山西农业大学：《作物栽培学》课程教学资源（讲稿）第十一章大豆栽培

第一节概述第二节大豆栽培的生物学基础第三节大豆对环境条件的要求第四节大豆产量的形成和品质第五节大豆栽培技术第六节夏大豆的生育特点和栽培技术

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第十一章大豆栽培第一节概述大豆生产在国民经济中的意义 (一)重要的粮食、油料作物大豆既是蛋白质作物,又是油料作物。大豆子粒约含蛋白质40%、脂肪20%、碳水化合物30%。大豆可加工成多种多样的副食品。大豆营养价值很高,每千克大豆产热量17207.7kJ。大豆蛋白是我国人民所需蛋白质的主要来源之一,含有人体必需的8种氨基酸,尤其是赖氨酸含量居多,大豆蛋白质是“全价蛋白”。近代医学研究表明,豆油不含胆固醇,吃豆油可预防血管动脉硬化。大豆含丰富的维生素 BⅠ、B2、烟酸,可预防由于缺乏维生素、烟酸引起的癞皮病、糙皮病、舌炎、唇炎、口角炎等。大豆的碳水化合物主要是乳糖、蔗糖和纤维素,淀粉含量极小,是糖尿病患者的理想食品。大豆还富含多种人体所需的矿物质 (二)重要的工业原料作物大豆是重要的食品工业原料,可加工成大豆粉、组织蛋白、浓缩蛋白、分离蛋白。大豆蛋白已广泛应用于面食品、烘烤食品、儿童食品、保健食品、调味食品、冷饮食品、快餐食品、肉灌食品等的生产。大豆还是制作油漆、印刷油墨、甘油、人造羊毛、人造纤维、电木、胶合板、胶卷、脂肪酸、卵磷脂等工业产品的原料。 (三)重要的饲料作物大豆是重要的饲料作物豆饼是牲畜和家禽的理想饲料。大豆蛋白质消化率一般比玉米、高梁、燕麦高26%~28%,易被牲畜吸收利用。以大豆或豆饼作饲料,特别适宜猪、家禽等不能大量利用纤维素的单胃动物。大豆秸秆的营养成分高于麦秆、稻草、谷糠等,是牛、羊的好粗饲料。豆秸、豆秕磨碎可以喂猪,嫩植株可作青饲料 (四)重要的养地作物大豆根瘤菌能固定空气中游离氮素,在作物轮作制中适当安排种植大豆,可以把用地养地结合起来,维持地力,使连年各季均衡增产。用根瘤菌固定空气中的氮素,既可节约生产化肥的能源消耗,又可减少化肥对环境的污染二、大豆的起源和分布 (一)大豆的起源大豆起源于我国,已为世界所公认。我国商代甲骨文中已有“大豆”。汉代司马迁(公元前145年至前93年)在其编撰的《史记》中即提及轩辕黄

第十一章大豆栽培第一节概述一、大豆生产在国民经济中的意义 (一) 重要的粮食、油料作物大豆既是蛋白质作物，又是油料作物。大豆子粒约含蛋白质 40%、脂肪 20%、碳水化合物 30%。大豆可加工成多种多样的副食品。大豆营养价值很高，每千克大豆产热量 17207.7kJ。大豆蛋白是我国人民所需蛋白质的主要来源之一，含有人体必需的 8 种氨基酸，尤其是赖氨酸含量居多，大豆蛋白质是“全价蛋白”。近代医学研究表明，豆油不含胆固醇，吃豆油可预防血管动脉硬化。大豆含丰富的维生素 B1、B2、烟酸，可预防由于缺乏维生素、烟酸引起的癞皮病、糙皮病、舌炎、唇炎、口角炎等。大豆的碳水化合物主要是乳糖、蔗糖和纤维素，淀粉含量极小，是糖尿病患者的理想食品。大豆还富含多种人体所需的矿物质。 (二)重要的工业原料作物大豆是重要的食品工业原料，可加工成大豆粉、组织蛋白、浓缩蛋白、分离蛋白。大豆蛋白已广泛应用于面食品、烘烤食品、儿童食品、保健食品、调味食品、冷饮食品、快餐食品、肉灌食品等的生产。大豆还是制作油漆、印刷油墨、甘油、人造羊毛、人造纤维、电木、胶合板、胶卷、脂肪酸、卵磷脂等工业产品的原料。（三）重要的饲料作物大豆是重要的饲料作物豆饼是牲畜和家禽的理想饲料。大豆蛋白质消化率一般比玉米、高梁、燕麦高 26%～28%，易被牲畜吸收利用。以大豆或豆饼作饲料，特别适宜猪、家禽等不能大量利用纤维素的单胃动物。大豆秸秆的营养成分高于麦秆、稻草、谷糠等，是牛、羊的好粗饲料。豆秸、豆秕磨碎可以喂猪，嫩植株可作青饲料。（四）重要的养地作物大豆根瘤菌能固定空气中游离氮素，在作物轮作制中适当安排种植大豆，可以把用地养地结合起来，维持地力，使连年各季均衡增产。用根瘤菌固定空气中的氮素，既可节约生产化肥的能源消耗，又可减少化肥对环境的污染。二、大豆的起源和分布 (一) 大豆的起源大豆起源于我国，已为世界所公认。我国商代甲骨文中已有“大豆”。汉代司马迁(公元前 145 年至前 93 年)在其编撰的《史记》中即提及轩辕黄

