大豆科学栽培：种子寿命短，共生固氮是重要氮源

三、大豆的植物学特性

（一）种子

种子成熟得越好，发芽率越高。从生理上看，成熟的种子含水量较低，呼吸度减弱，胚具备发芽能力。大豆种子的寿命，一般只有2～3年。成熟期间高温多湿，贮藏时水分大，可削弱种子的生活力；北方冷库越冬，温度过低影响生活力。大豆种子在一定温度、水分和氧气的条件下才能发芽。日平均温度在5℃以下时，种子仍然呈休眠状态；日平均温度达6～7℃时，即可开始萌动发芽，但生长速度极为缓慢；日平均温度稳定上升到10℃以上时，播种后第十天只有部分种子发芽；当日平均温度达到18～20℃，大豆种子发芽最为适宜，播种后第四天即能出苗，第六天即达齐苗。大豆种子一般需要吸收等于种子本身重量的1.2～1.5倍水分时，才能发芽。因此，在北方春旱地区播种前应注意保墒，使土壤有足够的水分，以利于种子发芽出苗；在雨水多的南方，播种时如果雨水过多，应注意大豆田的开沟排水工作。适宜的氧气条件能提高种子的呼吸强度，促进种子内养分转化为可溶性物质，利于胚的生长。因此，播种时要求整地质量高，土壤平坦疏松，同时掌握适宜的播种深度，以利出苗。

（二）根与根瘤

大豆的根系为直根系，由主根、支根和根毛组成。根毛密生使根具有巨大的吸收表面（一株约100平方米）。根的生长一直延续到地上部分不再增长为止。在耕层深厚的条件下，根系发达，根量的80%集中在5～20厘米土层内。主根在地表下16厘米以内比较粗壮，愈下愈细，几乎与支根很难分辨，入土深度可达60～80厘米。

支根和主根上生有较多的根瘤，主要分布在20厘米以上的土层中。根瘤丛生或单生，呈球状，坚硬，色泽鲜润，微带淡红色。大豆幼苗时期，生存在土壤里的根瘤菌即从大豆根毛尖端侵入，直达根的表皮，由于一部分厚壁细胞受到刺激，便分裂产生新的细胞，膨大向外突出，形成根瘤。

根瘤菌最初侵入大豆根部时为寄生关系，待根瘤形成以后才开始有共生关系。极瘤菌生长繁殖需要的营养来自大豆的光合产物，反过来，根瘤菌固定空气中的游离氮素，除自身需要外，将多余部分供给大豆生长发育，这就是大豆与根瘤菌的共生关系。据测定，一季大豆根瘤菌共生固氮数量为6.45千克/亩(1亩≈667平方米），为一季大豆需氮量的59.64%。一般地说，根瘤菌所固定的氮可供给大豆一生所需氮量的1/2～3/4。这说明，共生固氮是大豆的重要氮源。然而，只依靠根瘤菌固氮是不能满足大豆生长需要的。

（三）茎

大豆茎包括主茎和分枝。栽培品种有明显的主茎，其高度一般在50～100厘米，矮者只有30厘米，高者可达150厘米。茎粗变化也较大，其直径在6～15毫米。主茎一般具有12～20节，但有的晚熟品种有25节，有的早熟品种仅有8～9节。大豆幼茎有绿色和紫色2种，绿茎开白花，紫茎开紫花。茎上生茸毛，灰白或棕色，茸毛多少和长短因品种而异。按主茎生长形态，大豆可分为蔓生型、半直立型、直立型。栽培品种均属于直立型。(www.xing528.com)

大豆主茎基部的腋芽常分化为分枝，多者可达10个以上，少者1～2个或不分枝。分枝与主茎所成角度的大小，分枝的多少及强弱，决定着大豆栽培品种的株型。按分枝与主茎所成角度的大小，可分为张开、半张开和收敛三种类型。按分枝的多少、强弱，又可将株型分为主茎型、中间型、分枝型3种。

（四）叶

大豆叶有子叶、单叶、复叶之分。子叶（豆瓣）出土后展开，经阳光照射即出现叶绿素，可进行光合作用。在出苗后10～15天内，子叶所贮藏的营养物质和自身的光合产物对幼苗生长是很重要的。子叶展开后3天，随着上胚轴伸长，第二节上先出现2片单叶，第三节上生出1片复叶，多数品种为三片复叶。大豆复叶由托叶、叶柄和小叶三部分组成。托叶1对，小而狭，位于叶柄和茎相连处两侧，有保护腋芽的作用。大豆小叶的形状、大小因品种而异。叶形可分为椭圆形、卵圆形、披针形和心脏形等。

（五）花和花序

大豆花序着生在叶腋间或茎顶端。一个花序上的花朵通常是簇生的，俗称花簇。每朵花由苞片、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊构成。苞片两个，很小，呈管形。花萼位于苞片的上方，下部联合成杯状。花冠为蝶形，位于花萼内部，由5个花瓣组成，花冠的颜色分白色、紫色两种。雄蕊共10枚，其中9枚的花丝连在一起成管状，1枚分离；花药着生在花丝的顶端，花柱下方为子房，内含胚珠1～4个，个别的有5个，以2～3个居多。大豆是自花授粉作物，花朵开放前即已完成授粉，天然杂交率不到1%。

（六）荚

大豆荚由子房发育成而。荚的表皮被茸毛，个别品种无茸毛。荚色有草黄、灰褐、褐、深褐以及黑色等。豆荚形状分直形、弯镰形和弯曲程度不同的中间形。大豆荚粒数，各品种有一定稳定性，栽培品种每荚多含2～3粒种子。荚粒数与叶形有一定的相关性。披针形叶大豆品种4粒荚的比例较大，卵圆形叶大豆品种以2~3粒荚为多。成熟的豆荚中常有发育不全的籽粒，或者只有一个小薄片，通称秕粒。秕粒发生的主要原因是由于受精后结合子未得到足够营养。