一、豆科野豌豆屬簡介
我國常用綠肥中的箭筈豌豆、毛葉苕子、光葉苕子、藍(lán)花苕子、山野豌豆等,均屬于野豌豆屬。
豆科野豌豆屬(Vicia Linn.)植物,為一年生、二年生或多年生草本,莖細(xì)長、具棱、但不呈翅狀,多分枝,攀援、蔓生或匍匐,少數(shù)直立。全屬有200多種,以地中海地域?yàn)橹行模a(chǎn)于北半球溫帶至南美洲溫帶和東非;我國有43種、5變種,廣布于全國各省區(qū),以西北、華北、西南較多。野豌豆屬有不少種類作為綠肥、牧草、早春蜜源植物或水土保持植物,在世界各國栽培,有些種類嫩時(shí)可食。
二、野豌豆屬綠肥的常用名與學(xué)名
表1.六種野豌豆屬綠肥的名稱區(qū)別
常用名稱 | 中文學(xué)名 | 拉丁文學(xué)名 | 下屬組 | 英文名 | 其他名稱 |
箭筈豌豆 | 救荒野豌豆 | Vicia sativa L. | 野豌豆組 | Common vetch, | 大巢菜、春巢菜、普通巢菜、野豌豆 |
毛葉苕子 | 長柔毛野豌豆 | Vicia villosa Roth | 細(xì)葉野豌豆組 | Winter vetch, | 毛葉紫花苕子、茸毛苕子、毛巢菜、假扁豆 |
光葉苕子 | 長柔毛野豌豆 | Vicia villosa Roth var. glabrescens Koch | 細(xì)葉野豌豆組 | smooth vetch | 光葉紫花苕子、稀毛苕子、野豌豆、肥田草 |
藍(lán)花苕子 | 廣布野豌豆 | Vicia cracca L. | 細(xì)葉野豌豆組 | Bird vetch, | 藍(lán)花草(湖南),草藤(湖北),肥田草(廣西),苕子、大苕(四川)、苕豆(江西) |
山野豌豆 | 山野豌豆 | Vicia amoena Fisch. ex DC. | 大葉野豌豆組 | Broadleaf vetch | 宿根巢菜、野豌豆、蘆豆苗、澇豆秧 |
小巢菜 | 小巢菜 | Vicia hirsuta (L.) S. F. Gray | 硬毛果野豌豆組 | 雀野豆、翹搖、野蠶豆 |
備注:光葉苕子的學(xué)名、小巢菜的別名,來自參考文獻(xiàn)③。
三、主要植物學(xué)性狀差異
箭筈豌豆、小巢菜與其他種的區(qū)別
箭筈豌豆也稱為大巢菜,因此與小巢菜容易混淆,《本草綱目》上收錄有大巢菜和小巢菜。筈(kuò)字,意為箭尾,箭筈豌豆的小葉“先端圓或平截有凹、具短尖頭”,極像箭的尾部,可能因此得名,這也是箭筈豌豆與其他綠肥的典型區(qū)別(圖1)。另外, 箭筈豌豆花不是總狀花序,這是區(qū)別于毛葉苕子、光葉苕子、藍(lán)花苕子的主要特征。小巢菜形態(tài)上與箭筈豌豆類似,但莖細(xì)、葉小、花小、莢小、種子小。再者,箭筈豌豆的花為紫紅色,小巢菜的花為白色(圖1-4)。
表2. 箭筈豌豆和小巢菜的主要形態(tài)差異
箭筈豌豆(大巢菜) | 小巢菜 | |
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葉 | 偶數(shù)羽狀復(fù)葉;小葉長橢圓形或近心形,先端圓或平截有凹,具短尖頭,兩面被貼伏黃柔毛。 | 偶數(shù)羽狀復(fù)葉; 小葉長橢圓形或近心形,先端平截,具短尖頭,基部漸狹,無毛。 |
花 | 花萼鐘形,花冠紫紅色或紅色。 | 總狀花序,花萼鐘形, 花冠白色、淡藍(lán)青色或紫白色。 |
莢 | 莢果線長圓形,種子4-8粒。 | 莢果長圓菱形,種子1-2粒 |
毛葉苕子、光葉苕子、藍(lán)花苕子之間的區(qū)別
《中國植物志》只收錄了毛葉苕子(長柔毛野豌豆)和藍(lán)花苕子(廣布野豌豆),未收錄光葉苕子,這三種植物都?xì)w入細(xì)葉野豌豆組,因此在形態(tài)上差異較小(圖1)。《中國綠肥》一書,對這三種綠肥的形態(tài)作了詳細(xì)的比較,主要特征區(qū)別如下表。
表3. 毛葉苕子、光葉苕子、藍(lán)花苕子的主要形態(tài)差異
毛葉苕子 | 光葉苕子 | 藍(lán)花苕子 | |