帝时“艺五种”(黍稷菽(shu一声)麦稻),菽就是大豆。成书于春秋时代的《诗经》中有“中原有菽,庶民采之”,“五月烹葵及菽”等描述。在考古发掘中也发现了古代的大豆。1959年山西省侯马县发掘出多颗大豆粒,经14C测定,距今已有2300年,系战国时代的遗物。栽培大豆究竟起源于我国何地呢?对此,学者们有不同的看法。吕世霖 (1963)指出,古代劳动人民的生产活动是形成栽培大豆的关键,并提出栽培大豆起源于我国的几个地区。王金陵等(1973)也认为,大豆在我国的起源中心不止是个,而是多源的。徐豹等(1986)比较研究了野生大豆和栽培大豆对昼夜变温和光周期的反应,证实35°N的野生大豆与栽培大豆之间的差别最小;品质化学分析结果也表明,我国34°N~35°N地带野生大豆与栽培大豆的蛋白质含量最为接近;种子蛋白质的电泳分析又证明,胰蛋白酶抑制剂T等位基因的频率,栽培大豆为 100%,而野生大豆中只有来源于32N°~37N°者才是100%与栽培大豆相同。基于以上三点,说明大豆应起源于黄河流域。 (二)中国大豆的分布大豆品种经我国劳动人民长期的驯化培育,我国大豆分布很广,从黑龙江边到海南岛,从山东半岛到新疆伊犁盆地均有大豆栽培。目前,除在高寒地区 >10℃年活动积温在1900℃以下或降水量在250m以下无灌溉条件地区不能种植外,凡有农耕的地方几乎都有大豆的种植,尤以黄淮海平原和松辽平原最为集中, 东北的黑、吉、辽三省和华北及豫、鲁、皖、苏等地,长期以来是我国大豆的生产中心。生产较集中的还有陕、晋两省,甘肃省河套灌区、长江流域下游地区、钱塘江下游地区、江汉平原、鄱阳湖和泂庭湖平原、闽粤沿海、台湾西南平原等。 (三)中国大豆种植区划根据自然条件、耕作栽培制度,我国大豆产区可划分为五个栽培区。 1.北方一年一熟春大豆区本区包括东北各省,内蒙古自治区及陕西、山西、河北三省的北部,甘肃大部,青海东北和新疆部分地区。该区可进一步划分为如下四个副区 (1)东北春大豆区是我国最主要的大豆产区,集中分布在松花江和辽河流域的平原地带。东北大豆,产量高、品质好,在国际上享有很高的声誉 (2)华北春大豆区包括河北中北部,山西中部和东南部,以及陕西渭北等地区。华北春大豆区的范围大体上与晚熟冬麦区相吻合,当地以二年三熟制为主。 (3)西北黄土高原春大豆区包括河北、山西、陕西三省北部以及内蒙古、宁夏、甘肃、青海。这一地区气候寒冷,土质瘠薄,大豆品种类型为中、小粒,椭圆形黑豆或黄豆

