刀豆 刀豆
刀豆,拉丁學(xué)名( Canavalia gladiata (Jac q.) DC.),俗名挾劍豆、 尖萼刀豆 ,豆科(Fabaceae)刀豆屬一年生纏繞草本植物 ,因豆莢形狀如刀而得名刀豆 ,刀豆喜溫、怕冷、不耐霜凍,對(duì)土壤適應(yīng) 性較好,對(duì)光照要求較高,具有較強(qiáng)的抗逆性,在亞洲地區(qū)生長(zhǎng)地區(qū)海拔最高可達(dá)900米 ,主要分布于 非洲 以及其他 熱帶 和亞熱帶地區(qū),在中國(guó)主要分布于長(zhǎng)江以南 。
基本信息
拉丁學(xué)名
Canavalia gladiata (Jacq.) DC.
分布區(qū)域
主要分布于非洲以及其他熱帶和亞熱帶地區(qū),在中國(guó)主要分布于長(zhǎng)江以南。
科學(xué)分類
刀豆植株可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)米,無毛或者稍被毛;羽狀復(fù)葉具有三小葉,小葉呈卵形,先端漸尖;花為總狀花序,在總軸中部以上生有數(shù)朵花, 花冠 呈白色或者粉紅色,長(zhǎng)約3~3.5厘米, 龍骨瓣 和 翼瓣 彎曲 ,旗瓣 呈寬橢圓形;刀豆的果實(shí)為 莢果 ,略彎曲,長(zhǎng)約20~35厘米,內(nèi)有8~16粒種子; 種子 為橢圓形或者長(zhǎng)橢圓形,表面呈紅色或褐色 。 刀豆含有豐富的 植物蛋白 、 碳水化合物 、 不飽和脂肪酸 、 纖維素 、 礦物質(zhì) 以及 維生素 等營(yíng)養(yǎng)元素 ,刀豆嫩莢質(zhì)地脆嫩,可以烹飪之后直接食用 [13]。但是刀豆豆粒中含有 紅細(xì)胞凝集素 以及 皂素 ,食用未熟透的刀豆可能會(huì)引起食物中毒,輕則惡心、嘔吐,重則呼吸苦難、昏迷等,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡 。刀豆是衛(wèi)生部公布的第一批“藥食兼用食品” 。
形態(tài)特征
根
株 長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)米,無毛或者稍被毛 。
葉 羽狀復(fù)葉具有三小葉,小葉呈卵形,長(zhǎng)約8~15厘米,小葉基部為寬楔形,先端漸尖或具有急尖的尖頭,葉片兩面被細(xì)小的 柔毛 或近無毛,呈綠色,側(cè)生小葉偏斜; 葉柄 較短,長(zhǎng)約7毫米, 被毛 。
花 花為總狀花序,在總軸中部以上生有數(shù)朵花;花序軸隆起的節(jié)上生有極短的 花梗 ;小苞片呈卵形,長(zhǎng)約1毫米;花萼長(zhǎng)約1.5~1.6厘米,略被毛, 下唇 長(zhǎng)約2~3毫米,3裂,有較小的 裂齒 ,急尖, 上唇 約為 萼筒 長(zhǎng)的三分之一,有2枚寬而圓的裂齒;花冠呈白色或者粉紅色,長(zhǎng)約3~3.5厘米,龍骨瓣和翼瓣彎曲,具有向下的耳,旗瓣呈寬橢圓形,頂端凹入,基部具有不明顯的耳以及寬瓣柄; 子房 為線形,被毛 ;雄蕊 ,略彎曲,花藥呈四葉形,花粉粒在盛開期呈三角形 。
果實(shí) 刀豆的果實(shí)為莢果,略彎曲,豆莢長(zhǎng)約20~35厘米,寬約4~5厘米,距離豆莢縫線處有 縱棱 ,呈綠色,內(nèi)有種子 。
種子 每個(gè)豆莢約含有8~16粒種子 ,種子呈橢圓形或者長(zhǎng)橢圓形,長(zhǎng)約3.5厘米,厚約1.5厘米,種臍的長(zhǎng)度約為種子周長(zhǎng)的四分之三 ,顏色為白色或者紅色 。
物種分布
世界分布 刀豆原產(chǎn)于 南美洲 ,3000年前在 墨西哥 便有種植 ,之后引種至 歐洲 栽培 。在世界上主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),例如美國(guó)西南部、非洲、印度西部 等地區(qū) 。