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根 | 根很發(fā)達(dá),主根粗壯入土深,側(cè)根、支根較多;根部多姜狀、扇狀根瘤。 | 根很發(fā)達(dá),主根粗壯入土深,側(cè)根、支根較多;根部多姜狀、橢圓狀根瘤。 | 根不很發(fā)達(dá),主根細(xì)入土不深,側(cè)根、支根較少;根部多圓形、橢圓狀根瘤。 |
莖 | 莖上茸毛明顯,生長點(diǎn)茸毛密集呈灰白色;莖方形中空,粗。 | 莖上稀疏短茸毛;莖方形中空,粗。 | 莖上有很稀疏短茸毛;莖方形中空,較細(xì)。 |
葉 | 小葉長圓形、披針形至線形,上有茸毛、背面多于正面,葉色深綠,托葉戟形卷須5枚。 | 小葉長圓形、披針形至線形,上有稀疏茸毛,葉色深綠,托葉戟形卷須4-5枚。 | 小葉長圓形、披針形至線形,葉背面有短茸毛,葉色綠略淡,托葉戟形卷須3枚。 |
花 | 總狀花序與葉軸近等長或略長, 10-40小花密集著生于總花序軸上部; 花萼斜鐘形、有茸毛, 花萼和旗瓣紅紫色、翼瓣淡藍(lán)色。 | 總狀花序與葉軸近等長或略長, 10-40小花密集著生于總花序軸上部; 花萼斜鐘形、有茸毛, 花萼和旗瓣紅紫色、翼瓣淡藍(lán)色。 | 總狀花序與葉軸近等長或略長, 10-40小花密集著生于總花序軸上部;花萼斜鐘形、有稀短茸毛, 花萼和旗瓣紫藍(lán)色、翼瓣藍(lán)白色。 |
莢 | 莢果長圓狀菱形,橫斷面扁圓。 | 莢果長圓狀菱形,橫斷面扁圓。 | 莢果長圓形或長圓菱形,橫斷面較圓。 |
種子 | 粒大,每莢2-5粒,千粒重25-30g,最高達(dá)40g。 | 粒大,每莢2-8粒,一般為2-4粒,千粒重20-25g,最高達(dá)35g。 | 粒小,每莢3-8粒,千粒重15-20g。 |
分枝 | 分枝力強(qiáng),地表10cm左右的一次分枝15-25個(gè),二次分枝10余個(gè)至100余個(gè)。 | 分枝力強(qiáng),地表10cm左右的一次分枝20-30個(gè),二次分枝10余個(gè)至100余個(gè)。 | 分枝力不強(qiáng),基部一次分枝1-10個(gè),二次分枝較少。 |
山野豌豆與其他種的區(qū)別
山野豌豆歸入山野豌豆屬大葉野豌豆組,與其他種的主要區(qū)別在于葉、花和莢果(圖1-3)。山野豌豆的小葉橢圓形至卵披針形,先端圓、微凹,基部近圓形; 總狀花序通常長于葉;莢果長圓形,兩端漸尖,無毛。
野豌豆屬與山黧豆屬的主要區(qū)別
野豌豆屬與山黧豆屬之間比較難區(qū)別,但大部分山黧豆屬的種以其莖有翅、小葉具平行脈(類似于竹葉的葉脈)及花柱先端具刷毛等特征,與野豌豆屬區(qū)分。
圖1 豆科綠肥的形態(tài)比較(葉)
圖2 豆科綠肥的形態(tài)比較(花)
圖3 豆科綠肥的形態(tài)比較(莢)
圖4 豆科綠肥的形態(tài)比較(種子)
[注:以上小圖種標(biāo)記有“◎”的照片,來源于《中國植物志》網(wǎng)站)]
四、栽培起源與主要利用
箭筈豌豆
箭筈豌豆原產(chǎn)歐洲南部和亞洲西部,在南北緯30~40o之間分布較多,由于廣泛引種,目前世界各地普遍種植。我國20世紀(jì)40年代從原蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國家引進(jìn)10多個(gè)箭筈豌豆品種, 先后在江蘇、甘肅、青海等地試種,表現(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)、生長良好、產(chǎn)量高;后又陸續(xù)從澳大利亞等國引進(jìn)了其他品種。目前已有100多個(gè)箭筈豌豆品種,可作綠肥、牧草,種子還可作糧食;按其種皮顏色可分為11個(gè)類型,不同品種的生育期因各地自然條件而異。
箭筈豌豆耐瘠薄, 適宜土壤pH值為5.0~6.8之間,但在強(qiáng)酸性土壤和鹽漬土上生長不良。箭筈豌豆為春性發(fā)育類型的豆科植物,種子在2~3℃時(shí)開始發(fā)芽,但以26~28℃時(shí)發(fā)芽最快。在適宜的條件下,播種后7天左右即可出苗。箭筈豌豆苗期生長緩慢,孕蕾開始即迅速生長。
