油料牡丹栽培和籽油加工研究進展

常雪 盛寅生 張俊杰 任愛芝 趙培寶 李多川

摘要油料牡丹是我國特有的一種新型的木本油料作物，適應(yīng)性廣、出油率高、油質(zhì)優(yōu)，籽油富含不飽和脂肪酸，特別是α-亞麻酸，并且其根可入藥，花既具有觀賞性，亦可制作花茶，也具有較高藥用價值。本文綜述了油料牡丹的經(jīng)濟價值、籽油制備工藝、品種、種苗繁殖和栽培技術(shù)、病蟲害綜合防治等方面的研究進展，分析了油料牡丹生產(chǎn)和研究過程存在的主要問題，展望了牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，以為油料牡丹產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞油料牡丹;繁殖技術(shù);提取工藝;病蟲害

中圖分類號S565.9文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2019）01-0013-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.005

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

基金項目山東省科技發(fā)展計劃（2014GNC110020）;山東省微生物重點實驗室開放課題（SDKL2017015）。

作者簡介常雪（1987—），女，山東冠縣人，工程師，碩士，從事林業(yè)資源和病蟲害防治研究。*通信作者，副教授，博士，從事植物病理學(xué)研究。

收稿日期2018-09-03

油料牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）屬于芍藥科（Paeonia ceae）芍藥屬（Paeonia），是對牡丹組中結(jié)實能力強，能夠用來生產(chǎn)種籽、加工食用籽油品種（或品系）的統(tǒng)稱[1]，通常產(chǎn)籽出油率為 27%～33%，為我國所特有[2-3]。2011年3月22日牡丹籽油獲得新資源食品批準(zhǔn)[4]，這意味著牡丹籽油可進入商業(yè)化生產(chǎn)和銷售。牡丹籽油不飽和脂肪酸含量高達92%，尤其人體所必需的多元不飽和脂肪酸α-亞麻酸含量高達42%以上[5]，該脂肪酸具有保護心血管及神經(jīng)元、抗氧化、骨質(zhì)疏松、炎癥和癌癥的功效 [6]，同時牡丹花可制作花茶、飲料等，根（丹皮）可以入藥，油料牡丹全身是寶，隨著籽油批準(zhǔn)為可食用油，油料牡丹產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展[7]。

1油料牡丹的應(yīng)用價值

1.1油料牡丹的經(jīng)濟價值

衡量食用油質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)是α-亞麻酸等不飽和脂肪酸的含量。研究表明，牡丹油中不飽和脂肪酸含量高于90%[4]，顯著高于市場上主要銷售種類中的橄欖油、大豆油、花生油等。特別是α-亞麻酸含量高于40%，該不飽和脂肪酸是一種人體必需脂肪酸，但是人體不能自我合成[8]。它是人體腦細胞和組織細胞的重要組成成分，能夠保護心血管、神經(jīng)元，具有抗氧化、骨質(zhì)疏松、炎癥和癌癥的功效[5] 。老年人缺乏α-亞麻酸易導(dǎo)致高血壓、心腦血管疾病和老年癡呆癥[9]。牡丹籽油還具有抗衰老[10-12]、降血脂[13-14]、降血糖[14-15]、保護肝損傷[13，16-17]等功能，可見，牡丹籽油是一種品質(zhì)非常優(yōu)良的高端食用油。同時據(jù)高婷婷[18]、楊鹿等[19]研究發(fā)現(xiàn)，因牡丹籽油抗氧化性強，更耐儲存;牡丹籽油因具有防曬作用[10，20]，還可用于化妝品的生產(chǎn)，極大地提高了其經(jīng)濟價值。油料牡丹的產(chǎn)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經(jīng)濟價值外，油料牡丹的根（丹皮）和花均是傳統(tǒng)的中藥材，也可增加牡丹種植的經(jīng)濟效益。牡丹根中醫(yī)上俗稱丹皮，可清熱涼血，活血散癖，對熱病發(fā)斑、吐血、癰瘍腫毒等疾病有功效[21]。牡丹花中含有紫云英苷、芍藥花苷、沒食子酸、丹皮酚等成分，可清熱解毒 、降低血壓及抗腫瘤，主治血中伏火等[22-23]，油料牡丹的花可加工成花茶[24]、飲料[24-25]、果酒[26-28]、花醬、糕點[29]等。開花季節(jié)可進行觀花旅游，帶動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展?？梢?，油料牡丹全身是寶，油料牡丹產(chǎn)業(yè)具有極大的開發(fā)前景。

