黄春荣 梁文章 孙祖东
(1.中国科技开发院广西分院,广西 南宁 530022;2.广西桂邦生物能源有限公司,广西 南宁530001;3.广西农业科学院经济作物研究所,广西 南宁 530007)
油莎豆的引种及生产发展策略
黄春荣1梁文章2孙祖东3
(1.中国科技开发院广西分院,广西 南宁 530022;2.广西桂邦生物能源有限公司,广西 南宁530001;3.广西农业科学院经济作物研究所,广西 南宁 530007)
文章结合油莎豆项目研究和实践结果,重点介绍了油莎豆的主要用途及特性,引种试种效果、栽培技术措施、育种策略等,为油莎豆进一步综合开发利用提供实践依据。
油莎豆;引种试种;栽培技术;育种策略;产业化开发利用
油莎豆(Cyperus esculeut us L.)又名油莎果,是莎草科,莎草属,一年生草本植物。油莎豆原产非洲地中海沿岸、年均温 20℃以上、年降雨量≤600~650ml的地区,在含沙60%以上的疏松砂质土壤里其结果率才可达90%以上,并易于存活。目前,美国是油莎豆生产最多的国家,主产于阿拉斯加、夏威夷、波多黎各美属维尔京群岛等地。我国于 1952年从前苏联引进栽培,现已在20多个省(区)种植。
油莎豆是一种优质、高产和综合利用前景广阔的非粮经济作物。其适应性广、根系发达、分蘖再生力和抗逆性较强;油莎豆耐旱、耐涝、耐贫瘠,且耐盐碱,在沙质土、白浆土、盐碱地、黑土及荒地山坡等低、中、高肥力的土地上均可种植,但从高产栽培和便于收获角度出发,最适宜在沙壤土种植。
2.1 食用油
油莎豆富含油脂、淀粉、糖,还含有蛋白质和多种维生素等,主要用于榨油,油莎豆含油率视品种和种植地域的不同有所变化,一般在20%~30%之间,有的高达36%。其脂肪含量20%~30%,有的高达38%。油莎豆油富含不饱和脂肪酸,达80%以上,其中,油酸含量65%,亚油酸含量15%,是优质的食用油。其油色清澈微红,浓香无异味,可作精美菜肴的调料油,而且油莎豆油脂是不干性油,其抗氧化性高于大豆油、菜籽油、花生油等。是当今较有发展前途的新型油料作物之一。目前,国内市场上食用油莎豆油十分稀少,售价与进口的橄榄油相当,油莎豆作为保健食用油的市场前景十分广阔。
2.2 生物柴油
能源是国民经济和社会发展以及日常生活中不可缺少的物质基础,生物柴油将成为石化柴油的优良替代品。生物柴油主要由C,H,O三种元素组成,其主要成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和、不饱和脂肪酸同甲醇或乙醇等醇类物质所形成的酯类化合物的混合物。生物柴油在冷滤点、闪点、燃烧功效、芳烃含量、对水源的危害以及生物可降解性等方面优于石化柴油,其它指标与石化柴油相当。因此,用油莎豆生产的生物柴油具备可再生性、优良环保性、生物降解性、良好润滑性、可替代性、安全性等优良特性。研究表明,油莎豆油和柴油以1:1(V/V)或3:1的比例混合,能产生比使用传统燃料更高的十六烷值和更好的发动机性能。且掺合适量油莎豆油能改善发动机的润滑性能,减轻机件磨损。
现在,欧美国家生产生物柴油主要以大豆油、菜籽油为主,这需要消耗大豆的粮油作物,但有数据显示,中国自1996年起,开始进口大豆,仅2010年进口数量已突破5480万吨,国产大豆只有1400万吨左右,仅占消费量的25%。因此,我国油料作物的生产现状不可能有足够的原料供生物柴油生产使用。可见,油莎豆作为优良的非粮生物柴油原料,应用前景广阔。
2.3 功能食品
油莎豆块茎性辛、甘、温、有疏肝行气、健脾和健胃功效,主治肝郁气滞所致的胁痛、胸闷;脾胃气滞所致的脘腹胀满、胃痛纳呆、脾虚食少、食积停滞、消化不良等症。
2.4 风味食品
油莎豆可加工成水煮油莎豆、五香油莎豆、椒盐油莎豆、多味油莎豆和怪味油莎豆,是一种具有地方特色的新颖的休闲食品。国内目前广西桂邦公司已开发出油莎豆的饮料,而国外早有企业用油莎豆生产出可乐型饮料和奶粉等婴幼儿、老年保健食品。
