经济作物学-5蛋白作物.ppt

第5章 蛋白作物,蛋白作物主要指蛋白质含量高，是人类重要植物蛋白来源的作物主要指豆科作物，如大豆（40%左右）、花生（30%）、蚕豆（28%左右)、豌豆(20%-24%)、小豆（19%-22%）、绿豆（22%-24%）第一节 大豆概述一、大豆生产的意义1、大豆子粒营养丰富富含蛋白质（ 40％左右）和脂肪（ 20％左右）在南方，大豆以蛋白用为主，油用为辅；在北方，大豆以由用为主（含油21%以上），蛋白用为辅（38%及其以下）2、大豆是养地作物3、大豆有一定耐阴性，可以间套作,二、生产概况全世界大豆生产国有60多个，主产国有美国、巴西、中国和阿根廷，参加世界大豆贸易有80个国家左右，主要进口国为日本、荷兰、西班牙和德国，主要出口国为美国、阿根廷和巴西我国自1996年起，进口量大于出口量我国年进口大豆5000-5500万t. 占年消耗量的3/4左右我国2010年大豆面积8516千公顷（豆类面积11276千公顷），大豆总产1508万t，单产1771kg/hm2.(118kg/亩）黑龙江3548千公顷，安徽939千公顷、内蒙古812千公顷、河南453千公顷、吉林376千公顷、江苏227千公顷、四川221千公顷，其余在200千公顷以下。

第二节 大豆栽培的生物学基础一、大豆的起源与分类（一）大豆的起源与演化栽培大豆起源于我国，是由野生大豆进化演变而来其演化基本趋势是：叶从小尖叶向大圆叶；茎由细弱攀缘多分枝向粗壮直立少分枝；子实由扁小黑豆向大圆黄豆；结荚性由无限型向有限型；短日性由强而弱，脂肪含量由低到高二）大豆的分类大豆属有野生大豆（Glycine soja (L.) Sied. Et Zucc)和栽培大豆（ Glycine max （L.)Merrill）两个种三）我国栽培大豆分类1.按照播期和短日特性分类（1）春大豆型春季播种包括北方春大豆型、黄淮春大豆型、长江春大豆型、南方春大豆型，短日性弱，在较长光照条件下仍能开花2）夏大豆型初夏播种分黄淮夏大豆型和南方夏大豆型，其短日性较强，在16h日长下不能开花3）秋大豆型夏末秋初播种短日性极强，在14h日长下不能开花4）冬大豆型初冬播种分布在我国北回归线以南地区，以两广南部为主，11月秋熟作物收后播种，翌年3～4月收获短日性较弱2.按照结荚习性分类（1）无限结荚习性主茎和分枝顶端在开花后仍继续生长开花，营养生长和生殖生长并进时间长侧枝发达，抗旱耐瘠性强，多在北方.（2）有限结荚习性。

分枝少，花集中在主茎上，主茎顶端出现大花簇后茎停止生长植株较矮，多在南方.（3）亚有限结荚习性介于上面二者之间3.按照茎秆生长习性分类（1）直立型植株生长健壮，茎秆直立向上大多栽培品种2）半直立型植株生长较健壮，茎秆上部波状弯曲（3）半蔓生型植株生长较弱，茎秆细长，轻度爬蔓和缠绕4）蔓生型植株生长弱，茎枝爬蔓，强度缠绕，匍匐地面二、大豆的植物学性状1、大豆的形态特征大豆植株由根、茎、叶、花、荚及种子组成1）根系由主根、侧根、细根、根毛和根瘤组成主根深可达180cm，横向扩展35～45cm，但主要根系仍分布在0～20cm的耕作层内分枝到开花，根的生长最旺盛2）茎包括主茎和分枝茎上有节，一般主茎有14～16节幼茎有绿色和紫色两种根据大豆主茎上的分枝多少，其株型分为3类：主茎型、中间型、分枝型主茎型适宜于密植，分枝型不宜密植3）叶有4种不同类型，即子叶、第1对真叶（单叶）、三出复叶和先出叶有时会发生4～7片小叶的复叶情况先出叶是在侧枝基部不足1mm，无叶柄的成对细小叶4）花大豆的花着生在叶腋间及茎的顶端，成总状花序大豆花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊5个部分组成花为蝶形花，花朵为苞片所包围，花冠由5个花瓣组成（旗瓣1个，翼瓣2个，龙骨瓣2个），雄蕊10枚，雌蕊1枚，花的颜色有白色和紫色征。

