油菜多功能开发利用研究综述

摘要    油菜不仅是我国重要的油料作物,也是很好的绿肥和饲料植物,其不同生育阶段以及不同部位均有不同功能。本文结合前人对油菜各功能的开发及利用研究,对油菜植株不同部位功能与利用研究进行综述,以期为油菜进一步开发利用提供借鉴。

关键词    油菜;开发利用;饲料

中图分类号    S565.4        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2019)24-0001-02                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)

油菜是我国重要的油料作物,具有很高的经济价值,我国油菜的种植面积和产量均约占世界的1/4。近年来,我国各大科研院所及农业试验站对油菜不同部位都进行了研究,同时在油菜的种植过程中,种植户及农技员也对油菜的各种功能进行了开发和利用。各地试验研究表明,油菜可发展绿肥、饲料、蔬菜、食用油、能源等多种功能,其开发利用能有效地融合一、二、三产业,是发展生态休闲农业和乡村旅游的理想作物。油菜生育期的各个阶段皆可开发利用,但其各部位功能利用不同。笔者结合前人对油菜各功能的研究,对油菜不同部位的功能与利用研究进行了综述。

1    油菜全株

1.1    绿肥

近几十年来,我国农业生产中长期施用化肥,造成了土壤板结、养分含量降低、耕地质量下降等问题。绿肥还田是一项提升耕地质量的技术措施,可增加土壤养分、提高后茬作物产量。油菜适应性广且生育期短、种植成本低但营养成分高,具有很好的肥田效果,因而近年常被用来作为绿肥种植。与其他绿肥作物相比,油菜作为绿肥不但可以减少田间杂草及越冬螟虫数量,还可防止土壤流失;油菜根系分泌物可溶解和利用土壤中的难溶性磷,提高土壤有效磷水平,同时可增强土壤微生物和土壤生化活性[1]。油菜作为绿肥目前主要用于水稻田翻压,增加土壤有机质,激活土壤中脲酶和酸性磷酸酶的活性,能显著提高后茬水稻的产量。李淑春等[2]试验表明,水稻田种植油菜对土壤具有明显的培肥效果,少施甚至不施化肥也不会影响后季水稻产量。王丹英等[3]在杭州市富阳区通过4年试验表明,油菜作绿肥还田是一种很好的稻田生物培肥新途径,能以远低于紫云英的生产成本取得类似的水稻增产效果,盛花期油菜还田能增加后季水稻生产过程中土壤有机质、全氮和全磷含量以及土壤中脲酶和酸性磷酸酶活性,改善土壤物理性质,从而提高水稻产量。此外,油菜作为绿肥还应用于提升烟叶品质、套种马铃薯、苹果园培肥等方面。油菜作绿肥处理烟田,可使烟叶化学成分协调性更好,烟田土壤细菌群落多样性更高,从而提升烟叶品质[4]。定西市春油菜作绿肥套种马铃薯的试验结果表明,油菜作绿肥可减少马铃薯播种时化肥施用量的15%~20%[5]。

1.2    青贮饲料

油菜全株作为饲料,既可以鲜喂,也可以风干后饲喂。油菜作饲料具有种植成本低、产量高、耐盐碱、适口性好、蛋白质和脂肪含量高等优点,其蛋白质和脂肪含量接近甚至超过豆科牧草。在深秋收割后与玉米秸秆混合青贮可作为冬季家畜的优质饲草,能较好地解决家畜在冬春季草料短缺的问题。因此,在我国西北部畜牧业发达但土地贫瘠地区推广油菜,既能有效缓解当地畜牧业冬季青贮饲料短缺的问题,又能使农田保持绿色覆盖,减少水土流失。杨祁峰等[6]研究表明,饲料油菜的营养化学类型与豆科饲草同属N型,粗蛋白含量可与豆科牧草相媲美,粗脂肪含量和钙含量较高,但油菜单位面积粗蛋白产量远比豆科饲草高。相比于豆科牧草,油菜植株通过青贮后不仅能较好地保持其营养特性,减少养分损失,而且柔软多汁,气味酸香,适口性好,能加快家畜胃肠蠕动,刺激消化液分泌,增强消化功能,从而提高饲草的利用率。近年来,饲用油菜先后在全国各地进行了牛、羊、猪的喂养试验,增重效果均十分显著,对肉质也有改善作用,并且在家禽的喂养试验中也有明显的效果。范海瑞[7]研究表明,在饲喂奶水牛的粗饲料中添加40%全株油菜青贮饲料,产奶量和牛奶中高密度脂蛋白含量均显著高于未添加青贮油菜饲料组奶水牛。王亚犁[8]研究发现,饲用油菜与玉米秸秆复合青贮饲喂秦川牛,每头牛增重效果与对照组差异极显著。李晓峰等[9]研究发现,饲喂青贮油菜的肉羊平均日增重、屠宰率、胴体净肉率均比饲喂全株青贮玉米有所提高。谭占坤等[10]研究发现,生长期藏猪饲粮中添加20%的青贮油菜能使藏猪平均日增重增加0.25 kg,且经济效益最佳。

