油莎豆引種試驗(yàn)及綠色高效栽培技術(shù)研究進(jìn)展

張斌　劉晶孫　范仲學(xué)　郭鳳丹　侯蕾　馬德源　王穎

摘要：油莎豆是一種適應(yīng)性好、抗逆性強(qiáng)、耐病蟲害、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的集牧、飼、糧、油于一體的高效經(jīng)濟(jì)作物，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文從油莎豆種質(zhì)資源收集篩選、引種試種、選地整地、播種、田間管理、病蟲害綠色防控、收獲等方面綜述其研究進(jìn)展，并在簡(jiǎn)要分析油莎豆高產(chǎn)栽培和示范推廣中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上對(duì)其未來(lái)研究方向作了展望。

關(guān)鍵詞：油莎豆;引種;優(yōu)質(zhì);高效栽培Research Progress of Introduction Experiment and Pollution Free and

High - Efflcient Cultivation Techniques of Cyperus esculentus

Zhang Binl ， Liu ing2* ， Fan Zhongxuel ， Guo Fengdanl ， Hou leil ， Ma Devuanl ， Wang Ying2

Abstract Cyperus esculentus is an efficient economic crop which integrates animal husbandry， feeding，grain and oil with good adaptability， strong stress resistance， diseases and insect pest tolerance and high eco-nomic value， so it has broad development and application prospects and economic value. In this paper，the re-search progress was reviewed in the selection and collection of germplasm resource， introduction and choose tosoil preparation， planting， field management， green control of pests and diseases， harvest and so on. On thebasis of a brief analysis of the problems existing in the high - yield cultivation， demonstration and populariza-tion of Cyperus esculentus ， the future research directions were prospected.

Keywords Cyperus esculentus;Introduction; High quality; Efficient cultivation

油莎豆又名油莎草，為莎草科草本植物，原產(chǎn)自非洲及地中海沿岸，除大洋洲與南極洲外，其余各大洲均有分布。油莎豆具有耐澇、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿[1]、油脂淀粉含量高等特點(diǎn)，表現(xiàn)出適應(yīng)性好、抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量突出、油質(zhì)優(yōu)良等特性，是一種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新型草本經(jīng)濟(jì)作物，具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)價(jià)值，被冠以“地下板栗”、“地下核桃”的美稱[2]。油莎豆可種植在沙質(zhì)土、白漿土、黑土等肥力不等的地帶，并具有病蟲害發(fā)生率低的特點(diǎn)，可作為無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品[3]和家畜喂養(yǎng)綠色飼料。它的食用方法多樣。其塊莖可以榨油，通過(guò)多種提取工藝出油率能達(dá)到30%以上[4-6]，是制取食用油的優(yōu)良選擇。另外它所富含的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸可用于制備生物柴油[7-13]，也是油莎豆重要用途之一。

從近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)油莎豆的研究看，為豐富其種質(zhì)資源、優(yōu)化提高種質(zhì)資源利用率，引種試驗(yàn)和高效栽培技術(shù)成為油莎豆的研究重點(diǎn)。

1 油莎豆引種試驗(yàn)

隨著國(guó)內(nèi)各省份油莎豆引種不斷深入，目前新疆、內(nèi)蒙古、廣西、湖南、山東等20多個(gè)省、市、自治區(qū)均有種植[14]。中國(guó)對(duì)油莎豆的引種始于1952年，由中國(guó)科學(xué)院植物研究所北京植物園從蘇聯(lián)引入，1960年又從保加利亞引入栽培[15]。1974-1975年從朝鮮引進(jìn)大粒油莎豆，使得油莎豆的品種進(jìn)一步豐富，該品種由朝鮮科學(xué)院植物研究所通過(guò)甲基磺酸乙酯（EMS）誘變劑誘變得來(lái)[16]。1977年，華愛芳等[17]在遼寧開始試種該品種，多年種植結(jié)果顯示，大粒油莎豆比普通油莎豆增產(chǎn)7.9%～48.4%;盡管其塊莖含油率稍低于普通品種，出油率也相對(duì)較低，但其淀粉和糖分含量高，綜合加工利用時(shí)，各產(chǎn)品的產(chǎn)率相應(yīng)提高。

