馮文豪, 馮澤蔚, 魏 琨, 饒 勇
(1.貴州省農(nóng)作物技術(shù)推廣總站, 貴陽550001; 2.貴州省農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃研究中心, 貴陽550001;3.貴州省油料研究所, 貴陽550006)
油菜屬十字花科(Cruciferae),蕓苔屬(Brassica),是我國食用植物油的主要來源,菜籽油約占我國食用植物油消費(fèi)量的35%[1],油菜籽又是人類植物油脂、動(dòng)物飼料、生物柴油等的重要原料來源[2]。貴州是中國油菜種植大省,2008—2012年平均種植面積和總產(chǎn)量分別居全國油菜種植省份的第6位和第7位。1949—2012年貴州油菜種植面積在18.79萬~49.70萬hm2之間,2013年突破了50萬hm2,達(dá)50.67萬hm2,油菜種植在全省國民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有重要地位[3]。
目前,我國食用植物油年產(chǎn)量約1 000萬t,自給率不足40%,食用油市場供求矛盾比石油等產(chǎn)品更加突出,同時(shí),雙低油菜油酸含量高,飽和脂肪酸含量低,品質(zhì)僅次于茶油和橄欖油,營養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)高于大豆油和棕櫚油,因此,在當(dāng)今越來越注重生活品質(zhì)、食物安全的時(shí)代,菜籽油是食用植物油的首選,發(fā)展優(yōu)質(zhì)雙低油菜生產(chǎn),不僅能滿足人民生活水平不斷提高的要求,還對我國食用油供給安全具有重要的實(shí)際作用。但是目前油菜生產(chǎn)中,還有一些地方尚未使用雙低油菜品種或使用的雙低油菜品種中,普遍存在油酸含量偏低、亞麻酸含量偏高的問題。同時(shí)由于缺乏相應(yīng)的種質(zhì)材料,尤其是低亞麻酸材料,使得油菜脂肪酸組成優(yōu)化的品質(zhì)育種進(jìn)展較為緩慢[4]。相對于加拿大等優(yōu)質(zhì)油菜生產(chǎn)國,我國高油酸品種的選育和應(yīng)用已經(jīng)滯后。鑒于此,對貴州主要油菜品種進(jìn)行了出油率、品質(zhì)及農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀的初步研究,以期為貴州省乃至全國相同生態(tài)區(qū)油菜生產(chǎn)及加工提供客觀依據(jù)。
供試油菜品種有油研817(1)、油科1號(2)、黔油28(3)、黔油22(4)、黔黃油21(5)、寶油517(6)、黔油18(7)、黔油29號(8)、黔油30(9)、油研50(10)等10個(gè),其中油研817、油研50、油科1號、寶油517由貴州省油菜研究所提供,其余品種由貴州省油料研究所提供。為方便試驗(yàn)操作及分析,對各品種進(jìn)行編號,見括號內(nèi)數(shù)字。試驗(yàn)用肥為:含量45%的復(fù)合肥(N、P、K各為15%)、含N 46%的尿素、硼肥等。
試驗(yàn)地設(shè)于金沙縣巖孔鎮(zhèn)東光村,海拔950m,土壤肥力中等,前作水稻。脂肪酸組分分析在貴州省農(nóng)科院油料所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
大田試驗(yàn)采用育苗移栽、大區(qū)互比,不設(shè)重復(fù),每品種移栽面積333.5m2,所有大區(qū)均按照常規(guī)方法統(tǒng)一進(jìn)行管理。
紅外光譜法測量脂肪酸等組分。
試驗(yàn)于9月18日播種,10月18日移栽,苗齡31 d,葉齡3.8~4.6葉,移栽規(guī)格:行距統(tǒng)一按0.6m,窩距0.28m,每窩移栽2株,折合密度12萬株/hm2,基肥施用復(fù)合肥 750kg/hm2,硼肥15kg/hm2;10 月10—12日用尿素225kg/hm2兌清糞水追施苗肥并結(jié)合中耕培土,1月8—10日用復(fù)合肥300kg/hm2追施臘肥,成熟后取樣測產(chǎn),各品種全生育期224~230d。對收獲的籽粒用福斯公司近紅外光譜儀(Foss,NIRsystem 5000型)完成含油量、芥酸、硫甙等測定,每份材料重復(fù)測定3次,取平均值。