中國(guó)分布
生長(zhǎng)習(xí)性
生境狀況 刀豆喜溫暖的環(huán)境,怕冷,適宜生長(zhǎng)溫度約為15~30攝氏度,在寒冷的條件下可能不會(huì)發(fā)芽,即使發(fā)芽,生長(zhǎng)發(fā)育也不完全 ,不耐霜凍,一般要求 無霜期 在105~120天。刀豆在生長(zhǎng)周期內(nèi)要求充足的水分,年降雨量需要在900~1500毫米;刀豆在苗期時(shí)比較耐旱,但是濕度不能低于45%。對(duì)土壤的適應(yīng)性較好,最適宜于生長(zhǎng)在土層深厚、富含腐殖質(zhì)且排水良好的 沙壤土 ,適宜的土壤pH值在5.8~8.0 。生長(zhǎng)地區(qū)海拔最高可達(dá)900米。喜光照,在刀豆開花以及結(jié)莢時(shí)期需要大量的光照,否則會(huì)造成落花落莢。刀豆生命力強(qiáng),具有較強(qiáng)的抗逆性 。
物候期 自然情況下,刀豆種群在8月中旬開始開花,花期約為3個(gè)月,在每個(gè)穗狀花序中,約有40%的芽可以形成花,從萌芽到盛開大約需要13天。若花朵未受精,第二天便會(huì)掉落,在同一花序生長(zhǎng)的20~30朵花中,只有約2~3朵可以長(zhǎng)出莢果,莢果在12月底成熟 。
繁殖方式
自然繁殖 刀豆可進(jìn)行 自花傳粉 和 異花傳粉 ,花粉通常在 花蕾期 釋放,雖然 柱頭 在開花前開始接受花粉,但是由于此時(shí)柱頭表面仍然是完整的,花粉粒無法萌發(fā)。此時(shí)需要傳粉昆蟲破壞柱頭表面,從而使得花粉進(jìn)入花柱。刀豆常見的傳粉昆蟲包括 蜜蜂 ( Apis mellifera )、 螞蟻 ( Monomorium minimum )等。在花盛開時(shí),柱頭接受花粉的能力達(dá)到最佳。柱頭在 授粉 前有一層厚而有光澤的表面滲出物,授粉后變成棕色 。
人工繁殖 人工繁殖刀豆時(shí)選擇 種子直播 或者 育苗 。選擇質(zhì)地優(yōu)良的種子,從外觀看肥壯、顏色粉紅的種子比較好 。春季一般在清明前后播種,而秋季一般在7~8月播種,開溝穴播。若春季播種時(shí)氣溫較低或者雨水較多,可以采用薄膜或者 無紡布 覆蓋于覆土之上 。若采用苗床育苗,則是在3月上旬進(jìn)行,在營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)育苗,待 秧苗 有2~3片葉時(shí)可以進(jìn)行移栽 。
栽培管理
整地 選擇肥沃、雜草較少、保水保肥能力較強(qiáng)的土壤,對(duì)土地進(jìn)行精整、深耕,保證土層疏松 。
田間管理 播種之后需完善田間管理,若播種時(shí)采用薄膜、無紡布等覆蓋,基本不需要人工除草,若沒有覆蓋物,可以在苗期進(jìn)行一次人工除草或者噴灑適量的 除草劑 。刀豆生長(zhǎng)前期保持土壤濕潤(rùn)即可,不需澆水,后期對(duì)水量需求較大,需要保持充足的水分供應(yīng) 。整地時(shí)可施用基肥,結(jié)莢之后追肥,之后可繼續(xù)追肥以提高產(chǎn)量。由于刀豆為 蔓生 ,所以生長(zhǎng)中后期需要搭棚架等供刀豆生長(zhǎng) 。
采收 刀豆的種植周期短,3~5個(gè)月便可收獲 青刀豆 ,6~10個(gè)月可收獲成熟的種子 。刀豆嫩莢的采收一般在花后10~15天,豆莢長(zhǎng)約10~15厘米且柔軟未顯籽粒時(shí)適合采收,采收之后需低溫保存并及時(shí)送到市場(chǎng);糧用刀豆采收種子,低溫儲(chǔ)存即可 。