為充分開發(fā)利用我國(guó)的干旱貧瘠土地和鹽堿地，河南于1995年開展了油莎豆的引種初試[引。針對(duì)新疆特殊的高原干旱氣候，阿克蘇地區(qū)草原工作站從寧夏吳忠引進(jìn)油莎豆進(jìn)行試驗(yàn)[19]。楊敏等[20]通過(guò)比較不同品種在新疆的試種結(jié)果，得出河南圓粒油莎豆更適合在新疆地區(qū)種植，為新疆油莎豆規(guī)?；N植奠定了基礎(chǔ)。廣西從湖南引進(jìn)油莎豆，選取5塊地試種并對(duì)油莎豆進(jìn)一步提純，其產(chǎn)量明顯提高[21]。南方收獲期較北方明顯提前，且生長(zhǎng)期較短，呈現(xiàn)出不同地域差異。

山東省地處溫帶，氣候條件能夠滿足油莎豆生長(zhǎng)需要。20世紀(jì)中期部分地區(qū)就開始油莎豆的引種，但由于對(duì)油莎豆市場(chǎng)開發(fā)不足，經(jīng)濟(jì)效益低于傳統(tǒng)作物，其種植推廣處于較低水平。“十二五”以來(lái)，本研究團(tuán)隊(duì)深入對(duì)接國(guó)家及山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)政策，集中開展了油莎豆優(yōu)異種質(zhì)資源篩選與新品種培育、高效栽培收獲技術(shù)集成與示范推廣、養(yǎng)分高效利用以及鹽堿地油莎豆種植等方面研究，取得良好進(jìn)展。近年來(lái)隨著人們對(duì)油莎豆的關(guān)注度日益提高和油莎豆研究的不斷深入，山東省油莎豆種植水平也在逐步提升。

引種試種的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于不同品種間的對(duì)比篩選，以此為基礎(chǔ)培育出適宜當(dāng)?shù)赝茝V種植的優(yōu)良品種。宗宜方等[22]比較了不同類型油莎豆品種間的群體質(zhì)量特征與產(chǎn)量情況，并根據(jù)油莎豆的千粒重、株型及塊莖分布情況將其分為大粒型和小粒型兩大類型。楊鷺生等[23]對(duì)大粒型、小粒型，圓粒型油莎豆塊莖的形成時(shí)間、數(shù)量等做了研究比較。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所利用輻射誘變等一系列育種方法于2018年選育出蘇油莎1號(hào)，成為我國(guó)育成的首個(gè)高油高產(chǎn)油莎豆品種[24]。

2 油莎豆綠色高效栽培技術(shù)

2.1 選地整地

油莎豆對(duì)土壤的要求并不嚴(yán)格，在紅土、黃土、沙土中均可種植，但為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)目的，選取平整、肥沃、排水良好的沙壤土為宜，不宜種植在積澇土地中。油莎豆用于繁殖的塊莖[25]生于地下，耕土過(guò)深易造成落果，過(guò)淺則難以使塊莖膨大，以深翻30cm左右為宜。土壤質(zhì)量以達(dá)到疏松、濕潤(rùn)、平整、細(xì)碎最佳。種植溝寬約20cm、深30cm作壟，避免播種時(shí)漬水而影響出苗。油莎豆種植在疏松的沙質(zhì)土中時(shí)，水分、肥料極易流失，施足基肥是奪取油莎豆高產(chǎn)的關(guān)鍵，要多施有機(jī)肥或火土灰，保證肥料充足、養(yǎng)分全面，以滿足油莎豆整個(gè)生長(zhǎng)期的正常發(fā)育。

