇花后，茎的生长终结。茎秆不那么尖削。顶部叶大，不利于透光。由于茎生长停止，顶端花簇能够得到较多的营养物质，常常形成数个荚聚集的荚簇，或成串簇。这种类型的大豆，营养生长和生殖生长并进的时间较短。3亚有限结荚习性 这种结荚习性介乎以上两种习性之间而偏于无限习性。主茎较发达。开花顺序由下而上，主茎结荚较多，顶端有几个荚。大豆结荚习性不同的主要原因在于大豆茎秆顶端花芽分化时个体发育的株龄不同。顶芽分化
35、时若值植株旺盛生长时期，即形成有限结荚习性，顶端叶大、花多、荚多。否则，当顶芽分化时植株已处于老龄阶段，则形成无限结荚习性，顶端叶小，花稀、荚也少。大豆的结荚习性是重要的生态性状，在地理分布上有着明显的规律性和区域性。从全国范围看，南方雨水多，生长季节长，有限性品种多。北方雨水少，生长季节短，无限性品种多。从一个地区看，雨量充沛、土壤肥沃，宜种有限性品种；干旱少雨、土质瘠薄，宜种无限性品种。雨量较多、肥力中等，可选用亚有限性品种。当然，这也并不是绝对的。图4 大豆种子的外形 图5 大豆的子叶和胚1珠孔 2种脐 3合点 1纹孔 2胚芽 3胚轴 4胚根图 6 无限与有限结荚习性（二）大豆的栽培类型
36、栽培大豆除了按结荚习性进行分类外，还有如下几种分类法。大豆种皮颜色有黄、青（绿） 、黑、褐色及双色等。子叶有黄色和绿色之分。粒形有圆、椭圆、长椭圆、扁椭圆、肾状等。成熟荚的颜色由极淡的褐色至黑色。茸毛有灰白、棕黄两种，少数荚皮是无色的。大豆籽粒按大小可分为三级，即百粒重 20g 以上为大粒，14-20g 的为中粒，14g 以下的为小粒。若以播种期进行分类，我国大豆可分作春大豆型、黄淮海夏大豆型、南方夏大豆型和秋大豆型。1春大豆型 北方春大豆型于 4-5 月播种，约 9 月份成熟；黄淮海春大豆型在 4 月下旬至 5 月初播种，8 月末至 9 月初成熟；长江春大豆型在 3 月底至 4 月初播种，7
37、 月间成熟，南方春大豆型在 2 月至 3 月上旬播种，多于 6 月中旬成熟。春大豆短日照性较弱。2黄淮海夏大豆型 于麦收后 6 月间播种，9 月至 10 月成熟。短日照性中等。3南方夏大豆型 一般在 5 月至 6 月初麦收或其他冬播作物后播种，9 月底至 10 月成熟。短日照性强。4秋大豆型 7 月底至 8 月初播种，11 月上半月成熟。短日照极强。美国大豆专家将北起加拿大，南至圭亚那的广大地区划分为 12 个大豆生育期地带。即：00 组，极早熟；0 组，早熟，I 至 X 组。X 组为极迟熟。三、大豆的生长发育（一）大豆的一生大豆的生育期通常是指从出苗到成熟所经历的天数。实际上，大豆的一生指的
38、是从种子萌发开始，经历出苗、幼苗生长、花芽分化、开花结荚、鼓粒，直至新种子成熟的全过程。1种子的萌发和出苗 大豆种子在土壤水分和通风条件适宜，播种层温度稳定在10时，种子即可发芽。大豆种子发芽需要吸收相当于本身重量 120-140的水分。种子发芽时，胚根先伸入土中，子叶出土之前，幼茎顶端生长锥已形成 3-4 个复叶、节和节间的原始体。随着下胚轴伸长，子叶带者幼芽拱出地面。子叶出土即为出苗。2幼苗生长 子叶出土展开后，幼茎继续伸长，约经过 4-5 天，一对原始真叶展开，这时幼苗已具有两个节并形成了第一个节间。 从原始真叶展开到第一复叶展平大约需 10 天左右。此后，大约每隔 3-4 天出现一片复
39、叶，腋芽也跟着分化。主茎下部节位的腋芽多为枝芽，条件适合即形成分枝。中、上部腋芽一般都是花芽，长成花簇。 出苗到分枝出现，叫做幼苗期。幼苗期根系比地上部分生长快。3花芽分化 大豆花芽分化的迟早，因品种而异。早熟品种较早，晚熟品种较迟；无限性品种较早，有限性品种较迟。据哈尔滨师范学院在当地对无限性品种黑农 11 号的观察，5 月 8 日播种， 26 日出苗，出苗后 18 天，当第一复叶展开、第二复叶未完全展开、第三片复叶尚小时，在第二、三复叶的腋部已见到花芽原始体。另据原山西农学院对有限性品种太谷黄豆的观察，5 月 4 日播种，12 日出苗，出苗后 45 天，当第七复叶出现时，花芽开始分化。大豆
