Transcript 油菜生产与品种改良
傅廷栋 华中农业大学 一、国际油菜生产概况 （一）各国油菜面积 表1. 主要国家或地区的油菜生产情况（2009，先锋公司） 地区 北美 面积 （百万公顷） 7.1 单产 （吨/公顷） 1.69 总产 （百万吨） 12.0 欧洲 7.7 3.17 24.5 印度 中国 7.0 7.0(23.5%) 1.01 1.89 7.1 13.2(23%) 澳洲 1.3 1.37 1.7 合计 30.1（4.5亿亩） 1.94 58.5 （二）种植面积将进一步扩大 如欧洲 • 2010年 740万公顷 • 2015年 1100万公顷 • 2020年 1360万公顷 如加拿大 • 2010年 1.2亿亩 • 2011年 1.4亿亩 ——主要原因食用消费量增加；生物柴油需要 ——我国油菜面积有下降趋势，主要原因：劳力、效益问题 （三）杂交种迅速普及 • 全世界杂交油菜占总面积%： 2008年40% 2010年45%,其中： 中国70%，加拿大90%，欧洲45% （四）单产不断提高，如欧洲 70年代 2吨/公顷（每亩133公斤） 90年代 3吨/公顷（每亩200公斤） 2005年以后大面积达 4吨/公顷（每亩266公斤） （五）加拿大转基因品种大面积应用 （1）转基因抗除草剂品种应用 转基因抗隆达除草剂（Monsanto）品种占45%； 转基因抗bar抗除草剂（Bayer）品种占45%； 天然突变抗除草剂（BASF）品种占9%； 不抗除草剂品种占1%。 （2）转基因雄性不育杂交种应用（占70%） 二、我国油菜生产 （一）我国食用植物油及饲料饼粕缺口大 我国食用植物油消费量： 2007年为2300万吨，2010年超过2500万吨 目前我国食用植物油年产量约1000万吨，自给率不 足40％（粮食自给率95％，石油自给率55％）,食 用油市场供求矛盾十分突出。 表2 2011年我国食用植物油自给率测算 项目 国产 榨油用比 （万吨） （%） 出油率 折油 （%） （万吨） 花生果 1604.6 60 26 250.3 油菜籽 1342.5 100 36 483.3 芝麻 60.5 60 45 16.3 胡麻 35.8 100 33 11.8 向日葵 231.3 50 40 46.3 棉花 658.9 100 12 79.0 大豆 1448.5 50 16 115.9 其它（米糖、玉米胚、茶油、橄榄 油） 合计国产油 60 1062.9 全国总消费植物油 （2011人口134735万×20Kg） 2695 进口食用植物油 1750 自给率 39.4% 我国自产油菜油约450-500万吨，占全国自产使用 植物油的45-50％。 目前我国饲料饼粕缺口很大 ——发展油菜生产是解决食油和蛋白饲料供应的重 要途径 ——把发展油菜生产作为保证食用油的重点。 ——2009年，中央领导在内参“傅廷栋院士建议发 展油菜生产”中作了重要批示。 （二）油菜生产还有发展的空间，但困难较大 双低油菜油的品质好，消费量增加，低硫苷饼可作 饲料，市场需求量大。 油菜是用地养地相结合的作物，在轮作中有重要地 位，如油菜后种水稻比小麦后种水稻，水稻可增产 10-15%。 表3 不同田块土壤肥力情况 土壤类别 100g土中可溶性氮 （毫克） 100g土中速效磷（毫 克） 油菜田 5.9 42 绿肥田 3.4 36 大麦田 4.5 26 注：插秧前分析结果 • 如果种植一亩油菜施纯氮10Kg，如果落叶、落花、茎杆、 果壳及饼粕全部回收，可保持土壤中氮平衡。 • 油菜根系能分泌一种有机酸使土壤难溶之磷变为可溶性供 植物利用。 油菜是唯一的冬季油料作物，与粮棉争地的矛盾较少。 我国还有冬闲田约有1.5亿亩，利用5000万亩发展油菜 生产，即从现在油菜面积1亿亩，发展到1.5亿亩,荏口 条件是具备的。但限制因素很多，如劳力、经济效益 等等因素。 （三）油菜品质改良成效显著 当前油菜品质改良的重点是选育、推广“双低” 品种： 低芥酸：菜油中芥酸含量由40-50％→<1％，改良油 的营养品质； 低 硫 苷 ： 饼 中 硫 苷 的 含 量 由 120-150μmol/g →<30μmol/g饼，改良饼粕的饲料品质。 