帝时“艺五种”(黍稷菽（shu 一声）麦稻)，菽就是大豆。成书于春秋时代的《诗经》中有“中原有菽，庶民采之”，“五月烹葵及菽”等描述。在考古发掘中也发现了古代的大豆。1959 年山西省侯马县发掘出多颗大豆粒，经 14C 测定，距今已有 2300 年，系战国时代的遗物。栽培大豆究竟起源于我国何地呢?对此，学者们有不同的看法。吕世霖 (1963)指出，古代劳动人民的生产活动是形成栽培大豆的关键，并提出栽培大豆起源于我国的几个地区。王金陵等(1973)也认为，大豆在我国的起源中心不止是一个，而是多源的。徐豹等(1986)比较研究了野生大豆和栽培大豆对昼夜变温和光周期的反应，证实 35°N 的野生大豆与栽培大豆之间的差别最小；品质化学分析结果也表明，我国 34°N～35°N 地带野生大豆与栽培大豆的蛋白质含量最为接近；种子蛋白质的电泳分析又证明，胰蛋白酶抑制剂 Ti a等位基因的频率，栽培大豆为 100%，而野生大豆中只有来源于 32N°～37 N°者才是 100%与栽培大豆相同。基于以上三点，说明大豆应起源于黄河流域。 (二)中国大豆的分布大豆品种经我国劳动人民长期的驯化培育，我国大豆分布很广，从黑龙江边到海南岛，从山东半岛到新疆伊犁盆地均有大豆栽培。目前，除在高寒地区＞10℃年活动积温在 l900℃以下或降水量在 250mm 以下无灌溉条件地区不能种植外，凡有农耕的地方几乎都有大豆的种植，尤以黄淮海平原和松辽平原最为集中，东北的黑、吉、辽三省和华北及豫、鲁、皖、苏等地，长期以来是我国大豆的生产中心。生产较集中的还有陕、晋两省，甘肃省河套灌区、长江流域下游地区、钱塘江下游地区、江汉平原、鄱阳湖和洞庭湖平原、闽粤沿海、台湾西南平原等。（三）中国大豆种植区划根据自然条件、耕作栽培制度，我国大豆产区可划分为五个栽培区。 1.北方一年一熟春大豆区本区包括东北各省，内蒙古自治区及陕西、山西、河北三省的北部，甘肃大部，青海东北和新疆部分地区。该区可进一步划分为如下四个副区： (1)东北春大豆区是我国最主要的大豆产区，集中分布在松花江和辽河流域的平原地带。东北大豆，产量高、品质好，在国际上享有很高的声誉。 (2)华北春大豆区包括河北中北部，山西中部和东南部，以及陕西渭北等地区。华北春大豆区的范围大体上与晚熟冬麦区相吻合，当地以二年三熟制为主。 (3)西北黄土高原春大豆区包括河北、山西、陕西三省北部以及内蒙古、宁夏、甘肃、青海。这一地区气候寒冷，土质瘠薄，大豆品种类型为中、小粒，椭圆形黑豆或黄豆

