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豌豆

来源:  |   作者:   |  发布日期: 2018-12-21   |  阅读次数:8094次

  

 


豌豆(Pisum sativum L.),又名麦豌豆、寒豆、麦豆、荷兰豆(软荚豌豆),英文名为pea,garden pea,豆科豌豆属栽培种,一年生或越年生攀缘性草本植物。豌豆是我国重要的食用豆类作物之一,主要作粮食和蔬菜用,亦可作饲料和绿肥用。

豌豆起源于亚洲西部、地中海沿岸地区和埃塞俄比亚。在中亚、近东和非洲北部还有一种野生植物与现在栽培的豌豆杂交可育。这种植物可能是现代豌豆的原始类型,是最古老的作物之一。公元前6000多年的新石器时代,在近东和希腊已有豌豆栽培;在土耳其的Hacilar发现了公元前5500年的豌豆残存物;在中世纪,欧洲栽培豌豆几乎与谷类作物一样普遍,如英格兰的豌豆是主要栽培作物之一,并在18—19世纪开始采用选择和杂交方法,育成了许多优良品种。

豌豆传入中国的具体时间不详,栽培历史已有2000多年,并早已遍及全国。汉朝以后一些主要农书对豌豆均有不少记载,如三国时张揖所著的《广雅》、宋朝苏颂的《图经本草》载有豌豆植物学性状及用途;元朝的《王祯农书》讲述了豌豆在中国的分布;明朝李时珍的《本草纲目》和清朝吴其浚的《植物名实图考长编》对豌豆在医药方面的用途均有明确的记载。由于豌豆在其生育期内可以与根瘤菌共生固氮,其残枝败叶和留在土壤中的根和根瘤残体可以培肥土壤,改善土壤物理结构,加速土壤熟化,所以豌豆是其它作物的优良前作,在轮作中占有一定地位。

 

形态特征

豌豆的根系为直根系。初生根入土深度可达100-150cm,其上着生大量细长侧根。侧根主要集中在耕层(20cm左右)之内。豌豆初生主根和侧根,在第一片真叶张开之前就已经发育得很好。所有侧根上都生长着稠密而纤细的三次根。

根瘤肾形,多集中在近地表部分的根上,有时数个根瘤聚集呈花瓣状。根瘤内的共生根瘤菌有显著的固氮能力,为自身及其后作提供可利用的氮素。豌豆根瘤菌也可以与蚕豆、扁豆、苕子、山黎豆等植物共生形成根瘤。在适宜的栽培条件下,每年可固定大气中游离氮素75kg/hm2左右。

豌豆茎为青绿色的草质茎,柔软、细长、中空,质脆易折。表面光滑无绒毛,多被以白色蜡粉,少数品种的茎上有花青素沉积。通常由4根主轴维管束组成。在茎的四丛维管束中,两丛仅含韧皮部纤维,与叶柄相连;另两丛既含木质部又含韧皮部纤维,与托叶相连。豌豆茎上有节,节是叶柄的着生处,也是花荚和分枝的着生处,一般早熟矮秆品种节数较少,晚熟高秆品种节数较多。

豌豆分枝差异很大,通常矮生类型仅产生几条分枝,中间类型和高大类型则分枝较多。株高因品种不同有很大差异,一般分为矮生型(15-90cm)、中间型(90-150cm)和高大型(150cm以上)。矮生型多为早熟和中熟品种,高大型多为中熟和晚熟品种。根据茎的生长习性不同,栽培豌豆株型又分为直立、半直立(半匍匐)、匍匐三种。豌豆营养节节间较短,生殖节节间较长。

豌豆叶为偶数羽状复叶,复叶互生,每片复叶由叶柄和1-3对小叶组成,顶端常有1至数条单独或有分叉的卷须;叶梗基部两侧各着生一片托叶。主茎基部的第一、二节不生复叶,而生三裂的小苞叶。复叶的叶面积通常自基部向上逐渐增大,至第一花节处达到最大,尔后随节数增加而逐渐减少。复叶上小叶的排列方向有对生、互生或亚互生几种。小叶形状呈卵圆、椭圆形,极少数为棱形。小叶全缘或下部有锯齿状裂痕。托叶呈心脏形,下部边缘呈锯齿状裂痕。

