油茶種苗技術裝備研發現狀及對策研究

李芝茹, 吳曉峰, 張麗平 *, 李全罡, 張北航, 胡景陽, 韓立志

(1.國家林業和草原局哈爾濱林業機械研究所,黑龍江 哈爾濱 150086;2.國家林業和草原局林業裝備工程技術研究中心,黑龍江 哈爾濱 150086)

大食物觀理念下[1],探索食物的多元供給,因地制宜地向森林、江河、草原要食物是當前的研究重點[2]。面對我國14億人口每年2 300萬噸的食用油供應缺口[3],單純地從花生、大豆、葵花等草本植物獲取油脂明顯供不應求;相對于當年種植、當年采收的草本油料作物,木本油料作物植株易于管理,生長期、采收期更長,油脂穩定性也更好[4]。

素有“東方橄欖油”之稱的茶油,是指油茶果通過冷榨技術得出的油脂。油茶樹(CamelliaoleiferaAbel.)作為一種我國特有的木本油料作物,與油棕、油橄欖、椰子并稱為“世界四大木本油料作物”。油茶等木本油料作物對保障國家糧油安全具有重要意義[5]。相關研究表明,盡管茶油與橄欖油的成分有相似之處[6-7],但實際上茶油的食療功能優于橄欖油[8]。橄欖油含不飽和脂肪酸75 %～90 %,而茶油中的不飽和脂肪酸可達到85 %～97 %,為各種食用油之冠,因此茶油以其更高的不飽和脂肪酸含量、更強的抗氧化性和更高的營養價值被越來越多人們接受和推崇[9-10],其副產品在日化、工業、農業等多個領域應用得愈加廣泛[11]。

1 油茶產業發展規劃概述

《林草產業發展規劃(2021—2025年)》中提出[12],十四五期間要重點布局油茶產業,大力發展食品、保健品、化妝品、日化用品等新型油茶產品,推進油茶加工副產品循環綜合利用,樹立茶油“高端國油”形象,到2025年,油茶預期種植面積達600萬hm2如圖1所示,茶油年產量達200萬t如圖2所示。據2022年5月13日國家林草局發布,2022年全國油茶生產任務為新造油茶林13.33萬hm2,完成低產林改造26.67萬hm2。

圖1 2014-2025年中國油茶種植面積及預測[12]

圖3 BYJ-800型油茶苗木嫁接機及其主要參數

2 油茶嫁接苗及油茶嫁接機

2.1 油茶嫁接苗生長優勢

我國70 %的油茶林分布在南方亞熱帶地區的高山及丘陵地帶[13],油茶苗主要有實生苗和嫁接苗。實生苗指由種子直接生長得到的苗木,包括播種苗和野生苗,具有苗木來源豐富、成本低廉、操作簡便等優點,缺點是性狀單一、抗性較差,因此油茶種植產業普遍使用嫁接苗,通過無性繁殖得到的嫁接苗能保持母樹的優良性狀,適應性強、油茶果產量高[14]。各類油茶嫁接苗中,容器苗的成活率最高,有相關試驗表明:油茶容器苗的造林成活率以及造林后幼苗的長勢明顯優于裸根苗,各類油茶容器苗中以無紡布輕基質苗的生長指標最好,抽梢率可達82.3 %,約為裸根苗(42.3 %)的2倍,其苗高、地徑、新梢數量及長度較土杯苗和裸根苗優勢明顯,造林成活率高達90.6 %[15]。

2.2 油茶苗木嫁接機

不同于茶油生產加工環節中用到的機械品類繁多,油茶苗大多采用手工嫁接、鋁箔固定(或薄膜纏繞)、人工栽植方式進行油茶苗培育,個別涉及嫁接后接穗包覆和樹脂涂抹,嫁接環節使用的機械設備較少。目前有哈爾濱林機所自主開發研制的BYJ-800型油茶苗木嫁接機[16-17],該嫁接機采用電控、氣動結合PLC技術,實現人工上砧木苗、穗木苗后,由嫁接機自動完成對砧木苗和穗木苗的夾持、傳遞、切削、對中、插接、固定、排出,同時完成硅膠苗夾的輸送及嫁接苗木的運送。用硅膠苗夾取代傳統的鋁箔捆扎來固定嫁接苗,降低了嫁接成本和勞動強度。其嫁接生產率800～1 200 株/h,夾持機構對苗木軸徑取值適用范圍 2～5 mm,適用性強。切削機構動作快捷、可靠、流暢,處理后的苗木切口光滑、易于插接。硅膠苗夾質地柔軟,利于降低嫁接苗木水分流失,促進愈傷組織的形成。它結構緊湊,運行穩定,易于維修,成本低廉。在提高嫁接效率的同時降低嫁接成本,可保證嫁接苗成活率,適應社會對苗木良種需求,促進油茶嫁接苗的規?；a。

2.3 油茶苗栽植用到的其他苗圃機械

常用苗圃機械主要分溫室作業機械和田間管理機械兩部分[18-19],但通過文獻查閱和市場調研,多數苗圃機械在油茶苗栽植產業中通用性和針對性不強。圖4為油茶苗圃中可用的通用型苗圃機械示例,例如用于山地松土、犁地的旋耕機;用于苗圃消毒、打藥、噴灌的打藥機;用于營養土粉碎、基質混合的營養土粉碎機;用于前期苗圃準備、田間管理的整地機;用于培養基質灌裝、營養缽準備的紙缽機;用于組織培養容器灌裝的灌裝機;用于苗圃和山地育苗材料運輸的各類運輸車等。

圖4 幾種通用型苗圃機械示例

3 油茶種苗技術裝備發展對策建議

3.1 加大研發力度 推進技術合作

面對當前專用油茶種苗裝備短缺的技術現狀,應從實際出發,深入油茶育苗的各個環節開展油茶種苗技術理論研究和裝備研發,加大基礎研究研發力度,通過原創性理論研究為裝備研發提供數據支持,提高創新能力以克服基礎研究薄弱帶來的技術短板。進一步加強科研院所與相關苗圃裝備企業、油茶種苗生產單位的技術合作,促進科研理論與生產實踐結合度,通過學科交叉增強產學研用的深度融合。

3.2 開發專用設備 促進產業發展

隨著油茶產業的發展和市場需求的增加,必然引起技術裝備的更新和變革,油茶種苗技術裝備逐漸向專用化、便攜式、輕簡式、自走式、低能耗、多功能方向發展,從而更好地適應油茶苗生長及作業環境。針對油茶育苗中嫁接、定植、圃間管理、移栽等各環節,有針對性地開發專用裝備,利于提高油茶育苗生產效率,助力油茶產業發展。

4 結束語

本文從生長特點、應用價值、產業規劃、嫁接苗生長優勢等多個方面,對我國特有的木本油料作物油茶展開系統性論述,著重介紹了哈爾濱林機所自主開發研制的BYJ-800型油茶苗木嫁接機,以及油茶種苗培育過程中可用的其他通用型苗圃機械,最后對油茶種苗技術裝備發展給出了兩點建議,應加大研發力度,加強科研理論與生產實踐結合度,有針對性地開發適于油茶育苗各環節的專用裝備,從而提高油茶育苗生產效率,助力油茶產業發展推動經濟提質增效。