豆科(Leguminosae) 大豆屬一年生草本。種子富含蛋白質和油分，可供食用和作飼料。別名甚多，依種皮顏色分別稱為黃豆、青豆、黑豆；種皮黑色、子葉青色的稱黑皮青豆或青仁烏豆；摘鮮豆莢以嫩豆粒作蔬菜用的稱毛豆。大豆的小粒類型，褐色的在中國南方稱泥豆、馬料豆，在東北稱秣食豆；黑色的稱小黑豆。大豆是人類植物蛋白的重要來源。在中國、日本、朝鮮及東南亞一些國傢為重要的食物組成部分；在美國、巴西和阿根廷等國也是主要的豆類作物。(見彩圖)
不同顏色的大豆子粒
大豆植株
起源與進化 大豆起源於中國。蘇聯學者瓦維洛夫認為中國中部和東部是大豆的起源中心；但中國學者大多認為大豆的原產地是中國西南地區，特別是雲貴高原一帶。中國有遍生各地的大豆祖先野生大豆(G.soja)，大豆的古名“菽”在《詩經》中多次出現。山西侯馬縣出土的2300年前的大豆實物，種粒大小類似現在廣為栽培的大豆。洛陽燒溝漢墓中出土的陶制糧倉上有“大豆萬石”字樣。至秦代，大豆首先自中國華北傳至朝鮮，而後又自朝鮮引入日本；6世紀前後又通過商船自華東引至日本九州一帶。19世紀70年代後引入歐洲試種，但長期未能大量種植。1882年起美國開始試種大豆，並先後從中國和日本等國引入大豆品種資源近萬份，為發展大豆生產提供瞭基礎材料。
現在廣泛種植的栽培大豆(G.max)，是中國從野生大豆通過長期定向選擇，不斷地向大粒、非蔓生型、熟期適中、含油量高的方向改良馴化而成。野生大豆纏繞莖細，葉為披針形或卵形，豆莢小，種子黑色。但染色體數目與栽培大豆相同(2n=40)。栽培大豆和野生大豆雜交，其後代遺傳變異規律與栽培大豆的品種間雜交相似，並出現介乎兩種大豆間一系列不同進化程度的類型。這都說明栽培大豆是從野生大豆進化來的。
生產情況 中國大豆生產主要集中在松花江、遼河平原的中、北部和三江平原地區，京廣鐵路以東的黃淮平原地區以及長江中下遊地區。其中黑龍江省的產量居全國之首。在世界上，美國、巴西和阿根廷是大豆主要生產國和出口國；其他如巴拉圭、加拿大、印度尼西亞、日本、朝鮮、蘇聯、羅馬尼亞等國也有少量生產。世界主要的大豆進口國是日本與歐洲經濟共同體國傢。
分類 栽培大豆的分類方法和標準很多，其中以按生育期的分類為主。中國將北緯22°～50°地區內有代表性的品種，按其生育期的長短，以10天為一級，分為12個級別，基本上包括瞭從最早熟到最晚熟的大豆類型。美國將北緯0°～5°內生長的大豆也按生育期長短分為極早熟至極晚熟12個成熟期組。
此外，中國還對6000多種大豆按①北方春大豆區、②黃淮海流域夏大豆區、③長江流域夏大豆區、④秋大豆區進行分類。其中第②區內包括有春大豆型及北方夏大豆型；第③第④區內各包括有春大豆型、南方夏大豆型和秋大豆型。各型內，先按黃、青、黑、褐或雙色的種皮色，再按在當地生產上的實際生育日數，進一步按種粒的大、中、小歸類為不同的群。各群再按有限、亞有限或無限結莢習性，灰毛或棕毛，紫花或白花3種性狀，分成不同的類型。
形態特征 大豆主根在表土層10～15厘米范圍內生出側根，水平伸長約30～40厘米，再向下伸長，可深達1.5 米，形成鐘罩狀根系。自地表至20厘米左右深處的根部生有根瘤，在根瘤發育良好情況下，根瘤菌約可供應大豆需氮量的1/3～1/2。主莖一般高60～100厘米，節數在15～24之間。豆莢著生在節上，因此多節的大豆常高產。在主莖下方2～3個節上，多產生分枝。結莢習性可分為：①無限結莢習性。愈向主莖及分枝的頂端葉片愈小，豆莢也愈少，至頂端往往隻有一個小莢，開花後植株仍大量增長。分枝多，株形較高大，適應肥水較差的條件。中國東北與西北地區、美國中部以北地區的大豆多屬此類。②有限結莢習性。主莖及分枝的頂端葉片大，並著生有多莢的莢簇，開花後植株的增長量不大，植株較矮，莖桿較粗壯，抗倒伏，適於肥水條件較好的地區種植。中國淮河、長江流域及美國南部和巴西的大豆多屬此類。③亞有限結莢習性。在形態及對肥水條件的適應性方面，介於兩者之間（圖1）。
