豆科

種子植物的第三大科

豆科(學名:Fabaceae),雙子葉植物,約690屬,17600餘種,為種子植物的第三大科,廣佈於全世界,性狀種種,其用途之大,不亞於禾本科。該科具有重要的經濟意義,它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。食用類有:大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、赤豆、豇豆、菜豆、藊豆、木豆、落花生等;飼料類有;紫雲英、苜蓿、蠶豆、翹搖等;材用類有:合歡、黃檀、皂角、格木、紅豆、槐等;染料類有:馬棘、槐花、木藍、蘇木等;樹膠和樹脂類有:阿拉伯膠、木黃芪膠、柯伯膠等;纖維類有印度麻、葛藤等;油料類有大豆、落花生等。

物種簡介


Leguminosae 豆科,雙子葉植物,約690屬,17600餘種,為種子植物的第三大科,廣佈於全世界,性狀種種,其用途之大,不亞於禾本科;食用類有:大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、赤豆、豇豆、菜豆、藊豆、木豆、落花生等;飼料類有;紫雲英、苜蓿、蠶豆、翹搖等;材用類有:合歡、黃檀、皂角、格木、紅豆、槐等;染料類有:馬棘、槐花、木藍、蘇木等;樹膠和樹脂類有:阿拉伯膠、木黃芪膠、柯伯膠等;纖維類有印度麻、葛藤等;油料類有大豆、落花生等。此外,有不少種類的根部含有“根瘤菌”。植物就利用這些菌類來吸取大氣中的遊離氮素以為己體之需。所以,這些植物對於土壤改良和農田輪作是非常有價值的,因為這些含氮的根部腐爛后可增加土壤中的氮素,或將全株植物犁入土中當為綠肥,其效更著。本科包括3個亞科,亦有學者主張將這3亞科提升為3個獨立科的:即含羞草科Mimosaceae,雲實科Caesalpiniaceae和蝶形花科Papillionaceae。這3科的分別點為:含羞草科的花輻射對稱,花瓣鑷合狀排列,稍不相等,芽時最上的在內面,雄蕊10枚或少於此數,常分離;蝶形花科的花兩側對稱,花冠蝶形,最外的或最上的為旗瓣,側面一對為翼瓣,最內一對為龍骨瓣,雄蕊10,全部分離或其中1枚分離而其他9枚合生或全部合生,或有時少於10枚,參閱各該科。

分佈範圍


約650屬,18000種 1),廣佈於全世界。我國有172屬,1485種,13亞種,153變種,16變型;各省區均有分佈。

主要價值


本科具有重要的經濟意義,它是人類食品中澱粉、蛋白質、油和蔬菜的重要來源之一。
豆科
豆科
農業上的豆類作物有大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、四季豆和扁豆等。本科植物的根部常有固氮作用的根瘤,是優良的綠肥和飼料作物,如苜蓿、紫雲英、田菁三葉草黃花草木樨苕子等。藥用植物中有兒茶決明甘草黃芪、葛、苦參、雞血藤等。有些種類的枝幹和樹皮常含有單寧、樹膠及染料,用於醫藥、印染及其他工業中,如黑荊、金合歡、阿拉伯樹膠、蘇木等。綠化造林樹種中有台灣相思楹樹鐵刀木、鳳凰木、格木刺槐、槐、黃檀等,木材可供建築、傢具、農具等用。田菁和瓜爾豆的種子膠還可配製成水基壓裂液,可增加含油地層的滲透性,從而提高油井的產量。