【有學(xué)者認(rèn)為,明代朱橚編寫的《救荒本草》上記載的“野豌豆”就是“箭筈豌豆”,這也可能是其中文學(xué)名“救荒野豌豆”的來歷,但也有學(xué)者認(rèn)為《救荒本草》附圖中“野豌豆”的葉形與“救荒野豌豆”有差別,故不能肯定。】
圖5 重慶潼南檸檬果園套種箭筈豌豆(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系果園及林下栽培崗位石孝均教授供圖)
圖6 湖北恩施煙田冬閑復(fù)種箭筈豌豆(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系水田土壤及養(yǎng)分管理崗位耿明建教授供圖)
圖7 福建武夷山茶園套種箭筈豌豆(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系水田綠肥種質(zhì)資源整理評價(jià)崗位張輝供圖)毛葉苕子
毛葉苕子
毛葉苕子原產(chǎn)歐洲北部,俄羅斯、德國、匈牙利等國栽培較多,是世界上栽培最早、在溫帶國家栽培最廣的綠肥及飼用作物。我國20世紀(jì)40年代從美國引進(jìn),60年代又引種蘇聯(lián)、羅馬尼亞、土庫曼等毛葉苕子,并相繼選育了一批新品種和品系。在我國的東北、華北及西北均有栽培。
毛葉苕子適宜于冷涼氣候,抗寒、抗旱能力強(qiáng),但不耐酷熱。喜沙質(zhì)或黏質(zhì)的土壤,不宜潮濕或低洼濕地;適宜土壤pH5.0~8.5,在紅壤及含鹽量0.25%的輕鹽化土壤也可正常生長。毛苕子硬實(shí)率達(dá)10%~30%,一年以上的陳種子,發(fā)芽率反而提高。毛苕子為蟲媒花,養(yǎng)蜂傳粉,可增加種子產(chǎn)量。
圖8 內(nèi)蒙古武川毛葉苕子(蒙苕1號)翻壓還田(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系武川綜合試驗(yàn)站趙沛義研究員供圖)
圖9 重慶忠縣柑桔(沃柑)園套種毛葉苕子(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系果園及林下栽培崗位石孝均教授供圖)
光葉苕子
光葉苕子是美國俄勒崗州立試驗(yàn)站從毛葉苕子中選出的,1946年引入我國后主要在江蘇、安徽、山東、河南、湖北、云南等省區(qū)種植。
光葉苕子的抗寒、抗旱性不及毛葉苕子,但現(xiàn)蕾期之前比較耐濕,故在江淮地區(qū)的產(chǎn)量往往超過毛葉苕子,目前主要分布在我國長江流域各省區(qū)。由于引種年久,產(chǎn)生了一些以地方命名的農(nóng)家種,如浙江省東陽苕子,廣西的南寧苕子,河南省泌陽苕子等。另外,在江蘇、廣西及云南等地選育出生產(chǎn)性能良好的早熟品種,是目前主要的栽培品種。
光葉苕子也是蜜質(zhì)良好的蜜源植物,花期長達(dá)1個(gè)多月。
圖10 湖北恩施煙田冬閑輪作光葉苕子以改良土壤(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系水田土壤及養(yǎng)分管理崗位耿明建教授供圖)
圖11 云南昭通李園套種光葉紫花苕(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系昆明綜合試驗(yàn)站付利波研究員供圖)
圖12 云南東川冬閑田種植光葉苕子(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系昆明綜合試驗(yàn)站付利波研究員供圖)
圖13 重慶忠縣柑桔(沃柑)套種光葉苕子(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系果園及林下栽培崗位石孝均教授供圖)
圖14 福建武夷山茶園套種光葉苕子(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系水田綠肥種質(zhì)資源整理評價(jià)崗位張輝供圖)
