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大豆的生长发育

时间:2024-11-21 百科知识 版权反馈
【摘要】:大豆隶属于真核域,植物界,被子植物门,双子叶植物纲,豆目,豆科,蝶形花亚科,大豆属,大豆种。大豆为豆科大豆属一年生草本植物,原产我国。大豆为短日照作物,品种间对短日照的敏感性差别大。大豆是自花授粉作物,有些地区仍采用纯系育种法,回交法对提高品种的抗病性效果良好。大豆从种子萌发开始,经过出苗、分枝、开花、结荚、鼓粒以至新种子成熟的生长发育过程,称为大豆的一生。下部分枝多且粗壮,有利于增加单株产量。

大豆,学名:Giycine max(L)Merrill,别名:黄豆(包括青豆、黑豆、紫豆和斑茶豆等)。大豆隶属于真核域,植物界,被子植物门,双子叶植物纲,豆目,豆科,蝶形花亚科,大豆属,大豆种。大豆为豆科大豆属一年生草本植物,原产我国。我国自古栽培,至今已有5000年的种植史。现在全国普遍种植,在东北、华北、陕、川及长江下游地区均有出产,以长江流域及西南栽培较多,以东北大豆质量最优。

一、形态特性

大豆植株直立,有分枝,高度从几厘米到2m以上。自花授粉,花白色或微带紫色。种子为黄、绿、褐、黑或双色,每个荚果内含1~4粒种子。大豆在各类土壤中均可栽培,但在温暖、肥沃、排水良好的沙壤土中生长旺盛。晚霜过后播种,9、10月份成熟。一般要等大豆落叶后种子含水量降至13%以下时进行收割,以便贮藏。

大豆的根有主、侧根之分,可入土1.5m深,呈钟罩状根系。在地表至20cm左右的土中根部生有根瘤,根瘤菌可供大豆需氮量的1/3~1/2。主茎高60~100cm,15~24个节,豆荚着生于节上,多节大豆常高产。无限结荚习性适应肥水较差的条件种植,有限结荚习性适于肥水较好地区种植,亚有限结荚习性的则介乎于二者之间。大豆叶为三出复叶,花蝶形。荚果呈黄、黑、褐色,弯镰形或直葫芦形。大豆为短日照作物,品种间对短日照的敏感性差别大。需充足阳光,要求氮、磷、钾养分较多。大豆种子吸水量达到5%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%。

大豆喜排水良好、富含有机质、pH值为6.2~6.8的土壤。宜适期早播,条播为主。需肥较多,需氮量比同产量水平的禾谷类多4~5倍。结荚期注意适时灌溉和排涝。大豆是自花授粉作物,有些地区仍采用纯系育种法,回交法对提高品种的抗病性效果良好。中国大豆育种以品种间杂交为主要方法,采用系谱法选育后代。

大豆系一年生草本,高30~90cm。茎粗壮,直立,或上部近缠绕状,上部多少具棱,密被褐色长硬毛。叶通常具3小叶,托叶宽卵形,渐尖,长3~7mm,具脉纹,被黄色柔毛;叶柄长2~20cm,幼嫩时散生疏柔毛或具棱并被长硬毛;小叶纸质,宽卵形,近圆形或椭圆状披针形,顶生1枚较大,长5~12cm,宽2.5~8cm,先端渐尖或近圆形,稀有钝形,具小尖凸,基部宽楔形或圆形,侧生小叶较小,斜卵形,通常两面散生糙毛或下面无毛;侧脉每边5条;小托叶铍针形,长1~2mm;小叶柄长1.5~4mm,被黄褐色长硬毛。总状花序短的少花,长的多花;总花梗长10~35mm或更长,通常有5~8朵无柄、紧挤的花,植株下部的花有时单生或成对生于叶腋间;苞片披针形,长2~3mm,被糙伏毛;小苞片披针形,长2~3mm,被伏贴的刚毛;花萼长4~6mm,密被长硬毛或糙伏毛,常深裂成二唇形,裂片5,披针形,上部2裂片常合生至中部以上,下部3裂片分离,均密被白色长柔毛;花紫色、淡紫色或白色,长4.5~10mm;旗瓣倒卵状近圆形,先端微凹并通常外反,基部具瓣柄,翼瓣蓖状,基部狭,具瓣柄和耳;龙骨瓣斜倒卵形,具短瓣柄;雄蕊二体;子房基部有不发达的腺体,被毛。荚果肥大,长圆形,稍弯,下垂,黄绿色,长4~7.5cm,宽8~15mm,密被褐黄色长毛;种子2~5颗,椭圆形、近球形、卵圆形至长圆形,长约1cm,宽约5~8mm,种皮光滑,淡绿、黄、褐和黑色等多样,因品种而异,种脐明显,椭圆形。花期6~7月,果期7~9月。