形態特徵


葉常綠或落葉,通常互生,稀對生,常為一回或二回羽狀複葉,少數為掌狀複葉或3小葉、單小葉,或單葉,罕可變為葉狀柄,葉具葉柄或無;托葉有或無,有時葉狀或變為棘刺。花兩性,稀
豆科-含羞草
豆科-含羞草
單性,輻射對稱或兩側對稱,通常排成總狀花序、聚傘花序、穗狀花序、頭狀花序或圓錐花序;花被2輪;萼片(3-)5(6),分離或連合成管,有時二唇形,稀退化或消失;花瓣(0-)5(6),常與萼片的數目相等,稀較少或無,分離或連合成具花冠裂片的管,大小有時可不等,或有時構成蝶形花冠,近軸的(adaxil) 1片稱旗瓣,側生的2片稱翼瓣,遠軸的(abaxil) 2片常合生,稱龍骨瓣,遮蓋住雄蕊和雌蕊;雄蕊通常10枚,有時5枚或多數(含羞草亞科),分離或連合成管,單體或二體雄蕊,花藥2室,縱裂或有時孔裂,花粉單粒或常聯成複合花粉;雌蕊通常由單心皮所組成,稀較多且離生,子房上位,1室,基部常有柄或無,沿腹縫線具側膜胎座,呸珠2至多顆,懸垂或上升,排成互生的2列,為橫生、倒生或彎生的胚珠花柱和柱頭單一,頂生。果為莢果,形狀種種,成熟后沿縫線開裂或不裂,或斷裂成含單粒種子的莢節;種子通常具革質或有時膜質的種皮,生於長短不等的珠柄上,有時由珠柄形成一多少肉質的假種皮,胚大,內胚乳無或極薄。
主要營養素
豆科植物
豆科植物
維生素
(毫克)A (微克)B1B2B6B12 (微克)C D (微克) E
60.850.10.46-14-2.93
生物素(微克) K (微克)P (微克) 胡蘿蔔素葉酸 (微克)泛酸煙酸礦物質元素
(毫克) 鈣
-100-0.01761714.18
鐵磷鉀鈉銅鎂鋅 (微克) 硒 (微克)
花冠與莢果
花冠
豆科植物,絕大多數植物開出的花是蝶形花冠,蝶形花亞科通常是,蘇木亞科則是假蝶形花冠,含羞草亞科通常不是。他們的果實都是莢果,其中含羞草亞科結出的莢果,扁平成熟時是棕色的,當然也和往常一樣,扁平,如合歡、大合歡、含羞草等;蘇木亞科部分種類結出的莢果類似於蝶形花科中,紫藤屬植物所結出的莢果,大且扁平,有毛,尾部有尖,但成熟后不開裂,如鳳凰木、羊蹄甲等,有部分種類結出的莢果與含羞草亞科所結出的莢果相同,如紫荊等,也有部分種類所結出的莢果長且不扁平,如決明等;
莢果
蝶形花亞科結出的莢果形狀較多:
1、與含羞草亞科所結出的莢果相同,如刺槐等;
2、成熟的莢果長在土裡,不開裂,如落花生等;
3、莢果成熟后不開裂內部含有毒汁,但是若下雨,種子會掉出來,如國槐、龍爪槐苦豆子等;
4、莢果表面光滑,成熟后莢果,開裂種子迸出,如野豌豆
5、莢果表面粗糙,成熟后莢果開裂,種子迸出,如豌豆等;
6、莢果表面光滑,內部有棉絮狀物,如蠶豆等;
7、莢果長約30厘米等,如豇豆;
8、莢果長約10厘米,如四季豆等;
9、莢果大,類似於第8種,如紅刀豆等;
10、莢果小,只能容納一粒種子,如紫穗槐等;
11、莢果表面附毛,莢果小的,如大豆等;
12、莢果大且扁平,表面附毛,成熟后莢果開裂,種子迸出,如紫藤等;
13、莢果由青到紫,扁,如扁豆等;
14、莢果大且扁,如芸豆等;
15、莢果表面光滑,且莢果小,如雞母珠等;
16、莢果類似於第7種,但莢果小,綠色,如赤豆、綠豆等。

下級分類


本科包括3個亞科,亦有學者主張將這3亞科提升為3個獨立科的:即含羞草科Mimosaceae,雲實科Caesalpiniaceae和蝶形花科Papillionaceae。這3科的分別點為:含羞草科的花輻射對稱,花瓣鑷合狀排列,稍不相等,芽時最上的在內面,雄蕊10枚或少於此數,常分離;蝶形花科的花兩側對稱,花冠蝶形,最外的或最上的為旗瓣,側面一對為翼瓣,最內一對為龍骨瓣,雄蕊10,全部分離或其中1枚分離而其他9枚合生或全部合生,或有時少於10枚,參閱各該科。