2.2 種子處理與播種方式

在選種時(shí)，應(yīng)選取飽滿完整、無(wú)霉變的上年收獲的新種子。油莎豆的種皮厚且硬，直接播種后，吸水時(shí)間長(zhǎng)而緩慢。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)境溫度在35～45℃時(shí)，塊莖最易發(fā)芽生長(zhǎng)[26]。為避免出芽不齊、加快出苗、提高產(chǎn)量，春播前用35～45℃的溫水浸種1～2天，或用NAA、6-BA等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑浸種，以便打破種子休眠、促進(jìn)細(xì)胞分裂分化[27，28]。待其種皮皺紋展開后，將油莎豆堆放在籮筐內(nèi)，每天換水2～3次，過(guò)程溫度限定在30℃左右，避免因溫度過(guò)高造成燒苗。等到芽眼泛白，或約有三分之一到半數(shù)的種子發(fā)芽即可進(jìn)行播種[29]。夏播則無(wú)需進(jìn)行催芽[30]。油莎豆全育期一般在120天左右[31]，在氣溫穩(wěn)定在12～13℃以上時(shí)即可播種。春播南北方播種時(shí)間差一個(gè)月，南方3月，北方4月中下旬，夏播要在麥?zhǔn)瞻朐虑斑M(jìn)行。播種按照株行距30 cm x45 cm、穴深3～5cm進(jìn)行，播種密度為（10～21）萬(wàn)穴/h㎡，每穴播l～3粒，將種子散于穴內(nèi)，用種75～150 kg/hm2，播后覆以爐渣灰或堆肥[32]，以此保證每粒種子的完整生長(zhǎng)。為有效節(jié)省人力，可以使用近年來(lái)研發(fā)的氣吸式油莎豆精量鋪膜播種機(jī)實(shí)現(xiàn)開溝、播種、覆土、鋪膜等一次性種植完成[33]。

2.3 田間管理與病蟲害綠色防控

中耕除草是田間管理的主要措施。生育期間需進(jìn)行2～3次中耕除草，以消除雜草對(duì)油莎豆產(chǎn)量的影響。當(dāng)幼苗長(zhǎng)至5～20cm時(shí)結(jié)合查苗補(bǔ)缺，選擇陰雨天進(jìn)行第一次除草;生長(zhǎng)中后期進(jìn)行第二次除草，促進(jìn)分蘗與果實(shí)膨大，且除草時(shí)宜淺鋤以防傷害根系。盡管油莎豆耐干旱，但要獲得高產(chǎn)，整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)仍需保持土壤濕潤(rùn)，尤其是分蘗期和果實(shí)膨大期;總滴灌量3750 m3/h㎡時(shí)可達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)效果[34，35]。油莎豆生長(zhǎng)過(guò)程中，還需及時(shí)追肥，前期以氮肥為主，可以在陰雨天潑施稀人畜糞尿或每公頃用225～300kg尿素對(duì)水3000 kg制成稀釋液潑施;生長(zhǎng)至中期施加磷鉀肥，也可適量噴施多效唑與矮壯素，促進(jìn)結(jié)果和果實(shí)膨大。

油莎豆病蟲害防治采用綠色防控技術(shù)，通過(guò)以蟲治蟲、生物制劑等方式進(jìn)行病蟲的驅(qū)避，降低農(nóng)藥的使用量，不斷提升油莎豆綠色種植水平。油莎豆一般不發(fā)生病蟲害，一旦發(fā)生金龜子或螟蟲為害，在生物防治的基礎(chǔ)上，必要時(shí)可少量噴灑90%敵百蟲500—1000倍稀釋液防治。

2.4 適時(shí)收獲

當(dāng)植株地上葉片枯黃、地下塊莖呈現(xiàn)橘黃色、籽實(shí)多數(shù)堅(jiān)硬時(shí)，便可進(jìn)行采收。油莎豆塊莖易從植株脫離，不易連根拔起，收獲時(shí)宜用釘耙挖起或用手連蔸拔出。后經(jīng)1～2天晾曬再用短棒擊打后篩出凈種，而后晾曬1～2天，至塊莖含水量降到12%以下時(shí)即可入庫(kù)貯藏，期間保持內(nèi)部空氣流通。

采用機(jī)械化收割是油莎豆高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵，是未來(lái)高效栽培技術(shù)發(fā)展的必由之路。為實(shí)現(xiàn)省時(shí)省力、節(jié)約生產(chǎn)成本的發(fā)展需求，目前收獲機(jī)械的研制正在大力開展中，其中彰武縣農(nóng)機(jī)研究所研制出半圓弧篩式油莎豆收獲機(jī)，邵陽(yáng)市農(nóng)機(jī)研究所針對(duì)解決土果分離與篩孔堵塞問(wèn)題成功開發(fā)出小型多功能收獲機(jī)械[36]，應(yīng)用效果良好。伴隨油莎豆機(jī)械化收獲進(jìn)程的不斷完善，將進(jìn)一步提高油莎豆采收效率、降低作業(yè)誤差、節(jié)省人力物力，為實(shí)現(xiàn)油莎豆規(guī)模化高效種植奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.5 間作套種