二、生长发育

大豆从种子萌发开始,经过出苗、分枝、开花、结荚、鼓粒以至新种子成熟的生长发育过程,称为大豆的一生。夏作大豆早熟品种少于95d,中熟品种96~110d,晚熟品种多于110d。

(一)种子萌发和幼苗期

从出苗到花芽开始分化为幼苗期,一般历时25~35d。幼苗期植株生长较慢,根系生长较快,是以根系为生长中心的时期。苗期生长要求的最适温度为20~22℃。大豆种子富含蛋白质、脂肪,在种子发芽时需吸收比本身重1~1.5倍的水分,才能使蛋白质、脂肪分解成可溶性养分供胚芽生长。

发芽时子叶带着幼芽露出地表,子叶出土后即展开,经阳光照射由黄转绿,开始光合作用。胚芽继续生长,第一对单叶展开,这时幼苗具有2个节和1个节间。在生产中大豆第一个节间的长短,是一个重要的形态指标。植株过密,土壤湿度过大,往往使第一节间过长,茎秆细,苗弱发育不良。如遇这种情况应及早间苗、破土散墒,防止幼苗徒长。幼茎继续生长,第一复叶出现,称为三时期。接着第二片复叶出现,当第二复叶展平时,大豆已开始进入花芽分化期。所以在大豆第一对单叶出现到第二复叶展平这段时间里,必须抓紧时间及时间苗、定苗,促进苗全、苗壮、根系发达,防治病虫害,为大豆丰产打好基础。

大豆从三叶期后,根瘤开始形成。以后植株逐渐生长,不断长出复叶,在条件适宜的情况下,叶腋中开始有腋芽分化,并形成枝芽和花芽。

(二)幼苗分枝期

第一分枝芽形成至第一朵花出现称为幼苗分枝期,亦称花芽分化期。大豆主茎每个节的叶腋都有2个腋芽,1个为枝芽,1个为花芽。一般植株基部的几个节可由潜伏的枝芽长出1~5个分枝,中上部各节常由潜伏的花芽形成花序。

大豆出苗后25~35d开始花芽分化,复叶出现2~3片之后,主茎基部的第一、二节首先有枝芽分化,条件适宜就形成分枝,上部腋芽成为花芽。下部分枝多且粗壮,有利于增加单株产量。花芽分化期,植株生长快,叶片数迅速增加,植株高度可达成株的1/2,主茎变粗,分枝形成,根系继续扩大。营养生长越来越旺盛,同时大量花器不断分化和形成,所以这个时期要注意协调营养生长和生殖生长的平衡生长,达到营养生长壮而不旺,花芽分化多而植株健壮不矮小。

(三)开花结荚期

一般大豆品种从花芽开始分化到开花需要25~30d。大豆开花日数(从第一朵花开放开始到最后一朵花开放终了的日数)因品种和气候条件而有很大变化,从18~40d不等,有的可达70多天。有限开花结荚习性的品种,花期短;无限开花结荚习性的品种,花期长。温度对开花也有很大影响,大豆开花的适宜温度在25~28℃之间,29℃以上开花受到限制,空气湿度过大、过小均不利开花。土壤湿度小,供水不足,开花受到抑制,当土壤湿度达到田间待水量的70%~80%时开花较多。大豆从开始开花到豆荚出现,是大豆植株生长最旺盛时期,这个时期大豆于物质积累达到高峰,有机养分在供茎叶生长的同时,又要供给花荚需要。因此需要土壤水分充足、光照条件好,才能保证养分的正常运输,才能促进花芽分化多、花多、成荚多,减少花荚脱落,这是大豆高产中的最重要因素。