1.2生態(tài)價值

油料牡丹是我國獨有的多年生鄉(xiāng)土小灌木。栽植成活以后，可以30～40年不換茬，牡丹栽培可節(jié)省大量人力、物力和財力。牡丹產(chǎn)籽壽命相當(dāng)長，一般為 30～40 年，有的甚至高達 60 年，可謂種植一次，就能收獲一輩子，是名副其實的“鐵桿莊稼”，而且油料牡丹適應(yīng)范圍廣，耐干旱、瘠薄、鹽堿，耐陰，抗寒能力強，對土地的選擇性不高，可以做到不與糧爭地，不與民爭糧。油料牡丹具有發(fā)達的須根，對防止水土流失具有重要作用，因此大力發(fā)展油料牡丹也具有良好的生態(tài)價值[30]。

2油料牡丹籽油提取工藝

牡丹籽油的提取方法多樣，各有優(yōu)缺點。傳統(tǒng)壓榨方法較為簡便實用，但需要進行特別除臭工序;超臨界CO2萃取法出油率最高，可以考慮作為牡丹籽油提取工藝的首選;亞臨界技術(shù)具有能耗低、效率高、成本低、可以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，可以在較低溫度下進行，能最大限度地保護油料中熱敏性成分不被破壞，因此亞臨界技術(shù)在牡丹籽油分離提取中具有極大的發(fā)展?jié)摿31-38]。另外，牡丹籽油提取方法還包括超聲輔助提取法[39-40]、水代法[41-42]、索氏提取法[43-44]等新興工藝。在牡丹籽油的精煉方面，采用活性白土進行二次脫色能夠降低過氧化物和磷脂的含量，效果較好[45-46]。

3油料牡丹的品種與分布

結(jié)籽量大、出油率高、適應(yīng)性廣和生長勢強是油料牡丹品種的主要選育指標(biāo)，同時要單瓣花或重瓣化程度低。目前，我國油料牡丹主要栽培和推廣品種是“鳳丹”和“紫斑”兩大品系?！傍P丹”牡丹主要產(chǎn)于安徽亳州、銅陵一帶，常見品種包括鳳丹白、鳳丹粉和鳳丹紫等 10 余個品種。鳳丹系列品種具有抗逆性強、適應(yīng)性廣的特點[47]，適合全國20多個省市種植，是目前山東、河南、安徽、四川等省的主要推廣品種。 “紫斑”牡丹，主要分布于甘肅中部、陜西秦嶺中段以西和四川北部等北方半干旱地區(qū)，具有較強的耐寒性和耐旱性，據(jù)陳德忠[48]記載共有30多個品種，可重點在西北地區(qū)推廣。

4油料牡丹的繁殖

油料牡丹種苗繁育要以早結(jié)籽、多產(chǎn)油為主要目的，盡量增加繁殖系數(shù)、培育壯苗，促進植株提早結(jié)實[49]。目前生產(chǎn)上主要采用有性繁殖的方式，即播種繁殖、有性繁殖的牡丹對季節(jié)的依賴性強，結(jié)籽周期也較長，需要5～6年才開花結(jié)籽，且種子繁殖后代分化較大，難以保持種性穩(wěn)定遺傳，因此探索油料牡丹高效無性繁殖技術(shù)尤為重要[50-51]。油料牡丹無性繁殖技術(shù)主要包括分株、扦插、嫁接和組培技術(shù)等。分株和嫁接是油料牡丹常用無性繁殖方法，但是繁殖系數(shù)低，規(guī)模化生產(chǎn)比較困難;以組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)的無性快繁技術(shù)還不成熟，正在探索研究中，一旦完整的技術(shù)體系建立起來將具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.1有性繁殖技術(shù)（播種繁殖）

