自然观察|蚕豆的一生

蚕豆(Vicia faba)是一年生草本,茎直立,不需要搭架,植株高度可达一米左右。蚕豆苗的茎是空心的,截面近似于正方形。蚕豆的叶是由2~7枚小叶组成的偶数羽状复叶,叶子灰绿色,基出三脉,叶尖有退化的卷须。短总状花序,着生在叶腋处,每个花序有2~6朵花,但实际能结荚的只有1~2朵。蚕豆花萼钟形,膜质,上缘两片,下缘三片萼片。花冠蝶形,由旗瓣、翼瓣和龙骨瓣,五片花瓣组成,通常情况下,旗瓣白色,具深紫色斑纹;翼瓣白色,有大片黑斑;龙骨瓣最小,白色,紧紧包裹着花蕊。雄蕊是二体雄蕊,共10根花丝,其中9根花丝下部连接成管状,花药着生在花丝顶端,包拢着雌蕊,另一枚雄蕊单独分离。子房扁长形,一室,边缘胎座,胚珠着生在腹缝线上。蚕豆荚果表皮绿色披绒毛,内里白色海绵状,胚珠镶嵌其上,种阜连接着种子与荚,帮助传输营养,种子成熟脱落后,连接处留下一道黑眉毛似的种脐。蚕豆的根瘤与黄豆的球形根瘤不同,形似珊瑚和核桃仁的结合体。

1.根瘤 2.花萼 3.旗瓣 4.翼瓣 5.龙骨瓣 6.花蕊 7.茎横截面 8.茎剖面(放大) 9.成熟豆荚 10.豆荚发育阶段 11.种子侧面(去种皮) 12.种子横切面 13.子叶和胚 14.老熟种子 15.蚕豆上的食物链
2021~2022蚕豆种植实录

我在2021年霜降时节播种蚕豆,翻耕之前,这塄土地才收挖番薯不久。种子64枚,每间隔40公分刨一浅坑,每个坑播4枚种子,可以提升发芽概率。不同蔬菜在不同生长阶段对温度的需求不同,蚕豆种子在5~6℃即可萌发,幼苗能忍受零下4℃低温,营养生长和生殖生长的适宜温度则是16℃~25℃。

去冬的降温来得比往年稍晚,过了立冬的第二天,才见着清晨的第一次霜。此后便开始逐步降温,只要天气晴朗,每天早上都能见着霜。早间七点,大地是灰白色。七点半太阳东升,晨光熹微,植被上的冰花慢慢消散。八点,叶片上的薄霜融化成水浸润着每一片叶,尤其在茂盛的小青菜地里,菜叶就像抹了油一样,被阳光照得透亮,放眼望去是绿油油的浪花,层层荡漾。蚕豆与豌豆皆抗寒,有些弱一点的种子刚出头可能没耐住寒冷,部分苗尖仍会有轻微冻伤,对产量影响还不大。

苗尖微微冻伤

小雪又将迎来一次大范围降温,夜间气温降至1℃,寒气侵袭入土。为了初生的菜苗免受冻害,老农通常会在菜苗周围铺盖薄薄的一层草木灰。根据祖辈流传下来的经验,草木灰是过冬蔬菜的重要肥料,可以为幼苗保温护根。如果地上部分的幼苗不幸被冻死,下方温暖的土层依然能为尚未萌发的种子带来一丝机会。

清晨的薄霜
熹微下冰霜彻底消散

小寒节气时,我发现蚕豆苗顶梢有些许不对劲,部分叶片皱缩、卷曲,许多幼叶变得死黑。掀开嫩叶一看,叶背上布满了密密麻麻的细小蚜虫。这些蚜虫为了获取足够的蛋白质,需要从嫩叶嫩茎吸食大量的植物汁液,其分泌的蜜露残留在植株上,诱发煤污病菌的滋生。蚜虫也是30多种植物病毒的携带者,它们可能不是感染源,但会帮助病菌迅速传播。蚕豆被蚜虫寄居后,会导致许多嫩芽发育畸形,植株矮化,减产等问题。而且蚜虫可以孤雌生殖,一只孤雌蚜虫的寿命大概50天,而每只孤雌一生可以繁殖约30个新生命,其后代也将继续保持孤雌生殖。当这个枝头拥挤不堪时,有翅蚜出现,分散到新的嫩芽上取食。直到秋季转凉,产生雌雄蚜虫,交配繁殖出卵来过冬。[1]

