我國油莎豆產(chǎn)業(yè)研發(fā)進展報告

文/張學(xué)昆 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所

油莎豆又稱虎堅果、油莎草、鐵荸薺等，是原產(chǎn)于非洲及地中海沿岸國家的一種草本植物。油莎豆適應(yīng)性極強，它是一種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、綜合利用價值很高的集油、糧、牧、飼、綠化觀賞于一體的經(jīng)濟作物。

油莎豆?fàn)I養(yǎng)豐富，富含膳食纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、礦質(zhì)元素等，其中油脂含量可達24%～28%，富含黃酮類化合物、維生素E、維生素C、礦物質(zhì)鋅等營養(yǎng)物質(zhì)。可生食或炒食、榨油產(chǎn)餅粕, 亦可提取淀粉、加工食品、釀酒、作飲料和用作飼料等。

油莎豆還具有降低血壓的功效、降低血脂的功效、降低膽固醇的功效以及增強毛細(xì)血管抵抗力，油莎豆含有一定的抗氧化物質(zhì)可有效清除體內(nèi)的氧自由基，能夠阻止細(xì)胞的退化、衰老，具有美容養(yǎng)顏和預(yù)防癌癥的功效。

油莎豆適應(yīng)性強，病蟲害較少，尤其適宜沙壤土種植，其播種、管理、收獲、貯藏與花生相似。

油莎豆的發(fā)展競爭力分析

油莎豆原產(chǎn)于非洲沙漠干旱地區(qū)，喜陽光、耐高溫、抗旱、耐澇，生長期120天左右。油莎豆收獲地下塊莖，一般畝產(chǎn)500～600千克，油脂含量平均達25%，淀粉35%，糖分15%，粗蛋白5%左右。油莎豆作為新油源，具有十分廣闊的發(fā)展前景，是未來減少大豆進口的最具競爭力的新型油料作物，被國外列為21世紀(jì)超級食品之一。2016年被列入農(nóng)業(yè)部《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》。我國油莎豆種植面積達20萬畝以上，為農(nóng)民自發(fā)種植。

“十一五”期間，科技部首次將油莎豆列入國家科技支撐計劃重大項目“農(nóng)林生物質(zhì)工程”，開展油莎豆高效培育技術(shù)研究，并拉動了地方政府和企業(yè)投入大量資金自主開展油莎豆研發(fā)。經(jīng)過近十年的聯(lián)合攻關(guān)，成功組織了油莎豆育種、栽培、機械化生產(chǎn)、加工等研發(fā)隊伍，成立了全國油莎豆產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，初步建立了機械化為核心的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)體系，選育了“中油莎1號”等新品種和新資源，研制了適合東北、華北等區(qū)域的收獲機具樣機，建立了3條低溫壓榨生產(chǎn)示范線，為油莎豆產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)突破和本項目的順利實施奠定了較好的基礎(chǔ)。本項目針對品種、收獲機械、加工技術(shù)等制約瓶頸，實現(xiàn)油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的整體突破，生產(chǎn)效益和效率顯著提高，推動油莎豆產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，逐步替代大豆進口，穩(wěn)定并提高我國食用油自給率。

油莎豆是單位面積產(chǎn)油量是大豆4倍。油莎豆良種可畝產(chǎn)干豆500～600千克，每畝產(chǎn)油量超過120千克，是大豆（30千克）的4倍、油菜（60千克）的2倍。新品種“中油莎1號”，畝產(chǎn)可達615.78千克，比對照增產(chǎn)22.73%。含油量為31.34%，每畝產(chǎn)油量達192.98千克。

油莎豆餅粕是替代玉米的優(yōu)質(zhì)飼料。油莎豆榨油后，餅粕中約含淀粉60%、糖分20%和粗蛋白8%，是替代玉米的優(yōu)質(zhì)飼料，1畝油莎豆相當(dāng)于0.65畝玉米。油莎豆同時產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼草500千克以上，粗蛋白達10%左右，是食草動物優(yōu)質(zhì)飼料。

