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传递产业接力棒争做行业领跑者
——记国家油菜工程技术研究中心

2016-08-02孙洁

中国农村科技 2016年5期
关键词:油菜机械化加工

本刊记者|孙洁

传递产业接力棒争做行业领跑者
——记国家油菜工程技术研究中心

本刊记者|孙洁

油菜青含,睐苞在的未中油放国蔬的是两时最用候大食可众材以、,食也油用最菜;受花花人在朵凋谢后,油菜籽可以榨油。而油菜花的盛开,更堪称是一道亮丽的风景线,每年春夏,各地油菜花争相绽放,黄的花蕊,绿的枝干,漫山遍野的花田仿佛一副艳美的大型立体油画。

过去,交通不便,北方人吃白菜,南方人吃油菜,其实油菜也叫“油白菜”,和白菜是十字花科的亲戚。现如今,大江南北的老百姓都离不开油菜了。

“油菜是冬季唯一的油料作物,与粮棉争地矛盾小,在我国南方地区,可以利用冬闲地种植。目前我国油菜常年播种面积近700万公顷,总产量1200多万吨,单产1800公斤/公顷,年产值近130亿元,有效地增加了农民收入。”中国工程院院士官春云这样说道。

农艺学上将植物中种子含油的多个物种统称油菜。

目前,中国的油菜栽培类型主要有白菜型、芥菜型和甘蓝型,主要分布在安徽、湖北、四川等一些气候相对湿润的地方。

说起油菜的栽培,就不得不提我国培育油菜品种的实验室,国家油菜工程技术研究中心。它从油菜产业的可持续发展出发,围绕油菜遗传改良总体目标,将分子生物学技术与常规技术紧密结合,培育出很多优质、高效、多抗的油菜新品种,是全国育成油菜品种最多、推广面积最大的单位。

完善育种技术体系

“要实现创制与培育优质高产多抗油菜新种质、新品种,尤其是培育资源节约型、早熟、耐密植和适合机械化收割的油菜新种质和新品种,必须广泛发掘优异的基因资源,探索油菜新的育种方法,建立高效油菜育成技术体系,选育适应农业生产需要的新品种并大面积应用。”国家油菜工程技术研究中心负责人熊秋芳说。

国家油菜工程技术研究中心于2002年由科技部批准组建,依托华中农业大学和中国农业科学院油料作物研究所两家在油菜科研领域实力雄厚的高校和科研院所,2006年通过科技部国家级工程技术研究中心验收。

“十二五”期间,中心通过国家(或省级)审定优质油菜品种28个,其中国审13个,在湖北、甘肃、青海、黑龙江、广东等省建立了双低杂交油菜亲本繁殖基地、杂交油菜制种基地和常规油菜的种子生产基地18个,试验示范基地20个,每年推广双低油菜品种约2500万亩,创直接经济效益1.5亿元,新增社会效益约40亿元,另外,每年还有50~60个新组合的品系进入省级和国家级区试。

好的品种往往是产业发展的基础,中心在种质资源引进和选育方法创新方面做了大量的探索与实践。中心通过承担948、863、科技成果转化、科技支撑计划等国家重大项目,联合组织同行及相关行业、高等院校、科研院所和企业进行攻关,引进、发掘和创建了早熟、抗、耐菌核病、高含油量、高油酸、低亚麻酸、矮杆、抗裂荚等特异新材料250份;应用引进的SNP技术,创建了甘蓝型油菜品种分子指纹数据库,构建了高密度的遗传连锁图谱,并对主要育种目标材料进行基因定位,为下一步辅助育种奠定基础。

这几年,中心已在湖北襄阳、谷城、荆门、恩施、崇阳等地区建立了杂交油菜亲本繁殖基地和常规油菜的原种、原原种繁殖基地。在湖北襄阳、陕西汉中、甘肃民乐、天水、河南武岗、青海互助等建立了杂交油菜制种基地20万亩,并制定了杂交油菜亲本繁殖技术规程和杂交油菜技术制种规程;在长江上、中、下游以及黄淮油菜主产区建立了20个试验示范基地,建立了国家油菜工程技术研究中心成果转化示范基地14个,为新品种的示范推广创建了良好的条件,充分发挥了“国家油菜工程技术研究中心”这一无形资产的作用,促进了整个油菜行业技术进步的能力与水平。