大豆葉為3小葉的復葉。葉柄與莖的相接處及小葉與葉柄的相接處有葉枕，葉枕日夜滲透壓的變化，可使葉改變上舉的角度與位置，葉枕基部有一對三角形托葉。葉片卵形、長卵形或披針形。披針形葉的品種多結4粒莢，葉密茂，光合作用量大，有利高產，但過於茂密則透光不良，易引起倒伏和下部葉脫落。一般葉面積指數在4～5時為豐產長相。莖、葉及莢上均有茸毛。花蝶形(見彩圖)，花冠紫或白色，雄蕊10個，9個相連呈筒狀包圍雌蕊，1個分離，雌蕊子房一室。自花傳粉，天然雜交率一般在0.5％以下。花簇著生於第4節以上的葉腋間。有限結莢習性品種莖枝頂端也生花簇。每簇有花2～35朵（圖2）。莢果呈黃、褐、黑等色，大小為2.5～5.5厘米，彎鐮形或直葫蘆形。每莢含種子2～4粒，少數1粒，個別含5粒。種子有明顯的臍，黑、褐或無色。臍的一端為合點。子葉肥大，相連處有一胚芽，下連胚根，形狀呈圓球形、橢圓形、長圓形或扁圓形。種皮顏色呈黃、綠、褐、黑或雙色，子葉多為黃色，少數為綠色，百粒重在5～30克之間，個別可達40～48克。
大豆花
生理特性 大豆為短日照作物，延長光照時數則延遲開花成熟，但品種間對短日照的敏感程度差別很大。從低緯度到高緯度，依次有不同短日性強度的過渡類型。需要充足的陽光。養分要求氮、磷、鉀較多，其次為鈣、鎂、硫，此外還需硼、鉬、銅、鋅、錳等微量元素。自分枝期起，對氮的吸收與積累隨植株的增長而逐步增加，以鼓粒期為最大；對磷的吸收高峰在分枝期與結莢期之間。幼苗到開花期吸磷量雖不大，但對全期生育的影響很大。生育前期吸鉀較多，結莢後期達到高峰，鼓粒期吸鉀速度明顯下降。
大豆種子吸水量達到50％時才能萌芽。播種時土壤水分必須充分，田間持水量不能低於60%，而以75～90%時最適於萌芽出苗。自幼苗至分枝期土壤持水量75～80％時便能正常生長。開花結莢期和鼓粒期生長迅速，需大量水分。接近成熟時，已不再需要大量水分。萌芽所需的最低溫度為6～7℃，12℃以上時萌發正常，25～30℃時萌芽快且健壯。生育期間的適宜溫度為26℃左右，晝夜應有5～10℃的溫差。低溫會延遲開花成熟，在10℃以上的年積溫低於1900℃的地區，極早熟品種也難以正常成熟。中國東北大豆主要產區的年活動積溫在2300～3000℃之間。
栽培管理 大豆在中國分為3個栽培區：①北方春作大豆區。包括東北、內蒙古、陜西、山西北部、河北長城以北和新疆農區。春播秋收，一年一熟。②黃淮海流域夏作大豆區。包括淮河、秦嶺以北和一熟大豆區以南及以東的大豆產區。6月間冬小麥收後播種，10月上旬收獲，一年二熟。偏北地區大豆收後多行冬閑，次年種春季作物，接著種冬小麥，二年三熟。③南方多作大豆區。包括淮河、秦嶺以南的廣大農區。各地情況不一。春、夏或秋大豆分別與小麥、水稻、油菜、玉米或甘蔗等輪作、套種、間作或混作。
大豆適於排水良好、長期施用有機肥、pH6.2～6.8的土壤。中國一般經耕翻細耙後播種，但在黃淮平原麥後復種大豆地區，播前常不耕耙。在氣溫、地溫和土壤濕度適宜時力求早播。播種方式以條播為主，行距60～75厘米或30～50厘米。每畝株數一般為1.5～2.5萬。播種深度東北一般為4～6厘米；黃淮海流域及南方多為2～4厘米淺播。生育期長的品種，在土壤肥力高的條件下生長較高大，種植密度宜小些。
大豆需肥較多。需氮量比相同產量的禾谷類多4～5倍，生產上提倡把大量廄肥、化肥施用在前茬禾谷類作物上，由大豆利用殘肥。生育前期施磷增花，後期施氮增粒。播種時深施磷、鉀肥，開花後每畝再追施氮肥，使大豆得到良好的養分供應。用鉬酸銨拌種或於開花期葉面噴施，可促使根瘤發育良好。酸性土壤須施用石灰，並增施磷肥。長江流域及其以南地區多用灰糞覆蓋種子，開花期追施氮肥，結莢期適時灌水排澇。
品種資源和育種 中國是大豆品種資源最豐富的國傢，長江流域的品種變異尤多，野生資源也極豐富。這為選育生育期適宜、具有較高的蛋白質和油分含量、抗病能力較強的優良品種，提供瞭有利條件。美國利用中國的品種資源為親本，育成抗病品種，對制止細菌性斑疹病、疫腐病、根結與孢囊線蟲病等的嚴重危害，起瞭重要作用。