2.5 油莎豆粕
油莎豆榨油后的饼粕含有淀粉、糖等营养物质。通过一定的物理、化学和生物手段,可提取淀粉、糖等物质作为食品加工原料使用。
油莎豆出糖率20%~30%,每50公斤豆饼可制出35度饴糖25公斤左右,而且糖质较好。油莎豆饼或熬糖后的糖渣可用来酿酒,出酒率32%。每百公斤豆饼可酿出40~50度白酒14~16公斤或35度双料酒60公斤。
2.6 绿色饲料
油莎豆分蘖多,地上草高达1m、无茎秆、叶细长,叶片平均长67cm,宽0.5cm,亩产鲜草3000kg。茎叶营养丰富,含粗脂肪7.6%~8.9%、糖10.6%、粗蛋白9.8%和粗纤维19.3%,可直接或打浆后饲养牛、羊、兔等食草动物;干草可打成粉状调配混合饲料,饲养鸡、鸭、鹅等家禽,降低饲料成本。油莎豆榨油后的饼粕,熬糖、酿酒之后的糖渣都是喂养畜禽的优质饲料。
3.1 小面积试种
广西冬短夏长,光照充足,热量丰富,非常有利于油莎豆的生长。2007年,我们开始从湖南省引种油莎豆,在钦州市钦北区小董镇榃楼村小河冲积带同一区域内的沙质旱地选了五个地块共15亩进行试种。当年4月16日种植,全生育期138天,于8月31日收获。具体见表1。
从试种情况来看,油莎豆引到广西后生长发育良好,亩产都在600Kg以上,最高亩产1050公斤。
3.2 品种比较
试种后我们发现这些油莎豆品种混杂严重,纯度低,因此,我们对从湖南和河南引进的品种进行提纯,获得湘油莎选1号和豫油莎选1号。同时与从其它地方引进的品种进行产量比较,结果见表2。
表2 油莎豆品种比较(鲜果重)
由表2结果看出,引种的油莎豆在广西的产量与引种地产量大体相当,但经提纯后增产明显。
3.3 油莎豆品质分析
2008年,我们种植的油莎豆进行脂肪含量、蛋白质量和淀粉含量的测定,结果见表3。
表3 油莎豆品质分析表
4.1 选地整地
4.1.1 种植基地的选择
油莎豆对土壤要求不严,适应性强,红、黄、沙壤土均可种植。由于油莎豆根系发达,块茎生长在地下,要获得高产,减少收获用工,栽培上就要选通透的沙质土或沙壤土种植,尽量不选积涝地块,选平坦及排灌良好的地块,这样才有利于块茎形成,又便于机械化作业和收获。在不与人争粮的前提下,以选择熟地为主,多年不耕的丢荒地块,须除杂草、翻耕和有机改造。水田不宜种植油莎豆。
4.1.2 种植基地的设施规划
种植油莎豆的农业设施要求不高,只需满足排灌要求即可。如距水源较远则挖机井备用。为方便油莎豆即收即洗即晒,需在基地近水源处建一条清洗流水线,该流水线由清洗机(用小型沙浆机改造)、输送带、过滤池、水道和沉淀池构成,为半自动流水线。不须专用晒场,只需备好彩条布铺在收获后的地块上就可满足油莎豆晾晒要求。仓储建设可根据种植面积确定,如不需自留种可进加工厂,对仓储要求不高。其它设施根据基地性质合理规划即可。
4.1.3 精细整地
油莎豆的根系发达,多分布在直径40 cm左右的范围内,块茎则分布在距地表10 cm左右、直径30 cm左右的范围内。所以播前应耙平地,深度20~30 cm左右,以利于块茎形成。如翻得过深,则加深块茎形成部位,落果率高, 收获困难。耙后要及时起垄镇压,以利于保墒保苗。种植油莎豆整地要求做到,平整,疏松,细碎,湿润,起畦或起垄,畦宽不宜太大,沟宽20cm,沟深30cm,排水要好,如在播种时渍水,会严重影响出苗。
4.1.4 施足基肥
油莎豆一般种植在沙质土壤,保水保肥能力差,施用化肥时很容易流失,为使油莎豆获得高产稳产,结合深耕整地,施足基肥,以有机肥、农家肥和缓释肥料为主。一般在整地时亩施有机肥1500~2000公斤,并可加施30公斤复合肥做基肥,底肥要足。
4.2 种子处理
4.2.1 精选种子
油莎豆种子尽量选用上年收获的新种子,精选果大、饱满、无虫无损的种子,要选除小粒、破粒与虫粒。浸种催芽前晒1~2天,以提高发芽力和发芽势。
4.2.2 浸种与催芽