“油菜种质资源的发掘应用进展顺利,尤其在抗根肿病、免疫抗性资源、非转基因抗除草剂、耐盐、高油、强抗寒、抗旱等资源的发掘和利用均取得突破性进展。在分子标记的实用化方面,分类、基因克隆、产量构成性状及育性恢复、早熟高产育种、高产高油多抗品种选育等方面都有明显进展。”熊秋芳说。

随着城镇化的快速发展,劳动力短缺、劳动成本高,导致了油菜种植的比较效益下降,农民种植油菜的积极性受挫,近几年油菜种植面积呈递减趋势。为解决这一问题,选育适宜机收的高产早熟油菜新品种、实现全程机械化、栽培技术轻简化、加工技术现代化、拓展油菜多种功能、延长产业链、增加油菜附加值,提高油菜推广面积成为当前油菜产业发展趋势。”熊秋芳告诉本刊记者。

推动机械化栽培

随着农村土地流转的加快和农村劳动力大量转移,农田开始向农业种植大户集中,规模化种植成为可能。而实现规模化和标准化生产正是现代农业一个重要标志,只有在规模化的前提下才能大规模使用农业机械,才能提高劳动生产率,同时也只有标准化才能保证油菜品质和产量。机械化也是精准农业的前提,在机械化的基础上结合信息技术、电子技术等逐步实现油菜的精准栽培。加拿大、澳大利亚、法国和德国等发达国家是现代农业的典范,在这些国家油菜收获实现了机械化,并向智能化方向发展,随着GPS定位、导航、在线测产等技术在收获机械上的应用推动了精准农业的发展。

据中心相关负责人介绍,为了提高油菜的产量,中心围绕油菜机械化生产技术开展了机械化播种、油菜机械化移栽和机械化收获的相关技术研究,研发了油菜全程机械化技术与配套装置装备,设计出集成式油菜播栽机、油菜联合直播机、全程机械化收割机等现代化机械设备,主要在湖北、四川等16个省、市、自治区的冬油菜和春油菜主产区示范推广应用,累计面积超过30万亩,节约成本6000万元,社会经济效益显著。油菜机械化装置的研发也进一步加快了油菜生产全程机械化进程。

在施肥方面,长效缓释型油菜专用配方肥稳产增收效果稳定,大面积示范应用效果明显。在高产栽培条件下,长效缓释型油菜专用配方肥在每亩施用养分(总纯养分)20~25千克条件下能基本保障180~200千克的油菜籽产量,比当地农技部门推荐施肥节省养分5千克左右,减少1次施肥次数。经济收益核算表明,一般情况下,长效缓释型油菜专用配方肥施用的增收节支为50~70元/亩。与农民习惯施肥相比,氮、磷、钾养分利用率分别提高10%、8%和12%左右。

全程机械化高效生产模式开启油菜生产方式变革。采用全程机械化高效生产模式后,菜籽实际亩产可达210公斤,按收购价每公斤5.5元计算,每亩种植收入1155元。扣除机械、种子、农药、肥料等物化成本每亩约425元、人工投入每亩60元,每亩纯收益670元左右,比传统种植方式增加收益约755元,不仅提高单产、提高效益和效率,同时增强国际竞争力、增加农民的种植积极性。

支持企业精深加工技术

油菜精深加工主要是将油菜中的甾醇、磷脂、维生素、单个脂肪酸、精蛋白、植酸、多糖、多酚、单宁等分离出来,提高产品附加值。我国油菜加工以初、粗加工为主,增值率仅有40%~60%,远远低于发达国家的精深加工增值率200%~400%。国内菜籽制油工艺几乎都是带皮预榨高温后浸出,较高的预榨温度(130~135℃)降低了菜油和菜粕的品质;菜籽加工副产品综合利用技术研究极少,精深加工技术缺乏,油菜利用单一,加工效益不高。采用先进加工技术对传统的油脂加工企业实施技术改造,促进油菜加工向多元化、多层次精深加工发展,提高油菜加工利用效率将是我国油菜加工利用的总趋势。

围绕我国加工技术紧缺,中心建立了油料与油脂化学基础数据库和油菜籽加工品质数据库,为开展油料高效加工提供了有力保障。完善了油料与油脂化学基础数据库,收录了15种脂肪酸和18种植物油脂的物理特性数据,以及98类油脂的脂肪酸组成数据。目前该数据库已获得相关数据12000条。收集主栽油菜品种287份,进行了包括感官特性、理化和营养品质、风味与稳定性品质等数据的采集,获得油菜籽加工品质指标数据1722条,菜籽油加工品质指标数据1万条。