豌豆叶片表面通常附着一层蜡质,呈浅灰绿色。极少数豌豆类型品种蜡质层很厚,看上去呈银灰色。如果是开有色花的品种,托叶基部常有紫色斑或半环状紫色斑点。

豌豆花为总状花序,自叶腋长出,每个花序上通常着生1-2朵花,偶有3-6朵花。花萼斜形,小,绿色,基部愈合,上部浅裂成5瓣,呈钟状,从基部到裂片顶端长约1cm。豌豆的花为典型的蝶形花,有白色、淡红色和紫色之分。花冠由一片圆形具爪纹的旗瓣,两片翼瓣和由两个花瓣愈合而成的龙骨瓣组成。在一朵有色花上,旗瓣通常呈淡红色,翼瓣紫色,龙骨瓣绿色。白花品种的花序梗较长,红花品种较短,但较托叶稍长。一朵花中有雄蕊10枚,其中9枚基部相连,1枚分离,即二体雄蕊(9+1)。花药10枚,椭圆形,双药室;雌蕊1枚,位于雄蕊中间,子房上位,无腹柄,一室,扁平,具弯曲的花柱和柱头,弯曲的柱头内面有绒毛,便于吸附花粉。子房由一张心皮和2-12个胚珠组成。

果实

豌豆的荚果是由单心皮发育而成的两扇荚皮组成。硬荚类型的荚皮内侧由一层坚韧的革质层组成,软荚类型,荚皮内侧无革质层。半软荚类型,荚皮内侧革质层发育不良或呈条、块状分布。荚的形状呈扁平长形,但品种间有很大不同,有剑形、马刀形、弯弓形、棍棒形和念珠状等,先端或钝或锐。未成熟荚的颜色有蜡黄色、浅绿色、绿色和深绿色之分;某些有色粒品种的未成熟荚表面还有紫色条块、斑纹或红晕。成熟荚色通常为浅黄色,很少为褐色。成熟的种子由种皮、子叶和胚构成,无胚乳。在两片发育良好的子叶中,贮藏着发芽时必需的营养物质。

豌豆子叶的颜色为黄色、桔黄色、黄绿色、绿色和深绿色等。圆粒种子的子叶淀粉粒较大,而且多为复粒;皱粒种子含水和糖分较多,子叶淀粉粒较小,其体积约为圆形豌豆的一半而且多为单粒。

豌豆种子的直径3.5-5mm,百粒重小于15.0g的为小粒类型;直径5—7mm,百粒重为15.1—25.0g的为中粒类型,直径为7.1-10.5mm,百粒重大于25.0g的为大粒类型。粒形有圆、凹圆、压圆、方形、皱缩和不规则等。

豌豆种子的煮软性因种皮色泽而异。凡是藁黄色种皮的种子煮软性最好,黄色和绿色种皮的种子煮软性适中,暗色种皮的种子煮软性较差,大理石花纹和表面皱缩的种子煮软性最差。

 

分布与生产

豌豆在世界上分布广泛,目前有162个国家和地区进行豌豆的种植生产。历史上自1963年以来欧洲就是全球干豌豆的主产区,尤其是上世纪70年代至90年代,整个欧洲的总产量占全球的40%以上,90年代以后,欧洲豌豆种植面积下降较快,自2005年以后其豌豆年收获面积减少至190.7hm2以下,年收获面积较亚洲收获总面积小,产量占全球总产26.4%。欧洲豌豆种植面积的大幅缩减是全球豌豆总面积和产量减少的主要原因。而2016年,欧洲豌豆种植面积又超过亚洲,产量接近亚洲的2.2倍,未来各大洲干豌豆生产发展趋势未知,但以近4年世界干豌豆生产发展来看,面积和产量都在逐年增加,发展趋势总体良好。