从开始开花至开花结束为开花期。大豆进入开花期,是营养生长和生殖生长并进阶段,但仍以营养生长为主。开花期适宜温度是22~25℃,同时需要供给充足的矿质营养。

大豆开花授粉受精之后,子房膨大形成软而小的绿色豆荚,当荚长1cm时即称为结荚,田间有50%植株结荚,称为结荚期。豆荚的生长先是增加长度,而后增加宽度,最后增加厚度。

(四)鼓粒成熟期

大豆结荚后,豆粒开始长大,当豆粒达到最大体积与质量时称为鼓粒期,以后随环境条件的变化,植株逐渐衰老,叶片变黄脱落,种子脱水干燥,由绿变黄、变硬,呈现本品种固有的子粒色泽和大小,荚亦呈现固有的颜色,并与荚皮脱离,摇动植株,荚内有轻微响声,即为成熟。

大豆在鼓粒期种子重量平均每天可增加6~7mg。种子中的粗脂肪、蛋白质及糖类随种子增重不断增加。鼓粒开始时种子中的水分可达90%,随着物质不断增加,水分很快下降。于物质积累达到最大值以后,种子中水分降到20%以下,种子接近成熟状态,粒型变圆。鼓粒到成熟阶段是大豆产量形成的重要时期,这时期发育正常与否,影响到荚粒数的多少和百粒重的高低及化学成分。子粒正常发育的保证源于2个方面:一是靠植株本身贮藏物质丰富及运输正常,叶片光合产物的供给;二是靠充足的水分供给。这是促使子粒发育良好、提高产量的重要条件。

三、大豆的生长习性

大豆的生长习性主要是指大豆的开花习性和结荚习性。

(一)开花习性

大豆花很小,无香味,属自花授粉作物。花期长短一般为15~16d。开花时间以上午8:00~10:00最盛。

大豆开花顺序因结荚习性不同而不同。有限结荚品种,由内而外、自上而下逐渐开花;无限结荚品种,由内而外、自下而上逐渐开花。

(二)结荚习性

大豆的结荚习性图

大豆结荚习性可分为以下3种类型,如下图所示。

大豆的结荚习性:

A.无限结荚习性;

B.亚有限结荚习性;

C.有限结荚习性花。

四、影响大豆生长发育的因素

(一)光照

大豆是短日照作物。较长的黑夜和较短的白天,可促进大豆生殖生长,抑制营养生长。

(二)温度

大豆是喜温作物,在一定温度范围内温度高有利于大豆的生长和发育。

(三)水分

大豆是需水较多的农作物,结荚、鼓粒期干旱是大豆减产的重要原因。

(四)矿物质

大豆是需矿质营养数量多、种类全的农作物。需要量最多的是氮、磷、钾,其次是钙、镁、硫等。大豆虽可以通过根瘤固氮但只能满足大豆生长发育的1/2~3/4。开花结荚期是需氮量最多的时期。

(五)土壤

大豆对土壤条件的要求不很严格,大豆不耐酸碱,酸性土壤不利于大豆根瘤菌的发育。

五、大豆产量及形成

(一)大豆产量

大豆产量是由单位面积上的株数、每株有效荚数、每荚有效粒数和百粒重4个因素构成,这4个因素既相互联系,又相互制约。种植密度直接影响单株荚数的多少,种植密度大时,单株荚数就少,反之就多。因此,在一定种植密度下,增加单株荚数,是大豆增产的重要途径。生产上加强田间管理,增加主茎节数是获得高产的有效途径。

(二)大豆花荚脱落与秕粒

1.花荚脱落

花荚脱落高峰多出现在盛花末期至结荚初期。我国春大豆种植区花荚脱落高峰一般在7月下旬至8月上旬,夏大豆种植区则在8月下旬至9月上旬。

花荚脱落包括落蕾、落花和落荚,一般区分标准为:从花蕾形成至开花以前的脱落为落蕾;从花朵开放至花冠萎缩,但子房尚未膨大,这一时期的脱落为落花;从子房膨大至豆荚成熟以前的脱落为落荚。脱落比例大致是落花占60%,落蕾占10%,落荚占30%。大豆花荚脱落的根本原因是生长发育失调。

2.秕粒

大豆开花受精后的胚珠得不到足够的营养时,易导致种子发育不良而形成秕粒。

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