皱缩和煤污的病叶
蚜虫密布在叶背

三九到四九这段最寒冷的时节,蚕豆叶上还有一只柯氏素菌瓢虫(Illeis koebelei)出没,也叫黄瓢虫。原以为这会是蚜虫的天敌,但其实是稀有的食菌瓢虫,而且专吃白粉病真菌,可以防治经济作物感染白粉病,是农业益虫。不过当时这片蚕豆苗似乎并没有什么白粉病现象,这只黄瓢虫也有可能只是刚好路过吧。

柯氏素菌瓢虫(Illeis koebelei)

发现蚜虫后没几天,就出现了许多病叶,其中许多叶子背面呈现红褐色溃疡状的病斑。染病部分看起来只剩半透明薄膜,内里好似脓水,病斑不规则相连,边缘呈红褐色晕圈。根据病症查资料,蚕豆很有可能染上了细菌性疫病,植株发病后产生菌脓,可以借风雨、昆虫传播。

细菌性疫病

去冬今春的气温低、雨雪多,直到雨水节气,才下完最后一场雪,天气开始转暖。此前蚕豆苗的生长一直十分缓慢。自播种后,三个月的时间,蚕豆苗才发育4~6节,且节间短,虽是偶数羽状复叶,但一片复叶也只能由两枚或三枚小叶组成,丝毫不见羽状复叶的气势。之后,大地温度逐步攀升,过了惊蛰,蚕豆苗的生长发育变快,开始进入花芽分化期了。

雨水时节的蚕豆苗

本以为几次大雪或将冻死早先发现的蚜虫,没想到黑毛蚁的放牧习性,会在冬天气候严寒的时候,将蚜虫妥善安顿在蚂蚁窝,待到春天回暖了,再重新把蚜虫们安插在原来的宿主上。初春的昼夜温差仍很大,每晚蚂蚁会把蚜虫搬运回窝,等到晚间气温也变得越来越暖和,才让蚜虫长期留宿在菜苗上。[2] 黑毛蚁照顾之贴心,放牧经验之老练可见一斑。

春分时节的蚕豆苗

自从春分时节,在蚕豆菜苗上再次发现大量蚜虫,伴随它们左右的,还有蚂蚁帮凶,我便开始保持对这批昆虫行为的观察。经常会看见蚂蚁用灵敏的触角疯狂打探托叶上的黑斑,并趴在此处贪婪吮吸着。这块黑斑不是偶然发生,而是蚕豆与生俱来的花外蜜腺(Extrafloral nectary)。活动在蚕豆菜苗范围的蚂蚁正是黑毛蚁(Lasius niger),黑毛蚁区别于其他杂食性蚂蚁,食性更倾向于甘露。在菜苗上,蚂蚁一方面通过操控蚜虫的虫口密度获取足量的蜜露(Honeydew),另一方面又在每节新生的蚕豆托叶上汲取花外蜜腺。这两者构成了此时节菜园子里黑毛蚁的重要食物来源。有实验表明,当每株菜苗上的蚜虫密度增加时,采集蚜虫蜜露的蚂蚁数量也随之增加,而采集花外蜜腺的蚂蚁数量却在减少,蚂蚁这种采集行为的转换也展示了,对于蚂蚁来说,充足的蚜虫蜜露比有限的蚕豆花外蜜腺更具吸引力。[3]

蚕豆通过花外蜜腺吸引蚂蚁来帮助它们抵抗植食性昆虫(对蚂蚁有利的除外);而蚜虫也因刺吸蚕豆菜苗汁液所排放的蜜露得到了蚂蚁的庇护。黑毛蚁在这一小方菜地获得了双丰收。

黑毛蚁正在托叶上取食花外蜜腺

部分蚕豆花在雨后,旗瓣会由原来的白色变成深浅不一的蓝紫色。不知是否是由于其水溶性植物色素的花色素苷造成的,花色素苷有助植物对抗由非生物因素导致的活性氧类压力,可能下雨带来降温,使蚕豆利用花色素苷对抗冷压力,从而产生的变色。这里仅是个人猜测,并未经权威验证,还需专业人士指点。