油莎豆的栽培方式多樣，其中間作套種能夠使種植資源得到合理配置，提高光能利用率。油莎豆間作套種模式適合在風(fēng)蝕地推廣，既可以保持水土、充分利用土地資源，又能抑制雜草叢生、實(shí)現(xiàn)土壤改良。本研究團(tuán)隊(duì)開展了油莎豆與藜麥、肉蓯蓉、檉柳等經(jīng)濟(jì)作物的間作種植，并在大田中與小麥進(jìn)行了套種，初步建立起油莎豆的高效間作套作模式，為油莎豆規(guī)?；弋a(chǎn)栽培種植奠定了理論基礎(chǔ)。

3 展望

油莎豆具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的特點(diǎn)，具有較高的集牧飼糧油于一體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值而受到人們的重視。近年來(lái)，油莎豆在我國(guó)的種植面積與分布范圍越來(lái)越廣，其潛在價(jià)值的挖掘探索也在穩(wěn)步推進(jìn)，但在油莎豆高效栽培推廣方面仍然存在諸多問(wèn)題亟待解決。

一是油莎豆的塊莖長(zhǎng)于地下，根系發(fā)達(dá)，收獲期短，機(jī)械化種植收獲水平還較低，導(dǎo)致種植收獲成本過(guò)高，規(guī)?；茝V種植受到局限。二是油莎豆栽培種植標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范沒有建立，國(guó)內(nèi)種植油莎豆年產(chǎn)量穩(wěn)定性差，適合不同區(qū)域不同土壤類型的栽培技術(shù)體系尚不完善。三是品種較為單一，新品種培育進(jìn)展緩慢，同時(shí)大部分品種引進(jìn)種植的地域性差異大，組織培養(yǎng)育苗技術(shù)發(fā)展還不完善，仍需加大力度選育適合本地區(qū)種植的油莎豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。四是油莎豆的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)體系尚不健全，油莎豆的工藝研究也主要停留在油脂的提取及食品加工等方面，且研究領(lǐng)域不夠廣泛，還沒有得到國(guó)內(nèi)食用油行業(yè)廣泛認(rèn)可，至今尚未形成上游科研引種繁育、中游推廣種植及下游加工銷售產(chǎn)業(yè)化開發(fā)于一體的完整油莎豆產(chǎn)業(yè)鏈。由此可見，政府出臺(tái)油莎豆種植相關(guān)扶持政策、加大油莎豆科研領(lǐng)域的投入、加大宣傳和知識(shí)普及、提高人們對(duì)油莎豆的認(rèn)知度與農(nóng)民大規(guī)模種植積極性、不斷優(yōu)化完善油莎豆產(chǎn)業(yè)鏈，是加快我國(guó)及山東省油莎豆推廣種植的重要舉措。

為加快山東油莎豆推廣種植，助力山東農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，推動(dòng)種植業(yè)提質(zhì)增效轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要做好以下三個(gè)方面工作。一是加大油莎豆種質(zhì)資源引進(jìn)篩選與創(chuàng)新利用力度，加快培育適合本地區(qū)規(guī)?；N植的油莎豆新品種。近年來(lái)，本研究團(tuán)隊(duì)致力于油莎豆種質(zhì)資源的引進(jìn)篩選、精準(zhǔn)鑒定與種質(zhì)創(chuàng)新研究，利用多種常規(guī)育種及生物技術(shù)手段挖掘優(yōu)異基因資源，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗性油莎豆新品種，目前已經(jīng)培育創(chuàng)制出一系列油莎豆優(yōu)異新種質(zhì)。二是加快建立油莎豆高產(chǎn)栽培技術(shù)體系和種植模式。本研究團(tuán)隊(duì)在德州、濟(jì)南、濰坊、東營(yíng)、濱州等地開展了油莎豆引種試種和大面積示范推廣，為建立山東省油莎豆綠色高效栽培技術(shù)體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三是根據(jù)山東省不同地區(qū)土壤特點(diǎn)和種植模式提出機(jī)械化生產(chǎn)需求，聯(lián)合農(nóng)機(jī)研發(fā)機(jī)構(gòu)開展油莎豆種植收獲機(jī)械研發(fā)。

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