(4)西北灌溉春大豆区包括新疆和甘肃部分地区。年降雨量少,土壤蒸发量大,种植大豆必须灌溉。由于日光充足又有人工灌溉条件,单位面积产量较高,百粒重也高。 2.黄淮流域夏大豆区本区包括山东、河南两省,河北南部、江苏北部、安徽北部、关中平原、甘肃南部和山西南部,北临春大豆区,南以淮河、秦岭为界。黄淮夏大豆区又可划分为两个副区: (1)黄淮平原夏大豆区包括河北南部、山东全部,江苏、安微北部,河南东部。当地实行两年三熟或一年两熟。夏大豆一般于6月中旬播种,9月下旬至10月初收获。生长期短,需采用中熟或早熟品种。 (2)黄河中游夏大豆区包括河南西部、山西南部、关中和陇东地区。本地区气候条件与黄淮平原相似,只是年雨量较少。小粒椭圆品种居多,另有部分黑豆。 3.长江流域夏大豆区本区包括河南南部,汉中南部,江苏南部,安徽南部,浙江西北部,江西北部,湖南,湖北,四川大部,广西、云南北部。当地生长期长,一年两熟,品种类型繁多。以夏大豆为主,但也有春大豆和秋大豆。 4.长江以南秋大豆区本区包括湖南、广东东部,江西中部和福建大部。当地生长期长,日照短,气温高。大豆一般在8月早中稻收后播种,11月收获 5.南方大豆两熟区包括广东、广西、云南南部。气温高,终年无霜,日照短。在当地栽培制度中,大豆有时春播,有时夏播,个别地区冬季仍能种植。11月播种,次年3~4月收获 (四)山西省大豆种植区划根据自然条件,品种类型和耕作栽培制度,将大豆划分为三个栽培区。 1.晋北春播大豆单作区包括兴县、静乐、原平、繁峙、五台等。本地区海拔较髙,气候寒冷,年平均温度6~8℃,生育期120~150天,一年一熟制。种植面积约占大豆总面积的1/3 品种类型小粒和中小粒占85%,其中黑豆超过1/2。粒形大多为长圆、椭圆等。本地区气候干旱,土地瘠薄,生育期短,单产水平低。象西北部左云;右玉、平鲁带,海拔尤高,气候特别寒冷。生育期更短,品种属极早熟类型,可划为晋西北极早熟副区。 2.晋中、晋东南春、夏播大豆间作区

(4)西北灌溉春大豆区包括新疆和甘肃部分地区。年降雨量少，土壤蒸发量大，种植大豆必须灌溉。由于日光充足又有人工灌溉条件，单位面积产量较高，百粒重也高。 2.黄淮流域夏大豆区本区包括山东、河南两省，河北南部、江苏北部、安徽北部、关中平原、甘肃南部和山西南部，北临春大豆区，南以淮河、秦岭为界。黄淮夏大豆区又可划分为两个副区： (1)黄淮平原夏大豆区包括河北南部、山东全部，江苏、安微北部，河南东部。当地实行两年三熟或一年两熟。夏大豆一般于 6 月中旬播种，9 月下旬至 10 月初收获。生长期短，需采用中熟或早熟品种。 (2)黄河中游夏大豆区包括河南西部、山西南部、关中和陇东地区。本地区气候条件与黄淮平原相似，只是年雨量较少。小粒椭圆品种居多，另有部分黑豆。 3.长江流域夏大豆区本区包括河南南部，汉中南部，江苏南部，安徽南部，浙江西北部，江西北部，湖南，湖北，四川大部，广西、云南北部。当地生长期长，一年两熟，品种类型繁多。以夏大豆为主，但也有春大豆和秋大豆。 4.长江以南秋大豆区本区包括湖南、广东东部，江西中部和福建大部。当地生长期长，日照短，气温高。大豆一般在 8 月早中稻收后播种，11 月收获。 5.南方大豆两熟区包括广东、广西、云南南部。气温高，终年无霜，日照短。在当地栽培制度中，大豆有时春播，有时夏播，个别地区冬季仍能种植。11 月播种，次年 3～4 月收获。（四）山西省大豆种植区划根据自然条件，品种类型和耕作栽培制度，将大豆划分为三个栽培区。 1.晋北春播大豆单作区包括兴县、静乐、原平、繁峙、五台等。本地区海拔较高，气候寒冷，年平均温度6～8℃，生育期120～150天，一年一熟制。种植面积约占大豆总面积的l/3。品种类型小粒和中小粒占 85%，其中黑豆超过 1/2。粒形大多为长圆、椭圆等。本地区气候干旱，土地瘠薄，生育期短，单产水平低。象西北部左云；右玉、平鲁一带，海拔尤高，气候特别寒冷。生育期更短，品种属极早熟类型，可划为晋西北极早熟副区。 2.晋中、晋东南春、夏播大豆间作区