40、花芽分化可分作花芽原基形成期、花尊分化期、花瓣分化期、雄花分化期、雌蕊分化期以及胚珠花药、柱头形成期。最初，出现半球状花芽原始体，接着在原始体的前面发生萼片，继而在两旁和后面也出现萼片，形成萼筒。花萼原基出现是大豆植株由营养生长进人生殖生长的形态学标志。然后。相继分化出极小的龙骨瓣、翼瓣、旗瓣原始体。跟着雄蕊原始体成环状顺次分化，同时心皮也开始分化，在 10 枚雄蕊中央，雌蕊分化，胚珠原始体出现，花药原始体也同时分化。花器官逐渐长大，形成花蕾。随后，雄、雌蕊的生殖细胞连续分裂，花粉及胚囊形成。最后，花开放。从花芽开始分化到花开放，称为花芽分化期，一般为 25-30 天。因此，在开花前一个月内环
41、境条件的好坏与花芽分化的多少及正常与否有密切的关系。从这时起，生殖生长和营养生长并进，根系发育旺盛，茎叶生长加快，花芽相继分化，花朵陆续开放。4开花结荚 从大豆花蕾膨大到花朵开放约需 3-4 天。每天开花时刻，一般从上午 6时开始开花，8-10 时最盛，下午开花甚少。在同一地点，开花时刻又因气候情况而错前错后。花朵开放前，雄蕊的花药已裂开。花粉粒在柱头上发芽。花粉管在向花柱组织内部伸长的过程中，雄核一分为二，变成两个精核，从授粉到双受精只需 8-10 小时。授粉后约 1天左右，受精卵开始分裂。最初二次分裂形成的上位细胞将来发育成胚，下位细胞发育成胚根原和胚柄。受精后第一周左右胚乳细胞开始分化，
42、接着，子叶分化。第二周，子叶继续生长，胚轴、胚根开始发育，胚乳开始被吸收，2 片初生叶原基分化形成。第三周，种子内部为子叶所充满，胚乳只剩下一层糊粉层、2-3 层胚乳细胞层。子叶的细胞内出现线粒体、脂质颗粒、蛋白质颗粒。第四周，子叶长到最大，此后，复叶叶原基分化形成。花冠在花粉粒发芽后开放，约两天后调萎。随后，子房逐渐膨大，幼荚形成（拉板）开始。头几天，荚发育缓慢，从第五天起，迅速伸长，大约经过 10 天多，长度达到最大值。荚达到最大宽度和厚度的时间较迟。嫩荚长度的日增长约 4mm，最多达 8mm。从始花到终花为开花期。有限性品种单株自始花到终花约 20 天左右，无限性品种花期长达 30-40
43、 天或更长。从幼荚出现到拉板（形容豆荚伸长、加宽的过程）完成为结荚期。由于大豆开花和结荚是交错的，所以又将这两个时期通称开花结荚期。在这个时期，营养器官和生殖器官之间对光合产物竞争比较强烈，无限性品种尤其如此。开花结荚期是大豆一生中需要养分、水分最多的时期。5鼓粒成熟 大豆从开花结荚到鼓粒阶段，没有明显的界限。在田间调查记载时，把豆荚中子粒显著突起的植株达一半以上的日期称为鼓粒期。在荚皮发育的同时，其中种皮已形成；荚皮近长成后，豆粒才鼓起。大豆一生中各个生育时期经常是重叠的，很难确切地加以划分。种子的干物质积累，大约在开花后一周内增加缓慢，以后的一周增加很快，大部分子物质是在这以后的大约三个星
44、期内积累的。每粒种子平均每天可增重 6-7mg，多者达 8mg以上。荚的重量大约在第 7 周达到最大值。 当种子变圆，完全变硬，最终呈现本品种的固有形状和色泽时，即为成熟。 （二）大豆生育时期的记载 W.R.Fehr 等提出了根据大豆植株形态表现记载生育时期的方法。这种方法已为越来越多的研究者所采用。这种记载方法的主要特点是，以主茎节龄作为营养生长阶段的标准，以从真叶节算起的主茎节数目作为植株节龄的标准。在营养生长阶段，VE 表示出苗期，即子叶露出土面； Vc 为子叶期-真叶叶片未展开，但叶缘已分离，V1-真叶展开期， V2-第一复叶展开期; Vn 自真叶节计算第 n 个复叶展开期。在生殖生长
