油莎豆的研究现状及展望

黄明华，王学华，庞震宇

(湖南农业大学农学院，湖南 长沙410128)

油莎豆属莎草科莎草属的多年生草本植物，通常被称为油莎草、人参果、人参豆、铁荸荠、地下核桃、地下板栗等［1］。它原产于非洲，有着非常悠久的栽培历史。科学家曾在距今四五千年前的埃及古墓中发现了油莎豆的块茎。公元初期，它被阿拉伯人带入欧洲，并随着时间的推移传遍了热带、亚热带和温带的多个国家和地区［2，3］。油莎豆在我国已有60余年的历史。据相关资料记载，我国曾于1952年从前苏联将油莎豆作为一年生草本植物引进栽培［4～10］，又于1960 年从保加利亚重新引进，现已推广到全国大部分省区。

1 油莎豆的生物学特性

1.1 抗逆性强，适应多种类型土壤

油莎豆原产非洲，是一种热带植物，但经过数千年的人工选择和自然选择，它不仅适应了亚热带和温带的气候环境，甚至在某些寒带地区也能正常生长。它最理想的生长温度是20～30℃，在此温度范围内，其块茎能够迅速发芽。油莎豆比较耐旱，其早期中期不能缺水，但在生育后期，极强的分蘖能力使得枝叶繁茂，能大面积覆盖土壤，减少土壤水分蒸发［11］。油莎豆主要以块茎进行无性繁殖［12］，其块茎营养丰富，前期生长势极强，少有病害［13］。

油莎豆在各种土质，各种肥力的土壤中都能种植，包括稻田、沙质土、盐碱地、荒山坡地等，其中最适宜栽培油莎豆的是沙壤土，原因有三:一是便于块茎收获，二是能够高产，三是因油莎豆是须根系作物，有利于根系生长及地下茎与块茎的形成发育。

1.2 播种期长，生长周期短

油莎豆株高一般在80～140 cm，全生育期110～130 d，叶片狭窄细长。4月至7月均可播种，一年可以生产两季。油莎豆不是通常意义上的“果实”，而是地下茎上的块茎，每株产块茎40～260个，每个块茎重0.5～2.5 g，每千克大约有1 600～2 600个块茎，产量一般达到12 000 kg/hm2，丰产地高产时能达到18 000 kg/hm2。

1.3 可分为小粒型和大粒型

小粒型油莎豆又叫普通油莎豆，其块茎较小，分蘖能力强，植株丛生状生长，植株相对较为矮小，叶片狭长，含油量较高，一般为25% ～35%。大粒型油莎豆是朝鲜科学院培育的新品种，块茎较大，但分蘖少，株丛较为疏散，植株较为高大，叶片宽9～12 mm。大粒型油莎豆含油率较低(比小粒型低5% ～15%)。

2 油莎豆的用途

2.1 保健食用油

油莎豆在我国作为一年生栽培植物，因其产量是目前油料作物中最高的，所以被世界各国农业专家称为“油料之王”［14］。油莎豆以块茎繁殖为主，产量高，含油量高，出油率高且环境适应能力极强［15～17］。油 莎 豆 的 出 油 率 可 达 到 32.5% ～38.7%。油莎豆中还含有其他多种有效成分，如氨基酸、多肽、蛋白质、挥发油、酚类、有机酸、生物碱、萜类、蒽醌、甾类，不含内酯、香豆素、皂苷、强心苷、黄酮［18］。油莎豆油主要成分与普通食用油一样，清亮透明，味香醇厚，品质比菜籽油优良，营养价值可与花生油相媲美，对心血管病、机体代谢紊乱以及高血脂等疾病具有一定的防治功效，是一种比较适用于老年人的保健食用油［19］。

2.2 保健医药

油莎豆油80%的成分是油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸。亚油酸属于人体所需要的必需脂肪酸，还是合成前列腺素的主要物质，它能促进生长发育，调节人体生理机能，预防心血管等疾病，可防治水肿、皮下出血、皮炎、湿疹、脱发等疾病，促进胆固醇正常代谢，提高人体免疫力，同时对新生儿的心脏和大脑发育及组织细胞生长发育有益［20］。

2.3 风味食品

部分地方企业以油莎豆为主体，对其进行深加工，通过制作工艺改进和更新，将油莎豆加工成多味油莎豆、怪味油莎豆、水煮油莎豆、五香油莎豆、椒盐油莎豆，产品新颖独特，适合佐餐和休闲。在保证品质和产量的基础上，规模开发后不仅能成为地方特色食品，还能填补国内市场空白，获取可观的经济效益［21］。

2.4 食品加工原料

通过一定的生物和物理化学工艺，能有效提取榨油后的油莎豆饼中的糖类和淀粉等营养物质。淀粉经化学变性后能衍生数百种衍生物，在各行各业中得到普遍应用，糖类可制成饴糖，作为加工原料应用在食品、果糖、糕点中。通过粉碎、发酵、筛滤、沉淀可提取油莎豆饼中的淀粉，提取率可达60%;通过粉碎、煮料、糖化、浓缩可提取油莎豆饼中的糖类，提取率可达20% ～30%［22］。