北临春大豆区南界,南至乡宁、蒲县、汾西、霍州、沁源、长子、高平、陵川以北各县。年平均气温8~10℃,生长期156~180天,二年三熟制或一年两熟为主。大豆以春播为主,并有与玉米、高粱等高秆作物间作的习惯。平川地区随着冬小麦面积的扩大,夏播大豆发展很快,特别是晋中平川地区适宜复播的品种不断增多,夏播大豆的生产潜力很大。本区大豆种植面积大,占大豆总面积的60%。以中粒、大粒、黄豆的比例大,是我省大豆的主产区。昔阳、左权、盂县、东山地区、山多海拔高,一般在1000米以上,气候寒冷,生长期短,种植早熟品种多,可划为晋东早熟大豆副区。临县、离石、西山地区,黄土丘陵地,水土流失严重,土质瘠薄,气候干旱。从大豆品种看,子粒以扁小,粒形长圆和扁椭园的比例大,当地称“鸡腰地”,有较大的抗旱耐瘠薄能力,可划分为晋西干旱大豆副区。 3.晋南夏播大豆区包括稷山、洪洞、沁水、阳城、晋城以南各县,气候温暖,生长期长,约 180~200天,二年三熟或一年两熟。大豆在小麦收获后进行夏播。这一地区是我省麦、棉区,发展夏播大豆的潜力大三、世界和我国大豆生产概况 (一)世界大豆生产概况大豆是近几十年来种植面积增加最快、产量增长最多的作物。1986年与 1949年相比,全世界小麦面积增加37.3%,水稻增加60.1%,而大豆增加3倍有余。同期,小麦总产量增长207.1%,水稻增长203.6%,而大豆增长579.0%。据统计,1998年全世界大豆种植面积为7441.2万hm2,其中美国2850.7万hm2占 38.3%;巴西1300万hm2占17.5%;阿根廷860万hmn2占11.6%;中国850万 ,占11.4%。同年,世界四个大豆主产国的单产为:美国2617/kg/hm2,巴西 500kg/hm2,阿根廷2465kg/hm2,中国1782kg/hm2。1998年世界大豆总产量为 15983万t,美国大豆的总产量为7503万t,占世界总产量的46.9%。相应地,巴西3450万t,占21.6%;阿根廷2120万t,占13.3%;中国1515万t,占9.5%。世界大豆生产发展迅速的根本原因在于,各国对植物蛋白的需求增长,大豆深加工日益加强,综合利用日益扩大。许多国家对大豆及其产品的生产和出口采取鼓励政策,加强大豆育种、栽培、加工的科学研究,增加大豆生产的物资投入等也都推动了大豆产业的发展。 (二)我国大豆生产概况 20世纪90年代中后期以来,尽管我国的大豆种植面积时有波动,但由于单产的提高,使大豆总产维持相对稳定。与发达国家相比,我国大豆的单位面积产量不高,其主要原因并不在于品种的产量潜力低,而在于生产条件较差,栽培技术推广不够。在生产实践中,只要品种选用适宜,栽培技术措施运用得当,大豆大面积平