表4 湖北省双低杂交种与双高常规品种产量与品质比较 品种 产量 硫苷 芥酸 （%） （µmol/g饼） （%） 油酸 亚油酸 （%） （%） 亚麻酸 （%） 油份 （%） 双高常 规品种 （中油 821） 100 120 40-42 17 13 10 39-41 双低杂 交种 125 20-28 0.5 62-65 18 10 41-45 油菜籽榨油后，约有60%的菜饼，菜饼含有约40%的 蛋白质（相当于水稻、小麦的3-4倍），是优质的 饲料蛋白源。 我国年产1200-1300万吨菜籽，有约700-800万吨菜 饼。 表5 中国饲料蛋白需求（李德发） 年份 人均动物蛋白 摄入量 饲料蛋白 缺口 进口大豆 2010年 30克 2000万吨 5240万吨 2020年 35克 3760万吨 10400万吨 （如进口，相当于全 美大豆生产量） 表6 食用油种类 不同食用油的脂肪酸组成 饱和脂肪酸 (%) 双高油菜油 7 双低油菜油 7 * HOLL菜油 7 向日葵油 12 玉米油 13 橄榄油 15 茶 油 7.5-18.8 大豆油 15 花生油 19 芝麻油 12 棉籽油 27 猪 油 43 棕榈油 51 油酸 (%) 亚油酸 (%) 亚麻酸 (%) 芥酸(%) 17 61 75-85 16 29 75 74-87 23 48 39 19 47 39 13 21 10 71 57 9 7-14 54 33 45 54 9 10 10-11 11 <3 少 1 1 / 8 少 0 少 1 少 41 0-2 0-2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 资料来源：根据加拿大Pos Pilot Plant Corporation，Saskatoon， 1994的资料作了一些补充。 HOLL菜油是指双低、高油酸、低亚麻酸菜油 油酸含量高、饱和脂肪酸含量低，是衡量食用油 脂肪酸组成品质的重要指标。吸收过多的饱和脂 肪酸，易使胆固醇升高，患心脏病的危险增大。 (1)双低油菜油的饱和脂肪酸只有7%，是普通食用油最低 的，比大豆油（15%）低1倍，比棕榈油（51%）低7 倍，比动物油（猪油43%）低6-7倍，这是油菜油作 为食用油的第一个优点。 (2)双低油菜单不饱和脂肪酸中的油酸（C18:1）含量特 别高，现在的双低油菜的油酸含量平均为61%，仅次 于橄榄油（75%），而高油酸、低亚麻酸、低芥酸的 油菜油（HOLL）其油酸含量达75-85%，超过了橄榄 油。 油酸能降低血内总胆固醇，特别降低低密度 脂蛋白胆固醇（不利的）,而不降低高密度 脂蛋白胆固醇（有利的）,减少心血管疾病。 加拿大、芬兰、瑞典、美国科学家研究证明， 食用双低油菜油其胆固醇总量较常规饮食的 人群低15-20%，其胆固醇中低密度脂蛋白含 量较常规饮食人群也低15-20%，说明双低油 菜是最有利于健康的食用油。 芬兰赫尔辛基大学与坦佩雷大学的一项合作研究发现 （2010年），每天用一汤匙菜籽油代替试验者每天食 用奶酪、黄油的脂肪量，六周后，42位血液中纤维蛋 白原和胆固醇含量超标的试验者中，纤维蛋白原含量 下降了1/3左右。 纤维蛋白原是人体凝血系统的主要成分，同时它也是 一种急性反应蛋白，其含量水平升高是机体患某些疾 病的表征，常见于脑血栓、心肌梗死、糖尿病以及恶 性肿瘤等。 研究人员说，这一结果表明菜籽油的脂肪成分有利于 人体健康，而以往人们认为最有利于健康的橄榄油却 不具备降低人体纤维蛋白原的效果。 血液纤维蛋白原含量超标主要发生在老年人中。研究 人员建议，为避免纤维蛋白原超标，老年人所摄入脂 肪的四分之一应该由菜籽油代替。 （四）精简化栽培发展很快 目前油菜栽培存在的问题主要是： 规模小、机械化程度低，劳力投入大。 按每亩10个工计算, 劳力成本达到数百元。 施肥不合理，用肥量比欧、澳多1/2左右。 农业面上污染70%在肥料污染，20%是畜禽粪便， 10%是生活污染。 （1）稻、棉林套播；（2）免耕直播； （3）机械播种、收获；（4）化学除草。 （五）油菜向多方向利用发展 （1）油菜是油料作物，也是蛋白质作物。 每亩收菜籽100公斤，榨油35公斤，饼粕60 公斤，菜饼粕蛋白质含量40%（相当于稻麦 的3-4倍），是优质饲料源。每年油菜可提 供约800万吨饲料饼粕。 （2）能源作物。欧盟要求2005年开始,柴油必须加 入3.5%的生物柴油,到2010年要求加入5.75%的生物 柴油,也就是说欧盟每年要1400万吨生物柴油。 在欧洲，油菜籽是生产生物柴油的主要原料，如 2005年德国132万公顷油菜，其中68万公顷的油菜 籽（超过总产51%）用于加工生物柴油，48万公顷 （36%）的油菜籽用作食用油，其余为工业用油。 生物柴油的发展,促进了油菜生产的发展，也助长 了国际市场食用植物油价格上涨。 （3）青饲料作物。 发达国家畜牧业经济约占农业经济的60%以上， 我国1978年只占18%，2012年占38%。 我国用粮食做饲料的比例： 2010年 36-37%粮食作饲料（猪占其中60%） 2020年 43%粮食作饲料 2030年 50%粮食作饲料——人畜争粮矛盾突出 发展草食动物：60亿亩草原 如我校等单位在青、甘、新、蒙等西北地区研究推 广麦后复种饲料油菜。那里7月下旬麦收后到严冬 来临前，有2-3个月时间（种两季时间不足，种一 季时间有余），就在麦后或麦林中撒播双低饲料油 菜，10月底-11月收获青饲料，每亩产量高达3000 公斤（相当于2头羊一年的饲料量），不但缓解当 地冬春饲料贫乏，减轻雪灾为害，而且延长绿色复 盖2-3个月，减少水、土流失和沙尘暴，都有重要 作用，正大面积示范、推广（南方果园、冬闲田、 河滩地也可发展饲料油菜作鸡、猪、牛、羊、兔、 鹅的饲料或作绿肥）。 表7 饲料油菜具有很高的营养价值（甘肃农大） 饲料种类 饲料油菜 箭舌豌豆 草木樨 (%) (%) (%) 粗蛋白 19.96 19.52 18.90 粗纤维 16.55 24.42 17.93 粗脂肪 2.39 1.35 3.00 无氮浸出物 48.20 45.63 54.95 毛苕子 (%) 24.34 18.60 2.55 43.97 饲料油菜蛋白质含量与豆科牧草相当，但在麦后复种条件 下（气温不断下降），饲料油菜青草产量比豆科牧草高 1/2-1/3，亩产蛋白质量显著高于豆科牧草。 表8 饲料组成 试验 20%双低油菜 Ⅰ 天数 (天) 平均始重 平均末重 平均增重 日平均增 /头(kg) /头(kg) /头(kg) 重/头 (克) 38 21.38 24.62 3.24 85.20 38 19.51 23.86 4.35 114.48 38 19.82 20.10 0.28 7.40 80%玉米秆 试验 50%双低油菜 Ⅱ 饲料油菜的饲养效果 50%玉米秆 对照 100%玉米秆 甘肃农业大学和武威市合作进行了双低油菜华协11号饲 养羊的试验，每组4只羊。 • 内蒙对饲用油菜鲜草饲喂奶牛进行了试验，每天 每头奶牛分三次饲喂7.5-10公斤鲜油菜，每头牛 每天可多产奶1.5-2公斤，增收约5元。饲喂鲜油 菜的牛奶经蒙牛公司化验，蛋白质含量比未饲喂 的提高0.3个百分点，脂肪下降0.27个百分点。 （4）绿肥作物 产草量高于红花草，种子价低 表9 油菜作绿肥的养分含量 全氮（％） 五氧化二磷 （％） 全钾 （％） 油菜绿肥 0.53 0.078 0.365 红花草 0.48 0.090 0.370 如不收籽，观花完后，可翻来作绿肥。 （5）蔬菜作物（长江流域各省推广的“一菜两用”技 术） 油菜是菜心与芥兰天然杂交的产物： 菜心染色体n＝10 芥兰染色体n＝9 甘蓝型油菜染色体n＝19 “一菜两用”：抽薹约40公分，割薹20公分作蔬菜上市、 每亩约产菜苔200-300公斤，割薹后及施追肥，油菜 籽产量并不减少，只迟熟3-4天。 表10 菜苔（菜心）品质分析结果（100克菜苔含量） 油菜苔 红菜苔 白菜苔 热量（千卡） 20 29 25 膳食纤维（克） 1.0 0.9 1.7 胡萝卜素（微克） 1110 80 960 维生素Ａ（微克） 185 13 160 维生素Ｃ（微克） 54 57 44 钙（毫克） 92 26 96 （6）蜜源作物（约2.5公斤蜜/亩） （7）生态旅游观景作物。