一、豆科野豌豆属简介
我国常用绿肥中的箭筈豌豆、毛叶苕子、光叶苕子、蓝花苕子、山野豌豆等,均属于野豌豆属。
豆科野豌豆属(Vicia Linn.)植物,为一年生、二年生或多年生草本,茎细长、具棱、但不呈翅状,多分枝,攀援、蔓生或匍匐,少数直立。全属有200多种,以地中海地域为中心,产于北半球温带至南美洲温带和东非;我国有43种、5变种,广布于全国各省区,以西北、华北、西南较多。野豌豆属有不少种类作为绿肥、牧草、早春蜜源植物或水土保持植物,在世界各国栽培,有些种类嫩时可食。
二、野豌豆属绿肥的常用名与学名
表1.六种野豌豆属绿肥的名称区别
常用名称 | 中文学名 | 拉丁文学名 | 下属组 | 英文名 | 其他名称 |
箭筈豌豆 | 救荒野豌豆 | Vicia sativa L. | 野豌豆组 | Common vetch, | 大巢菜、春巢菜、普通巢菜、野豌豆 |
毛叶苕子 | 长柔毛野豌豆 | Vicia villosa Roth | 细叶野豌豆组 | Winter vetch, | 毛叶紫花苕子、茸毛苕子、毛巢菜、假扁豆 |
光叶苕子 | 长柔毛野豌豆 | Vicia villosa Roth var. glabrescens Koch | 细叶野豌豆组 | smooth vetch | 光叶紫花苕子、稀毛苕子、野豌豆、肥田草 |
蓝花苕子 | 广布野豌豆 | Vicia cracca L. | 细叶野豌豆组 | Bird vetch, | 蓝花草(湖南),草藤(湖北),肥田草(广西),苕子、大苕(四川)、苕豆(江西) |
山野豌豆 | 山野豌豆 | Vicia amoena Fisch. ex DC. | 大叶野豌豆组 | Broadleaf vetch | 宿根巢菜、野豌豆、芦豆苗、涝豆秧 |
小巢菜 | 小巢菜 | Vicia hirsuta (L.) S. F. Gray | 硬毛果野豌豆组 | 雀野豆、翘摇、野蚕豆 |
备注:光叶苕子的学名、小巢菜的别名,来自参考文献③。
三、主要植物学性状差异
箭筈豌豆、小巢菜与其他种的区别
箭筈豌豆也称为大巢菜,因此与小巢菜容易混淆,《本草纲目》上收录有大巢菜和小巢菜。筈(kuò)字,意为箭尾,箭筈豌豆的小叶“先端圆或平截有凹、具短尖头”,极像箭的尾部,可能因此得名,这也是箭筈豌豆与其他绿肥的典型区别(图1)。另外, 箭筈豌豆花不是总状花序,这是区别于毛叶苕子、光叶苕子、蓝花苕子的主要特征。小巢菜形态上与箭筈豌豆类似,但茎细、叶小、花小、荚小、种子小。再者,箭筈豌豆的花为紫红色,小巢菜的花为白色(图1-4)。
表2. 箭筈豌豆和小巢菜的主要形态差异
箭筈豌豆(大巢菜) | 小巢菜 | |
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叶 | 偶数羽状复叶;小叶长椭圆形或近心形,先端圆或平截有凹,具短尖头,两面被贴伏黄柔毛。 | 偶数羽状复叶; 小叶长椭圆形或近心形,先端平截,具短尖头,基部渐狭,无毛。 |
花 | 花萼钟形,花冠紫红色或红色。 | 总状花序,花萼钟形, 花冠白色、淡蓝青色或紫白色。 |
荚 | 荚果线长圆形,种子4-8粒。 | 荚果长圆菱形,种子1-2粒 |
毛叶苕子、光叶苕子、蓝花苕子之间的区别
