周天華,劉玉梅,張利,田福忠,楊衛(wèi)平
(菏澤學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院(牡丹學(xué)院),山東 菏澤 274000)
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)屬芍藥科芍藥屬落葉灌木,在我國的觀賞栽培史已有1 600余年[1],但作為油用植物這種新資源來說,尚屬于新生事物,對于油用牡丹的系統(tǒng)研究也處于起步階段.本文就牡丹籽油的研究現(xiàn)狀、前景以及目前存在的一些問題進(jìn)行了研究.
牡丹籽油是從牡丹的成熟種子中提取的油脂物質(zhì).2011年3月22日,國家衛(wèi)生部《關(guān)于批準(zhǔn)元寶楓籽油和牡丹籽油作為新資源食品的公告》發(fā)布,標(biāo)志著牡丹籽油將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),進(jìn)入人們的生活.對牡丹籽油的大量實驗數(shù)據(jù)表明,牡丹籽油是優(yōu)質(zhì)的木本植物油.我們?nèi)粘J褂玫氖秤糜?,按照其原料基本分為四類:第一類是草本植物油,如大豆油、花生油、芝麻油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油等;第二類是木本植物油,如橄欖油、茶油、棕櫚油、核桃油、葡萄籽油、椰子油等;第三類是陸地動物油,如豬油、牛油、羊油、雞油、鴨油等;第四類是海洋動物油,如鯨油、深海魚油等.由于木本植物油的主要成分是不飽和脂肪酸,其比例達(dá)到總含量90%以上,并且,木本植物油還有一個非常重要的成分——α-亞麻酸.α-亞麻酸是構(gòu)成細(xì)胞膜和生物酶的基礎(chǔ)物質(zhì),是腦細(xì)胞和視網(wǎng)膜的重要成分,對促進(jìn)嬰幼兒大腦發(fā)育和防止老年癡呆起到一定作用,還具有調(diào)節(jié)血脂、抑制血栓性疾病、降低血黏度等功能[2~4],是人體健康必需的一種營養(yǎng)元素.陸生植物中的α-亞麻酸主要存在于核桃油(≥14%)、亞麻籽油(65.4%)和紫蘇籽油(56.14%~64.82%)中,其它植物油中含量一般較低.
從表1中不難看出,牡丹籽油不飽和脂肪酸含量和α-亞麻酸含量在植物油中都是比較高的.因此,有關(guān)專家稱其為“油中的珍品”.牡丹籽出油率為18%~20%,高于大豆(12%~17%),低于花生(40%左右).
由于牡丹籽油是我國特有的木本堅果油,且品質(zhì)優(yōu)良、營養(yǎng)豐富,又兼具保健功能,所以,具有巨大的開發(fā)潛力和廣闊的市場前景.
表1[5~6] 不同植物食用油脂肪酸的構(gòu)成表 %
至2019年6月份為止,全國油用牡丹種植面積約160萬畝,主要分布在山東、河南、甘肅、云南、河北、山西、陜西、安徽、四川等地.牡丹籽年產(chǎn)量24 000萬公斤,牡丹籽油年加工能力2 000萬公斤.
從結(jié)實性狀考慮,發(fā)展油用牡丹應(yīng)選用結(jié)實能力強(qiáng)、種子產(chǎn)量高、出油率高的品種.目前,山東省油用牡丹的品種選擇以鳳丹系列為主.作為油用牡丹的一個種群,其以單瓣型為主,花的雌雄蕊發(fā)育正常,結(jié)實能力強(qiáng),種子出油率高,總不飽和脂肪酸含量在90%以上.
另外,紫斑牡丹也是較好的品種.紫斑牡丹屬寒冷干燥生態(tài)型,抗逆性強(qiáng),適宜低溫和干旱氣候,對土壤要求不高,一般pH值6.2~8.5的范圍內(nèi)都能生長.主要分布在陜西西安以西,青海西寧以東,寧夏及甘肅南部.紫斑牡丹結(jié)實能力強(qiáng),有的一朵花結(jié)籽可達(dá)70余粒.
紫斑牡丹適宜北方寒冷干燥氣候,而鳳丹牡丹適于中原氣候,全國有30多個省市適合種植.
王瑋等[7]研究表明,‘鳳丹’牡丹開花前具有抵抗-3℃~-5℃左右突發(fā)低溫天氣急變的能力.