藍(lán)花苕子
自然分布于歐洲、亞洲及北美洲的溫帶、亞熱帶地區(qū),在亞洲主要分布于俄羅斯、蒙古、中國、朝鮮和日本,中國幾乎各省(區(qū))都有分布。
我國是世界上栽培藍(lán)花苕子最早的國家,在北宋時(shí)期已有栽培,曾稱為元修菜。以后在長江流域長期栽培和選育,成為一年生或越年生的栽培種,可用作綠肥和飼草,其嫩芽稱巢芽,也可作蔬菜食用。現(xiàn)在,在長江中、上游及以南的冬季溫暖濕潤地區(qū)種植。在長期栽培過程中形成了許多地方品種,如湖北的嘉魚苕子、荊州苕子,湖南的東安苕子、邵東苕子,貴州的興義苕子,四川的花苕和油苕等。同時(shí),廣西等地也選育出了藤湖苕、桂早苕等品種。
藍(lán)花苕子耐濕性強(qiáng),生育期短,一般在我國雨量充沛的西南、華南一帶種植時(shí)產(chǎn)草量較高,但不耐淹水,當(dāng)土壤持水量達(dá)到80%~90%時(shí),會(huì)導(dǎo)致根系發(fā)黑而植株枯萎。耐寒性較弱,在氣溫出現(xiàn)-3℃即發(fā)生凍害,可忍受的最低氣溫為-8℃。對土壤的要求不嚴(yán)格,在pH5.0~8.5的黏土、壤土和砂壤土都可生長。
圖15 廣西河池稻后種植藍(lán)花苕子(藤湖苕)(國家綠肥產(chǎn)業(yè)體系南寧綜合試驗(yàn)站何鐵光研究員供圖)
山野豌豆
自然分布于俄羅斯(西伯利亞和遠(yuǎn)東)、蒙古、中國、朝鮮和日本。20世紀(jì)50年代,首先在東北栽培成功,以后在內(nèi)蒙古、山西等地也引種栽培。目前,在我國東北、華北、陜西、寧夏、甘肅、河南、山東、江蘇、安徽等地均有分布。抗寒性強(qiáng), 在東北、內(nèi)蒙古因寒冷不能種植苜蓿的地方, 山野豌豆能安全越冬,耐旱、耐鹽堿,再生性強(qiáng),一般每年可刈割2次。
小巢菜
在我國西北、西南、華中、華東、華南等省均有分布,并廣泛分布于歐、亞、非、北美等地區(qū)。小巢菜目前尚屬野生分布,甚少人工栽培,其生育期比目前推廣的同屬綠肥早20~30天, 用作差異化栽培種具有良好前景。
山黧豆
山黧豆原產(chǎn)北半球溫帶地區(qū),亞洲為其起源中心,自然分布于亞洲、非洲北部和歐洲南部。種植歷史悠久,是亞洲、非洲及南歐農(nóng)業(yè)區(qū)的重要綠肥和飼料作物。在我國,山黧豆主要分布在西北、華北和東北地區(qū),尤其是甘肅中部、陜西北部干旱地區(qū)分布最多。吉林延邊地區(qū)也有較多野生分布。
山黧豆野生種在我國分布較廣,有草原山黧豆(L. pratense L.)分布于陜西、甘肅、四川等地,高海拔地區(qū)也能生長,適應(yīng)性強(qiáng);茫茫山薰豆(L. davidii Hance)是高大多年生草本植物,分布在東北、華北地區(qū)及陜西等省;沼生山黧豆(L. palustris L.)為多年生匍匐性植物,分枝多。其主要變種細(xì)葉沼生山黧豆(L.palustris L. var. linearitolius Ser.)多分布在我國東北的沼澤草原和堿土草原上。海濱山黧豆(L. martimus (L.) Bigel.)多年生草本,海濱沙地生長較多,在東北、華北地區(qū)及江、浙等地也有分布。
我國現(xiàn)有的山黧豆裁培種,大都是解放后從國外引進(jìn)的,目前栽培較多的有栽培山黧豆和扁莢山黧豆兩種。其中栽培山黧豆在甘肅、云南推廣較多。七十年代后期,在四川南充一帶種植扁莢山黧豆,南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育出南選山黧豆新品種,表現(xiàn)耐寒、早熟、鮮草、種子產(chǎn)量均較高。
山黧豆在溫、濕條件好的南方或北方灌區(qū),分枝性強(qiáng),簇狀叢生,莖葉茂密,覆蓋度大,對田間雜草的抑制作用很強(qiáng)。山黧豆抗寒、抗旱性強(qiáng),但不耐高溫,耐鹽性、耐漬性較差,不適宜在重黏土上栽培。山黧豆的種子含有0.5~0.8%的有毒水溶性變異氨基酸(β-草酰氨基丙氨酸),未經(jīng)處理飼用易造成家畜中毒。