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油菜
图1 中国油菜区划
图2 三种类型油菜的薹茎叶、花序及的形态

Rape

  十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica)中用以采子榨油的植物总称。一年生或越年生草本 (见彩图)。油脂供食用或工业用,茎叶和油粕可作肥料饲料,是世界重要油料作物之一。

目录

分类

  中国北魏贾思勰《齐民要术》中已有芥菜型和白菜型春播油菜的记载。清代吴其濬《植物名实图考》把中国油菜分为油辣菜(即芥菜型油菜)和油青菜(即白菜型油菜)两大类。日本学者盛永(1934)根据芸苔属植物的染色体数及其同源性,把与油菜有密切亲缘关系的种分为两类:一类是基本种,包括 3个种,即芸苔(北方小油菜,B.campestris,染色体组AA,2n=20)、甘蓝(B.oleracea,CC,2n=18)和黑芥(B.nigra,BB,2n=16);另一类是复合种也包括 3个种,即甘蓝型的欧洲油菜(B.napus,AACC,2n=38) 、芥菜型的大叶芥油菜(B.juncea,AABB,2n=36)和埃塞俄比亚芥(B.carinata,BBCC,2n=34)。上述3个复合种是由3个基本种分别在相邻地区通过自然杂交后异源多倍化进化而来的。

  1956年,中国学者根据植物学形态特征、进化的亲缘关系和农艺性状等,把中国栽培的油菜划分为 3大类型,每个类型包括几个不同的种或变种群体:①白菜型油菜,包括北方小油菜(B.campestris)和南方油白菜(B.chinensis var.oleifera);②芥菜型油菜,包括大叶芥油菜(B.juncea)和细叶芥油菜(B.juncea var.gracilis);③甘蓝型油菜,包括欧洲油菜(B.napus)和日本油菜(B.napus var napella)。

起源和分布

  一般认为白菜型油菜起源于亚洲和欧洲,甘蓝型油菜起源于欧洲,芥菜型油菜起源于亚洲和非洲。油菜的栽培历史悠久,中国和印度是世界上栽培油菜最古老的国家。中国在新石器时代的西安半坡原始社会文化遗迹中就发现有距今6000~7000年的炭化菜子或白菜子。中国新疆维吾尔自治区伊犁自治州昭苏地区以及西北各地均有黑芥分布,表明中国是芥菜型油菜原产地之一。《太平御览》辑引东汉服虔《通俗文》中有“芸薹谓之胡菜”(即今白菜型油菜)之说。宋代苏颂等编著的《图经本草》(1061)中开始采用“油菜”的名称,并对其详加描述。根据出土文物和文献的考证,中国也是白菜型油菜的起源地之一。青海、甘肃、新疆、内蒙古等地,可能是最早的油菜栽培地区。

  日本古代的白菜型油菜约在2000年以前直接从中国或朝鲜半岛传入。芥菜型油菜原产亚洲,中国是它的类型分化中心。印度东北部的芥菜型油菜由中国引入。在欧洲,白菜型油菜通称芜菁油菜,甘蓝型油菜通称瑞典油菜,是栽培最久的两个种,其栽培开始于13世纪。中国广泛栽培的甘蓝型油菜于20世纪30年代和50年代分别由日本和欧洲引入。美洲、大洋洲以及其他地区栽培的油菜,都是由这些起源中心传播而来。

  世界上广泛栽培的油菜以甘蓝型为主。1985年全球油菜的栽培面积为1496.8万公顷,菜子总产量为1888.7万吨,主要生产国为中国、加拿大、印度、法国、波兰等。中国栽培面积为49.5万公顷,菜子总产量为558.7万吨,占世界总产量的29.6%。欧洲各国栽培的甘蓝型油菜以偏北部各国分布较为集中。加拿大的甘蓝型油菜和白菜型油菜约各占30%和70%,西部草原地区是两类油菜的集中产区。印度以芥菜型油菜为主,白菜型油菜次之,且有相当大面积的混种油菜,主产区为北部恒河流域。

  中国油菜以秦岭为界划分为冬油菜和春油菜两大产区。冬油菜区按其特点又可划分为华北关中、四川盆地、云贵高原、长江中游、长江下游和华南沿海 6个亚区。芥菜型油菜广泛分布于云贵高原。长江流域各省现已成为世界上甘蓝型油菜三大集中产区之一,占全国油菜总面积的70%以上。华南沿海区栽培面积较小,仍以春性较强的白菜型油菜为主。春油菜区大致可划分为青藏高原、蒙新内陆和东北平原3个亚区(图1)。青藏高原以白菜型小油菜为主,蒙新内陆以芥菜型油菜为主,部分地区有一定面积的芥菜型和甘蓝型春油菜。西藏曲穴海拔4270米,是中国油菜分布海拔最高的地区。东北平原是新发展的春油菜生产区,以白菜型小油菜为主,部分地区有甘蓝型春油菜分布。