蚕豆菜苗上除了取食菜苗汁液的蚜虫,与蚜虫共生的蚂蚁,蚜虫的天敌昆虫瓢虫、食蚜蝇幼虫、蚜茧蜂这些常客之外,还偶尔能见着几只黄胸寡毛叶甲(Luperomorpha xanthodera),它们会在叶背吃出一个个小洞;还会偶遇一只与叶色相近的鳞纹肖蛸(Tetragnatha squamata);又或者是一只点蜂缘蝽(Riptortus pedestris),点蜂缘蝽会刺吸豆科菜苗的汁液,但不似蚜虫那样能排放蜜露,1~4龄的点蜂缘蝽的若虫虫体与蚂蚁相像,看来是想在蚂蚁群中混个脸盲,以免被蚂蚁驱赶吧。它的大腿相当有力,弹跳能力极强,本想再拍细点,忽的一下它就跳得影都不见了。

黄胸寡毛叶甲(Luperomorpha xanthodera)
鳞纹肖蛸(Tetragnatha squamata)
点蜂缘蝽(Riptortus pedestris)

也是在春分前后,蚕豆苗旁边的小青菜们全都抽苔开花了,一大丛黄灿灿的十字花招引来不少传粉昆虫,其中就有黑黄斑纹相间,酷似蜜蜂的食蚜蝇。它们在青菜花这边饱餐一顿后,便陆陆续续飞向旁边的蚕豆苗,这里许多菜苗嫩梢聚集着大量蚜虫,是未来食蚜蝇宝宝的上好食材。食蚜蝇成虫以花粉花蜜为食,是重要的传粉昆虫,成虫需要摄取足够的花粉花蜜后才能产卵,大部分食蚜蝇幼虫是以蚜虫为食的,它们一出生就被安排在了蚜虫虫口密集的地方,张嘴就能吃上饭。

菜地里的各类蔬菜随着气温升高都陆续开花了,最开始是芸薹属和萝卜属开出来的黄色、白色、紫色的十字花,接着是芫荽、胡萝卜开出来的一团团白色伞型花,再后来因为栽种了许多葫芦科、茄科蔬菜,满篱笆的黄瓜花率先开了。这期间菜园的花都未断过,见到不少黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)、四斑食蚜蝇(Dioprosopa clavata)、月斑鼓额食蚜蝇(Scaeva selenitica)……它们乐于经常关顾我的菜园。

黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)
清明时节的菜园子,左边是直立生长的蚕豆,右边是攀援生长的豌豆
结荚的花托会膨大,未能结荚的花托保持原大小

蚂蚁会一边使用触角不停拍打蚜虫,一边舔舐蚜虫排泄出来的蜜露。刚好这蚜虫堆里混入了食蚜蝇的幼虫,蚂蚁照常拍打,食蚜蝇并没任何动静,蚂蚁也没什么特殊反应,便很快去拍打其他蚜虫了。一个能忍受被拍打,一个什么异样都没发现。黑毛蚁会根据食蚜蝇幼虫的捕食量和防御能力来调整保护措施。我所观察到的这只食蚜蝇可能是四斑食蚜蝇(Dioprosopa clavata)的低龄幼虫(一龄或二龄),尚未引起蚂蚁的注意。而三龄幼虫则会显露出更大的食量和积极的防御能力,蚂蚁袭击食蚜蝇幼虫时则分泌出有毒的黏液,导致被咬伤的幼虫患病,甚至死去。[4]

蚕豆幼茎上聚集着蚜虫、蚂蚁和食蚜蝇幼虫

黑毛蚁可以帮助黑豆蚜(Aphis fabae)赶走捕食者,最显著的就是对瓢虫的驱赶效果。我菜园子里的蚕豆苗受蚜虫困扰已久,蚂蚁的加持使得盘踞在菜苗嫩茎的蚜虫越来越密集,却迟迟不见蚜虫的天敌——瓢虫来访。相反,在距离几个街区的别人家的菜园却见着许多瓢虫捕食者,这些蚕豆苗的嫩尖上爬满了长管蚜,不过虫口密度不算大,并且一只蚂蚁都没有。龟纹瓢虫和异色瓢虫安心地大口用餐,还在叶片正面产下数枚黄灿灿的瓢虫卵。这片菜园子的蚕豆苗总体看上去比我菜园子里的长势要好。