我国干豌豆产区主要分布在四川、河南、云南、湖北、甘肃、陕西、青海、西藏、新疆等省区。随着豌豆作物用途结构的变化,鲜食豌豆的收获面积和产量逐年增加,生产种植的国家也不断增加,至2016年全球有84个国家进行鲜豌豆的种植,收获面积达到258.9万hm2,总产量1987.7万t,比2014年增加10%和13.9%,收获面积仅为干豌豆的1/3,产量比干豌豆高500多万t。据FAO统计,2016年全球鲜食豌豆种植面积较大的国家有中国、印度、美国、英国,收获面积分别为152.3万hm249.7万hm25.8万hm23.5hm2,其产量分别为1220.8万t、481.4万t、31.2万t、15.4万t。中国是世界上鲜食豌豆生产规模最大的国家,收获面积占全球总面积的58.8%,产量自2011年以来都在1000万t以上,总产占全世界的61.4%,在世界豌豆生产中占有举足轻重的地位。

目前,按照区域划分,世界豌豆年生产种植的主要区域是亚洲、美洲、欧洲、非洲、大洋洲。近50年以来亚洲和欧洲一直是干豌豆主产区,美洲自1995年之后面积和产量都大幅增加,2016年干豌豆收获面积已接近欧洲,其产量超过欧洲水平。据FAO数据显示,2014年世界干豌豆收获总面积为693.2万hm22016年增加10%。以2016年为例,上述5个主产区域的收获面积占全球总面积的28%29.5%29.8%8.9%3.6%。按照国家进行划分,加拿大是目前世界干豌豆收获面积和产量最大的国家,年收获面积和产量分别为146.7hm2344.5t,面积和产量占全球的比重为21.2%30.8%,除加拿大外,干豌豆年收获面积40hm2以上的国家有中国(95hm2)、俄罗斯(89.7hm2)、印度(73.0hm2)、伊朗(47.5hm2),面积分别占全球的13.7%12.1%10.5%6.8%,产量分别为135t、150.1t、60.0t、20t,产量占全球总产的12.1%13.4%5%1%干豌豆在我国种植面积约1400多万亩,干籽粒年总产量约79t。我国干豌豆生产主要分布在云南、四川、甘肃、内蒙古、青海等省区市,种植面积最大的省份是云南和四川,面积约为250万亩和150万亩,其余省份面积40~50万亩之间。豌豆适应冷凉气候、多种土地条件和干旱环境,具有高蛋白质含量、易消化吸收,粮、菜、饲兼用,和深加工增值的诸多特点,是种植业结构调整中重要的间、套、轮作和养地作物,也是我国南方主要的冬季作物、北方主要的早春作物之一。因而,豌豆一直在我国的可持续农业发展和我国人民的食物结构中产生着重要影响;我国鲜食豌豆主产区主要位于西南的云南、四川、贵州海拔1500m以上的秋播区域,采取早秋、秋播或者反季节种植为主。此外各省份的大、中城市附近以及我国东部省份如广东、福建、浙江、江苏、山东、河北、辽宁等的沿海地区也进行鲜食豌豆的生产和种植。

云南省的豌豆生产种植模式以及产品的用途、消费、流通渠道极大程度反映了我国目前豌豆生产市场。云南省是我国豌豆和蚕豆种植面积和产量最大的省份,而豌豆作物的种植规模是我国冬季豆类中仅次于蚕豆的作物。云南省干豌豆生产在传统习惯上多作为冬闲养地作物进行种植,种植方式较为粗放,种植密度大,整个生育期基本不进行田间管理,因此产量水平较低,约180kg/hm2。干籽粒产品多用于饲料和工业加工原料、少数自用,在传统生产中,以自留种或换种为主,品种更新较慢,品质、抗病虫害能力逐渐降低。