形态特征

  ①白菜型油菜。株型较矮小,分枝部位较低。上部薹茎叶无柄,叶基部全抱茎。淡黄至深黄色,花瓣较大,开花时花瓣两侧互相重叠。自交不亲和性强,异交结实率高达80~90%。种子千粒重2.5~4.5克,无辛辣味。含油率30~40%;原产中国青藏高原的小油菜可达50%以上。白菜型油菜中的北方小油菜和南方油白菜,在形态上略有差别。北方小油菜分枝较少,直立或半直立。基生叶有明显叶柄,具琴状缺刻;南方油白菜株型较高大,半直立或匍匐生长。基生叶无明显叶柄,一般不具琴状缺刻。②芥菜型油菜。株型高大松散,分枝部位高,主根较发达,耐旱性强。幼苗基生叶窄小,有长叶柄。叶面粗糙密被刺毛,叶缘有缺刻或锯齿,薹茎叶具短叶柄不抱茎。花淡黄或乳白色,花瓣窄小,开花时4瓣分离。自交亲和性强,自交结实率70~80%以上,角果细而短,种子小,有辛辣味,千粒重1.5~2.5克,含油率30~50%。③甘蓝型油菜。株型中等或高大,枝叶繁茂。下部叶片有明显缺刻,与甘蓝相似,呈深绿色,叶面平滑多被蜡粉与刺毛,薹茎叶呈披针形,无缺刻,基部半抱茎。花瓣较大,开花时重叠(图 2),自交亲和性强,自交结实率70~80%以上,种子较大,无辛辣味,千粒重2.5~4.5克,含油率35~45%。

生理特性

  中国的冬油菜,通常在秋季播种,次年初夏成熟。一般甘蓝型冬油菜品种生育期较长,约170~240天,芥菜型约160~210天,白菜型约150~200天。油菜一生中不同生育阶段的特点和对环境条件的要求各不相同。

发芽出苗期

  种子发芽的起点温度为3℃,15~20℃时3~5天出苗。适宜土壤水分为最大持水量的60%左右,种子吸水达种子干重的60%时才能发芽。出苗时以自养生长为主。

  不同的油菜品种对温度和光周期的感应不同。冬油菜一般在播种后需经过一个低温阶段,至次年才能现蕾、开花、结实。原产高纬度地区的冬性品种对低温要求较严格,需在0~5℃的低温下经20~40天才能通过春化,否则不能现蕾开花。半冬性品种对低温要求不严格,在3~15℃时经过20~30天即可。春性品种如泸州5号,只须在20℃左右,经15~20天后即可通过春化。不同油菜品种对光周期的感应也不同。欧洲和加拿大春油菜品种对长日照较敏感,中国和日本冬油菜品种对长日照不大敏感。

苗期

  冬油菜苗期较长,约占全生育期的一半以上,通常以花芽开始分化为界,将苗期分为苗前期和苗后期。苗前期以营养生长为主,根系扩展,主茎节和叶片不断分化,但节间并不伸长。花芽分化后主茎节数和叶片分化随之停止。苗前期伸展出的叶片为长柄叶,长柄叶不仅直接影响幼苗根系生长,对后期的花芽分化数、单株角果数、每果种子粒数以及千粒重也有很大影响。苗后期仍以营养生长为主,同时进行花芽分化。甘蓝型冬油菜和北方白菜型冬油菜此时主根迅速膨大,根系继续扩展,但主茎仍不伸长,短柄叶开始伸展。

  油菜为无限花序,一个花序可以分化出几十甚至一二百个花蕾,先从主花序开始分化,接着分枝花序由上至下进行分化,中部分枝最迟分化。花序分化的顺序与植株顶端优势和功能叶的位置有关,随着功能叶层上移,中部分枝花序加快分化,而中下部分枝花序分化则相应减慢,在同一个花序上的分化顺序是由下而上进行的。

  苗期生长适宜气温为10~20℃,低于3℃时地上部分即停止生长,-5~-8℃时会发生不同程度的冻害。同时苗期还需适宜的土壤水分和充足的日照。

现蕾抽薹期

  是营养生长与生殖生长并进阶段。此时根系干重继续增加,活力较强。主茎迅速伸长和增粗,叶面积迅速扩大。花芽数量虽然增长很快,但绝大部分为无效花芽,只有在苗期分化的为有效花芽,并陆续开始胚珠分化。这时的需水量比苗期要多。气温以10℃以上并平稳上升为宜。如突然出现短期高温,会影响茎组织充实而导致后期倒伏,病害严重。