4.1.1采種。

油料牡丹種子從8月下旬開始陸續(xù)成熟，宜根據(jù)成熟程度分期分批采收，不可過早或過晚。實踐證明，當(dāng)牡丹種子成熟度為80%時采集，其種子萌發(fā)率最高[52]。一般以種皮呈紅棕色或黃綠色，外果皮呈蟹黃色時采收為最佳。種子采收過早常因含水量高而霉?fàn)€或干癟;采收過晚，種皮會轉(zhuǎn)為黑色，種皮變厚，質(zhì)地堅硬，出苗困難[53]。種子采收后不能曝曬，要放在陰涼處堆放，每隔幾天翻動1次，直至果皮開裂散出種子[54]。

4.1.2種子播前處理。

由于油料牡丹種子具有休眠特性，當(dāng)年采收的種子需要一定時間的后熟，必須人為采用理化因素處理，以打破種子休眠[55]，包括低溫、赤霉素浸種、溫湯浸種等。有學(xué)者采用低溫結(jié)合赤霉素處理可有效提高種子發(fā)芽率[56-58]。播種前，需用50 ℃ 的溫水浸種 3～5 d，浸好后撈出瀝干，用多種靈拌種待播，以減輕病害發(fā)生。進行催芽的應(yīng)在1/3露白時及時播種，不宜太晚。

4.1.3播種。

油料牡丹應(yīng)在8 月下旬至 9 月下旬播種最為適宜，播種過晚出苗慢，不整齊;播種過早，苗木過早長出地面，早春易受凍害[52]。如不能及時播種，種子可用濕沙埋藏法處理。一般采用條播，寬窄行為好，窄行距20～30 cm，寬行距40 cm，株距 3～5 cm，深度5～6 cm，播后稍鎮(zhèn)壓踏實，小水澆一遍透水，然后噴一遍牡丹專用地面處理除草劑，年前要保持地面見干見濕，10月下旬可覆蓋地膜，以防旱保墑及提高地溫，播種量為750～1 125 kg/hm2[59-60]。

4.1.4除草。

牡丹長勢慢，且有夏季休眠特性，夏秋季雜草競爭強，要搞好除草。春天可通過噴施牡丹專用土壤除草劑，控制雜草生長;夏秋季主要采取人工除草。

4.2無性繁殖技術(shù)

4.2.1分株繁殖。

油料牡丹為叢生狀灌木，萌蘗力較強。所謂分株繁殖就是利用牡丹分蘗力強的特性將大株牡丹分成多個小株，然后每株單獨培養(yǎng)成1棵新的植株。分株繁殖方法為首先在距根較遠處將植株挖起，適當(dāng)晾曬，待植株根部失水變軟后用鋒利刀片劈開根部，注意不能傷著根芽，然后利用1 000倍多菌靈對傷口進行消毒處理后定植[61]，分株繁殖不能在春季開展，最佳時間是在秋分和寒露之間，易于生根成活。

4.2.2嫁接繁殖。

嫁接是植物最重要的無性繁殖方法，可以提早結(jié)實和保持品種遺傳特性，也能夠?qū)崿F(xiàn)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。嫁接時間以9月7—23日最為適宜，在嫁接時最適宜的氣溫為20～25 ℃，濕度大有利于成活和生根[61-62]。砧木可選用牡丹根[63-64]或者芍藥[65]，接穗選擇當(dāng)年生健壯枝芽，現(xiàn)剪現(xiàn)用[66]，嫁接后要及時去除根砧上發(fā)出的根蘗，以防根蘗與接穗新芽競爭營養(yǎng)[67]。

4.2.3扦插繁殖。

牡丹扦插成活率較低，在實際生產(chǎn)上使用不多[68]。劉文蘭等[69]研究發(fā)現(xiàn)9—11 月是紫斑牡丹扦插的最佳季節(jié)，溫度和濕度是影響插條成活率的主要條件，同時采用 800～1 000 mg/L 的 IBA 處理插條能提高其扦插成活率;史倩倩等[70]研究發(fā)現(xiàn)扦插基質(zhì)會影響扦插成活率，通過對比發(fā)現(xiàn)采用珍珠巖純基質(zhì)扦插成活率最高，插穗采用 500 mg/L生根粉1 號浸泡 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進展

