冯文豪, 冯泽蔚, 魏 琨, 饶 勇
(1.贵州省农作物技术推广总站, 贵阳550001; 2.贵州省农业资源区划研究中心, 贵阳550001;3.贵州省油料研究所, 贵阳550006)
油菜属十字花科(Cruciferae),芸苔属(Brassica),是我国食用植物油的主要来源,菜籽油约占我国食用植物油消费量的35%[1],油菜籽又是人类植物油脂、动物饲料、生物柴油等的重要原料来源[2]。贵州是中国油菜种植大省,2008—2012年平均种植面积和总产量分别居全国油菜种植省份的第6位和第7位。1949—2012年贵州油菜种植面积在18.79万~49.70万hm2之间,2013年突破了50万hm2,达50.67万hm2,油菜种植在全省国民经济和农业产业中占有重要地位[3]。
目前,我国食用植物油年产量约1 000万t,自给率不足40%,食用油市场供求矛盾比石油等产品更加突出,同时,双低油菜油酸含量高,饱和脂肪酸含量低,品质仅次于茶油和橄榄油,营养价值远高于大豆油和棕榈油,因此,在当今越来越注重生活品质、食物安全的时代,菜籽油是食用植物油的首选,发展优质双低油菜生产,不仅能满足人民生活水平不断提高的要求,还对我国食用油供给安全具有重要的实际作用。但是目前油菜生产中,还有一些地方尚未使用双低油菜品种或使用的双低油菜品种中,普遍存在油酸含量偏低、亚麻酸含量偏高的问题。同时由于缺乏相应的种质材料,尤其是低亚麻酸材料,使得油菜脂肪酸组成优化的品质育种进展较为缓慢[4]。相对于加拿大等优质油菜生产国,我国高油酸品种的选育和应用已经滞后。鉴于此,对贵州主要油菜品种进行了出油率、品质及农艺经济性状的初步研究,以期为贵州省乃至全国相同生态区油菜生产及加工提供客观依据。
供试油菜品种有油研817(1)、油科1号(2)、黔油28(3)、黔油22(4)、黔黄油21(5)、宝油517(6)、黔油18(7)、黔油29号(8)、黔油30(9)、油研50(10)等10个,其中油研817、油研50、油科1号、宝油517由贵州省油菜研究所提供,其余品种由贵州省油料研究所提供。为方便试验操作及分析,对各品种进行编号,见括号内数字。试验用肥为:含量45%的复合肥(N、P、K各为15%)、含N 46%的尿素、硼肥等。
试验地设于金沙县岩孔镇东光村,海拔950m,土壤肥力中等,前作水稻。脂肪酸组分分析在贵州省农科院油料所实验室进行。
大田试验采用育苗移栽、大区互比,不设重复,每品种移栽面积333.5m2,所有大区均按照常规方法统一进行管理。
红外光谱法测量脂肪酸等组分。
试验于9月18日播种,10月18日移栽,苗龄31 d,叶龄3.8~4.6叶,移栽规格:行距统一按0.6m,窝距0.28m,每窝移栽2株,折合密度12万株/hm2,基肥施用复合肥 750kg/hm2,硼肥15kg/hm2;10 月10—12日用尿素225kg/hm2兑清粪水追施苗肥并结合中耕培土,1月8—10日用复合肥300kg/hm2追施腊肥,成熟后取样测产,各品种全生育期224~230d。对收获的籽粒用福斯公司近红外光谱仪(Foss,NIRsystem 5000型)完成含油量、芥酸、硫甙等测定,每份材料重复测定3次,取平均值。
由表1可以看出:参试的10个处理全生育期为224~232d,最早成熟的8号品种全生育期为224d,最晚的5号品种全生育期为230d,相差5d,这与范辉等[5]的研究结果有一定差异,可能是由于种植环境和气候差异所致。
由表2可知:参试10个品种中冬前长势较快的是4号品种,薹高达8.72cm;8号品种除薹高位居第2外,平均绿叶数、叶面积等其余性状均优于其它组合;6号品种薹高最低,为2.56。10号品种单株绿叶数最低,为5.52叶,表现最低;单株鲜重以3号品种最高、1号品种最低。从薹高、平均单株绿叶数、叶面积、开盘度、单株和干重等指标综合来看,9号和10号品种的表现最好。
各品种相继成熟后,按五点式取样方法抽取样株对农艺及经济性状进行考察得:株高位居第一的为186cm,最矮为171.2cm;分枝部位最高为92.6cm,最低为58.6cm;一次分枝最多为9.2个,最少为6个;主花序最长为63.6cm,最短为51.2 cm,主花序角果最多达112个,最少为65.8个;单株有效角果最多的3号品种432.4个,最少的10号品种293.8个;角粒数5号品种最高为21.52粒,最低的1号品种为16.6粒;对各品种进行全田实收,折合平均产量最高为3 157.2kg/hm2,最低 为 2 274.3kg/hm2,平 均产 量2 756.1kg/hm2。
