油料牡丹栽培和籽油加工研究进展

常雪 盛寅生 张俊杰 任爱芝 赵培宝 李多川

摘要油料牡丹是我国特有的一种新型的木本油料作物，适应性广、出油率高、油质优，籽油富含不饱和脂肪酸，特别是α-亚麻酸，并且其根可入药，花既具有观赏性，亦可制作花茶，也具有较高药用价值。本文综述了油料牡丹的经济价值、籽油制备工艺、品种、种苗繁殖和栽培技术、病虫害综合防治等方面的研究进展，分析了油料牡丹生产和研究过程存在的主要问题，展望了牡丹产业发展前景，以为油料牡丹产业化发展提供理论指导和技术支撑。

关键词油料牡丹;繁殖技术;提取工艺;病虫害

中图分类号S565.9文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）01-0013-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.005

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

基金项目山东省科技发展计划（2014GNC110020）;山东省微生物重点实验室开放课题（SDKL2017015）。

作者简介常雪（1987—），女，山东冠县人，工程师，硕士，从事林业资源和病虫害防治研究。*通信作者，副教授，博士，从事植物病理学研究。

收稿日期2018-09-03

油料牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）属于芍药科（Paeonia ceae）芍药属（Paeonia），是对牡丹组中结实能力强，能够用来生产种籽、加工食用籽油品种（或品系）的统称[1]，通常产籽出油率为 27%～33%，为我国所特有[2-3]。2011年3月22日牡丹籽油获得新资源食品批准[4]，这意味着牡丹籽油可进入商业化生产和销售。牡丹籽油不饱和脂肪酸含量高达92%，尤其人体所必需的多元不饱和脂肪酸α-亚麻酸含量高达42%以上[5]，该脂肪酸具有保护心血管及神经元、抗氧化、骨质疏松、炎症和癌症的功效 [6]，同时牡丹花可制作花茶、饮料等，根（丹皮）可以入药，油料牡丹全身是宝，随着籽油批准为可食用油，油料牡丹产业得到快速发展[7]。

1油料牡丹的应用价值

1.1油料牡丹的经济价值

衡量食用油质量好坏的重要指标是α-亚麻酸等不饱和脂肪酸的含量。研究表明，牡丹油中不饱和脂肪酸含量高于90%[4]，显著高于市场上主要销售种类中的橄榄油、大豆油、花生油等。特别是α-亚麻酸含量高于40%，该不饱和脂肪酸是一种人体必需脂肪酸，但是人体不能自我合成[8]。它是人体脑细胞和组织细胞的重要组成成分，能够保护心血管、神经元，具有抗氧化、骨质疏松、炎症和癌症的功效[5] 。老年人缺乏α-亚麻酸易导致高血压、心脑血管疾病和老年痴呆症[9]。牡丹籽油还具有抗衰老[10-12]、降血脂[13-14]、降血糖[14-15]、保护肝损伤[13，16-17]等功能，可见，牡丹籽油是一种品质非常优良的高端食用油。同时据高婷婷[18]、杨鹿等[19]研究发现，因牡丹籽油抗氧化性强，更耐储存;牡丹籽油因具有防晒作用[10，20]，还可用于化妆品的生产，极大地提高了其经济价值。油料牡丹的产量和出油率也高于花生、大豆、油茶等油料作物（表1）。

除了牡丹籽有很高的经济价值外，油料牡丹的根（丹皮）和花均是传统的中药材，也可增加牡丹种植的经济效益。牡丹根中医上俗称丹皮，可清热凉血，活血散癖，对热病发斑、吐血、痈疡肿毒等疾病有功效[21]。牡丹花中含有紫云英苷、芍药花苷、没食子酸、丹皮酚等成分，可清热解毒 、降低血压及抗肿瘤，主治血中伏火等[22-23]，油料牡丹的花可加工成花茶[24]、饮料[24-25]、果酒[26-28]、花酱、糕点[29]等。开花季节可进行观花旅游，带动第三产业发展。可见，油料牡丹全身是宝，油料牡丹产业具有极大的开发前景。

1.2生态价值

油料牡丹是我国独有的多年生乡土小灌木。栽植成活以后，可以30～40年不换茬，牡丹栽培可节省大量人力、物力和财力。牡丹产籽寿命相当长，一般为 30～40 年，有的甚至高达 60 年，可谓种植一次，就能收获一辈子，是名副其实的“铁杆庄稼”，而且油料牡丹适应范围广，耐干旱、瘠薄、盐碱，耐阴，抗寒能力强，对土地的选择性不高，可以做到不与粮争地，不与民争粮。油料牡丹具有发达的须根，对防止水土流失具有重要作用，因此大力发展油料牡丹也具有良好的生态价值[30]。