郭紹霞等[8,9]研究表明,鹽脅迫下接種AM真菌能改善‘鳳丹’牡丹葉片的滲透調(diào)節(jié),增強(qiáng)牡丹幼苗抗氧化酶活性,從而提高牡丹耐鹽能力;用8%鹽水處理時,牡丹幼苗菌根依賴性最高.接種AM真菌對一年生‘鳳丹’苗的效應(yīng)優(yōu)于對二年生苗的,而且一年生苗的菌根依賴性高于二年生苗[10].
周傳鳳等研究了強(qiáng)光脅迫對牡丹葉片抗氧化系統(tǒng)的影響,結(jié)果表明,牡丹葉片遭受強(qiáng)光脅迫后活性氧積累,細(xì)胞膜脂過氧化程度加劇,同時抗氧化系統(tǒng)酶活性增強(qiáng),抗氧化物質(zhì)含量增加[11].
董兆磊[12]研究表明,‘鳳丹’為異花授粉植物,天然雜交及人工異株異花授粉結(jié)實率達(dá)到50%以上,同株異花及自花授粉結(jié)實率顯著下降,雌雄蕊異熟;‘鳳丹’與日本牡丹雜交結(jié)實率較高,江南品種次之,與美國黃牡丹雜交種雜交結(jié)實率極低,敗育現(xiàn)象嚴(yán)重;低(-18 ℃)或超低溫(-75 ℃)條件均適宜牡丹花粉的儲藏,‘鳳丹’花粉耐儲藏性最好,儲藏一年花粉萌發(fā)率為69.23%.
蓋樹鵬等以‘鳳丹白’和‘魯荷紅’為試材,研究了室溫(25 ℃)、4 ℃、-20 ℃、-86 ℃條件下的牡丹花粉貯藏壽命,結(jié)果表明:牡丹花粉室溫下保存7 d、4 ℃下保存90 d、-20 ℃下保存180 d仍有很高的萌發(fā)率,-86 ℃下貯藏1 a,花粉萌發(fā)率沒有明顯下降;室溫干燥24 h花粉貯藏后萌發(fā)率顯著高于未干燥花粉;溫度和含水量是影響牡丹花粉貯藏壽命的重要因素;自來水沖洗解凍效果最好;4 ℃和-86 ℃貯藏是解決牡丹育種花期不遇的有效措施[13].
2.3.1 栽植時間
山東地區(qū)牡丹栽植時間以9月上旬~11月上旬為好,過早則根系旺盛生長期尚未結(jié)束,對根系損傷嚴(yán)重,過晚則導(dǎo)致根系后期生長不足,或難以長根,第2年假活.苗子隨起隨栽,不宜長期保存.一般采用裸根苗栽植,栽前用ABT1號生根粉溶液處理有利提高成活率.
2.3.2 栽植地選擇
在快速擴(kuò)張油用牡丹栽培面積的過程中,栽植地塊的選擇非常重要.有些地方為了快速完成任務(wù),將窯場復(fù)耕地等土質(zhì)較差的地塊種植牡丹,結(jié)果成活率很低,造成較大損失.牡丹喜歡富含腐殖質(zhì)的微酸性、中性至微堿性的沙壤土[14],要求土質(zhì)疏松、排水良好、地勢高燥,最好略有遮蔭.牡丹較耐堿,調(diào)查發(fā)現(xiàn),山東菏澤pH值為8.7的沙土地上牡丹仍能生長良好.但牡丹對于鹽分比較敏感,25 ℃時,1∶5土壤浸出液的電導(dǎo)率高于500 μs/cm時牡丹就會表現(xiàn)生長不良.因此,在鹽堿地上栽植牡丹,更應(yīng)注意水分管理.牡丹較喜光,但7、8月份過強(qiáng)的陽光會促進(jìn)葉片衰老脫落,有遮蔭處(如樹下)的牡丹則落葉較晚,根系旺盛生長期也相對延遲.因此,牡丹可與高稈作物或苗木間作或套種,但應(yīng)注意其他作物與牡丹需有一定高差,郁閉度不能過高.
