菜豆(豆科菜豆屬的一種植物)

菜豆（學名：Phaseolus vulgaris L.，英文名：Kidney bean），是豆科菜豆屬一年生、纏繞或近直立草本植物，又名四季豆、芸（雲）豆、玉豆等。莖被短柔毛或老時無毛；羽狀複葉具3小葉，小葉寬卵形或卵狀菱形；總狀花序比葉短，小苞片卵形；花冠白色、黃色、紫堇色或紅色；莢果帶形，稍彎曲；種子長橢圓形或腎形，白色、褐色、藍色或有花斑，種臍通常白色。花期春夏。

菜豆原產於美洲，現廣泛種植於各熱帶至溫帶地區，在中國全國均有栽培。菜豆主要分布於半乾旱地區、半濕潤地區和濕潤地區，其為短日照植物，喜光、喜濕潤，可耐一定程度的乾旱，對光照要求較為嚴格，適宜生長在腐殖質含量高、土層深厚、排水良好且pH值6-7的壤土上。菜豆主要採用人工授粉、播種等人工繁殖方式。

中醫學認為菜豆的莢果可入藥，有滋養、利尿消腫等功效，可治療水腫、腳氣病等症狀。菜豆籽粒含有豐富的蛋白質、膳食纖維、胡蘿蔔素、纖維素以及多種人體必需的維生素和礦物質，可供煮食、炒食、涼拌等，是一種鮮嫩可口，色、香、味俱佳，營養豐富的優質蔬菜，世界各國（特別是歐、美洲一些國家）大多用來速凍和制罐頭，中國多以嫩莢做鮮食。此外，菜豆可生物積累鋅、錳和鐵等元素來修復被用重金屬污染土壤，還可通過共生固氮以改善土壤和環境。

基本介紹

• 中文名：菜豆
• 拉丁學名：Phaseolus vulgaris L. 
• 別名：四季豆、芸（雲）豆、玉豆等 、香菇豆、芸豆、雲扁豆、矮四季豆、地豆、豆角 、菜豆（本草綱目）雲藊豆（植物名實圖考），四季豆（江蘇） 
• 國際瀕危等級：未評估(NE)
• 界：植物界（Plantae） 
• 門：被子植物門 
• 綱：木蘭綱（Magnoliopsida） 
• 目：豆目（Fabales） 
• 科：豆科（Fabaceae） 
• 屬：菜豆屬（Phaseolus） 
• 種：菜豆（Phaseolus vulgaris L.） 
• 分布區域：原產美洲，現廣布各熱帶至溫帶地區 ，廣泛栽培於非洲東部、美洲、亞洲和歐洲西部等地 ；在中國全國均有栽培 
• 英文名：Kidney bean 
• 棲息環境：絕大多數菜豆生產的環境位於半乾旱地區、半濕潤地區和濕潤地區 

植物學史

起源與馴化

公認菜豆——四季豆起源馴化於美洲。前蘇聯著名植物育種學家、遺傳學家瓦維洛夫在20世紀30年代就研究出，主要的栽培植物有八個獨立的世界起源地，（普通）菜豆起源於其中第七個起源中心即南美和中美 （包括安的列斯群島） ，南美（含秘魯—厄瓜多—玻利維亞）這第八個起源中心則是菜豆的次生中心。研究者們對菜豆是一次或多次馴化事件的結果意見不統一。研究者們初時認為，在中美洲和安第斯山脈南部地區菜豆被分別馴化，隨著時間的演化，逐漸出現兩個不同的基因庫，一個是從秘魯南部到阿根廷西北部的安第斯基因庫，另一個是墨西哥和哥倫比亞之間的中美洲基因庫。但根據最新的遺傳分析數據表明，菜豆首先在中美洲被馴化，再向南傳播。菜豆與南瓜（Cucurbita moschata）和玉米（Zea mays）一起構成了北美本土農業的核心“三大姊妹”。

栽培歷史

公元前7000-5500年，印第安人就開始採食菜豆；公元前5200-3400年，印第安人開始對菜豆馴化，並開始種植。1492年，哥倫布發現美洲新大陸後，菜豆由西班牙人傳到歐洲和其他地方，後菜豆的栽培迅速擴大到全歐洲、非洲、亞洲的印度尼西亞和印度其他地區。15世紀，菜豆從美洲傳入中國進行栽培，在中國已有500多年的種植歷史；1654年，歸化僧隱元將菜豆從中國傳入日本；18世紀，菜豆傳入俄國，並在俄國栽培食用。現菜豆已廣泛分布於世界各地，栽培面積僅次於大豆。