2油料牡丹籽油提取工艺

牡丹籽油的提取方法多样，各有优缺点。传统压榨方法较为简便实用，但需要进行特别除臭工序;超临界CO2萃取法出油率最高，可以考虑作为牡丹籽油提取工艺的首选;亚临界技术具有能耗低、效率高、成本低、可以工业化大规模生产等优点，可以在较低温度下进行，能最大限度地保护油料中热敏性成分不被破坏，因此亚临界技术在牡丹籽油分离提取中具有极大的发展潜力[31-38]。另外，牡丹籽油提取方法还包括超声辅助提取法[39-40]、水代法[41-42]、索氏提取法[43-44]等新兴工艺。在牡丹籽油的精炼方面，采用活性白土进行二次脱色能够降低过氧化物和磷脂的含量，效果较好[45-46]。

3油料牡丹的品种与分布

结籽量大、出油率高、适应性广和生长势强是油料牡丹品种的主要选育指标，同时要单瓣花或重瓣化程度低。目前，我国油料牡丹主要栽培和推广品种是“凤丹”和“紫斑”两大品系。“凤丹”牡丹主要产于安徽亳州、铜陵一带，常见品种包括凤丹白、凤丹粉和凤丹紫等 10 余个品种。凤丹系列品种具有抗逆性强、适应性广的特点[47]，适合全国20多个省市种植，是目前山东、河南、安徽、四川等省的主要推广品种。 “紫斑”牡丹，主要分布于甘肃中部、陕西秦岭中段以西和四川北部等北方半干旱地區，具有较强的耐寒性和耐旱性，据陈德忠[48]记载共有30多个品种，可重点在西北地区推广。

4油料牡丹的繁殖

油料牡丹种苗繁育要以早结籽、多产油为主要目的，尽量增加繁殖系数、培育壮苗，促进植株提早结实[49]。目前生产上主要采用有性繁殖的方式，即播种繁殖、有性繁殖的牡丹对季节的依赖性强，结籽周期也较长，需要5～6年才开花结籽，且种子繁殖后代分化较大，难以保持种性稳定遗传，因此探索油料牡丹高效无性繁殖技术尤为重要[50-51]。油料牡丹无性繁殖技术主要包括分株、扦插、嫁接和组培技术等。分株和嫁接是油料牡丹常用无性繁殖方法，但是繁殖系数低，规模化生产比较困难;以组织培养为基础的无性快繁技术还不成熟，正在探索研究中，一旦完整的技术体系建立起来将具有广阔的应用前景。

4.1有性繁殖技术（播种繁殖）

4.1.1采种。

油料牡丹种子从8月下旬开始陆续成熟，宜根据成熟程度分期分批采收，不可过早或过晚。实践证明，当牡丹种子成熟度为80%时采集，其种子萌发率最高[52]。一般以种皮呈红棕色或黄绿色，外果皮呈蟹黄色时采收为最佳。种子采收过早常因含水量高而霉烂或干瘪;采收过晚，种皮会转为黑色，种皮变厚，质地坚硬，出苗困难[53]。种子采收后不能曝晒，要放在阴凉处堆放，每隔几天翻动1次，直至果皮开裂散出种子[54]。

4.1.2种子播前处理。

由于油料牡丹种子具有休眠特性，当年采收的种子需要一定时间的后熟，必须人为采用理化因素处理，以打破种子休眠[55]，包括低温、赤霉素浸种、温汤浸种等。有学者采用低温结合赤霉素处理可有效提高种子发芽率[56-58]。播种前，需用50 ℃ 的温水浸种 3～5 d，浸好后捞出沥干，用多种灵拌种待播，以减轻病害发生。进行催芽的应在1/3露白时及时播种，不宜太晚。

4.1.3播种。

油料牡丹应在8 月下旬至 9 月下旬播种最为适宜，播种过晚出苗慢，不整齐;播种过早，苗木过早长出地面，早春易受冻害[52]。如不能及时播种，种子可用湿沙埋藏法处理。一般采用条播，宽窄行为好，窄行距20～30 cm，宽行距40 cm，株距 3～5 cm，深度5～6 cm，播后稍鎮压踏实，小水浇一遍透水，然后喷一遍牡丹专用地面处理除草剂，年前要保持地面见干见湿，10月下旬可覆盖地膜，以防旱保墒及提高地温，播种量为750～1 125 kg/hm2[59-60]。

4.1.4除草。

牡丹长势慢，且有夏季休眠特性，夏秋季杂草竞争强，要搞好除草。春天可通过喷施牡丹专用土壤除草剂，控制杂草生长;夏秋季主要采取人工除草。

4.2无性繁殖技术

4.2.1分株繁殖。

油料牡丹为丛生状灌木，萌蘖力较强。所谓分株繁殖就是利用牡丹分蘖力强的特性将大株牡丹分成多个小株，然后每株单独培养成1棵新的植株。分株繁殖方法为首先在距根较远处将植株挖起，适当晾晒，待植株根部失水变软后用锋利刀片劈开根部，注意不能伤着根芽，然后利用1 000倍多菌灵对伤口进行消毒处理后定植[61]，分株繁殖不能在春季开展，最佳时间是在秋分和寒露之间，易于生根成活。