2.5 绿肥

油莎豆是很好的绿肥［23］，地上茎叶含灰分约11%、无氨浸出物约8.0%，块茎采收后将茎叶直接埋入地里发酵，可以增强土地肥力。油莎豆须根较多，种植在荒地、沙地、幼林果园，可以疏松土壤、保墒抗旱、抑制杂草、提高果树成活率、防止水土流失等，具有良好的生态效益。

2.6 饲料

油莎豆茎叶营养丰富，是优良的饲料。鲜草可直接供食草动物食用，如牛、羊、马、兔、鹅等;干草磨成粉后可作为饲料的辅助配方，丰富饲料营养成分。油莎豆分蘖多，叶细而长，且无茎秆，叶片长55～75 cm，宽0.3～1.0 cm，每公顷可产鲜草约45 000 kg，可提供500尾鱼或100只兔或10只羊或2头牛的青饲料。油莎豆地上茎叶再生能力强，每季可刈割地上茎叶两次，刈割后20～30 d即可长高达55～65 cm。

3 油莎豆的研究现状

3.1 可与多种作物套种，合理利用土地

西北植物研究所相关研究表明，油莎豆地上茎叶灰分含量约有11%，无氨浸出物含量约有8%。油莎豆茎叶肥地能力强，除了传统的单一种植外，还能与很多作物套作，如茶林、果园、瓜地等，这样既能充分利用土地资源，又能疏松土壤，抑制杂草，提高经济效益［24］。

3.2 油莎豆主要成分

晏小欣等经实验测得油莎豆豆果中含油脂20% ～36%、淀粉20% ～25%、糖分15% ～20%、蛋白质3% ～15%、纤维素4% ～14%、维生素0.08～0.14 mg/g、天然树脂7%;油莎豆的茎叶含粗蛋白7.08%、粗脂肪 2.53%、粗纤维 47.1%、粗灰分10.5%、总糖(以葡萄糖计)7.75%［25］。

3.3 油莎豆油作生物柴油

何元漳等人研究测定了油莎豆油的比重、热值、粘度、碘值等相关性能的参数，并且与菜籽油和大豆油的对应参数进行了比较，结果表明:油莎豆油的黏度较高，不能在柴油机上直接使用，但它与石化柴油按一定比例混合后可在柴油机上使用，且油莎豆油的总体燃烧性能要优于菜籽油和大豆油［16］。

与传统的石化柴油相比，油莎豆油作为生物柴油在燃烧功效、含硫量、含氧量、冷滤点、闪点、芳香烃含量、燃烧耗氧量、对水源的危害以及生物可降解性方面表现更为优越。

研究表明:在柴油中加入适量的油莎豆油能有效改善发动机的润滑性能，并降低相关机械的物理磨损;单柴油和油莎豆油按体积比1∶1或1∶3的比例混合使用时，能获得比单一使用传统燃料更好的发动机性能和更高的十六烷值［26］。

4 展望

油莎豆的块茎，地上部分的茎叶，都有利用价值，引种到我国已经有半个多世纪，但至今仍未得到大面积的种植和应用，一方面是因为油莎豆的种质资源缺乏，难以适用于我国环境的多样性和复杂性，另一方面是种植油莎豆所获得的经济效益尚未达到传统作物的水平，因而很难调动普通大众对油莎豆种植的积极性。未来，油莎豆大面积推广，并要获得良好的效益，需要从以下方面努力:

第一、政府在重视油莎豆相关科研工作的同时，更应加大对油莎豆科研工作的经济支持，只有对科研的大力支持，才能使广大科研工作者和育种家最大限度的发挥聪明才智，通过基因技术和良种改良筛选出适合大面积推广种植的新品种。

第二、根据各地的实际情况，努力摸索符合本地环境的油莎豆栽培技术，包括种子保存、催芽、播种、除杂、杀虫、施肥、化学调控等，使同等条件下的种质资源，通过科学合理的栽培，获得最大限度的产量，为种植者带来可观的经济效益。

第三、农业机械生产企业需加快研发油莎豆机械化种植和收获的相关机械设备，为油莎豆的机械化、规模化种植提供必要的硬件条件。

第四、积极发展油莎豆后期加工技术，特别是在我国禁止将食用油用于生物柴油原料的政策下，提高以油莎豆为原料制生物柴油的生产工艺，降低油莎豆制生物柴油的成本。

近来来，随着科研工作者对油莎豆持续的、多方面的、深层次的研究，油莎豆的新用途不断出现，栽培技术不断更新，产量大、品质优良的品种陆续被培育出来。在全世界人们都在积极寻找传统石化能源替代能源的大环境下，积极探索油莎豆高产栽培技术，努力培育高产优质的新品种，提高以油莎豆为原料制生物柴油的生产工艺，必将带来巨大的经济和环境效益。

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