从表4可看出,贵州主推品种的10个油菜品种中,棕榈酸的含量为3.89%~4.15%,硬脂酸含量为1.65%~2.44%。饱 和 脂 肪 酸总含 量 为 5.89% ~6.55%,平均6.15%,各品种饱和脂肪酸含量在一个较低的水平。但由于油菜在营养品质方面正面临着新的低饱和脂肪酸大豆品种的挑战,随着人们对脂肪酸去饱和酶基因结构和调控机制的研究深入,国外大豆育种工作者通过基因突变的方法育成了低饱和脂肪酸品种,这些大豆新品系已进入了市场评测,这对油菜提出了新的挑战,必须进一步降低菜籽油中饱和脂肪酸的含量,由此国外提出的目标是:棕榈酸和硬脂肪酸含量从6%~7%降低到3%以下[6];油菜不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸和芥酸,贵州主推10个油菜品种中,油酸含量最高为72.77%,最低为55.77%,平均64.59%;亚油酸最高为20.06%,最低为11.86%,平均17.08%;亚麻酸含量最高为11.62%,最低为10.07%,平均10.98%,变幅不大;芥酸含量最高为3.38%,最低为0.1%,平均为2.31%。油酸是一种重要脂肪酸,它既是食用营养脂肪酸,又是重要的工业用脂肪酸。依照中华人民共和国国家菜籽油标准(GB 1536—2004),一般菜籽油的油酸含量为8.0%~60.0%,低芥酸菜籽油为51.0%~70.0%。贵州省主推油菜品种中油酸含量最高的为黔油22号(72.77%),10个品种平均达到64.59%,油酸品种研究工作取得了很大的成绩,相对较高的油酸品种也得到了很好的普及和推广。
表1 各品种生育期表现
表2 各处理冬前调查结果
表3 农艺、经济性状表现
表4 品质指标检测结果
近年来,油菜高油酸育种随着分子生物学和基因工程技术的发展,特别是油菜中许多参与各种脂肪酸合成的酶基因相继被分离和克隆,分离出了一批油酸含量高达71%~86%的变异材料,培育出了高油酸、低亚麻酸的油菜品种[7-8],因此,优质油菜品质标准也在不断提高。国际上对低芥酸品种的要求是芥酸含量低于1%,中国是芥酸含量低于3%。表4表明:从本次测定结果来看(与审定值存在一定差异),在10个主栽品种中,达到国际标准的低芥酸品种有2、5号和9号品种,仅占30%,达到国家标准的占70%;脂肪酸品质改良是油菜品质改良的最主要内容,在未改良的油菜品种中,芥酸的含量一般在40%左右,高的在50%以上,最高为67%,始于20世纪70年代后期的低芥酸油菜品质育种,使油菜的品质育种得到了很大的改善[8-9];在10个品种中,饼中硫甙含量最高为46.63 μmol/g,最低为23.86μmol/g,平均32.79μmol/g。在本次试验中,9个达到了国家标准(低于45(μmol/g),1个略高于国家标准,可能因为本次试验样品处理的原因,所有品种硫甙含量均高于品种审定值。从单位面积产油量来看,最高的是8号品种,其次为4、5、6、7、9号和10号品种,稍低的是1、2号和3号品种。
各品种实际收获密度12万株/hm2左右,在试验条件下,各品种生育期为224~232d,产量最低为2 274.30kg/hm2,最 高 为 3 157.20kg/hm2,平 均 为2 756.10kg/hm2。试验过程中由于受冬至前低温的影响,植株生长缓慢,株体均表现弱小,株高较正常年景偏矮,一次分枝数不高,成熟期有不同程度的倒伏;试验结果显示,10个处理最高和最低单产水平差异显著,单产相差882.90kg/hm2,出油率、产量等均与品种审定值之间不完全一致,这可能与品种适应性有关。
随着社会经济不断发展,人们对食品安全问题越来越敏感,对食品质量要求越来越高,为此,贵州提出了油菜优质优价的理念,利用贵州优越的自然环境,通过提升油菜品质从而提高油菜籽销售价格,提高油菜生产比较效益。因此,油菜产量和品质同时提高愈来愈重要。低饱和脂肪酸、高油酸、适量的亚油酸和亚麻酸、低(无)芥酸的油脂具有比较高的氧化稳定性,形成的氧化产物较少,品质优良,市场前景更为广阔,为此各国都提出了品种改良的目标。加拿大提出了食用菜籽油的脂肪酸改良目标:1)降低饱和脂肪酸含量,要求低于4%;2)调整亚油酸和亚麻酸的比例(2∶1);3)进一步提高油酸含量(德国已从61%提高到80.4%)。4)降低亚麻酸含量,使目前双低油菜的亚麻酸含量从10%降至3%~4%。中国油菜界也提出了以下的指标要求:饱和脂肪酸5%~7%、油酸含量67%~75%、亚油酸含量15%~22%、亚麻酸<3%、芥酸<1%、低硫甙葡萄糖苷(菜籽饼含30μmol/g以下,不包括吲哚硫甙)、高蛋白(占种子重的28%以上,或饼粕重的48%以上)[9]。贵州省主要推广的10个油菜品种的饱和脂肪酸总含量为5.89%~6.55%之间,平均6.15%;油酸含量为55.77%~72.77%,平均64.59%;亚油酸为11.86~20.06%之间;亚麻酸含量为10.07~11.62%之间;芥酸含量为2.0%左右;种子蛋白平均24.54%;脂肪为37.94~51.13%,平均43.48%(各指标与审定值有一定差异,供参考)。各指标已经有很大的进步,但和国内国际对优质油菜提出的新标准相比,仍表现出油酸含量偏低,亚麻酸含量过高,芥酸含量还有进一步降低的空间,其他一些指标都还有待提高。
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[6]李爱民,张永泰,惠飞虎.未来油菜品质改良趋势[J].中国种业,2002(1):26-27.
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