2.3.3 肥水管理
作為一種生長量較大的大花植物,牡丹比較喜肥,如果再讓其多結(jié)種籽、結(jié)優(yōu)質(zhì)種籽,更應(yīng)注意肥水充足,尤其是在土質(zhì)偏沙的地塊.從生態(tài)、效益等多方面綜合考慮,多使用有機(jī)肥、生物肥仍是較好的選擇.牡丹專用肥、測土配方施肥等還在研究中,部分產(chǎn)品已經(jīng)推廣,但生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的成熟產(chǎn)品還有待于進(jìn)一步研究.在水分方面,牡丹為肉質(zhì)根,不耐水濕,但幼苗栽植后根系的生長仍會進(jìn)行,對水分有一定需求.因此,栽植前應(yīng)檢查土壤墑情,如果過于缺水會影響幼苗的成活率.栽植后,有條件的話,冬前應(yīng)澆一次封凍水,開春土壤解凍后澆一次水,生長過程中視實際情況適當(dāng)澆水.但一次澆水不能太多,并注意雨后排澇.調(diào)查發(fā)現(xiàn),菏澤沙壤土種植的牡丹在土壤含水量7%~9.5%(w/w)條件下生長較好.
我國食用油對外依存度超過50%,主要原因是依賴有限的耕地種植草本油料作物,80%以上是從大豆、油菜籽、花生、玉米等草本油料作物種子中榨取的種子油.耕地的有限性和糧油爭地的突出矛盾導(dǎo)致我國食用油市場被外來油占領(lǐng)的局面.而生產(chǎn)木本油脂是當(dāng)今世界解決食用油短缺問題的主要措施,如印尼的椰子油供其60%的人口食用,希臘橄欖油占全國食用油總量的93%,西班牙也達(dá)48%[15].因此,發(fā)展木本食用油料,具有重要長遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義.
我國發(fā)展牡丹籽油具有獨特的優(yōu)勢:一是牡丹適應(yīng)性強(qiáng),適合我國大部分地區(qū)發(fā)展.牡丹在我國大多數(shù)省份都有分布,并且耐干旱,較耐瘠薄,喜光,也耐半蔭,生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng).不同區(qū)域可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況選擇適宜的牡丹品種.二是土地資源豐富.我國有兩億畝丘陵荒山,大部分適宜種植牡丹.三是一次種植,多年受益.牡丹第3年開始結(jié)籽,產(chǎn)籽壽命可達(dá)60年以上,能持續(xù)產(chǎn)生效益.四是牡丹種籽可以榨油,花可觀賞,根可入藥,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益.
牡丹籽油的食用方式方法很多.既可烹飪、調(diào)料用,又可做為飲品,還能制作化妝品、保健品、食品,等等.現(xiàn)有相關(guān)食用產(chǎn)品260多種.
從目前市場情況來看,與橄欖油、亞麻油、茶油等類似植物油相比,牡丹籽油價格偏高.產(chǎn)品類型以小包裝為主,有超臨界CO2萃取牡丹籽油瓶裝或軟膠囊產(chǎn)品以及調(diào)和油.作為一種新資源食品,牡丹籽油的優(yōu)點還沒有得到廣泛宣傳,要得到全國甚至世界人民的認(rèn)可還需稍待時日.另外,在進(jìn)行充分市場調(diào)研的基礎(chǔ)上科學(xué)制定營銷策略,也是牡丹籽油迅速占領(lǐng)市場的重要途徑.
牡丹籽油的發(fā)展,為人類提供了新食源,也為我國發(fā)展木本堅果油料,解決我國食用油短缺問題開辟了一個新渠道.同時對發(fā)展牡丹產(chǎn)業(yè)也有推動作用.但是油用牡丹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還需要相關(guān)人員不懈努力,解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題.如目前用以產(chǎn)籽的牡丹多為‘鳳丹’,品種較單一.需要選育適合各地生長的油用牡丹優(yōu)良品種.另外,在全國大部分地區(qū)推廣種植油用牡丹才剛剛開始,人們對于油用牡丹的栽培技術(shù)掌握還不夠全面,應(yīng)盡快制定油用牡丹栽培技術(shù)規(guī)范體系,并加大推廣力度.新栽植的牡丹園中極易生長雜草,目前又沒有有效的牡丹專用除草劑,人工除草費用高,增加了管理成本.在貯藏方面,傳統(tǒng)的牡丹籽保存期限較短,為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需要,開展牡丹籽貯藏等系列研究勢在必行.牡丹籽榨油后的油渣可以做什么也有待于進(jìn)一步研究.開發(fā)油渣深加工產(chǎn)品,完善產(chǎn)業(yè)鏈,才能變廢為寶,減少資源浪費.