形態特徵

菜豆為一年生、纏繞或近直立草本。

菜豆株

莖、葉

莖被短柔毛或老時無毛。羽狀複葉具3小葉；托葉披針形，長約4毫米，基著。小葉寬卵形或卵狀菱形，側生的偏斜，長4-16厘米，寬2.5-11厘米，先端長漸尖，有細尖，基部圓形或寬楔形，全緣，被短柔毛[7]。

菜豆的葉

花

總狀花序比葉短，有數朵生於花序頂部的花；花梗長5-8毫米；小苞片卵形，有數條隆起的脈，約與花萼等長或稍較其為長，宿存；花萼杯狀，長3-4毫米，上方的2枚裂片連合成一微凹的裂片；花冠白色、黃色、紫堇色或紅色；旗瓣近方形，寬9-12毫米，翼瓣倒卵形，龍骨瓣長約1厘米，先端旋卷，子房被短柔毛，花柱壓扁。

菜豆的花

果實和種子

莢果帶形，稍彎曲，長10-15厘米，寬1-1.5厘米，略腫脹，通常無毛，頂有喙；種子4-6毫米，長橢圓形或腎形，長0.9-2厘米，寬0.3-1.2厘米，白色、褐色、藍色或有花斑，種臍通常白色。

菜豆果實

不同顏色的菜豆種子

分布範圍

菜豆原產於美洲，現廣布各熱帶至溫帶地區，廣泛栽培於非洲東部、美洲、亞洲和歐洲西部等地。在中國全國均有栽培，北方和西南高寒冷涼地區尤多，主要分布於黑龍江、內蒙古、陝西、山西、雲南、貴州、四川、新疆等地。

生長環境

野生菜豆的原產地位於中美洲地區和安第斯山脈。就野生菜豆的中美洲種群而言，更適應雙峰型雨季和季中乾旱期，通常在相對肥沃的火山土壤、受干擾地區或過渡森林空地中，在近赤道的地理範圍內生長；而安第斯野生種群，生長在安第斯山脈的山坡上，更適應寒冷的氣候。人工種植的環境下，絕大多數菜豆生產的環境位於半乾旱地區、半濕潤地區和濕潤地區。

生長習性

菜豆屬短日照植物（或中光性，一般在12-14小時以下），但多數品種對日照長短的要求不嚴格，日照時數8-10小時，開花期可提前，結莢也多；其喜光，對光照的要求較為嚴格，其中蔓生和半蔓生品種尤要求較長的光照。其喜溫暖，不耐霜凍，植株生長適宜溫度為15-25℃，開花結莢適溫為20-25℃，10℃以下低溫或30℃以上高溫會影響植株的生長和正常授粉結莢；32℃以上的高溫下生理代謝紊亂，易落花落莢，或莢小而畸形。菜豆性喜濕潤，可耐一定程度的乾旱，適宜生長於持水量60%-70%的土壤中，否則會不利於菜豆生根。菜豆對土壤要求比其他豆類高，最適宜生長在腐殖質含量高、土層深厚、排水良好且pH值6-7的壤土上，在砂質壤土、粉質壤土和黏土上都能生長，但重黏土和低溫地，因排水和通氣不良，影響根的吸收機能，造成落葉減產。

生育期

蔓生型菜豆的整個生育周期通常分為發芽期、幼苗期、抽蔓期和開花結莢期。

開花結莢

菜豆播種後25天左右開始花芽分化，從花芽分化到開花需13天左右。菜豆一般從傍晚開始進入開花過程，次晨5-7時開花最盛，9-10時基本開完，經2-3天凋萎。菜豆的花粉粒少，開花前一天的花粉即具有發芽力，以開花前10天至開盛時最高，開花後5-6h喪失發芽能力。菜豆的雌蕊在花前3天就可接受花粉而受精，以開花前一天授粉結實率最高。蔓生品種的花序為腋生，隨莖蔓生長，花序陸續發生，因此花序較多，花期較長；矮生品種每株的花序少，花期短，在主枝的花數極少，大部分著生在側枝上，在側枝的花占85%-100%。植株花數的增加主要靠花序著生的節數增加，因此須在生育初期，供給植株充足的氮和磷。此外，菜豆從播種至開花的日數，矮性種35-40天，蔓性種45-55天；矮性種開花期為12-19天，蔓性種為25-44天。