针对冷榨菜籽油与热榨相比出油率低,氧化稳定性比常规热榨精炼油差,且风味不佳的问题,采用微波技术对油菜籽进行预处理,并结合低温压榨技术,可有效去除菜籽油的菜青味,产生宜人的坚果香味。开发出浓香菜籽油产品,具有菜籽多酚、天然维生素E等微量营养成分含量高、氧化稳定性好等优良品质。采用微波预处理-低温压榨-低温炼制等技术,建成油菜籽高效加工技术示范生产线,具有设备投资少、厂房占地面积小、能耗低等显著优势,是对传统轧胚-蒸炒-预榨技术和冷榨技术的重大突破。

油菜是产油率最高的油料作物之一,菜籽油是我国传统的食用油,年均产量在450万吨以上,2009年我国国产菜籽油占国内植物油消费总量的17.4%,占国产植物油总量的42.8%,占国产油料作物产量的57.2%。菜籽油强化微量营养素对脂肪肝具有明显的预防和改善作用。从科学营养的角度出发,中心开展了菜籽油强化微量营养素(多酚、植物甾醇、维生素E)对脂肪肝改善作用的研究。首次以低芥酸菜籽油为基料,研发了补充脂溶性维生素A、维生素D、维生素E和维生素K的营养素补充剂,根据青少年、孕妇、乳母和成人不同人群特点,依据《中国居民膳食营养素参考摄入量DRIs2013》进行摄入剂量设计,确定了维生素A醋酸酯、维生素D3、天然维生素E和维生素K1为本产品的主要原料,已经完成了原料筛选、功效成分检测、囊皮配方筛选、生产工艺确定、小试、中试和稳定性评价等工作,制订了产品企业标准。

促进科技体制改革培养一流人才

中心自成立以来,就特别注重服务地

国家油菜工程技术研究中心获奖成果一览

“农产品黄曲霉毒素靶向抗体创制与高灵敏检测技术”荣获2015年度国家技术发明二等奖

“油料全程低温制油关键技术集成与推广应用”荣获2014年湖北省科技成果推广一等奖

“中油杂16等优质高产多抗油菜菜油两用技术研究及推广”获2013年全国农牧渔业丰收奖一等奖

“油菜高含油量聚合育种技术及应用”获2013年湖北省科学技术发明奖一等奖方经济发展和人才的培养。通过在示范推广基地设立“院士工作站”、“百名专家进万村”、授牌中心“成果转化示范基地”、“科技活动周”等多种多样的活动进行技术服务,为企业新产品的开发、技术改造、发展规划等指明了方向,通过技术发布、成果展示、投资洽谈和产业发展交流,与油料加工企业签订协议10个,涉及油脂制取、营养油开发、饼粕蛋白利用等多个领域。此外,还为20余家油菜加工企业提供免费技术咨询服务。

在人才培育方面,中心以高端人才培育和人才引进为主,除此之外,对企业和农民的培训也取得了很好的效果。中心主任傅廷栋院士和中心其他骨干专家,讲授内容涵盖育种、栽培、机械及田间试验数理统计等,通过在示范基地举办现场观摩会、全国油菜产销衔接会、专家技术咨询和技术培训等活动,培训农民技术员达5000多人(次)。

“十三五”发展方向

经过这些年的不懈努力,中心已成为我国油菜产业工程技术关键的研发基地和油菜科研成果工程化技术的组装基地,在推动油菜产业的发展中发挥了行业领头羊的作用。“十三五”期间,中心的工作重点和发展方向将主要围绕种质创新与优良品种培育;油菜轻简化栽培技术;油菜养分管理与施肥;油菜机械化生产技术与装备研发;高品质菜籽油产地化低耗、高效加工技术及中小型装备的研制与示范五个方面开展工作。

只有依靠科技创新,着力解决油菜产业发展中不断提出的新问题,才能大力发展油菜生产,从而实现我国食用油安全的需要以及保证我国蛋白质饲料供给安全的要求。国家鼓励研究开发机构、高等院校通过转让、许可或者作价投资等方式,向企业或者其他组织转移科技成果。

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