《中国植物志》只收录了毛叶苕子(长柔毛野豌豆)和蓝花苕子(广布野豌豆),未收录光叶苕子,这三种植物都归入细叶野豌豆组,因此在形态上差异较小(图1)。《中国绿肥》一书,对这三种绿肥的形态作了详细的比较,主要特征区别如下表。
表3. 毛叶苕子、光叶苕子、蓝花苕子的主要形态差异
毛叶苕子 | 光叶苕子 | 蓝花苕子 | |
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根 | 根很发达,主根粗壮入土深,侧根、支根较多;根部多姜状、扇状根瘤。 | 根很发达,主根粗壮入土深,侧根、支根较多;根部多姜状、椭圆状根瘤。 | 根不很发达,主根细入土不深,侧根、支根较少;根部多圆形、椭圆状根瘤。 |
茎 | 茎上茸毛明显,生长点茸毛密集呈灰白色;茎方形中空,粗。 | 茎上稀疏短茸毛;茎方形中空,粗。 | 茎上有很稀疏短茸毛;茎方形中空,较细。 |
叶 | 小叶长圆形、披针形至线形,上有茸毛、背面多于正面,叶色深绿,托叶戟形卷须5枚。 | 小叶长圆形、披针形至线形,上有稀疏茸毛,叶色深绿,托叶戟形卷须4-5枚。 | 小叶长圆形、披针形至线形,叶背面有短茸毛,叶色绿略淡,托叶戟形卷须3枚。 |
花 | 总状花序与叶轴近等长或略长, 10-40小花密集着生于总花序轴上部; 花萼斜钟形、有茸毛, 花萼和旗瓣红紫色、翼瓣淡蓝色。 | 总状花序与叶轴近等长或略长, 10-40小花密集着生于总花序轴上部; 花萼斜钟形、有茸毛, 花萼和旗瓣红紫色、翼瓣淡蓝色。 | 总状花序与叶轴近等长或略长, 10-40小花密集着生于总花序轴上部;花萼斜钟形、有稀短茸毛, 花萼和旗瓣紫蓝色、翼瓣蓝白色。 |
荚 | 荚果长圆状菱形,横断面扁圆。 | 荚果长圆状菱形,横断面扁圆。 | 荚果长圆形或长圆菱形,横断面较圆。 |
种子 | 粒大,每荚2-5粒,千粒重25-30g,最高达40g。 | 粒大,每荚2-8粒,一般为2-4粒,千粒重20-25g,最高达35g。 | 粒小,每荚3-8粒,千粒重15-20g。 |
分枝 | 分枝力强,地表10cm左右的一次分枝15-25个,二次分枝10余个至100余个。 | 分枝力强,地表10cm左右的一次分枝20-30个,二次分枝10余个至100余个。 | 分枝力不强,基部一次分枝1-10个,二次分枝较少。 |
山野豌豆与其他种的区别
山野豌豆归入山野豌豆属大叶野豌豆组,与其他种的主要区别在于叶、花和荚果(图1-3)。山野豌豆的小叶椭圆形至卵披针形,先端圆、微凹,基部近圆形; 总状花序通常长于叶;荚果长圆形,两端渐尖,无毛。
野豌豆属与山黧豆属的主要区别
野豌豆属与山黧豆属之间比较难区别,但大部分山黧豆属的种以其茎有翅、小叶具平行脉(类似于竹叶的叶脉)及花柱先端具刷毛等特征,与野豌豆属区分。
图1 豆科绿肥的形态比较(叶)
图2 豆科绿肥的形态比较(花)
图3 豆科绿肥的形态比较(荚)
图4 豆科绿肥的形态比较(种子)
[注:以上小图种标记有“◎”的照片,来源于《中国植物志》网站)]
四、栽培起源与主要利用
箭筈豌豆