45、阶段，R1-开花始期，主茎任何一个节上开第一朵花，R2-开花盛期;R3-结荚始期，主茎上出现一个 5mm 长的荚，R4-给荚盛期，R5- 鼓粒始期，荚中籽粒长达3mm，R6-鼓粒盛期，R7-成熟始期，主茎上有一个荚达到成熟期的颜色。 R8-成熟期，全株95的荚达到成熟颜色，在干燥天气下，在 R8 时期后 5-10 天，籽粒含水量可降至 15以下。第三节 大豆对环境条件的要求 一、大豆对气象因子的要求（一）光照1光照强度 大豆是喜光作物。大豆的光饱和点一般在 30000-40000lx。有的测定结果达到 60000lx（杨文杰，1983 ） 。大豆的光饱和点是随着通风状况而变化的。当通气量为1-
46、1.5 L/(cm2h)时，光饱和点为 25000-34000lx，而通气量为 1.92-2.83 L/(cm2h)时，则光饱和点上升为 31000-44700lx。大豆的光补偿点为 2540-3690lx（张荣贵等，1980） 。光补偿点也受通气量的影响。在低通气量下，光补偿点测定值偏高；而在高通气量下，则测定值偏低。需要指出的是，上述这些测定数据都是在单株单叶上测得的。如果据此而得出“大豆植株是耐阴的”的结论，那就十分不恰当了。在田间条件下，大豆群体冠层所接受的光强是极不均匀的。据沈阳农业大学 1981 年 8月 11 日的测定结果，晴天的中午，大豆群体冠层顶部的光强为 lx，株高 2/3
47、 处为220.090001x,株高 1/3 处为 800-1600lx（图 7） 。由此可见，大豆群体中、下层的光照是不足的。这里的叶片主要依靠散射光进行光合作用。2.日照长度 大豆属于对日照长度反应极度敏感的作物。据 Gaertner F 和 Braunroth E（1935 ）观察，即使极微弱的月光（约相当于日光的 1/）对大豆开花也有些影响。不接受月光照射的植株比经照射的植株早开花 2-3 天。大豆开花结实要求较长的黑夜和较短的白天。严格说来，每个大豆品种都有其对生长发育适宜的日照长度。只要日照长度比适宜的日照长度长，大豆植株即延迟开花，反之，则开花提早（表 2） 。图 7 开育 8 号
48、大豆群体大田切片图（董钻，1991）表 2 大豆不同类型出苗至始花日数（山西农学院， 1963）光照时间（小时）大豆类型9 12 自然 18 21 24春大豆 32 31 54 87 104 116黄淮夏大豆 33 35 85 114 110 135长江春大豆 34 38 86 长江夏大豆 36 39 110 秋大豆 35 38 131 北纬 30春大豆 31 34 80 夏大豆 34 38 115 秋大豆 38 38 135 应当指出，大豆对短日照的要求是有限度的，绝非愈短愈好。一般品种每日 12 小时的光照即可促进开花抑制生长；9 小时光照对部分品种仍有促进开花的作用。当每日光照缩短为 6
49、 小时，则营养生长和生殖生长均受到抑制。大豆结实器官的发生和形成，要求短日照条件。不过早熟品种的短日照性弱，晚熟品种的短日照性强。在大豆生长发育过程中，对短日照的要求有转折时期，一个是花萼原基出现期，另一个是雌雄性配子细胞分化期。前者决定能不能从营养生长转向生殖生长，后者决定结实器官能不能正常形成。短日照只是从营养生长向生殖生长转化的条件，并非一生生长发育所必需。认识了大豆的光周期特性，对于种植大豆是有意义的。同纬度地区之间引种大豆品种容易成功。低纬度地区大豆品种向高纬度地区引种，生育期延迟，秋霜前一般不能成熟。反之，高纬度地区大豆品种向低纬度地区引种，生育期缩短，只适于作为夏播品种利用。黑龙江省的春大豆，在辽宁省可夏播。（二）温度大豆是喜温作物。不同品种在全生育期内所需要的10的活动积温相差很大。晚熟品种要求 3200以上，而夏播早熟品种则要求 1600左右。同一品种，随着播种期的延迟，所要求的活动积温也随之减少。春季，当播种层的地温稳定在 10以上时，大豆种子开始萌动发芽。夏季，气温平均在 24-26左右，对大豆植株的生长