菜豆從開花到食用器官（豆莢）成熟需20天左右，一般開花後30天左右完成種子發育。菜豆的結莢與著花數的情況相同。蔓生品種的結莢，分布在主枝和側枝的花序上；矮性種的結莢分布和開花一樣沒有規律性。豆莢可分為有正常種子的莢、種子發育不完全的莢與沒有種子的莢；種子發育不完全莢為數很少，多在開花後半期開的花出現。此外，菜豆的結莢率一般只有20%-30%，多者不超過40%-50%。

繁殖方式

自然繁殖

菜豆為自花授粉作物，自然雜交率小於1%。一般自凌晨開始開花，早晨5-7點開花最盛，10點以後少有開放。菜豆在開花前數天自行閉花授粉，授粉後4小時，受精率達80％左右，但成莢率僅有20%-50%。

人工繁殖

人工授粉

人工授粉時，通常選擇盛花期植株上當天開放的新鮮花朵作為父本，選擇生長盛期植株上的花序作為母本，應提前將鑷子進行消毒處理；授粉時，溫度儘量保持在18-25℃，22℃為莢用菜豆成功授粉的最適溫度，當溫度超過22℃，隨著溫度升高，授粉成功率會下降。

播種繁殖

菜豆的人工繁殖可採取播種繁殖。一般選擇粒大、飽滿、表面光滑、具光澤且無蟲咬痕跡的新鮮種子。播種時，每穴播幾粒，種臍朝下，保持一定的行株距，然後再上面覆蓋一層一定厚度的薄土，出苗前不應澆水，種子出土後，要及時破膜放苗，以防溫度過高，灼傷幼苗，隨後，進入正常田間管理的階段。

栽培技術

選地

應選擇排灌方便、地下水位較低、土層深厚疏鬆、土壤肥沃、排水通氣良好、有機質含量高、3年以上未種植過豆科作物的地塊來種植菜豆；若土壤的pH值在5.5以下時，應施用石灰中和。

水肥管理

菜豆在幼苗期需水較少，水量過多，會造成營養生長過旺，而影響後期的生長，在結莢期，菜豆又需要較多的水分。因而，在栽培過程中，應重視及時調節土壤濕度，以及空氣相對濕度。菜豆對氮、鉀吸收最多，磷較少，對鈣的吸收量也較多。首先應補充鉀肥，鉀肥主要在生育初期，對其莖、葉生長發揮效果。菜豆嫩莢迅速生長期，對鈣肥的吸收較多，此時應注意補充，此外，鈣還可增強菜豆的抗病性，並防止落葉。

中耕除草

菜豆在苗期主要是根系及腋芽的萌生，為使根強芽壯，必須適時中耕。早春地寒，中耕後疏鬆土壤能顯著提高地溫。中耕要早，第一次中耕，可在苗齊後進行；第二次中耕，要在第一片複葉展開後，開始抽蔓前進行。靠近植株根部處中耕要淺，穴間和行間中耕可以深一些，中耕時需打碎土塊。此外，中耕應結合除草，對靠近植株根部的雜草，可以用手拔除，以免傷及植株；每次中耕結束後，要及時踵地，對植株根部進行培土。

支架引蔓

鏟蹚2次結束後，進行間苗，每穴留一定數量的苗；應及時插架，用"人"字架、花架、籬架等均可，一般多用"人"字架；插架後需進行1-2次的人工引蔓，使莖蔓纏到架上；特別注意每穴留苗數不宜過多，苗過多，則養分競爭激烈，會導致植株莖生長細弱，落花落莢嚴重，產量降低。

菜豆的支架引蔓

病蟲防治

病害

炭疽病、根腐病、猝倒病等病害是發生在菜豆上的主要病害。炭疽病主要發生在菜豆的幼苗期到收穫期，可在發病初期噴藥預防，噴施波爾多液、百菌清可濕性粉劑等化學藥劑；根腐病主要危害菜豆的根部，應立即拔掉病株，並在其病穴周圍，撒石灰，以抑制其發展；猝倒病主要危害菜豆的幼苗，應及時拔除病死株，嚴重時，可用多菌靈拌乾細土撒施，也可噴灑代森銨或多菌靈等化學藥劑。

蟲害

豆蚜（Aphis craccivora）、豆莢螟（Etiella zinckenella）、小地老虎（Agrotis ypsilon）等蟲害是發生在菜豆上的主要蟲害。豆蚜主要危害植株的葉片，應及時觀察有翅蚜蟲是否向菜田遷飛，若數量過多時，可噴施樂果或滅蚜松來進行防治；豆莢螟主要危害植株的果實，在成蟲盛發期和幼蟲孵化期噴藥1-2次；小地老虎主要危害幼苗嫩莖或幼苗頂芽，可用糖醋液誘殺其成蟲。