大豆是自花授粉作物，純系育種至今在一些地區仍是有效的育種法。大豆的毛茸、花和種皮的顏色以及對主要病害的抗性，在遺傳上屬質量性狀，因此用回交法提高品種的抗病性頗為有效。大豆的生育期、株高、百粒重、油分、蛋白質含量和產量等則屬數量性狀。品種間雜交為中國的主要育種方法，以系譜法為主。由於生育期、株高等的遺傳力較高(75～90％)，種皮色、抗病性等是質量遺傳，因此，自雜種第2代起即可針對這些性狀進行單株選擇。對雜種第3代的選擇，目標中可增加遺傳力略低的抗倒伏性(40～80％)、主莖節數(65～90％)、百粒重(50～80％)、油分(50～89％)和蛋白質含量(60～85％)等。到第4代再增加受環境影響大、遺傳力低(10～50％)的產量性狀，進行單株選擇。到第5代，對已穩定的株系即不再株選，而以豐產性能為重點，綜合選擇優良株系。
大豆產量性狀的遺傳力低，在雜種早期世代可根據遺傳力較高、與產量有相關的生育期、株高、主莖節數等性狀，先進行混合選擇，形成適應的豐產生態類型；到第4代或第5代，再在混合群體中進行單株選擇，下代種即為選出的穩定株系。
近年來美國采用“一粒傳延代法”處理雜種後代。即每一雜交組合在第2至第4代從每一健壯植株上取1～2粒種子混合種植，於第5代選擇大量單株，第6代種為株系，進行株系選擇。這種方法可以最大限度地保留與大豆產量有關的遺傳變異，大大提高第6代選得優良株系的機率，不僅省工並可處理大量材料，還便於冬季加代。另外還有“摘莢法”，是在第2代至第4代從每一健壯優良植株上摘2～3個豆莢，按不同組合混合脫粒種植，到第5代時選單株，第6代種為株系，並進行系選。
病蟲害 大豆的病害較多：①真菌病。有為害葉部的斑枯病、灰斑病、霜黴病和銹病等，其中霜黴病遍及各地；銹病大量發生在中國長江以南及東南亞各國；灰斑病在黑龍江省東部常造成災害，主要用抗病育種防治。為害根、莖的有疫腐病、菌核病、炭疽病等，其中疫腐病的有效防治方法也是抗病育種，其他主要靠輪作防治。為害子粒的有紫斑病及黑點病等，用藥劑拌種可提高受害種子的發芽率，減少病苗數。②細菌病。如細菌性斑點病、細菌性斑疹病等，其中有的已可用抗病育種防治。③病毒病。種類很多。中國長江流域或黃淮平原以花葉病毒病流行最廣，為害嚴重，其他地區也常發生。防治方法有采用無病毒種子，消滅媒介昆蟲以及抗病育種等。④大豆孢囊線蟲病和根結線蟲病也是嚴重的病害，一般用合理輪作和抗病育種防治。
大豆的主要蟲害有中國東北地區的食心蟲、中國中部和南部的豆莢螟以及豆稈蠅、豆稈黑潛蠅等。大豆蚜蟲不但為害大豆，還傳播病毒病。紅蜘蛛是中國東北南部以南為害大豆葉部的主要蟲害；草地螟在東北等地為害也烈。一般用藥劑防治。
在中國黃淮平原地區，菟絲子對大豆為害甚烈，生物防治、清選豆種和合理輪作是較好的防治方法。
用途 大豆種子富含蛋白質和油分。豆油含較多的亞油酸，是優質食用油；經氫化可制人造奶油，並是制造油漆、肥皂、油墨、甘油、化妝品等的原料。中國北方以大豆粉與雜糧粉混合作為主食。以大豆為原料的醬油、豆腐、豆漿、腐乳、腐竹、豆芽等豆制品花色繁多，富含植物蛋白質，是中國、日本和朝鮮等國的傳統副食。用低溫脫脂大豆粕經弱堿液處理並用硫酸或鹽酸液中和沉淀制成的“分離大豆蛋白”，其蛋白質含量高達90％，可制大豆飲料和香腸等食品的填充料，以增加食味與營養。脫脂大豆粕或“分離大豆蛋白”經擠壓加溫後還可制成有肉味並有咀嚼感的“組織大豆蛋白”（蛋白肉），可代替動物肉類制作各種菜肴。豆餅和豆粕還是畜牧業和水產業的重要飼料。
大豆蛋白質中含有大量人畜必需的氨基酸如蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、亮氨酸等。雖然大豆蛋白質組成中有少量阻礙人畜消化利用的胰蛋白酶抑制劑、血球凝集素及造成豆腥氣味的醛類物質，但經加熱或制成分離蛋白、濃縮蛋白後，這些物質均可被清除。粗制大豆油沉積物中的卵磷脂，被廣泛用於食品和醫藥、造紙、制革等工業。大豆蛋白質還可用來制造幹酪素膠合板膠、農藥粘著劑和滅火劑，並可用於紙張和紡織品掛漿、皮革上光，以及制塑料和乳化劑等。