油莎豆的块茎大小不均,种皮较坚实,播种后吸水时间较长。因此,往往出苗慢而不齐,且缺苗率高,严重影响产量。为早出苗、保全苗,播种前须选种和浸种催芽。因此,春播时最好浸种催芽,浸种时用30~40℃的温水浸种1~2天,每天换水1~2次,以免变酸霉烂,影响发芽。种子充分吸水后可进行催芽,待种子露白后即可播种。夏播时可不催芽。
4.3 适时播种,合理密植
油莎豆全生育期120天左右,其块茎发芽适宜温度为20℃,当气温稳定在12℃以上时可播种。但7月中旬后播种对产量影响较大;在广西的桂东、桂南和桂西地区,春播须在2月中旬至3月上旬,秋播须在上季作物收后抢墒播种,最迟在 6月上旬、7月初结束播种,以免影响产量及含油量。
播种方法可采用育苗移栽,分株移栽,直接播种等方法。广西属南方地区,气温较高,可以直接播种。直接播种省时、省工,适宜推广,穴播、条播均可。
油莎豆的分蘖能力很强,要适当控制油莎豆分蘖,促使块茎成熟饱满一致,减少落果率,提高单产。在肥力较好的沙土地上每亩留苗1.2~1.6万株比较合适。
油莎豆播种可采取穴播点播方法,行距40~50cm,株距30 cm,播深4~5cm, 每穴播2~3粒种子,每亩大约1.2~1.6万株基本苗。
4.4 田间管理
4.4.1 病虫害防治
油莎豆生长期间,常受到地下害虫的危害。危害油莎豆的地下害虫主要有蛴螬、地老虎、金龟子、蝼蛄等,常咬食幼茎基部,造成缺苗断垄。
播种前,可用50%辛硫磷乳油加适量水,或40%甲基异柳磷乳油600~800倍液灌根防治,拌种防治地下害虫,用药量为种子重量的0.1%~0.2%。
4.4.2 查苗补缺
油莎豆出苗后,要查苗补缺,确保齐苗,这是高产稳产的基础。油莎豆出苗后10天,未出苗的可补种;或者选择阴天从苗多的穴中移苗补栽,补栽后淋定根水,保证移苗成活。
4.4.3 适时中耕除草
油莎豆苗期生长较慢,易受杂草为害,要及时中耕除草,以疏松土壤,提高地温,铲除杂草,利于根系生长、促进分蘖和块茎膨大。由于油莎豆的根系比较浅,中耕时要浅耕,防止伤根。
4.4.4 科学施肥
油莎豆生育前期,以营养生长和分蘖为主,需要较多的氮素营养,应以施氮肥为主。选择阴天或傍晚,每次用稀人畜粪尿,或用尿素15~20kg兑水200kg 泼施,或大雨来临前撒施。
在生长中后期,油莎豆是结果和果实膨大的重要时期,对磷、钾肥需要量较大, 施磷、钾肥, 增产效果显著。
4.4.5 合理灌溉
油莎豆抗旱力较强,但在整个生长期内需保持土壤湿润,特别是在分蘖期和果实膨大期,如果此时缺水则分蘖少、果少、果小、产量低。在分蘖期和果实膨大期,遇天旱时,应浇水灌溉,以土壤湿润为度。
4.4.6 控苗促果
油莎豆茎叶生长极为旺盛,土地肥沃,氮肥施用过多或过晚,特别是在广西夏季高温多雨气候条件下,极容易导致徒长,严重影响产量,应注意控制茎叶过分生长。
(1)刈割控苗
在油莎豆生长期间,若地上苗茎生长过度旺盛,可以刈割控苗,以抑制生长。整个生育期中刈2~3次为宜(可轮流分批割),在晴天下午割为好,割苗时以全草高度的1/3~1/2,切忌像割韭菜一样贴地割。刈割的油莎豆茎叶,是良好的畜禽青饲料,也是果园改土的好肥源。
(2)多效唑控苗
在生长中后期,为促进结果及茎果膨大,可在株高达40~50cm时常量喷施矮壮素,以控制茎叶生长,促进果实膨大和干物质积累。
生长中后期,视苗长势按常规用量,喷施多效唑1~2次,以壮大果实,提高产量。
4.5 适时收获
油莎豆如收获过早,单株结豆少,产量低,品质差。如收获过晚,会引来害虫,造成减产,含油量也逐渐降低。
油莎豆草叶变黄后,地下籽实绝大多数已变硬,即可收获。如用于榨油,应将鲜果用清水冲洗泥土后,剔除杂质,晒干备用。当水分降到12%以下时入库贮藏,保持通风透气。
油莎豆原产非洲,我国油莎豆的种质资源较少,这给油莎豆育种工作带来了不少困难。油莎豆以地下膨大的块茎无性繁殖,品种混杂退化现象比较严重。目前,我国推广种植的油莎豆品种较少,且大多数品种都比较混杂,粒型大小不一,使油莎豆的商品性大大降低。