北临春大豆区南界，南至乡宁、蒲县、汾西、霍州、沁源、长子、高平、陵川以北各县。年平均气温 8～10℃，生长期 156～180 天，二年三熟制或一年两熟为主。大豆以春播为主，并有与玉米、高粱等高秆作物间作的习惯。平川地区随着冬小麦面积的扩大，夏播大豆发展很快，特别是晋中平川地区适宜复播的品种不断增多，夏播大豆的生产潜力很大。本区大豆种植面积大，占大豆总面积的 60%。以中粒、大粒、黄豆的比例大，是我省大豆的主产区。昔阳、左权、盂县、东山地区、山多海拔高，一般在 1000 米以上，气候寒冷，生长期短，种植早熟品种多，可划为晋东早熟大豆副区。临县、离石、西山地区，黄土丘陵地，水土流失严重，土质瘠薄，气候干旱。从大豆品种看，子粒以扁小，粒形长圆和扁椭园的比例大，当地称“鸡腰地”，有较大的抗旱耐瘠薄能力，可划分为晋西干旱大豆副区。 3.晋南夏播大豆区包括稷山、洪洞、沁水、阳城、晋城以南各县，气候温暖，生长期长，约 180～200 天，二年三熟或一年两熟。大豆在小麦收获后进行夏播。这一地区是我省麦、棉区，发展夏播大豆的潜力大。三、世界和我国大豆生产概况 (一) 世界大豆生产概况大豆是近几十年来种植面积增加最快、产量增长最多的作物。1986 年与 1949 年相比，全世界小麦面积增加 37.2%，水稻增加 60.1%，而大豆增加 3 倍有余。同期，小麦总产量增长 207.1%，水稻增长 203.6%，而大豆增长 579.0%。据统计，1998 年全世界大豆种植面积为 7441.2 万 hm2，其中美国 2850.7 万 hm2 占 38.3%；巴西 l 300 万 hm2占 17.5%；阿根廷 860 万 hm2 占 11.6%；中国 850 万 hm2，占 11.4%。同年，世界四个大豆主产国的单产为：美国 2617 /kg/hm2，巴西 2500 kg/hm2，阿根廷 2465 kg/hm2，中国 1782 kg/hm2。1998 年世界大豆总产量为 15983 万 t，美国大豆的总产量为 7503 万 t，占世界总产量的 46.9%。相应地，巴西 3450 万 t，占 21.6%；阿根廷 2120 万 t，占 13.3%；中国 l 515 万 t，占 9.5%。世界大豆生产发展迅速的根本原因在于，各国对植物蛋白的需求增长，大豆深加工日益加强，综合利用日益扩大。许多国家对大豆及其产品的生产和出口采取鼓励政策，加强大豆育种、栽培、加工的科学研究，增加大豆生产的物资投入等也都推动了大豆产业的发展。 (二) 我国大豆生产概况 20 世纪 90 年代中后期以来，尽管我国的大豆种植面积时有波动，但由于单产的提高，使大豆总产维持相对稳定。与发达国家相比，我国大豆的单位面积产量不高，其主要原因并不在于品种的产量潜力低，而在于生产条件较差，栽培技术推广不够。在生产实践中，只要品种选用适宜，栽培技术措施运用得当，大豆大面积平

第二节大豆栽培的生物学基础、大豆的形态特征 (一)根和根瘤 1.根的组成大豆根系为直根系,由主根、侧根、根毛组成。初生根由胚根发育而成,并进步发育成主根。侧根在发芽后3~7d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土层内,主根在地表下10cm以内比较粗壮,愈向下愈细,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。一级侧根先向四周水平伸展,远达30~40cm,然后向下垂直生长。一级侧根还再分生二、三级侧根。根毛是幼根表皮细胞外壁向外突出而形成的。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100m)。 2.根瘤及根瘤菌的形成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。在内皮层根菌瘤的后产物诱发细胞进行分裂,形成根瘤的原基。大约在侵入后1周,根瘤向表皮方向隆起,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。根瘤菌在根瘤中变成类菌体。 3.根瘤菌固氮机理类菌体具有固氮酶。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)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Ⅶ3。№3与α~酮戊二酸结合成谷氨酸,并以这种形态参与代谢过程。 4.根瘤菌固氮特点 (1)何时开始具有固氮能力根瘤细胞内形成豆血红蛋白,根瘤内部呈红色,此时根瘤开始具固氮能力。据硏究,当幼苗第一对真叶时,已可能结根瘤,2 周以后开始固氮。 (2)大豆植株与根瘤菌的关系大豆植株与根瘤菌之间是共生关系,大豆供给根瘤糖类,根瘤菌供给寄主氨基酸。有人估计,大豆光合产物的12%左右被根瘤菌所消耗。 (3)大豆根瘤固氮数量对于大豆根瘤固氮数量的估计差异很大。张宏等根据结瘤、不结瘤等位基因系的比较,用15N同位素等手段测得,一季大豆根瘤菌共生固氮数量为96.75kg/hm2。这一数量为一季大豆需氮量的59.64%。一般认为,根