近年来,随着鲜食豌豆市场经济效益的不断提升(鲜食豌豆的效益是干籽粒生产的5-10倍,亩产值1200-4000元),农户种植豌豆的积极性不断提高,豌豆种植区域已经遍及所有县份,从海拔360-3000m均有豌豆种植。同时种植者已不满足于传统生产所带来的经济效益,逐步由传统种植模式向优质高产高效发展。同时,由于近年来蔬菜市场的迅速发展,坝区大棚蔬菜种植正逐渐占领坝区作物种植,而豌豆作为山坡旱地作物的优势越发突出,在山区、半山区采取净作,早秋与玉米、烤烟轮作,高寒海拔区域在山地果园林下反季节种植等种植模式使豌豆种植规模不断扩大。鲜食豌豆生产种植发展较快,市场以鲜食籽粒、鲜食豆荚、鲜食茎叶类型为主,市场目前仍处于良性发展时期,需求稳定,收益可观。

 

类型及特点

豌豆(Pisum sativum L.)在分类学上属于豆科(Leguminosae),蝶形花科(Fabaceae),豌豆属(Pisum)下的豌豆种,染色体2n2x=14,自花授粉。豌豆英文名为PeaField PeaGarden Pea,是春播一年生或秋播越年生攀缘性草本植物,因其茎秆攀援性而得名,又名麦豌豆、雪豆、毕豆、寒豆、冷豆、麦豆、荷兰豆(软荚豌豆)等,属长日性冷季豆类,种子在田间出苗时子叶留土。从分类学上看,豌豆属内只有白花豌豆和紫花豌豆2个种。然而为便于豌豆资源、育种以及品种专用性用途的研究,豌豆类型的划分也较为多样化。

豌豆类型丰富多样,主要根据形态学和生物学特性和用途进行划分。生态学和生物学特性主要是按照株型结构、叶型、荚质、粒型加以划分;按照用途进行区别则主要有2种类型,即鲜食菜用、干籽粒粒用(加工、饲用)。

豌豆的株型:矮生、半蔓生、蔓生。矮生豌豆也称直立型豌豆,指植株垂直于地面并直立向上生长,植株高度在60cm以内的类型;半蔓生豌豆指植株高度在60cm-100cm之间的豌豆,该类型的豌豆一般植株下部匍匐于地面;蔓生型豌豆的株高则在100cm以上,植株大部分匍匐于地面。

豌豆的复叶类型:普通、半无叶/无叶、无须、簇生小叶4种类型。普通叶型的豌豆小叶有普通叶片也有卷须。根据研究发现普通叶型的豌豆约占豌豆总资源及品种数的94.5%。半无叶型的豌豆没有小叶,小叶已经完全演化成数十条的卷须状叶片该类型的豌豆是Kujala(1953)年在芬兰通过人工诱变使豌豆所有小叶都变成了卷须的突变类型。无须类型的豌豆也称全叶型豌豆,其小叶结构与半无叶类型的小叶完全呈相反的演化,无须类型的豌豆小叶全部为“叶片”,没有任何的卷须。该类型的豌豆占全部豌豆资源量不到1%。碎叶叶型的豌豆是指仅有数十片特化的小叶,没有卷须,且小叶簇生于复叶叶柄的顶部。

豌豆的荚质:软荚豌豆和硬荚豌豆2种类型。软荚豌豆英文名为Snow pea 或者Snap pea,该类型的豌豆最显著的外观特征表现在荚壳成熟老化之后呈皱缩状。软荚豌豆与普通硬荚豌豆(Normal pea)不同之处在于,硬荚豌豆荚壳里面缺乏可食用纤维(Inedible Fiber),其食用纤维富集形成一层类似于“羊皮纸”的纤维素壁结构,致使该类型豌豆干荚壳饱满不皱缩。

 

栽培区划

春豌豆区  包括青海、宁夏、新疆、西藏、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江及甘肃西部和陕西、山西、河北北部,一般3-4月份播种,7-8月份收获。