箭筈豌豆原产欧洲南部和亚洲西部,在南北纬30~40o之间分布较多,由于广泛引种,目前世界各地普遍种植。我国20世纪40年代从原苏联、罗马尼亚等国家引进10多个箭筈豌豆品种, 先后在江苏、甘肃、青海等地试种,表现适应性强、生长良好、产量高;后又陆续从澳大利亚等国引进了其他品种。目前已有100多个箭筈豌豆品种,可作绿肥、牧草,种子还可作粮食;按其种皮颜色可分为11个类型,不同品种的生育期因各地自然条件而异。
箭筈豌豆耐瘠薄, 适宜土壤pH值为5.0~6.8之间,但在强酸性土壤和盐渍土上生长不良。箭筈豌豆为春性发育类型的豆科植物,种子在2~3℃时开始发芽,但以26~28℃时发芽最快。在适宜的条件下,播种后7天左右即可出苗。箭筈豌豆苗期生长缓慢,孕蕾开始即迅速生长。
【有学者认为,明代朱橚编写的《救荒本草》上记载的“野豌豆”就是“箭筈豌豆”,这也可能是其中文学名“救荒野豌豆”的来历,但也有学者认为《救荒本草》附图中“野豌豆”的叶形与“救荒野豌豆”有差别,故不能肯定。】
图5 重庆潼南柠檬果园套种箭筈豌豆(国家绿肥产业体系果园及林下栽培岗位石孝均教授供图)
图6 湖北恩施烟田冬闲复种箭筈豌豆(国家绿肥产业体系水田土壤及养分管理岗位耿明建教授供图)
图7 福建武夷山茶园套种箭筈豌豆(国家绿肥产业体系水田绿肥种质资源整理评价岗位张辉供图)毛叶苕子
毛叶苕子
毛叶苕子原产欧洲北部,俄罗斯、德国、匈牙利等国栽培较多,是世界上栽培最早、在温带国家栽培最广的绿肥及饲用作物。我国20世纪40年代从美国引进,60年代又引种苏联、罗马尼亚、土库曼等毛叶苕子,并相继选育了一批新品种和品系。在我国的东北、华北及西北均有栽培。
毛叶苕子适宜于冷凉气候,抗寒、抗旱能力强,但不耐酷热。喜沙质或黏质的土壤,不宜潮湿或低洼湿地;适宜土壤pH5.0~8.5,在红壤及含盐量0.25%的轻盐化土壤也可正常生长。毛苕子硬实率达10%~30%,一年以上的陈种子,发芽率反而提高。毛苕子为虫媒花,养蜂传粉,可增加种子产量。
图8 内蒙古武川毛叶苕子(蒙苕1号)翻压还田(国家绿肥产业体系武川综合试验站赵沛义研究员供图)
图9 重庆忠县柑桔(沃柑)园套种毛叶苕子(国家绿肥产业体系果园及林下栽培岗位石孝均教授供图)
光叶苕子
光叶苕子是美国俄勒岗州立试验站从毛叶苕子中选出的,1946年引入我国后主要在江苏、安徽、山东、河南、湖北、云南等省区种植。
光叶苕子的抗寒、抗旱性不及毛叶苕子,但现蕾期之前比较耐湿,故在江淮地区的产量往往超过毛叶苕子,目前主要分布在我国长江流域各省区。由于引种年久,产生了一些以地方命名的农家种,如浙江省东阳苕子,广西的南宁苕子,河南省泌阳苕子等。另外,在江苏、广西及云南等地选育出生产性能良好的早熟品种,是目前主要的栽培品种。
光叶苕子也是蜜质良好的蜜源植物,花期长达1个多月。
图10 湖北恩施烟田冬闲轮作光叶苕子以改良土壤(国家绿肥产业体系水田土壤及养分管理岗位耿明建教授供图)
图11 云南昭通李园套种光叶紫花苕(国家绿肥产业体系昆明综合试验站付利波研究员供图)
图12 云南东川冬闲田种植光叶苕子(国家绿肥产业体系昆明综合试验站付利波研究员供图)
图13 重庆忠县柑桔(沃柑)套种光叶苕子(国家绿肥产业体系果园及林下栽培岗位石孝均教授供图)
图14 福建武夷山茶园套种光叶苕子(国家绿肥产业体系水田绿肥种质资源整理评价岗位张辉供图)
蓝花苕子
自然分布于欧洲、亚洲及北美洲的温带、亚热带地区,在亚洲主要分布于俄罗斯、蒙古、中国、朝鲜和日本,中国几乎各省(区)都有分布。