龟纹瓢虫(Propylea japonica)
瓢虫卵
长管蚜(Macrosiphum)

蚜茧蜂是寄生蜂,会把卵产在蚜虫体内,它的幼虫就从内部开始逐渐掏空蚜虫的身体。蚜茧蜂非常善于在蚂蚁的牧区觅食,而且相对没有被蚂蚁圈养的蚜虫群体,雌性蚜茧蜂逗留的时间更久,产的卵更多。蚜虫有了蚂蚁作防卫,群体数量能够得到保障,寄生在蚜虫身体里的蚜茧蜂幼虫也同样被保护了。[5]

到了立夏时节,会发现许许多多的蚜虫变成了空壳,俨然一片蚜虫的乱葬岗。蚜茧蜂幼虫已经吸饱了养分,在蚜虫的腹部切割出一个小洞,成功羽化。

蚜虫乱葬岗
刚从蚜虫尸体中飞出来的蚜茧蜂(Aphidiidae)

菜地里除了扎堆热闹的昆虫,还有体格比它们大得多的捕手——泽陆蛙。雨水节气左右,泥地浅水坑总能发现不少紧紧抱团的青蛙卵,经历两个月的变态发育,泽陆蛙分散在农田、菜园觅食。泽陆蛙的食性很广,犹以农田害虫为主。它们栖息在潮湿的泥地或荫翳的菜苗下。我于谷雨时节,行走在菜地行间,无意间遇见蹦蹦跳跳的小生物,定睛一看才发现是泽陆蛙,它们的颜色几乎与泥融为一体了。到了初夏的夜晚便能在青草池塘听得处处蛙鸣。

泽陆蛙(Fejervarya multistriata)

意料之外的是,蚕豆在病虫害的困扰之下还能有产量,并且部分品相还不错。谷雨期间可以收获嫩豆,带种皮一起吃也不觉得糙,适合跟同时期收割的蒜苔、韭菜搭配炒食。到了立夏期间可以收获老豆,这时的种皮变得比较硬,吃起来不那么适口了,可以拨开种皮吃蚕豆瓣,也可以考虑带种皮做五香蚕豆或者炸兰花豆,都是不错的下酒菜和零嘴。

谷雨和立夏之交的蚕豆
赤斑病
豆锈病

立夏后,蚕豆也走向了生命衰退期,各种病症缠身。除了两三株矮化枯萎的蚕豆苗,其余蚕豆苗的叶子上都出现了清晰可见的赤斑和夏孢子。好在这些病症都出现在晚期,对蚕豆的产量也不会有太大影响,毕竟豆子自谷雨后都已经收割几轮了。庆幸的是之前的虫害并没导致绝产,还能吃上好几顿自种的蚕豆已经心满意足。

蚕豆根系和根瘤
小满时节收割最后一批蚕豆

小满与芒种之交,气温攀升到了三十多度,这时的蚕豆苗逐渐枯萎凋敝,豆荚已足够老熟,由革质的绿色变成了老茎突起又干瘪的黑色。在太阳天把蚕豆种子充分晒干,种皮变成黄褐色,可以保存到今年秋播。蚕豆的种植自此告一段落。

参考文献:

[1]. black bean aphid. en.wikipedia.org.

[2]. Lasius niger. antwiki.org.

[3]. Noboru Katayama, Nobuhiko Suzuki. Changes in the Use of Extrafloral Nectaries of Vicia faba (Leguminosae) and Honeydew of Aphids by Ants with Increasing Aphid Density.

[4]. CLAIRE DETRAIN, MELANIE FICHAUX, FRANÇOIS VERHEGGEN. Tuned protection of aphids by ants against a predatory hoverfly.

[5]. Dr. W. Völkl, Dr. D.-H. Stechmann. Parasitism of the black bean aphid (Aphis fabae ) by Lysiphlebus fabarum (Hym., Aphidiidae): the influence of host plant and habitat.

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