旗,翼,有限结荚主茎顶端的花簇,（5）荚由子房发育而成荚的表皮被茸毛，个别无茸毛或荚皮硬者抗食心虫荚色有草黄、灰褐、褐等色豆荚形状分直形、弯镰形和弯曲程度不同的中间形每荚有种子1～4粒，个别的5粒6）种子大豆种子形状分为球形、椭圆形、长椭圆形和扁圆形4种种子颜色可分为黄色、青色、褐色、黑色以及双色等，以黄色最多种脐色有黑、褐、无色等，以种脐无色或色淡的商品价值较高椭圆形大豆,,黑皮大豆,种脐无色,种脐浅色,三、大豆的生长发育过程大豆的一生要经历种子萌发、出苗、幼苗生长、分枝、开花、结荚、鼓粒、成熟等过程可分为以下6个生育时期1、种子萌发和出苗期发芽：胚根首先从胚珠珠孔伸出，当胚根伸长到与种子等长时，称发芽出苗：胚根伸长入土形成幼根，胚轴伸长，子叶随下胚轴伸长露出土面，当子叶展开时称出苗2、幼苗期从出苗到花芽分化前为幼苗期单叶期：出苗后2片子叶展开，幼茎继续伸长，2片对生的单叶随即展开，此时称单叶期3叶期：随着幼茎不断伸长，长出第一片复叶，这时称3叶期幼苗期大约20～25d，占整个生育期的1／5，这一时期是长根期，应注意蹲苗，加强田间管理，达到苗全、南匀、苗壮，为丰产打下基础砂土,壤土,粘土,3、花芽分化期从花芽开始分化到始花为花芽分化期，也是分枝期。

一般约经25～30d当复叶出现4～5片时，主茎下部开始发生分枝，同时分化花芽大豆花芽的分化和现蕾是在短日照条件下进行的花芽开始分化，植株进入生殖生长和营养生长并进时期，要协调营养生长与生殖生长，达到株壮、枝多、花芽多、花健的要求4、开花结荚期从始花到终花为开花期，从豆荚出现到幼荚形成为结荚期，因开花和结荚并进，这两个时期通称开花结荚期大豆花很小，着生在叶腋或茎的顶端大豆开花以上午6～9时最多，由现蕾至开花一般为3～7d胚珠受精后，子房逐渐膨大，形成软而小的绿色幼荚，当荚长1cm时为结荚开花结荚期是大豆生育最旺盛的时期，是需要水分和养料最多的时期，同时需要充足的光照要求：加强肥水管理，通透良好，达到花多、荚多、粒多和减少花荚脱落5、鼓粒期从豆荚内豆粒开始膨大起，直到最大的体积和重量时止称鼓粒期鼓粒期约30～40d鼓粒期是大豆种子形成的重要时期此时干旱或多雨致涝能造成死荚、秕粒、粒重下降而严重影响产量要求：①植株本身贮藏物质丰富，根系不衰老，叶片的同化作用旺盛；②有充足的水分供应6、成熟期叶片变黄脱落，豆粒脱水，呈现品种固有性状，这时种子含水已降至 15％以下，直到摇动植株时荚内有轻微响声，即为成熟期。

要求：降低土壤水分，加速种子和植株变干，便于及时收获，同时防止肥水过多造成贪青晚熟，影响及时收获和倒茬四)大豆的产量及品质形成1、大豆的产量构成大豆的子粒产量是由单位面积株数、每株荚数、每荚粒数和粒重所构成2、大豆花荚脱落的原因每株大豆蕾、花、荚脱落数一般占总花数的45％～70％脱落比例大致是：花朵占50％、幼荚占 40％、花蕾占10％花荚脱落与品种类型有关有限生长习性品种花荚脱落率较低，约38％；无限生长习性品种花荚脱落率较高，约60％大豆花荚脱落的根本原因是生长发育失调苗期生长过旺，营养生长仍占优势，使生殖生长受到抑制枝叶繁茂，株间郁团时，被遮荫的叶片光合作用弱，光合产物不足也是造成花荚脱落的原因之一营养生长过弱，养分积累少，花芽分化不能正常进行，已形成的花荚也因养分不足而脱落，后期形成的花荚更因处于“饥饿状态”而脱落其他原因：机械损伤、病虫害、冷害、土壤水分过多或过少、养分不足或氮肥过多、密度过大造成株间光照不良等都是引起花荚脱落的原因3、大豆种子的品质形成及其影响因素（1）品质形成大豆种子的蛋白质、油分含量以及种皮色、脐色、光泽与利用要求及商品价值有关在22d前后，开始脂肪和蛋白质同时积累，后来转入蛋白质积累为主。