2    油菜薹

我国素有食用油菜薹的历史,《本草纲目》有云:“芸薹;寒菜,胡菜,薹菜,油菜。此菜易起薹,须采薹食,则分枝必多,故名全薹”,其性凉、味甘,入肝、脾、肺经,具有活血化瘀、解毒消肿、润肠通便、强身健体等功效。油菜薹因富含VC、胡萝卜素、钙、钾及矿物质元素等,且其含钙量在绿叶蔬菜中最高;炒熟后色泽青绿,口感脆嫩,风味独特,营养丰富,绿色健康,药食效果俱佳,深受人们的喜爱。油菜的摘薹是在保证不减产的前提下进行的,因而摘薹后的菜籽基本能达到当地平均产量。油菜薹产量高,可达3 750 kg/hm2以上。我國南方油菜的抽薹期刚好在春节前期,油菜薹可在春节期间作为新鲜蔬菜直接上市销售,提高经济效益。

3    油菜花

油菜因花期较长、种植规模大而具备很高的观赏价值,初春观赏金黄灿烂的油菜花成为了人们踏青的首选。近年来,乡村旅游特别是创意农业、休闲观光产业大量涌现,我国江西婺源、青海门源、陕西汉中、云南罗平等地每年围绕油菜花的景观效果纷纷举办油菜花节,使得“油菜花海”成为重要的旅游资源,为当地人们带来了可观的收入。近几年来,通过育种家们不断的努力,选育出了花色多彩的油菜品种,丰富的油菜花色因其变异类型具有极高的美学和观赏价值,应用于观光农业以后,提高了油菜观赏效果。此外,油菜花还具有食用和药用价值,其内含有大量的天然色素,具有安全性高、色泽鲜亮等优点。史  娟等[11]研究表明,油菜花色素具有较强的抗氧化能力,可抑制植物油的氧化。油菜花粉中含有丰富的蛋白质、糖、黄酮类化合物等,在市面上已成为一种纯天然,具有抗氧化、抗衰老功能的保健食品。此外,油菜花蜜腺多且花期长,更是很好的蜜源植物。每年油菜花盛开,养蜂人追逐各地油菜花期养蜂采蜜,使得油菜蜜成为了我国最大宗、稳产的蜜种,年产量占全国蜂蜜总产量的50%。

4    油菜籽

油菜收获后的菜籽压榨食用油,是我国栽培油菜最传统的利用方法。油菜产油效率高,油用比例达100%。菜籽油是我国传统的食用油,在我国食用油市场中占有举足轻重的地位。菜籽油中含有的芥酸不易被人体吸收,所以高芥酸的菜籽油常被用作工业润滑油,而改良后的低芥酸菜籽油则用于食用。近几十年来,我国油菜生产经历了几次育种攻关计划,实现了油菜品种双低品质改良,使其硫甙含量小于30 μmol/g(饼粕)。由于当前双低油菜的大量普及,食用油中菜籽油的比例达到55%~60%。有报道称,双低高油酸、低亚麻酸菜籽油的营养价值已经超过有“液体黄金”之称的橄榄油[12]。此外,菜籽油中脂肪酸组成最为合理,对人体脂肪代谢有重要作用,常用于制造人造奶油,也可作色拉油、起酥油和调味用油。此外,菜籽油在机械、化工、橡胶、塑料、油漆和医药等方面也有广泛用途。

5    菜籽饼(粕)