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 l.根的组成大豆根系为直根系，由主根、侧根、根毛组成。初生根由胚根发育而成，并进一步发育成主根。侧根在发芽后 3～7d 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 土层内，主根在地表下 10cm 以内比较粗壮，愈向下愈细，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。一级侧根先向四周水平伸展，远达 30～40cm，然后向下垂直生长。一级侧根还再分生二、三级侧根。根毛是幼根表皮细胞外壁向外突出而形成的。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 )。 2.根瘤及根瘤菌的形成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。在内皮层根菌瘤的后产物诱发细胞进行分裂，形成根瘤的原基。大约在侵入后 1 周，根瘤向表皮方向隆起，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。根瘤菌在根瘤中变成类菌体。 3.根瘤菌固氮机理类菌体具有固氮酶。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(N2)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 NH3。NH3与α～酮戊二酸结合成谷氨酸，并以这种形态参与代谢过程。 4.根瘤菌固氮特点（1）何时开始具有固氮能力根瘤细胞内形成豆血红蛋白，根瘤内部呈红色，此时根瘤开始具固氮能力。据研究，当幼苗第一对真叶时，已可能结根瘤，2 周以后开始固氮。（2）大豆植株与根瘤菌的关系大豆植株与根瘤菌之间是共生关系，大豆供给根瘤糖类，根瘤菌供给寄主氨基酸。有人估计，大豆光合产物的 12%左右被根瘤菌所消耗。（3）大豆根瘤固氮数量对于大豆根瘤固氮数量的估计差异很大。张宏等根据结瘤、不结瘤等位基因系的比较，用 15N 同位素等手段测得，一季大豆根瘤菌共生固氮数量为 96.75kg/hm2。这一数量为一季大豆需氮量的 59.64%。一般认为，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不能满足其需要。 (4)何时固氮最多植物生长早期固氮较少,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%,在接近成熟时固氮量下降。关于有效固氮作用能维持多久,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。 (二)茎大豆的茎包括主茎和分枝。茎发源于种子中的胚轴。下胚轴末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。主茎高度在50~100cm之间,,矮者只有30cm,高者可达150cm。茎粗变化较大,直径6~15mm之间。主茎一般有 12~20节,但有的晚熟品种多达30节,有的早熟品种仅有8~9节。大豆幼茎有绿色与紫色两种。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r=0.5161。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。有资料表明,单株平均节间长度达5cm,是倒伏的临界长度。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。 (三)叶大豆叶有子叶、单叶、复叶之分。子叶(豆瓣)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10~15d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。子叶展开后约3d,随着上胚轴伸长,第节上先出现2片单叶,第三节上出生一片三出复叶。大豆复叶由托叶、叶柄和小叶三部分组成。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有利。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30~70d不等,下部叶变黄脱落较早,寿命最短;上部叶寿命也比较短,因岀现晩却又随植株成熟而枯死;中部叶寿命最长。除前面提及的子叶、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,称为前叶,已失去叶的功能

瘤菌所固定的氮可供大豆一生需氮量的 l/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不能满足其需要。（4）何时固氮最多植物生长早期固氮较少，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%，在接近成熟时固氮量下降。关于有效固氮作用能维持多久，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。 (二)茎大豆的茎包括主茎和分枝。茎发源于种子中的胚轴。下胚轴末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。主茎高度在 50～100cm 之间，，矮者只有 30cm，高者可达 150cm。茎粗变化较大，直径 6～15mm 之间。主茎一般有 12～20 节，但有的晚熟品种多达 30 节，有的早熟品种仅有 8～9 节。大豆幼茎有绿色与紫色两种。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 r=0.516l。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。有资料表明，单株平均节间长度达 5cm，是倒伏的临界长度。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。 (三)叶大豆叶有子叶、单叶、复叶之分。子叶(豆瓣)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 10～15d 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。子叶展开后约 3d，随着上胚轴伸长，第二节上先出现 2 片单叶，第三节上出生一片三出复叶。大豆复叶由托叶、叶柄和小叶三部分组成。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有利。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 30～70d 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。除前面提及的子叶、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，称为前叶，已失去叶的功能

(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,呈管形。苞片上有茸毛,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,位于花萼内部,由个花瓣组成。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。花冠的颜色分白色、紫色两种。雄蕊共10枚,其中9枚的花丝连呈管状,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。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)荚大豆荚由子房发育而成。荚的表皮被茸毛,个别品种无茸毛。荚色有黄、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。有的披针形叶大豆,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2 3粒荚为多成熟的豆荚中常有发育不全的子粒,或者只有一个小薄片,通称秕粒。秕粒率常在15%~40%之间。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、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 (六)种子 1.形状种子形状可分为圆形、卵圆形、长卵圆形、扁圆形等。 2.种子大小通常以百粒重表示。百粒重5g以下为极小粒种,5~9.9g为小粒种,10~ 14.9g为中小粒种,15~19.9g为中粒种,20~24.9g为中大粒种,25~29.9g为大