油菜作为观景作物有其 特点： ① 观景与农产品（油、蛋白、蜂蜜）生产两不误； ② 成本低、面积大； ③ 花期长（30天左右），观景效果好； ④ 适应性广，全国均可种植； ——油菜是理想的与旅游产业相配套的观景作物。 广东郁南：摘苔（作菜用）→观花→绿肥（或收籽） 三、讨 论 (一）关于改变油菜经济发展方式问题： 分散、手工经营方式 追求短期效益 规模化、机械化（半机械化） 可持续发展 低科技转化贡献率（40-50%） 高科技贡献率（70-80%） 冬闲田丢荒问题 如何提高种油积极性？ 提价？要适当。关键是规模化、机械化 2011年黄陂一农机专业户，承包1000亩，赚十万多元。 北京 1590（明，万历18年） 菜油0.05两白银/斤 换成人民币13元/斤 猪肉0.02两白银/斤 换成人民币5元/斤 大米0.0028两白银/斤 换成人民币0.7元/斤 1斤菜油=2.5斤肉=19斤大米 北京 1916（民国初） 菜油0.1两白银/斤 换成人民币37元/斤 猪肉0.06两白银/斤 换成人民币22元/斤 大米0.011两白银/斤 换成人民币4元/斤 1斤菜油=1.5斤肉=9斤大米 ※100元人民币目前兑换13.7g白银 粮食存于库？ ——更重要的是粮食存于肥沃耕地中，存于后备技 术中，存于后备人才中（创新队伍、推广队伍、 新型农民队伍），才是可持续发展的。 ——建议启动专业大户（家庭农场）接班人培养计 划 ——建议启动种植大户补贴 （二）选育高产（含油量）、高抗、高效品种问题 我国油菜生产面临： 食油供不应求； 人们对品质要求更高； 劳力不足，生产成本高，经济效益低； 农业生态环境恶化等问题。 因此选育“高效”、“低耗”、“绿色”、“可持续发 展”的油菜品种，就是要选育在品质、产量、抗逆性（抗干 旱、病虫、草害、盐碱、渍害、倒伏等等）、生产效率（肥 料利用率高、适合机械化）和生态安全（少用农药）等方面 都得到改善和提高的品种，有重要的现实意义。 当前在“双低+杂优”的基础上，要突出抓好： （1）提高含油量育种 提高含油量有很大的潜力。据前苏联学者估计， 油菜含油量将来可能达到65%-70% 近几年，由于引进快速、无损伤、绿色（不同药 物）的近红外分析技术，油菜含油量提高很快， 目前一些研究单位已筛选到一批含油量超过50% 的材料。 表11 2010年5月武汉夏收高含油量品系的分析结果 （华中农业大学，2010） 品系代号 6-2861-4 6-2862-8 6-2929-3 6-3202-1 CK1-1 CK2 含油量(抽提法，干基％) 54.43 54.00 52.65 53.78 44.51 41.50 已育成一批含油量达50%左右（干基）的品种，估计将来油菜 品种含油量突破65%（干基）是有可能的。 含油量与蛋白质含量有矛盾，波兰学者提出：油份+蛋白质含 量大于73 % （2）加强抗菌核病等抗逆能力育种 通过遗传改良提高抗病性应该是防治 菌核病最有效的途径。 要求抗性比中油821强，发病情指数低 50%，在不进行药剂防治情况下，一般 损失控制在5%左右就认为是安全的。 此外还要加强选育抗虫、旱、渍、盐、 寒害品种。 可采用在现有资源中筛选抗逆材料， 利用近缘种抗逆资源、建立轮回选择 群体及转基因等途径以提高品种的抗 逆能力。 （3）急需选育适合机械化、轻简化栽培的品种 • 适合机械化、轻简化栽培的品种就是要 求具有抗倒、抗病、抗裂、抗除草剂、 花期集中、株型紧凑适于密植、耐迟播 早熟（特别是三熟地区）的特性。要实 现油菜生产机械化，当前重点要解决播 种和收获问题。 （4）注意选育低耗、高效的“节约型”品种 也就是说要选育省工、省肥、省水、省农药的品种。 例如筛选硼、磷、氮高效利用的资源，选育肥料高 效利用的品种。 加拿大已育成产量相当但施氮量减少50%的品种。 加拿大计划大力发展具有抗旱、抗黑胫病、耐瘠、 抗裂角的芥菜型油菜，前几年正式审定Canola（双 低）的芥菜型品种（产量、品质已基本达到甘蓝型 油菜水平），并允许其进入食用油市场。 （三）关于增加密度问题 我国南方油菜生产存在主要问题之一，是密度过稀，1万株/ 亩左右。 油菜栽培要达到低耗、高效目标，必须合理密 植 （ 欧 洲 油 菜 常 规 种 25000-36000 株 / 亩 ， 杂 交 种 20000-25000株/亩），以充分利用光能、节约肥料。 而我国油菜栽培存在的问题是，密度过稀，特别是 对于延迟播种，应“以密补迟，以密省肥，以密控 草，以密适机，以密增产”。如2008年江苏大丰， 400亩华杂7号，10月30日播种，撒播5-6万株/亩， 产量超过120Kg/亩。 表12 密度播期试验（华中农大周广生，2009，湖北） 处理 免耕6N 免耕12N 免耕18N 密度 播 期 9-15 10-1 10-15 10-30 一万 119.84 105.36 72.92 57.70 贰万 128.76 116.63 81.30 66.71 三万 136.56 130.30 91.84 78.85 四万 169.12 157.84 106.04 92.80 一万 188.66 164.22 104.24 81.92 贰万 219.51 171.83 113.83 90.40 三万 203.30 191.55 132.63 113.83 四万 195.59 168.97 156.25 125.88 一万 206.12 175.56 120.88 109.35 贰万 242.62 211.32 161.11 141.80 三万 222.60 196.36 169.65 154.05 四万 216.45 189.68 178.73 165.78 ※：品种：华双5号；单位：公斤/亩 早播能增产，迟播会减产。密度加大，产量下降 幅度小。 低N（N6），不论早播（9/15、10/1播）或迟播 （10/15、10/30），密度以4万株/亩产量高。 早播（10/1之前）高肥（12N、18N），以2-3万 株/亩产量最高。 迟播（10/15、10/30）不论高N、低N，均以4万 株产量最高（以密补迟，以密增产）。 迟播（10/15、10/30），6N/4万株比12N/1万株 产量高，12N/4万株比18N/1万株产量高（以密省 肥） 。 密度变化对油菜成熟期农艺性状的影响（2010.5，华中农业大学，周广生） 密度 株高 单株根颈 群体根颈 单株根 群体根干 （万株/亩） (cm) 粗(cm) 粗(m/亩) 干重(g) 重(kg/亩) 1 157.5 1.63 163 5.56 55.6 8.0 32 0.262 2 151.3 1.15 230 3.41 68.2 5.5 31 0.277 3 145.1 1.07 321 2.91 87.3 4.2 28 0.287 4 144.9 0.89 356 1.89 75.6 3.8 28 0.298 上表数据为四个播期、三个Ｎ肥水平下的平均值 分枝数 花期 （天） 经济系数 （四）关于一段收获与两段收获问题 • 所谓一段收获，是等油菜充分成熟后，割倒和脱 粒一次联合收获；两段收获是在油菜约八成熟时 割倒，后熟6-7天，再用机械脱粒。 • 欧洲一次收获，加、澳、中国东北和西北两次收 获。 一次联合收获与两段收获对比 一次收获 两段（两次）收获 能耗 低些 高些 收获时间弹性 3-5天 7-10天 收获损失率 高些 低些 籽粒成熟度（粒色） 较不一致 对品种要求（抗倒、成熟 高些 集中、抗裂角） 为后作空地时间 迟些（5天左右） 一致 低些 早些 ——两段收获符合油菜生物学特性（花期30天） ——传统习惯以及南方两熟（三熟）及水田油菜特点 ——以两段收获较为适宜 我们认为长江流域目前以两段收获为宜，喷催熟剂 （百草枯）一次收获是不可取的。 ①污染环境； ②影响千粒重、含油量； ③喷药困难且不易均匀。 （五）“再生稻——油菜”有发展前景（湖北黄冈） 中稻 —— 再生稻 —— 直播油菜试验示范 600-700Kg 300-350Kg 10/中播种，150-200Kg 1000公斤稻谷+200公斤油菜籽 ——符合资源节约，低耗、高效 ——要解决头季机械收获问题。 ——要解决面积统计及补贴问题。 谢 谢！