秋豌豆区本区  包括河南、山东、江苏、浙江、云南、四川、贵州、湖北、湖南及甘肃东部和陕西、山西、河北南部等长江中下游、黄淮海地区,一般9月底或10月初至11月播种,第二年4-5月收获。

 

品种资源

世界豌豆种质资源很丰富。据国际植物遗传资源委员会1989年统计,世界各国共保存豌豆资源3.4万余份,野生资源123份。其中美国约7000份,意大利4600余份,英国3700多份,德国2690份,印度1400份,匈牙利1300余份,埃塞俄比亚约1000份,设在叙利亚的国际干旱地区农业研究中心约3300份。保存条件较好的国家有32个,其中21个国家有豌豆资源的长期库(-10℃以下库)。除各种类型和品种外,已记录的自然突变和诱变材料约2000个,这些突变类型是研究豌豆遗传、变异和育种的材料。目前,多数资源已经或正在进行评价鉴定,并已经进行了编目工作,多数国家还建立了豌豆资源的计算机数据库。各国所进行的豌豆资源研究工作,主要集中在植物形态学和农艺性状;意大利、荷兰、英国和美国等国家对部分豌豆资源的品质、抗病、抗逆、耐寒、遗传和细胞学等方面进行了评价鉴定和研究。

中国是豌豆资源较丰富的国家。中国有计划有组织的豌豆种质资源研究工作始于1978年。经初步鉴定编目的豌豆资源现有10000份。这些品种资源来自北京、山西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、河南、江苏、江西、湖北、湖南、四川、贵州、云南、广西和陕西,其中春播区资源占资源总数的52%,,秋播区的资源占资源总数的48%。

国外引进资源,分别来自美国、澳大利亚、保加利亚、智利、英国、日本、新西兰、波兰、叙利亚和原捷克等20多个国家。中国的豌豆地方资源中,红花、深色粒资源(褐、麻、黑)的相对比例较大,在一定程度上反映出中国豌豆资源比较原始的现状,有其可贵的一面,同时也表明需要加强国外引种和资源改良工作,以更好地满足豌豆育种和生产的迫切需要。在从国外引入的豌豆资源中,以育成品种为主,多为绿色皱粒和白色圆粒品种。其中还有几十份种皮和子叶均呈绿色,很有加工利用潜力的优良豌豆品种。

1978年以前,中国只有四川和青海等个别省区进行过豌豆资源的收集和整理工作。1979年以后,中国农科院作物品种资源所及有关单位开展了豌豆品种资源研究工作,并对豌豆资源进行了抗旱性、耐盐性抗白粉病、抗锈病、抗蚜鉴定,筛选出一批抗性好的品种资源。同时,对豌豆资源的营养品质进行鉴定,主要是蛋白质、脂肪、直链淀粉和支链淀粉含量测定,从中筛选出一批高蛋白、高赖氨酸、高淀粉含量的优异豌豆资源。

 

营养品质

豌豆籽实含蛋白质24%左右,碳水化合物约60%,脂肪约2%,以及丰富的维生素B1、B2和尼克酸,具有较全面而均衡的营养,尤其是鲜嫩的茎梢、豆荚、青豆,是优良的蔬菜,已成为人们餐桌上的美味食品,对平衡人体营养,增进健康,起到了良好的作用。

豌豆营养丰富,主要含有蛋白质、脂肪、糖类、碳水化合物、粗纤维等。据报道粗纤维中的膳食纤维等可抵抗肠憩室病、心血管病、结肠癌和糖尿病等。豌豆青豆粒含蛋白质约7.4%,膳食纤维约4.5%,碳水化合物约18.2%。此外豌豆不同部分的营养元素分布及含量也有所差别:其中干豌豆子叶中所含的蛋白质、脂肪、碳水化合物和矿质营养分别占籽粒中这些营养成分总量的96%90%77%和89%胚芽虽富含蛋白质和矿质元素,但在籽粒中所占的比重极小,种皮中包含了种子中大部分不能被消化和利用的碳水化合物。

 

 

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