后期蛋白质的增长量占成熟种子蛋白质含量的一半以上结荚鼓粒期是提高种子含油量的重要时期，子粒形成后7天又是提高种子干重和油分绝对含量的关键时期2）影响大豆品质的因素①生态因素土壤水分适中，天气晴朗，阳光充足，气温在21～ 23℃左右，对油分形成和积累有利，而蛋白质含量较低；反之，土壤干旱，高温闷热，或阴而多湿或气温较低等条件，对蛋白质形成和积累有利，而油分含量不高②种子外观黄大豆用途广、色泽好、商品价值高粒大而圆的黄豆，外贸出口受欢迎青大豆煮熟性好，适于作蔬菜用黄大豆含油量最高，青大豆、黑大豆依次递减淡褐色脐含油量最高，其次是黑脐、褐色脐种皮光泽明亮，含油量较高大粒、圆粒含油量高，小粒、卵圆、扁圆含油量低些四）大豆的生态适应性1、光照大豆是短日照作物在出苗7d后就进入了光照阶段，即开始对短日照起反应在短日照条件下，大豆开花成熟提前，在长日照条件下大豆成熟延迟在8～18h范围内，光照越短，越能促进生殖器官的发育和抑制营养体的生长；光照越长，越能促进营养体生长和抑制生殖器官发育2、温度土温10～12℃，大豆种子可顺利发芽；在17～18℃时，出苗迅速整齐；低于8℃时种子即使发芽，也只能扎根不易出苗，因为低温时，胚轴伸长受抑制，子叶不能出土。

大豆花芽分化的适宜温度在18～22℃，低于 12℃花芽不能进行分化，低于 20℃和高于35℃则落花严重鼓粒成熟期适宜的温度为19～33℃，鼓粒期昼夜温差大，有利于光合产物的积累昼夜温差大，有利于大豆脂肪的形成和脂肪含量的提高，而在较低温度条件下，有利于大豆蛋白质形成和提高蛋白质含量3、水分大豆属于需水较多的作物形成1g大豆子物质需水600～1000g大豆从播种到出苗需水量占整个生育期耗水量的5％，出苗到分枝为13％，分枝到开花为17％，开花到鼓粒为45％，鼓粒到完熟为20％播种阶段适宜土壤含水量为20％左右，在 20％～ 24％，时发芽较快，低于18％时就难以出苗幼苗期叶面积小，比较耐旱，其次是分枝期；盛花期需水量最多；结荚鼓粒期仍需要较多水分，水分不足对产量影响比花期大；到了成熟期需水量较少三、大豆栽培技术（一）大豆的轮作与间套作1、大豆的合理轮作大豆重茬减产20％～ 30％，迎茬（隔一茬再种）减产5％～10％合理轮作换茬，可抑制病虫害发生，调节土壤养分，用地养地相结合南方夏大豆的轮作一般是冬小麦（油菜）-大豆-小麦（油菜）-玉米或水稻-冬小麦（油菜）-大豆进行轮作二）间混套作1、间套作方式大豆和玉米间作是南北方常见的间套作方式。

有间套带（3-10行）、间套行（1-2行）、间套窝、同窝（混套作）2、不同间作方式对主作玉米的要求间行要求玉米植株较矮、株型紧凑；间窝和同窝要求植株较高、株型松散；中早熟玉米品种间为什么间穴大豆与间行大豆对玉米品种要求不同呢？,3、间作对大豆品种的要求间作的大豆品种耐阴性较强，生育期要长，在10月中下旬成熟如南豆12、冬豆.玉米大豆间作，玉米的遮光对大豆有何影响呢？,4、玉米品种、大豆品种和间作方式要合理搭配，科学组合见《大豆科学》2011年第6期,（二）选用良种根据栽培目的、生态生产条件选择品种小粒品种抗旱性好、出苗率高，但产量和商品性不大好，适合土壤较旱和贫瘠的土壤大粒种相反大豆种子性状、影响幼苗性状，从而影响产量三）适时播种与合理密度1、播前准备（1）精选种子剔除杂子、病斑子、虫食粒、瘪粒或破碎粒，选用粒大饱满的种子播前做发芽试验，种子发芽率应达 95％以上2）药物拌种，防治地下害虫3）整地保墒畦田化深耕细整保墒是大豆增产的重要条件畦田化有利于灌排2、以保全苗为中心，力争早播（1）足墒播种当土壤含水量在18％～22％时为足墒在干旱情况下，应浇水造墒播种2）力争早播春大豆在地表以下5cm土温稳定上升到14～16℃时即可播种。

夏播大豆播种时不受温度限制，而早播可延长大豆的营养生长期，多分枝，多结荚，所以播种越早越好但是，间套作大豆要注意与玉米的共生期不要太长，大豆盛花结荚时玉米应收获因此，四川晚熟大豆与玉米套作应在6月上中旬播种，玉米在8月底收获，大豆在10月下旬收获。