4.2.2嫁接繁殖。

嫁接是植物最重要的无性繁殖方法，可以提早结实和保持品种遗传特性，也能够实现植物苗木快速而高效地繁殖。油料牡丹的嫁接方法包括根接、枝接和芽接[59]，以根接成活率最高。嫁接时间以9月7—23日最为适宜，在嫁接时最适宜的气温为20～25 ℃，湿度大有利于成活和生根[61-62]。砧木可选用牡丹根[63-64]或者芍药[65]，接穗选择当年生健壮枝芽，现剪现用[66]，嫁接后要及时去除根砧上发出的根蘖，以防根蘖与接穗新芽竞争营养[67]。

4.2.3扦插繁殖。

牡丹扦插成活率较低，在实际生产上使用不多[68]。刘文兰等[69]研究发现9—11 月是紫斑牡丹扦插的最佳季节，温度和湿度是影响插条成活率的主要条件，同时采用 800～1 000 mg/L 的 IBA 处理插条能提高其扦插成活率;史倩倩等[70]研究发现扦插基质会影响扦插成活率，通过对比发现采用珍珠岩纯基质扦插成活率最高，插穗采用 500 mg/L生根粉1 号浸泡 30 min，扦插成活率最高。

47卷1期常 雪等油料牡丹栽培和籽油加工研究进展

4.2.4组织培养。

组织培养是植物快速繁殖的最有效手段之一，多个实验室开展了油料牡丹组培技术研究，主要围绕外植体诱导愈伤组织、生长调节激素的选用、培养基的优化开展研究。油料牡丹组织培养中常用的外植体为鳞芽[71-72]、胚[73-74]、顶芽[75]、叶柄[76]和茎段[77]等;外植体灭菌可以选用升汞[74]、C2H5OH、高锰酸钾[78]和次氯酸钠[73];常用培养基为 MS培养基[79];植物生长调节剂通常选用细胞分裂素+2，4-D或 萘乙酸。虽然油料牡丹的组织培养研究取得了显著成绩，但多数还只停留在实验室研究阶段，还未形成成熟的技术体系，在牡丹苗木繁育实践中应用还不多，可能与目前牡丹推广力度较小有关，牡丹组培的社会需求和经济效益较小。

5病虫害综合防治

调查发现，油料牡丹常出现的病害有根部立枯病、根腐病和白绢病，叶部红斑病、炭疽病 、锈病和轮纹斑点病等[80-82]，对于其发生规律和防治技术还缺乏研究，我们调查了鲁西北油料牡丹病害危害情况，发现在油料牡丹上主要有尖镰孢引起的根部病害和由炭疽菌、链格孢引起的叶部病害较为严重，并开展了木霉菌防治牡丹病害的研究，为生产绿色高端食用油提供技术支持。牡丹常见虫害有地下害虫、剌蛾类等，目前牡丹病虫害防治多采用化学防治，随着牡丹油的开发应用，牡丹用药应该控制，为此，有效地开展生物防治是保障牡丹种子产量、延长植株寿命和确保牡丹油安全的重要举措。

6栽培技术

牡丹为多年生灌木，一次栽种，多年收益。牡丹前期生长慢，除草等环节伤苗严重，栽植密度需适当加大，一般栽植5.25万株/hm2，宽窄行栽植。定植可选用2～3年生大苗，促早封垄，减少除草等前期管理投入。牡丹定植时间为8—9月，栽植后浇一遍透水，10 d后浇第二水，封冻前再浇一次水，能确保幼苗成活率。牡丹耐阴，林下栽植能改善牡丹后期长势，防止高温季节对休眠期牡丹的伤害。据山东东阿县试验示范基地试验，推行核桃-牡丹、杨树-牡丹立体栽培的地块牡丹长势良好。

7结语

油料牡丹作为一种新兴的木本油料作物，具有广阔的开发和应用前景，对于改善油料品质、确保国家粮油安全具有重要意义。但是由于牡丹籽油产业是一种新兴产业，其相关基础理论研究和生产加工技术不成熟，还有许多亟待解决的问题。例如牡丹高产品种缺乏，值得大力开展优良品种选育工作;高效快速无性繁育技术还不成熟，包括组培、嫁接等都需要进一步研究;牡丹田杂草防除和病虫害绿色防控技术体系需要建立;牡丹籽油提取和加工技术需要改进等。这是下一步牡丹产业发展需要克服的理论和技术问题，解决的好能推动油料牡丹产业快速发展，解决不好则会成为制约牡丹产业发展的瓶颈。

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