由表1可以看出:參試的10個(gè)處理全生育期為224~232d,最早成熟的8號品種全生育期為224d,最晚的5號品種全生育期為230d,相差5d,這與范輝等[5]的研究結(jié)果有一定差異,可能是由于種植環(huán)境和氣候差異所致。
由表2可知:參試10個(gè)品種中冬前長勢較快的是4號品種,薹高達(dá)8.72cm;8號品種除薹高位居第2外,平均綠葉數(shù)、葉面積等其余性狀均優(yōu)于其它組合;6號品種薹高最低,為2.56。10號品種單株綠葉數(shù)最低,為5.52葉,表現(xiàn)最低;單株鮮重以3號品種最高、1號品種最低。從薹高、平均單株綠葉數(shù)、葉面積、開盤度、單株和干重等指標(biāo)綜合來看,9號和10號品種的表現(xiàn)最好。
各品種相繼成熟后,按五點(diǎn)式取樣方法抽取樣株對農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行考察得:株高位居第一的為186cm,最矮為171.2cm;分枝部位最高為92.6cm,最低為58.6cm;一次分枝最多為9.2個(gè),最少為6個(gè);主花序最長為63.6cm,最短為51.2 cm,主花序角果最多達(dá)112個(gè),最少為65.8個(gè);單株有效角果最多的3號品種432.4個(gè),最少的10號品種293.8個(gè);角粒數(shù)5號品種最高為21.52粒,最低的1號品種為16.6粒;對各品種進(jìn)行全田實(shí)收,折合平均產(chǎn)量最高為3 157.2kg/hm2,最低 為 2 274.3kg/hm2,平 均產(chǎn) 量2 756.1kg/hm2。
從表4可看出,貴州主推品種的10個(gè)油菜品種中,棕櫚酸的含量為3.89%~4.15%,硬脂酸含量為1.65%~2.44%。飽 和 脂 肪 酸總含 量 為 5.89% ~6.55%,平均6.15%,各品種飽和脂肪酸含量在一個(gè)較低的水平。但由于油菜在營養(yǎng)品質(zhì)方面正面臨著新的低飽和脂肪酸大豆品種的挑戰(zhàn),隨著人們對脂肪酸去飽和酶基因結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)制的研究深入,國外大豆育種工作者通過基因突變的方法育成了低飽和脂肪酸品種,這些大豆新品系已進(jìn)入了市場評測,這對油菜提出了新的挑戰(zhàn),必須進(jìn)一步降低菜籽油中飽和脂肪酸的含量,由此國外提出的目標(biāo)是:棕櫚酸和硬脂肪酸含量從6%~7%降低到3%以下[6];油菜不飽和脂肪酸主要有油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸和芥酸,貴州主推10個(gè)油菜品種中,油酸含量最高為72.77%,最低為55.77%,平均64.59%;亞油酸最高為20.06%,最低為11.86%,平均17.08%;亞麻酸含量最高為11.62%,最低為10.07%,平均10.98%,變幅不大;芥酸含量最高為3.38%,最低為0.1%,平均為2.31%。油酸是一種重要脂肪酸,它既是食用營養(yǎng)脂肪酸,又是重要的工業(yè)用脂肪酸。依照中華人民共和國國家菜籽油標(biāo)準(zhǔn)(GB 1536—2004),一般菜籽油的油酸含量為8.0%~60.0%,低芥酸菜籽油為51.0%~70.0%。貴州省主推油菜品種中油酸含量最高的為黔油22號(72.77%),10個(gè)品種平均達(dá)到64.59%,油酸品種研究工作取得了很大的成績,相對較高的油酸品種也得到了很好的普及和推廣。
表1 各品種生育期表現(xiàn)
表2 各處理冬前調(diào)查結(jié)果
表3 農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)
表4 品質(zhì)指標(biāo)檢測結(jié)果