菜籽饼是油菜籽经榨油后留下的副产物,菜籽饼中仍含有油脂,经过进一步提取剩余油脂后的残渣称为菜籽饼粕。菜籽饼中约含蛋白质40%、植酸2%~3%、多酚2%~4%、活性多糖2%~3%、粗纤维16%~18%、芥子碱1%~1.5%以及少量硫苷。菜籽饼是一种优良的天然植物蛋白源,蛋白质中赖氨酸含量接近大豆,而蛋氨酸和胱氨酸含量均高于大豆,与大豆相比,菜籽饼中还含有较多的脂肪、VE和各种微量元素。油菜饼粕中蛋白质的含量也高达36%以上,且含有家禽所必需的赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等营养成分。在饲料中充分利用双低菜籽饼(粕)是缓解我国蛋白质原料短缺的有效途径,因而常用于畜禽和鱼类饲料之一。景义峰等[13]发现,用11.00%的发酵菜粕替代8.50%的豆粕用于60~90 kg育肥猪的饲养,在一定程度上促进了育肥猪的生长和提高了饲料转化率。徐建雄等[14]研究发现,对于生长期猪和育肥阶段的猪,在玉米-豆粕型基础日粮中分别添加10%和13%的发酵菜籽粕时,猪生长正常,养分利用率较高,经济效益最好。

菜籽饼中含有机质75%~80%、氮(N)2%~7%、磷(P2O5)1%~2%、钾(K2O)1%~2%,还含有一些微量元素,养分完全,肥效持久,是优质的有机肥料,适用于各类土壤和多种作物,尤其能提高瓜果、烟草、棉花等作物产量并改善品质。菜籽饼作为有机肥料还能调节土壤水、肥、气、熱条件,增加土壤团粒结构和土壤孔隙度,提高土壤蓄水保肥能力。有研究表明,施用菜籽饼肥后,烟叶的外观品质,如颜色、光泽、油分、弹性等都有明显的改善,烟叶内多酚、油分和还原糖等的含量都有所增加。此外,菜籽饼应用于茶树行间,可有效增加茶园土壤有机碳和氮含量,提升茶叶品质[15]。

菜籽饼等有机物料还可还田用于改良受重金属污染的农田。菜籽饼经烘干粉碎过筛处理后施入镉污染土壤中,通过吸附、络合和沉淀作用能降低重金属的生物有效性,对镉污染土壤具有良好的钝化效果。吕严凤等[16]研究表明,镉污染土壤中加入油菜油枯可显著降低植物有效性高的Ex-Cd的比例,大幅提高移动性较弱的OMb-Cd的比例,同时降低DTPA-Cd含量;并且加入油枯后,土壤有机质含量也明显增加。

6    油菜秸秆

油菜秸秆是油菜籽收获后的主要副产物,含有丰富的蛋白质和膳食纤维等,主要应用于牲畜饲料、食用菌基料、土肥和能源方面。孟春花等[17]研究表明,油菜秸秆经过15%碳酸氢铵、30%水分的氨化处理后,比较适合加工粗饲料。油菜秸秆因富含纤维素、半纤维素、木质素和矿物质元素等成分,具有栽培食用菌的潜力,目前已有利用油菜秸秆栽培平菇、金针菇、蟹味菇、草菇和香菇等的报道,其中平菇研究报道最多,还可利用油菜秸秆替代部分棉籽壳或稻草,可以提高平菇产量和缩短生产周期[18]。油菜秸秆栽培食用菌后的菌渣还可继续还田作土壤有机肥,改善土壤理化性状,提高土壤养分,吸附土壤中重金属。黄界颖等[19]在研究水稻、油菜秸秆对水中镉的吸附特性时发现,油菜秸秆和水稻秸秆是具有潜在利用价值的Cd2+吸附剂,且油菜秸秆吸附性能略优于水稻秸秆。张  宏等[20]试验表明,油菜秸秆髓芯对水中Cu2+呈现出良好的吸附性能。刘  新等[21]通过研究发现,油菜秸秆外壳可以有效地吸附水溶液中的重金属铬Cd6+,并对吸附性能和吸附机制做了初步研究。此外,油菜秸秆中因含有大量纤维素和半纤维素,还可作为能源物质生产生物燃料。

7    参考文献

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[3] 王丹英,彭建,徐春梅,等.油菜作绿肥还田的培肥效应及对水稻生长的影响[J].中国水稻科学,2011,26(1):85-91.

[4] 罗庆川,邹成华,樊庆,等.适宜贵州山区种植的绿肥用油菜品种筛选[J].农技服务,2018,35(1):78-79.

[5] 景泰来.春油菜绿肥翻压套种马铃薯[J].中国蔬菜,2007(10):52-53.

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[7] 范海瑞.青贮油菜与微贮金针菇菌糠的营养价值评定及饲喂奶水牛效果[D].武汉:华中农业大学,2016.

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[9] 李晓峰,索效军,杨前平,等.青贮饲用油菜对山羊肉用性能的影响研究[J].中国饲料,2017(15):12-14.

[10] 谭占坤,商振达,刘锁珠.青贮油菜在生长期藏猪饲粮中的应用研究[J].中国饲料,2018(6):47-50.

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