4.2.4組織培養(yǎng)。

組織培養(yǎng)是植物快速繁殖的最有效手段之一，多個實驗室開展了油料牡丹組培技術(shù)研究，主要圍繞外植體誘導(dǎo)愈傷組織、生長調(diào)節(jié)激素的選用、培養(yǎng)基的優(yōu)化開展研究。油料牡丹組織培養(yǎng)中常用的外植體為鱗芽[71-72]、胚[73-74]、頂芽[75]、葉柄[76]和莖段[77]等;外植體滅菌可以選用升汞[74]、C2H5OH、高錳酸鉀[78]和次氯酸鈉[73];常用培養(yǎng)基為 MS培養(yǎng)基[79];植物生長調(diào)節(jié)劑通常選用細胞分裂素+2，4-D或 萘乙酸。雖然油料牡丹的組織培養(yǎng)研究取得了顯著成績，但多數(shù)還只停留在實驗室研究階段，還未形成成熟的技術(shù)體系，在牡丹苗木繁育實踐中應(yīng)用還不多，可能與目前牡丹推廣力度較小有關(guān)，牡丹組培的社會需求和經(jīng)濟效益較小。

5病蟲害綜合防治

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，油料牡丹常出現(xiàn)的病害有根部立枯病、根腐病和白絹病，葉部紅斑病、炭疽病 、銹病和輪紋斑點病等[80-82]，對于其發(fā)生規(guī)律和防治技術(shù)還缺乏研究，我們調(diào)查了魯西北油料牡丹病害危害情況，發(fā)現(xiàn)在油料牡丹上主要有尖鐮孢引起的根部病害和由炭疽菌、鏈格孢引起的葉部病害較為嚴(yán)重，并開展了木霉菌防治牡丹病害的研究，為生產(chǎn)綠色高端食用油提供技術(shù)支持。牡丹常見蟲害有地下害蟲、剌蛾類等，目前牡丹病蟲害防治多采用化學(xué)防治，隨著牡丹油的開發(fā)應(yīng)用，牡丹用藥應(yīng)該控制，為此，有效地開展生物防治是保障牡丹種子產(chǎn)量、延長植株壽命和確保牡丹油安全的重要舉措。

6栽培技術(shù)

牡丹為多年生灌木，一次栽種，多年收益。牡丹前期生長慢，除草等環(huán)節(jié)傷苗嚴(yán)重，栽植密度需適當(dāng)加大，一般栽植5.25萬株/hm2，寬窄行栽植。定植可選用2～3年生大苗，促早封壟，減少除草等前期管理投入。牡丹定植時間為8—9月，栽植后澆一遍透水，10 d后澆第二水，封凍前再澆一次水，能確保幼苗成活率。牡丹耐陰，林下栽植能改善牡丹后期長勢，防止高溫季節(jié)對休眠期牡丹的傷害。據(jù)山東東阿縣試驗示范基地試驗，推行核桃-牡丹、楊樹-牡丹立體栽培的地塊牡丹長勢良好。

7結(jié)語

油料牡丹作為一種新興的木本油料作物，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景，對于改善油料品質(zhì)、確保國家糧油安全具有重要意義。但是由于牡丹籽油產(chǎn)業(yè)是一種新興產(chǎn)業(yè)，其相關(guān)基礎(chǔ)理論研究和生產(chǎn)加工技術(shù)不成熟，還有許多亟待解決的問題。例如牡丹高產(chǎn)品種缺乏，值得大力開展優(yōu)良品種選育工作;高效快速無性繁育技術(shù)還不成熟，包括組培、嫁接等都需要進一步研究;牡丹田雜草防除和病蟲害綠色防控技術(shù)體系需要建立;牡丹籽油提取和加工技術(shù)需要改進等。這是下一步牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要克服的理論和技術(shù)問題，解決的好能推動油料牡丹產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，解決不好則會成為制約牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

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