开花期

  是营养生长和生殖生长均很兴旺的阶段。花序迅速伸长,盛花期株高、叶面积和全株干重达最大值。开花期的适宜温度为14~18℃,12~25℃之间均能正常开花,30℃以上虽然开花,但结实不良;10℃以下开花数量显著减少,5℃以下停止开花;0℃或0℃以下花蕾大量脱落,出现分段结实现象。开花期适宜的空气相对湿度为70~80%左右。

角果成熟期

  是生殖生长阶段。此时角果发育成熟,长度比宽度增长快,种子形成,干物质和油分逐渐累积。受精后半个月左右种胚开始分化时对环境条件的反应最为敏感。遇低温或营养不足时,种胚即停止分化,不能形成种子。种子油分随着角果干重的增加而相应积累。甘蓝型胜利油菜开花9天后种子含油率为5.7%;开花后21~30天,积累速度增快,从18%增至43.2%;开花后30~45天,含油率基本稳定。随着油分的累积,含糖量相对减少,淀粉含量下降,成熟时几乎已无淀粉存在。

栽培特点

  中国长江流域和以南各省的冬油菜以水田移栽为主。其他地区多为旱地种植。移栽的冬油菜,一般在9月中下旬播种,每亩播量0.25~0.5千克。适时间苗、追肥、治虫,有利培育根系发达、有正常叶5~6片、苗高17~20厘米、无病虫害矮壮的幼苗。苗龄30~45天后移栽大田。每亩密度1~3万株。直播的冬油菜于1~2片真叶时间苗,4~5片真叶时定苗,结合中耕进行除草、追肥,培育壮苗。中国春油菜区一般在4月下旬播种,因苗期很短(一般30~40天),适时早播能提高产量。在2500米以上高海拔地区,因株型较小,播种密度可高达每亩30~50万株。

  油菜需肥较多,要求施足底肥,苗肥适时适量,现薹抽薹期需要较多氮肥,一般要占总吸收量的1/3~1/2。幼苗3~5片真叶以前是磷元素营养的临界期,磷的利用效率最高,故早施磷肥非常重要。钾肥在全生育期都可吸收利用,能促进生长,增加分枝,增强耐寒、抗病和抗倒的能力,并能促使早熟,提高含油量。氮、磷、钾配合使用的合理比例为1:0.35:0.95。

  油菜对硼很敏感。在土壤严重缺硼(土壤水溶性硼含量在0.3ppm以下)时,苗期可导致死苗,薹期可使提早脱叶,抽薹延缓,株型矮化,花蕾干枯或脱落,开花延缓或不能正常开花,角果停止发育或呈畸形,胚珠不能发育成正常种子。硼能使吸收的氮素迅速转化为有机氮形成蛋白质,缺硼则蛋白质的合成受到阻碍,产生氨中毒。硼还能促进花粉萌发和受精。因而油菜需硼较多,在蕾薹期和花期喷施硼肥效果较好,也可在苗期施用,或用硼砂或硼渣作基肥。在长江流域冬油菜区,越冬前的田间管理非常重要,要抓紧中耕、除草、追肥,加强灌溉,培育壮苗越冬,冬壮春发是取得高产的主要技术途径。越冬阶段冻害频繁,冬季干旱严重,适时进行冬灌非常重要。

  角果果皮现黄色时进行收获。一般先割倒铺开,短期晾晒后脱粒,或捆扎堆5~7天后摊晒脱粒。种子充分晒干、水分降到7~9%时,可入仓贮藏。菜子经干燥机充分烘干后贮藏。也可采用割晒机,割倒铺晒7~10天后再用联合脱粒机脱粒和干燥机烘干。