利用邊際土地發(fā)展?jié)摿蛇_1億畝以上。油莎豆是耐旱性極強沙生作物，需水量小，利用我國“鐮刀彎”“漏斗區(qū)”等沙化耕地、西北沙化土地等資源，在不擠占糧食和大豆生產(chǎn)面積情況下，發(fā)展?jié)摿蛇_1億畝以上，每年可增加食用油供給1000萬噸，約占我國食用油消費量的1/3。未來10年，利用沙化邊際耕地發(fā)展4000萬畝，即可生產(chǎn)600萬噸食用油和200萬噸粗蛋白質(zhì)，綜合折算可減少2000萬噸左右的大豆進口，提高我國食用油自給率20個百分點。

促進北方干旱貧困地區(qū)脫貧致富。油莎豆發(fā)展優(yōu)勢區(qū)是西北和東北沙化土地、荒漠區(qū)等缺水干旱農(nóng)業(yè)地區(qū)，也是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的“鐮刀彎”“漏斗區(qū)”等重點區(qū)域，貧困人口較多。發(fā)展油莎豆，可減少灌溉用水，推廣油糧草飼多用途種養(yǎng)循環(huán)經(jīng)濟模式，畝產(chǎn)值達2500元以上，純效益1200元左右，助力精準(zhǔn)扶貧計劃。

推動服務(wù)“一帶一路”發(fā)展。油莎豆起源于非洲，埃及、尼日利亞、喀麥隆等有較大面積種植，是當(dāng)?shù)刂饕氖澄飦碓粗?，但非洲技術(shù)研發(fā)十分落后，單產(chǎn)和效率很低。本項目實施，將建立世界領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，實現(xiàn)油莎豆現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)走出去，推動“一帶一路”發(fā)展，滿足非洲食物供給。

我國油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展制約因素

品種嚴(yán)重退化，栽培技術(shù)缺乏規(guī)范。生產(chǎn)上，目前還主要是20世紀(jì)60年代從保加利亞等引進的老品種，經(jīng)過近60代的繁殖，品種混雜退化現(xiàn)象嚴(yán)重，影響產(chǎn)量和品質(zhì)，畝產(chǎn)僅300千克，油脂含量低于25%。遺傳種質(zhì)資源更是極度匱乏，缺乏完善的良種繁育技術(shù)，專業(yè)認(rèn)定的品種全國僅有1個。與新品種相比，傳統(tǒng)品種每畝產(chǎn)油量僅80千克左右，不到新品種“中油莎1號”的一半。

機械化收獲裝備空白。油莎豆塊莖生長在地下，顆粒較小，葉、根、豆、土分離困難，油莎豆高淀粉高糖高水分，極易腐敗霉?fàn)€，收獲后還需要及時清洗、分選、干燥、倉儲，現(xiàn)有花生和馬鈴薯等地下塊莖收獲機無法收獲。每畝人工收獲和清洗須投入15個工，收獲成本高達1200元以上，導(dǎo)致收獲效率和效益極低，收獲成本占總成本70%以上，機械化收獲成為制約油莎豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。

加工技術(shù)裝備不足。油莎豆形態(tài)不規(guī)則、種皮堅厚粗糙，清洗去皮效率低、損失高。高油脂、高淀粉、高糖分原料特性下的高得率油脂提煉工程化技術(shù)與裝備無直接經(jīng)驗可借鑒，產(chǎn)業(yè)化壓榨及浸出制油關(guān)鍵技術(shù)裝備需重點研發(fā)。油莎豆制糖與制粉、飼料利用等產(chǎn)業(yè)鏈延伸的附產(chǎn)品深加工技術(shù)與裝備亟須研發(fā)配套。

我國油莎豆技術(shù)關(guān)鍵和發(fā)展目標(biāo)