我国是世界上栽培蓝花苕子最早的国家,在北宋时期已有栽培,曾称为元修菜。以后在长江流域长期栽培和选育,成为一年生或越年生的栽培种,可用作绿肥和饲草,其嫩芽称巢芽,也可作蔬菜食用。现在,在长江中、上游及以南的冬季温暖湿润地区种植。在长期栽培过程中形成了许多地方品种,如湖北的嘉鱼苕子、荆州苕子,湖南的东安苕子、邵东苕子,贵州的兴义苕子,四川的花苕和油苕等。同时,广西等地也选育出了藤湖苕、桂早苕等品种。
蓝花苕子耐湿性强,生育期短,一般在我国雨量充沛的西南、华南一带种植时产草量较高,但不耐淹水,当土壤持水量达到80%~90%时,会导致根系发黑而植株枯萎。耐寒性较弱,在气温出现-3℃即发生冻害,可忍受的最低气温为-8℃。对土壤的要求不严格,在pH5.0~8.5的黏土、壤土和砂壤土都可生长。
图15 广西河池稻后种植蓝花苕子(藤湖苕)(国家绿肥产业体系南宁综合试验站何铁光研究员供图)
山野豌豆
自然分布于俄罗斯(西伯利亚和远东)、蒙古、中国、朝鲜和日本。20世纪50年代,首先在东北栽培成功,以后在内蒙古、山西等地也引种栽培。目前,在我国东北、华北、陕西、宁夏、甘肃、河南、山东、江苏、安徽等地均有分布。抗寒性强, 在东北、内蒙古因寒冷不能种植苜蓿的地方, 山野豌豆能安全越冬,耐旱、耐盐碱,再生性强,一般每年可刈割2次。
小巢菜
在我国西北、西南、华中、华东、华南等省均有分布,并广泛分布于欧、亚、非、北美等地区。小巢菜目前尚属野生分布,甚少人工栽培,其生育期比目前推广的同属绿肥早20~30天, 用作差异化栽培种具有良好前景。
山黧豆
山黧豆原产北半球温带地区,亚洲为其起源中心,自然分布于亚洲、非洲北部和欧洲南部。种植历史悠久,是亚洲、非洲及南欧农业区的重要绿肥和饲料作物。在我国,山黧豆主要分布在西北、华北和东北地区,尤其是甘肃中部、陕西北部干旱地区分布最多。吉林延边地区也有较多野生分布。
山黧豆野生种在我国分布较广,有草原山黧豆(L. pratense L.)分布于陕西、甘肃、四川等地,高海拔地区也能生长,适应性强;茫茫山薰豆(L. davidii Hance)是高大多年生草本植物,分布在东北、华北地区及陕西等省;沼生山黧豆(L. palustris L.)为多年生匍匐性植物,分枝多。其主要变种细叶沼生山黧豆(L.palustris L. var. linearitolius Ser.)多分布在我国东北的沼泽草原和碱土草原上。海滨山黧豆(L. martimus (L.) Bigel.)多年生草本,海滨沙地生长较多,在东北、华北地区及江、浙等地也有分布。
我国现有的山黧豆裁培种,大都是解放后从国外引进的,目前栽培较多的有栽培山黧豆和扁荚山黧豆两种。其中栽培山黧豆在甘肃、云南推广较多。七十年代后期,在四川南充一带种植扁荚山黧豆,南充市农业科学院选育出南选山黧豆新品种,表现耐寒、早熟、鲜草、种子产量均较高。
山黧豆在温、湿条件好的南方或北方灌区,分枝性强,簇状丛生,茎叶茂密,覆盖度大,对田间杂草的抑制作用很强。山黧豆抗寒、抗旱性强,但不耐高温,耐盐性、耐渍性较差,不适宜在重黏土上栽培。山黧豆的种子含有0.5~0.8%的有毒水溶性变异氨基酸(β-草酰氨基丙氨酸),未经处理饲用易造成家畜中毒。