第二节 芸豆特征特性
一、根
普通菜豆的根系由主根、侧根、次生根、根毛和根瘤几部分组成。主根呈明显圆锥状,入土较浅。种子萌发时,下胚轴延伸,先长出1条胚根,胚根继续生长形成主根,主根入土深15~20 cm。主根上长出侧根,侧根向斜下方向生长,并迅速扩展伸长,在浅土层中形成发达的根群。侧根上长有次生根,主根和侧根的尖端生有根毛,根毛主要分布于地表耕作层。
种子发芽时,存在于土壤中的根瘤菌在植物的根基繁殖并进入植物根内,在细胞内释放出细菌,形成原基根瘤。随着细胞的增殖,根瘤菌也在每一个子细胞内增殖,最后形成球形或不规则形的根瘤。根瘤一般单生,有的簇生,直径2~6 mm,集中生在主根和侧根上部的根瘤数量多,体形大,内部汁液为红色的固氮能力强。而生在主根和侧根下部的根瘤数量少,体形小,内部汁液为黄色或暗褐色的固氮能力弱。根瘤内的根瘤菌从皮层细胞吸收碳水化合物、矿物质和水分,进行生长繁殖,同时能固定空气中游离的氮素,供菜豆生长发育利用,每年可固氮45 kg/hm2~90 kg/hm2。通常情况下,普通菜豆出苗后10 d开始形成根瘤,根瘤可与菜豆族和豇豆族根瘤菌共生。
二、茎
普通菜豆的茎为草质茎蔓,分矮生直立、半蔓生和蔓生3种类型。横切面近正方形或不规则形,多数品种幼茎为绿色,浅红色和紫红色较少,被有短茸毛。茎的高度随栽培品种而异,一般植株高度在20~400 cm。早熟品种的茎为矮生直立型,具有限结荚习性,主茎高20~60 cm, 7~9节,节间较短,主茎分枝1~5个;晚熟品种多为蔓生型,主茎高200~400 cm, 15~30节,节间较长,主茎分枝1~8个,具有无限生长习性,只要栽培条件适宜,主茎将不断生长;介于矮生直立型和蔓生型之间的品种为半蔓型,有的半蔓型品种随着栽培条件的变化向蔓生型和矮生直立型转化。
三、叶
普通菜豆的叶分为子叶、真叶和三出复叶3种。子叶两枚,乳白色,椭圆形,肥大,左右对称生长,富含营养物质,供种子发芽、出苗和幼苗期生长需要。子叶含有叶绿素,能进行光合作用。芸豆出苗时,子叶出土,待长出一对初生真叶时子叶逐渐枯萎。初生真叶左右对生,为一对心形单叶,有一叶轴, 0~2片小托叶和2片叶枕。随着茎的伸长,每个节上长出一片三出复叶,复叶的叶柄较长,有一沟状凹槽,少量茸毛。复叶顶端小叶全缘,叶片稍小,卵圆形、菱卵形或心脏形。两侧小叶倾斜叶片稍大,叶片顶端渐尖或细尖,基部为楔形、圆形或截形,叶片两面沿叶脉处有毛,叶长8~15cm,宽5~10cm,有托叶和叶枕,托叶为卵圆状披针形。叶片大小和颜色因品种不同而有差异。
四、花
普通菜豆的花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成,着生在叶腋间和茎顶部,总状花序。花梗比花柄短,花梗长5~8 mm,每一花梗上着生2~8朵花。每朵花有两个苞片和两个小苞片,位于花萼管基部,苞片卵形,有隆起的脉,小苞片卵形,比萼稍长,有几条隆起的脉。花冠蝶形,长10~15 mm。花色有白、乳黄、浅紫(浅红) 、紫或紫红色。龙骨瓣弯曲呈现左螺旋状,翼瓣倒生对称,旗瓣较大。雄蕊10枚,其中9枚合生, 1枚单生,称为二体雄蕊。雌蕊1枚,位于雄蕊中间,子房上位,子房无柄,内含多个胚珠,花柱细长,顶端变曲,柱头珠形有尖缘,密生茸毛。
普通菜豆为自花授粉作物,天然杂交率一般小于1%。开花前,花粉已落到柱头上完成授粉。开花顺序因类型不同而有差别。矮生品种上部花序先开放,渐次到下部花序,花期20~25 d。蔓生品种下部花序先开放,由下而上渐次开花,花期30~35 d。同一枝梗上的基部花先开,开花顺序由下至上渐及顶端,每朵花开放1~2 d。一般情况下,当能看到菜豆的花蕾后(长1. 4~2. 0 mm) 5 d左右开始开花。开花时间从凌晨2时开始, 5~10时为开花盛时,午后开花较少,阴雨天开花时间推迟。通常在开花前数小时自行授粉,在适宜的温度和湿度条件下授粉后4 h受精率可达80%,但成荚率仅有20%~50%。
五、果实
普通菜豆的果实为荚果,称豆荚,由荚柄、荚皮和种子组成。荚长7~20 cm,荚宽0. 8~1. 7 cm,喙长0. 7~1. 5 cm。荚的形状有圆筒形或长扁圆形,直或变曲,呈镰刀形或弓形。荚皮光滑无茸毛,边缘圆或凸,顶端有明显的钻状长喙。未成熟的荚为绿色、浓绿色或黄色,有的品种荚皮上具有深紫红色花纹。成熟荚皮色分为黄白、浅褐、褐、花纹等,荚皮较厚不透明。每荚有种子3~10粒,荚内种子间有隔膜。
种子由受精的胚珠发育而成。种子包括种皮、子叶和胚3部分,种皮有光泽,子叶是被种皮包裹的两片肥厚的豆瓣,呈黄白色,占种子全重的80%左右,内含蛋白质、淀粉、脂肪和其他物质。胚在种子基部,位于两片子叶之间的一端,由胚根、胚轴和胚芽组成。籽粒有扁圆、卵圆、椭圆、肾形、长筒等形状,色泽因品种而异,按粒色分为白、绿、黄、灰、褐、红、紫红、蓝、黑等色和各种色泽斑纹豆,籽粒形状和颜色可作为鉴别种子的标准之一。种脐白色,有些品种具有各色脐环。种子可分为小粒、中粒、大粒3种类型。籽粒大小一般用百粒重来表示:百粒重<30 g为小粒类型,30~50 g为中粒类型, 50~80 g为大粒类型。
普通菜豆分为有限和无限两种结荚习性。有限结荚习性为直立型品种,结荚多集中在主茎的花梗上及分枝的顶部,且结荚较集中,多数荚果成熟一致。无限结荚习性多为半蔓和蔓生型品种,结荚较分散,多数结荚在主茎与分枝的中上部,主茎与分枝顶端花梗较长,在适宜的生态条件下,开花结荚持续较长时间。
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