(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，呈管形。苞片上有茸毛，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，位于花萼内部，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。花冠的颜色分白色、紫色两种。雄蕊共 10 枚，其中 9 枚的花丝连呈管状，l 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。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 l～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)荚大豆荚由子房发育而成。荚的表皮被茸毛，个别品种无茸毛。荚色有黄、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。有的披针形叶大豆，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 2～ 3 粒荚为多。成熟的豆荚中常有发育不全的子粒，或者只有一个小薄片，通称秕粒。秕粒率常在 15%～40%之间。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、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。（六）种子 1.形状种子形状可分为圆形、卵圆形、长卵圆形、扁圆形等。 2.种子大小通常以百粒重表示。百粒重 5g 以下为极小粒种，5～9.9g 为小粒种，10～ 14.9g 为中小粒种，15～19.9g 为中粒种，20～24.9g 为中大粒种，25～29.9g 为大

粒种,30g以上为特大粒种。子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 3.种皮颜色与种皮栅栏组织细胞所含色素有关。可分为黄色、青色、褐色、黑色及双色五种,以黄色居多。 4.种子构造 (1)种脐种脐是种子脱离珠柄后在种皮上留下的疤痕。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。 (2)珠孔在种脐的靠近下胚轴的一端有珠孔,当发芽时,胚根由此出生 (3)合点珠孔的另一端是合点,是珠柄维管束与种胚连接处的痕迹。 (4)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。 (5)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。胚轴末端为胚根。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造成种皮破裂。有的子粒不易吸水膨胀,变成“硬粒”,是由于种皮栅栏组织外面的透明带含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。大豆的类型 (一)按结荚习性分类大豆的结荚习性一般可分为无限、有限和亚有限三种类型。基本上是前两种类 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,叶继续生。如环境条件适宜,茎可生长很髙。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、向下逐步开花,花期集中。当主茎顶端出现簇花后,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

粒种，30g 以上为特大粒种。子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。 3.种皮颜色与种皮栅栏组织细胞所含色素有关。可分为黄色、青色、褐色、黑色及双色五种，以黄色居多。 4.种子构造（1）种脐种脐是种子脱离珠柄后在种皮上留下的疤痕。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。（2）珠孔在种脐的靠近下胚轴的一端有珠孔，当发芽时，胚根由此出生；（3）合点珠孔的另一端是合点，是珠柄维管束与种胚连接处的痕迹。（4）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。（5）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。胚轴末端为胚根。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造成种皮破裂。有的子粒不易吸水膨胀，变成“硬粒”，是由于种皮栅栏组织外面的透明带含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。二、大豆的类型 (一) 按结荚习性分类大豆的结荚习性一般可分为无限、有限和亚有限三种类型。基本上是前两种类型。 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、向下逐步开花，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生态性状,在地理分布上有着明显的规律性和地域性, 从全国范围看,南方雨水多,生长季节长,有限品种多;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。 (二)大豆的栽培类型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。 1.按种皮颜色分类有黄、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。茸毛有灰色、棕黄两种,少数荚皮是无色的。大豆子粒按大小可分为7级。 2.以地域和播期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月初成熟。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收护后播种, 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、中旬成熟。短日照极强 3.按主茎生长形态分类

停止，顶端花簇能够得到较多的营养物质，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生态性状，在地理分布上有着明显的规律性和地域性。从全国范围看，南方雨水多，生长季节长，有限品种多；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。 (二)大豆的栽培类型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。 1.按种皮颜色分类有黄、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。茸毛有灰色、棕黄两种，少数荚皮是无色的。大豆子粒按大小可分为 7 级。 2.以地域和播期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 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 月初成熟。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收护后播种， 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、中旬成熟。短日照极强。 3.按主茎生长形态分类

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