大豆的生长发育

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。