含羞草亞科

豆科
豆科
含羞草亞科(Mimosoideae)花輻射對稱,雄蕊多數。合歡(Albizia julibrissin),小喬木,二回偶數羽狀複葉,小葉鐮刀狀,頭狀花序,雄蕊多數。行道樹,樹皮、花供藥用。含羞草(Mimosa pudica),半灌木,具刺,偶數羽狀複葉,頭狀花序,雄蕊4。原產美洲,現已歸化於熱帶各地。為廣東常見雜草,全草藥用。

蘇木亞科

蘇木亞科(Caesalpinioideae)花兩側對稱,假蝶形花冠,呈上升復瓦狀排列。紫荊(Cercis chinensis)、羊蹄甲(Bauhinia variegata)、鳳凰木(Delonix regia)為栽培觀賞樹。決明(Cassia obtusifolia)種子和皂莢(Gleditsia sinensis)的枝刺可供藥用;蘇木(Caesalpinia sappon)產於中國南部和西南部,心材紅色,可提取紅色染料,即制石蠟切片所用的蘇木精;格木(Erythrophloeum fordii)又稱鐵木,產我國浙江、台灣及華南、西南地區。木材褐黑色,堅硬如鐵,耐水濕,為著名用材樹。

蝶形花亞科

蝶形花亞科(Papilionoi deae)花兩側對稱,蝶形花冠,成下降復瓦狀,旗瓣最大在最外方。大豆(黃豆Glycine max)、落花生(Arachis hypogaea)為著名油料作物。豌豆(Pisum sativum)、蠶豆(Vicia faba)、豇豆(Vigna sinensis)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、赤豆(Vigna angularis)、綠豆(Vigna radiatus)、扁豆(Dolichos lablab)等嫩莢供蔬菜食用,種子供糧食食用。紅花草(苕子Astragalus sinicus),紅車軸草(Trifolium pratense)、紫苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus suaveolens)、沙打旺(Astragalus huangheensis)、兵豆(Lens culinaris)、百脈根(Lotus corniculatus)、田菁(Sesbania cannabina)等為優良綠肥和牧草。菽麻(太陽麻、印度麻Crotalaria juncea)、田菁和葛(Pueraria lobata)的莖皮纖維,可代黃麻和作人造棉的原料。藥用植物很多,達200種以上,著名藥材有黃芪(Astragalus mongholicus)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、補骨脂(破故紙Psoralea corylifolia)、苦參(Sophora flavescens)、槐(Sophora japonica)、雞血藤(Milletia dielsiana)等。紫擅(Pterocarpus indicus)、花櫚木(Ormosia henryi)、黃檀(Dalbergia hupeana)為用材樹種。香豌豆(Lathyrus odoratus)、紫藤(Wisteria sinensis)、龍牙花(Erythrina corallodendron)等可供觀賞。黃檀又是放養紫膠蟲的優良寄主。田菁的胚乳所含膠質。用於開採石油時的壓裂液中,可提高油井噴油量幾倍至十幾倍。

雲實亞科

喬禾或灌木,有時為藤本,很少草本。葉互生,一回或二回羽狀複葉,稀為單葉(或單小葉);托葉常早落;小托葉存在或缺。花兩性,很少單性,通常或多或少兩側對稱,極少為輻射對稱,組成總狀花序或圓錐花序,很少組成穗狀花序;小苞片小或大而呈花萼狀,包覆花蕾時則苞片極退化;花托極短或杯狀,或延長為管狀;萼片5(-4),離生或下部合生,在花蕾時通常覆瓦狀排列;花瓣通常,片,很少為1片或無花瓣,在花蕾時覆瓦狀排列,上面的(近軸的)一片為其鄰近側生的二片所覆疊;雄蕊10枚或較少,稀多數,花絲離生或合生,花藥2室,通常縱裂,稀孔裂,花粉單粒;子房具柄或無柄,與花託管內壁的一側離生或貼生;胚珠倒生;1至多數,花柱細長,柱頭頂生。莢果開裂或不裂而呈核果狀或翅果狀;種子有時具假種皮,子葉肉質或葉狀,胚根直。
約180屬3000種。分佈於全世界熱帶和亞熱帶地區,少數屬(如皂莢屬 Gleditsia Linn. 和肥皂莢屬 Gymnocladus Lam.)分佈於溫帶地區。我國連引入栽培的有21屬,約113種,4亞種,12變種,主產南部和西南部。
沙冬青
沙冬青