採收與包裝

在開花後10-12天，當菜豆的豆莢飽滿柔軟，由扁變圓，顏色由綠轉為淡綠，外表有光澤，種子略顯露或尚未顯露時應及時採收；若採收時間晚，還會導致植株養分消耗過多，引起植株早衰。菜豆收穫後應儘快修理工整，及時包裝、運輸。臨時貯存應保證有陰涼、通風、清潔、衛生的條件，防止日曬、雨淋、凍害以及有毒、有害物質的污染，堆碼整齊，防止擠壓等造成損傷；包裝箱或包裝筐應牢固，內外壁平整，疏木箱縫寬適當、均勻。包裝容器保持乾燥、清潔、無污染。此外，運輸時需輕裝、輕卸，嚴防機械損傷，運輸工具要清潔衛生、無污染、無雜物；短途運輸要嚴防日曬、雨淋，長途運輸要注意採取防凍保溫或降溫措施，防止凍害或高溫霉爛。

正在採收菜豆

類型與品種

類型

菜豆的種質資源豐富，品種類型多種多樣。世界熱帶農業研究中心按生長習性，將菜豆劃分為矮生有限生長型、矮生無限生長型、匍匐無限生長型和蔓生無限生長型4個類型；根據栽培的菜豆品種特性，也常將菜豆分為蔓生、半蔓生和矮生3種類型。蔓生型的莖蔓攀緣生長，初生莖節的節間短，第3-4節開始節間伸長並抽蔓，為無限結莢習性，條件合適時主莖將不斷生長，人工摘心後，可促進分枝生長；矮生型株高一般為20-60厘米，節間較短，上部節間稍長，主莖生長點發育成花芽，在主莖上有分枝1-5個，有些矮生型品種的第1對真葉的葉腋就開始出現分枝，上部分枝較少；半蔓生型介於蔓生型與矮生型之間，其隨著栽培條件的不同可向蔓生型或矮生型轉化。

此外，還可根據嫩莢的形狀和顏色，將菜豆可分為扁莢類型、圓棍莢類型、厚肉莢類型、花莢類型、紫莢類型、黃莢類型和彎曲長圓條形等多種類型。

栽培品種

近種區別

主要價值

食用價值

菜豆可分為粒用菜豆（Dry bean）和莢用菜豆（Snap bean），前者主食子粒，後者主食嫩莢。粒用菜豆內果皮較薄，形成羊皮紙膜；而莢用菜豆的內果皮肥厚，是主要的食用部分。其籽粒含有豐富的蛋白質、膳食纖維、碳水化合物、胡蘿蔔素、纖維素以及多種人體必需的維生素和礦物質，可供煮食、炒食、涼拌等，是一種鮮嫩可口，色、香、味俱佳，營養豐富的優質蔬菜，世界各國（特別是歐、美洲一些國家）大多用來速凍和制罐頭，中國多以嫩莢做鮮食。

乾癟芸豆

此外，菜豆中含有一些抗營養物質，如植物凝集素、皂苷、胰蛋白酶抑制劑等，若食用未煮熟的菜豆，會引起食物中毒，但這些抗營養物質不穩定，烹飪時最好用沸水煮過，這些有毒因子就會分解釋放，從而不會對人體造成傷害。

生態價值

菜豆可生物積累鋅、錳和鐵等元素，並對其毒性具有一定的耐受性，適合被用來修復重金屬污染土壤，還可通過共生固氮來改善土壤和環境。

經濟價值

菜豆是世界上種植面積最大的食用豆類，2016年全球產量約為2680萬噸，種植面積占食用豆類面積的40%，總產量占食用豆類總產量的30%。在許多國家，特別是在拉丁美洲、非洲和亞洲部分地區，在每日的蛋白質攝入量中，菜豆占有較大比例；在加拿大、美國和歐洲等地區，菜豆是一種具有重要經濟效益的食用豆類和蔬菜作物，在一些非洲國家，菜豆消費量也較高，如盧安達、肯亞和烏干達的人均菜豆消費量每年為50-60千克。

藥用價值

中醫學認為菜豆的莢果可入藥，其性甘、淡、平，有滋養、利尿消腫等功效，可治療水腫、腳氣病等症狀。