病蟲防治 刀豆的常見病害主要有 銹病 和 枯萎病 ,在低溫或者高濕的情況下易發(fā)生銹病,而枯萎病主要由 真菌 或者 細(xì)菌 引起,這些疾病會(huì)危害植株,甚至導(dǎo)致植株死亡。防治上可選用相應(yīng)的農(nóng)藥進(jìn)行噴灑 。 刀豆常見蟲害包括 蚜蟲 、 潛葉蠅 以及 豆莢螟 等,蚜蟲幼蟲會(huì)吸取豆類植物的汁液,導(dǎo)致植株停止生長(zhǎng)或者使得植株較矮小,而潛葉蠅幼蟲會(huì)啃食葉肉,豆莢螟則會(huì)在開花結(jié)莢期出現(xiàn),其幼蟲會(huì)啃食豆粒,導(dǎo)致豆粒霉變,影響刀豆產(chǎn)量。蟲害發(fā)生時(shí),可選用合適的殺蟲劑進(jìn)行噴灑 。
物種危害 刀豆豆粒中含有紅細(xì)胞凝集素,毒性大且比較穩(wěn)定,豆莢外皮中存在皂素,皂素會(huì)破壞人體細(xì)胞引起 溶血 ,這兩種毒素在刀豆被加熱至100攝氏度以上10~30分鐘才能夠被破壞。若食用未熟透的刀豆,可能會(huì)引起食物中毒,輕度中毒表現(xiàn)為惡心、嘔吐、眩暈、腹痛等,嚴(yán)重中毒表現(xiàn)為劇烈腹痛、血尿、呼吸困難、昏迷等,甚至可導(dǎo)致呼吸中樞麻痹而死亡,刀豆引起的食物中毒常發(fā)生于集體食堂 。
功用價(jià)值
食用價(jià)值 刀豆含有豐富的植物蛋白,為干重的21~28%,高于豆科作物的平均水平 ,也含有碳水化合物、不飽和脂肪酸、纖維素、礦物質(zhì)以及維生素等營(yíng)養(yǎng)元素 。刀豆嫩莢質(zhì)地脆嫩,可以烹飪之后直接食用,也可以用于腌制醬菜或者泡菜,刀豆的種子煮熟之后也可以食用 。
因?yàn)榈抖怪械陌被岷吞妓衔镌诤婵具^程中可以形成其他揮發(fā)性風(fēng)味化合物,例如 呋喃 、 吡嗪 和 吡咯 的衍生物,所以經(jīng)過烘焙和研磨之后的刀豆豆子可以作為 咖啡豆 的替代品,并且與咖啡豆相比,烘烤和低溫研磨之后的刀豆在一些 自由基 清除方面發(fā)揮更高的活性 。
應(yīng)用價(jià)值 刀豆可以作為綠肥,覆蓋作物及飼料 ,種子可以作為動(dòng)物飼料 。刀豆也可以用于制作成刀豆超微粉,營(yíng)養(yǎng)豐富且具有一定的醫(yī)療 保健價(jià)值,可與面粉混合互補(bǔ)營(yíng)養(yǎng) 。
藥用價(jià)值 刀豆是衛(wèi)生部公布的第一批“藥食同源食品” ,在《 中華人民共和國(guó)藥典臨床用藥須知·中藥飲片卷 》記載“性甘,溫。歸胃、腎經(jīng)。溫中,下氣,止呃。用于虛寒呃逆,嘔吐。”,可以除去雜質(zhì),用時(shí)搗碎 ,制作飲片 。在本草綱目中也有所記載:“溫中下氣,利腸胃,止 呃逆 ,益腎補(bǔ)元”,對(duì) 風(fēng)濕 、 疝氣 有一定的治療作用 。
生態(tài)價(jià)值 因?yàn)榈抖股?qiáng)并且具有發(fā)達(dá)的根系,所以刀豆可以作為一種護(hù)坡植物,防止水土流失,比較適合用于山地的生態(tài)恢復(fù) 。
種間對(duì)比 刀豆屬主要有兩個(gè)種用于栽培,刀豆( Canavalia gladiata )以及直生刀豆( Canavalia ensiformis ) ,為兩個(gè)不同的種,一些研究中會(huì)誤以為是刀豆的兩個(gè)品種。刀豆又叫蔓生刀豆 , 直生刀豆 又叫直立刀豆、洋刀豆 。蔓生刀豆在生長(zhǎng)前期匍匐于地面,莖和枝比較細(xì)長(zhǎng),需要及時(shí)搭架供蔓生刀豆生長(zhǎng),生長(zhǎng)后期纏繞搭架而強(qiáng)勢(shì)生長(zhǎng),種子比較大,是目前比較普遍的栽培種 。而直生刀豆植株比較矮小,無需搭架即可生長(zhǎng),豆莢和種子較小,菜用較少,一般作為綠肥作物和飼料作物等 。
相關(guān)研究 刀豆中含有許多活性成分,如 脲酶 、 血凝素 、 刀豆氨酸 和赤霉素I和赤霉素II,具有一定的藥理作用 ,在這些成分中,刀豆氨酸是 刀豆球蛋白A (ConA)的一種亞型,已知對(duì)T細(xì)胞增殖和免疫增強(qiáng)有影響 。在研究中確定了刀豆具有抗氧化、酪氨酸酶抑制以及抗菌活性,這表明刀豆提取物未來 可能有助于皮膚美白以及抗菌劑相關(guān)的研究和開發(fā) 。