5.1 油莎豆的育种目标
5.1.1 高产
油莎豆一般亩产800kg,丰产地块1200 kg~1500 kg。油莎豆的丰产性直接影响生产效益,高产稳产的品种才会有广阔的应用前景。
5.1.2 高油
油莎豆的含油量从20%到30%不等,高的可达38%。以油用为目的的油莎豆品种,含油量一定要高,有利于加工利用。
5.1.3 适应性广
我国地域差异、环境气候差异也较大,一个好的油莎豆品种需要具有较好的适应性,适宜在不同地区推广种植。
5.1.4 抗旱耐逆性强
油莎豆大都种植在旱地、沙地或盐碱地,油莎豆品种需要有较强的抗旱耐盐碱能力。
5.2 油莎豆的良种繁育
良种繁育是油莎豆生产中的一个生要环节,是品种选育的继续和品种推广的准备。通过良种繁育,大量生产油莎豆新种子,可迅速扩大油莎豆的种植面积。正确地进行良种繁育,保持品种的纯度和生产性能,可使优良品种较长时期地用于生产。同一品种的更新种子比旧种子有时可提高产量10%以上。若不注重良种繁育工作,优良的品种更新的速度就慢,已推广的品种也会迅速退化、变劣,就不能发挥优良品种应有的作用。
5.3 油莎豆的提纯复壮
油莎豆在生产过程中,会出现品种混杂,降低纯度,种性发生变化,致使失去品种原有的形态特征,抗逆性和适应性减退,产量下降和品质劣化等现象,严重影响品种的产量和品质。品种混杂的根本原因是缺乏完善的良种繁育制度,致使出现机械混杂,生物学混杂等。
品种的防杂保纯和防止退化是一个复杂的问题,技术性强,时间连续长,涉及良种繁育的各环节。为此,做好油莎豆的提纯复壮工作,必须建立一支良种繁育工作队伍,使每个承担繁育任务的人员,熟练地掌握操作技术。在技术上要做到:
①建立严格的种子繁育规则,防止人为机械混杂。这是油莎豆提纯复壮的一个重要环节,为此,要合理安排繁殖田的轮作;注意种子接收发放手续;注意收、运、脱、晒、藏等操作。
②采取隔离措施,严防生物学混杂。
③进行除杂去劣和选择。对出现的杂株和劣株,要坚决淘汰。进行选择是有效的育种繁育方法,可使品种保持高纯度,但须掌握品种的特点,并具有一定的育种知识,以便进行正确地选择。
④用原种定期更新繁殖区的普通种子。繁育纯度高和质量好的原种,每隔3~4年,将繁殖区使用的种子进行更新,是防止混杂退化和长期保持品种纯度和种性的一项重要措施。
6.1 实施企业带动战略
在我国,油莎豆是小作物,各地政府都不会有大的投入,油莎豆产业化要以企业为龙头,实施企业带动战略就能解决产销脱节的问题,解决小生产与大市场的矛盾。
6.2 加强栽培技术研究
油莎豆的产量和含油量因地域不同差异较大,除受环境因素影响外,很大程度上受栽培水平制约。对如何夺取高产,提高品质,还需进一步深入研究。今后,应加强栽培技术研究,提高产量和含油量,达到提高经济效益的目的。
6.3 推广机械化收获
采收油莎豆的人工用工量大,须田间作业,收获成本非常高。因此,必须研发和利用机械采收,以降低劳动强度和生产成本,提高生产效益。
6.4 注意生物的安全性
油莎豆的块茎小,难收干净,遗留的块茎和基发速度快,在南方温暖的气候条件下,收获后残留年自然生长就可长成一片厚厚的草甸。目前广西田司已开发出广谱性农田除草剂“田园-蔗益”可杀下块茎外, 市面上的其他灭生性除草剂,如草甘膦将其杀死。故在生产过程中,要注意生物安全,以害。
6.5 根据广西土地特点,创新产业化推广模式
广西除沿海地区和部分冲积平原外,各农户沙块面积小且不平整和田埂不可毁坏。因此在广西种无法用大型机械连片耕作。由于种植油莎豆的 70%获时的人工费,我们采取整村沙质地租赁返包农户式。这种“租地反包模式”为我们成功解决了三大一是保证种植用地,租下土地农户就不能随意改变二是把人工费转由农户承担,减少企业资金和雇工是保证规范化种植,农户自家打理,更能保证实现