技術(shù)關(guān)鍵。建立我國油莎豆規(guī)?；a(chǎn)集成技術(shù)。通過優(yōu)良品種的培育和收獲機械裝備突破，產(chǎn)油量大幅提高，畝產(chǎn)值可提高30%以上。收獲效率實現(xiàn)50畝/天，可將收獲成本從1200元下降到300元，每畝生產(chǎn)成本下降到800元左右。每畝種植效益從虧損變?yōu)橛?000元以上，超過種植玉米等其他大宗作物，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟可行。突破全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)化發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)。通過研發(fā)推廣油莎豆高效加工技術(shù)，實現(xiàn)油莎豆優(yōu)質(zhì)食用油、糖、粕等有效養(yǎng)分的高效利用，提高出油率和出糖率，增加油莎豆附加產(chǎn)值，提高加工企業(yè)的效率和效益。項目將在現(xiàn)有3條生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，擴大生產(chǎn)規(guī)模，打造世界最大的油莎豆加工基地和龍頭企業(yè)。

總體目標(biāo)。以油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)為核心，運用現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合，選育單產(chǎn)和含油量顯著提高的油莎豆新品種，建立油莎豆高活力種子繁育技術(shù)體系，配套機械化高產(chǎn)高效高密度生產(chǎn)技術(shù)，研制定型兼用型收獲速度和撿收效率顯著提高的實用油莎豆收獲機具，研究油莎豆高效加工技術(shù)，形成國際領(lǐng)先的油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈核心關(guān)鍵技術(shù)。在東北、西北、華北、華中等沙質(zhì)邊際土壤區(qū)域建立規(guī)?；墒痉痘?，實現(xiàn)油莎豆全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集成，顯著提高單產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，形成一批油莎豆優(yōu)質(zhì)食用油、糖、飼料等新產(chǎn)品。充分發(fā)揮市場在種業(yè)資源配置中的決定性作用，建立具有中國特色的科企緊密合作、利益共享的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)模式，提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力，為保障國家糧食安全和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科技支撐。

具體指標(biāo)。油莎豆種質(zhì)創(chuàng)新和新品種選育：挖掘油莎豆抗旱、含油量、脂肪酸等重要基因資源，利用基因編輯技術(shù)和雜交技術(shù)對油莎豆抗旱性、產(chǎn)量和品質(zhì)進行定向改良，利用EMS誘變技術(shù)創(chuàng)制油莎豆突變庫，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆的油莎豆新品種5個以上，建立種子標(biāo)準(zhǔn)和繁育技術(shù)規(guī)程，建立穩(wěn)定原種繁育基地2個。

油莎豆高效機械收獲裝備研制與農(nóng)藝配套技術(shù)研究：針對北方、華北沙化農(nóng)田特點，建立全程機械化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程2套，實現(xiàn)良種、良法、良機結(jié)合，降低生產(chǎn)成本；重點突破高效低損收獲瓶頸，研制油莎豆自走式牽引式機械化收獲裝備各2套，優(yōu)化完善分選、干燥、保質(zhì)存儲等環(huán)節(jié)配套技術(shù)和裝備2套。

油莎豆綠色高效加工技術(shù)與裝備研制：系統(tǒng)研究油莎豆原料加工特性和營養(yǎng)特性，研制油莎豆脫皮、油脂提取、糖分制取、油脂飼料功能制品聯(lián)產(chǎn)等關(guān)鍵技術(shù)與裝備，形成產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)裝備體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，在主產(chǎn)區(qū)建立2～3條示范生產(chǎn)線，完成中間試驗并示范生產(chǎn)。

油莎豆關(guān)鍵技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)化：在東北、西北、華北、長江流域等主產(chǎn)區(qū)，集成優(yōu)良新品種、農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)、農(nóng)機裝備和示范加工生產(chǎn)線，建立4個油莎豆新品種規(guī)?；墒痉痘?，推廣應(yīng)用100萬畝，核心區(qū)單產(chǎn)達到500千克/畝，含油量達到28%以上，形成油莎豆油、糖、飼料等新產(chǎn)品5個以上。

企業(yè)培育：培植具有油莎豆油加工生產(chǎn)能力達到10萬噸、穩(wěn)定生產(chǎn)基地達到10萬畝的國際競爭力龍頭企業(yè)2家以上。