病虫害防治

  油菜的主要病害有:①病毒病。中国已发现芜菁花叶、黄瓜花叶和烟草花叶3种病毒型,其中以芜菁花叶病为害白菜型油菜最重。主要症状是叶片卷缩,叶色深浅不一,花序短缩,角果僵缩弯曲;甘蓝型油菜叶片出现黄色斑点,茎和角果发生褐色或黑色条纹。蚜虫会传染病毒病,故早期治蚜,可减轻损失。②菌核病。土壤或种子带病菌时,早春菌核萌芽,露出地面形成子囊盘,成熟时放出大量子囊孢子,产生丝状体,从表皮或伤口侵入,形成菌丝。菌丝通过老黄叶或脱落的花瓣进入油菜茎部,破坏组织,将茎蚀空,形成大量黑色菌核,导致茎易折断倒伏,全株现黄早衰,以至枯死。在气温15~25℃、湿度85%以上和弱光条件下发病严重。防治措施包括选用耐病品种,清除老黄病叶,防止偏施氮肥,蕾薹期到初花期施用药剂等。③霜霉病。叶上发生多角形黄斑,茎部枯黄,花序短小而细弱,褪绿后枯黄。天气潮湿时,病斑上布满霜状霉层,有时花序顶部肿大呈龙头状,角果种子不能正常发育。可通过选用抗病品种,合理轮作,清沟排渍,合理施肥,盛发期喷撒药剂等防治。④黑胫病。发生灰白色椭圆形枯斑,上有黑色小点,病茎易断。在降雨多、气温20~25℃时发病最盛。可采取3年以上轮作,合理灌溉,种子检疫,施用药剂等综合措施防治。

  常见的害虫有:①蚜虫。为害油菜的蚜虫有桃蚜、甘蓝蚜和菜缢管蚜等。受害叶片边缘下卷,表面皱缩,颜色变黄,严重时植株萎缩,生长停滞,角果发育不良,形成秕粒。蚜虫还是传播病毒病的主要媒介。必须早治,并经常清除农田杂草。②黄条跳甲。成虫取食叶片,为害花蕾和幼果。可采用冬耕冬灌,消灭越冬成虫或幼虫,药剂治虫等综合防治措施。③菜蛾。幼虫咬食叶片,为害严重。冬季清除杂草可消灭越冬虫蛹,适时采用药剂防治。④菜螟。幼虫为害幼苗时,叶丝缠卷心叶或蛀入茎髓,应在虫卵未孵化前施药防治。⑤菜潜叶蝇。为生长后期的害虫,幼虫蛀食叶肉组织,形成白色虫道,受害严重时叶片枯萎脱落。可在产卵期喷撒药剂及毒饵诱杀成虫或培土壅根抑制虫蛹羽化。

育种

  油菜育种的传统目标为提高产量、含油量和增强耐寒、抗病性能。20世纪中期以来,为改进菜油和油粕的品质而转入品质育种。在菜油所含的各种脂肪酸中,油酸和亚油酸对人体有益,并与芥酸的含量呈负相关,无芥酸或低芥酸的品种,含油酸和亚油酸成分高。另外,一般油菜品种菜子榨油后的油饼虽含蛋白质40%左右,营养价值与大豆油饼相近,但因还含有硫代葡萄糖苷12~18毫克/克,遇水在芥子酶的催化下,裂解为异硫氰酸盐和唑烷硫酮等有毒物质,如用未经处理的菜饼饲养家禽,可导致甲状腺肿大,生理紊乱,以致中毒死亡。从50年代后期开始,加拿大先后育成无芥酸的自交系以及世界上第一个低芥酸品种,芥酸从44%左右下降到0.2~0.5%,油酸和亚油酸分别提高到50%以上和20%以上。1973年又育成了第一个甘蓝型低芥酸、低硫代葡萄糖苷品种。此后不少国家相继育成“双低”品种,这是世界油菜育种史上的重大突破。

用途和加工

  油菜子含油率约占种子干重的 30~50%。菜油是良好的食用油,含有丰富的脂肪酸和多种维生素。无芥酸或低芥酸油菜品种,亚油酸含量较多,营养价值较高,可用以制造不含胆固醇的人造奶油、色拉油、起酥油和调味油等。芥酸含量50~55%的菜油可作为铸钢工业的润滑油。一般菜油在机械、橡胶、化工、油漆、纺织、制皂和医药工业上有广泛用途。榨油后的油粕,为重要的有机肥料和畜禽、鱼的精饲料。油菜根系分泌的有机酸,可溶解土壤中难以溶解的磷素,提高磷的有效性。以及花和果壳等含有丰富的氮、磷、钾,生长阶段脱落的叶、花以及收获后的残根和秸杆还田,能显著提高土壤肥力,改善土壤结构。油菜花器多,花期长,具有蜜腺,还是一种良好的蜜源作物。

  油菜子经烘炒、碾细和蒸制制成圆饼后,在榨机中榨出澄黄色不透明有菜腥味的毛油,经精炼、过滤澄清后,成为食用菜油。精炼后的无芥酸菜油淡黄色,透明无腥味,品质优良。经机械压榨后的油饼,尚含油脂10~15%以上。如先用机械粗榨,再用正己烷浸提,油粕中残留的油分可降至1~3%。

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