广西的东南及西南部沿江荒滩及砂质低产土富。据初步调查,分布于钦州、北海、防城港、南玉林、崇左等七个市的江河冲积沙质土有100多万莎豆,而沿海未充分利用的盐碱地和沙质地就达 2亩。这些土地可用于发展油莎豆等非粮能源油料作在广西种植油莎豆并不缺土地。同时,广西与东盟24℃以上的国家,如越南、柬埔寨、缅甸等国,利贸区平台合作发展油莎豆前景广阔。
6.6 加速生物质能源的开发利用
油莎豆全身都是宝。如果仅用作榨油,是一种鳞茎的萌的块茎经3园生化公除油莎豆地等均无法免形成草
质地的地植油莎豆成本是收种植的模推广难题:种植品种;压力;三亩亩高产。地资源丰宁、贵港、亩适种油000多万物。因此,年均气温用东盟自
极大的浪费,更重要的是效益很低。
目前油莎豆利用的最大亮点是作为作为非粮生物柴油的原料,是国家扶持的重点方向,应该抓住当前的大好时机,加大投入,尽快研发油莎豆的高效榨油工艺,研究油莎豆的生物柴油加工工艺。同时,开展综合利用,以达到综合利用和提高效益的目的。
[1] 危文亮,金梦阳.42份非木本油料植物资源的能源利用潜力评价[J].中国油脂,2008,33(5):73-76.
[2] 黄春荣,梁文章,孙祖东.非粮生物质能源植物“油莎豆”的产业化前景及对策[J].大众科技,2011,5:147-149.
[3] 瞿萍梅,程治英,龙春林,苏明华,杨德.生物柴油植物“油莎豆”的发展前景[J].可再生能源,2008,26(1):106-109.
[4] 黄春荣,梁文章,孙祖东.油莎豆的引种试种初报[J].大众科技,2011,4:144,149.
[5] 王立锋.油莎豆的应用与高产栽培技术[J].特种经济动植物,2001,8:20.
[6] 谢年保,黄明星,陈欣,万晓菊,黄丽霞.油莎豆栽培技术及产业化开发[J].作物研究,2005,19(2):132-133.
[7] 刘宗瑞,金贞淑,周晓军,边沿江,白武梅.油莎豆中蛋白质、脂肪和糖的提取及测定[J].内蒙古民族师院学报(自然科学版),1998,13(1):62-65.
[8] 瞿萍梅,程治英,龙春林,苏明华,杨德.油莎豆资源的综合开发利用[J].中国油脂,2007-09-20.
[9] 积极推广油莎豆[J].农业科技通讯,1975-02-15.
[10] 李华,陈源娥.良种保纯关键技术要点[J].中国农技推广,2007-07-25.
Yousha-beans introduction and production development strategy
In this paper,combined with projects research and practical results of yousha-bean,the main uses and characteristics of youshabean, efficacy of introduction and trial planting, cultivation techniques measures, breeding strategies,etc.were introduced,so as to Provide a p ractical basis for further comprehensive development and utilization of yousha-bean.
yousha-bean;Introduction and trial planting; Cultivation techniques; Breeding strategies; Development and utilization of industrialization
S529
A
1008-1151(2012)06-0178-04
2012-04-23
广西科技计划项目(桂科攻0992021~5)
黄春荣(1963-),男,供职于中国科技开发院广西分院,从事科技项目评估、监理等工作。