近年來,油菜高油酸育種隨著分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,特別是油菜中許多參與各種脂肪酸合成的酶基因相繼被分離和克隆,分離出了一批油酸含量高達(dá)71%~86%的變異材料,培育出了高油酸、低亞麻酸的油菜品種[7-8],因此,優(yōu)質(zhì)油菜品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高。國際上對低芥酸品種的要求是芥酸含量低于1%,中國是芥酸含量低于3%。表4表明:從本次測定結(jié)果來看(與審定值存在一定差異),在10個(gè)主栽品種中,達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)的低芥酸品種有2、5號和9號品種,僅占30%,達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的占70%;脂肪酸品質(zhì)改良是油菜品質(zhì)改良的最主要內(nèi)容,在未改良的油菜品種中,芥酸的含量一般在40%左右,高的在50%以上,最高為67%,始于20世紀(jì)70年代后期的低芥酸油菜品質(zhì)育種,使油菜的品質(zhì)育種得到了很大的改善[8-9];在10個(gè)品種中,餅中硫甙含量最高為46.63 μmol/g,最低為23.86μmol/g,平均32.79μmol/g。在本次試驗(yàn)中,9個(gè)達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)(低于45(μmol/g),1個(gè)略高于國家標(biāo)準(zhǔn),可能因?yàn)楸敬卧囼?yàn)樣品處理的原因,所有品種硫甙含量均高于品種審定值。從單位面積產(chǎn)油量來看,最高的是8號品種,其次為4、5、6、7、9號和10號品種,稍低的是1、2號和3號品種。
各品種實(shí)際收獲密度12萬株/hm2左右,在試驗(yàn)條件下,各品種生育期為224~232d,產(chǎn)量最低為2 274.30kg/hm2,最 高 為 3 157.20kg/hm2,平 均 為2 756.10kg/hm2。試驗(yàn)過程中由于受冬至前低溫的影響,植株生長緩慢,株體均表現(xiàn)弱小,株高較正常年景偏矮,一次分枝數(shù)不高,成熟期有不同程度的倒伏;試驗(yàn)結(jié)果顯示,10個(gè)處理最高和最低單產(chǎn)水平差異顯著,單產(chǎn)相差882.90kg/hm2,出油率、產(chǎn)量等均與品種審定值之間不完全一致,這可能與品種適應(yīng)性有關(guān)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們對食品安全問題越來越敏感,對食品質(zhì)量要求越來越高,為此,貴州提出了油菜優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的理念,利用貴州優(yōu)越的自然環(huán)境,通過提升油菜品質(zhì)從而提高油菜籽銷售價(jià)格,提高油菜生產(chǎn)比較效益。因此,油菜產(chǎn)量和品質(zhì)同時(shí)提高愈來愈重要。低飽和脂肪酸、高油酸、適量的亞油酸和亞麻酸、低(無)芥酸的油脂具有比較高的氧化穩(wěn)定性,形成的氧化產(chǎn)物較少,品質(zhì)優(yōu)良,市場前景更為廣闊,為此各國都提出了品種改良的目標(biāo)。加拿大提出了食用菜籽油的脂肪酸改良目標(biāo):1)降低飽和脂肪酸含量,要求低于4%;2)調(diào)整亞油酸和亞麻酸的比例(2∶1);3)進(jìn)一步提高油酸含量(德國已從61%提高到80.4%)。4)降低亞麻酸含量,使目前雙低油菜的亞麻酸含量從10%降至3%~4%。中國油菜界也提出了以下的指標(biāo)要求:飽和脂肪酸5%~7%、油酸含量67%~75%、亞油酸含量15%~22%、亞麻酸<3%、芥酸<1%、低硫甙葡萄糖苷(菜籽餅含30μmol/g以下,不包括吲哚硫甙)、高蛋白(占種子重的28%以上,或餅粕重的48%以上)[9]。貴州省主要推廣的10個(gè)油菜品種的飽和脂肪酸總含量為5.89%~6.55%之間,平均6.15%;油酸含量為55.77%~72.77%,平均64.59%;亞油酸為11.86~20.06%之間;亞麻酸含量為10.07~11.62%之間;芥酸含量為2.0%左右;種子蛋白平均24.54%;脂肪為37.94~51.13%,平均43.48%(各指標(biāo)與審定值有一定差異,供參考)。各指標(biāo)已經(jīng)有很大的進(jìn)步,但和國內(nèi)國際對優(yōu)質(zhì)油菜提出的新標(biāo)準(zhǔn)相比,仍表現(xiàn)出油酸含量偏低,亞麻酸含量過高,芥酸含量還有進(jìn)一步降低的空間,其他一些指標(biāo)都還有待提高。
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