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加强科技支撑拓展油桐产业的“钱库”功能

2022-02-28陈益存

中国农村科技 2022年11期
关键词:油桐桐油枯萎病

文|陈益存

油桐,隶属于大戟科油桐属,是原产于我国的重要木本工业油料树种。最早记载于唐代《本草拾遗》:“罂子桐生山中,树似梧桐”,距今已经2000多年。北宋寇宗所著《本草衍义》记录:“荏桐早春先开淡红花,状如鼓子花,花开成实,子可做桐油。”中国是油桐的原产地和分布与栽培中心,拥有丰富的种质资源,栽培和利用历史逾千年。油桐分布范围很广:以川东南、重庆、湘西北、鄂西南、黔南、黔东北4省市交界毗邻地区的武陵山区最为集中,是我国油桐的核心产区,约占全国的70%。除上述4省市外,还广泛分布于广西、四川、云南、广东、海南、陕西、甘肃、河南、安徽、江苏、江西、浙江、福建、台湾等14个省(区)的700多个市县。北美、南美阿根廷、巴拉圭、巴西等国都从我国引进过油桐品种。

油桐种子生产的桐油是植物油中最优的干性油。桐油中的主要成份桐酸是一种不饱和共轭脂肪酸,含量高达80%。桐酸的化学性质活泼,具有干燥快、耐酸碱、防腐、绝缘、抗辐射、抗渗透等优良特征,是优质、多用途工业原料。现阶段,桐油应用的重点从传统领域转向蓬勃发展的电子工业,大量用于电路板浸渍材料及其他高分子材料,在化工、军工、电子等行业有不可替代的用途。作为南方山区的特色产业,油桐在贵州、重庆、四川等地的林业产业发展和乡村振兴中起到了推动作用。

油桐——一种天然环保型油漆

中国油桐栽培历史悠久,对丰富的种质资源形成了系统的品种和类型划分体系。油桐分为五爪桐、大米桐、小米桐、对年桐、窄冠桐五个品种群,以及柿饼桐和柴桐两个类型。主要栽培约有280个品种,如云南矮子桐、广西对年桐、重庆云阳窄冠桐、湖南葡萄桐、湖北景阳光桐、福建一盏灯、安徽独果球、陕西大米桐、四川小米桐、浙江五爪桐、河南叶里藏等。在长期繁育的过程中,由于繁育制度不健全、管理技术跟不上等原因,发生了优良品种和类型的退化。

2021年世界油桐总面积约200万公顷(3000万亩),年产桐油20万吨,年需桐油400万吨。2021年我国油桐种植面积约100万公顷(1500万亩),年产桐油近10万吨,年需桐油25万吨。近年来,随着桐油新产品及用途的开发扩大,需求量逐步扩大,市场供不应求。

世界油桐常年桐油产量20万吨左右,年需桐油最少200万吨。中国桐油产量占全球比重由上世纪80年代的85%锐减至目前的40%左右。而南美洲的阿根廷、巴拉圭和巴西三国的总产量已达到世界桐油总产量的55%,其余5%的桐油产量分布在美国、日本、印度以及马拉维等少数国家。国际桐油价格从2016年1.6-1.8 万元 /吨,2018 年 2.5-2.8 万元 /吨,到2021年达3.4 万元/吨,五年内价格翻了一倍,利润可观。

桐油主要加工产品有:大规模集成电路板的浸渍材料、油墨、环保水性涂料产品、生物柴油、桐碱、生物肥料、生物农药。近几年,桐油60%左右用于电子电路板绝缘处理,但电子行业对桐油品质要求较高,优质桐油中α-桐酸的含量需要达到80%。作为高分子材料原料,桐油精深化学改性关键制备技术不足、桐油深度加工产品缺乏。作为环保型天然油漆,存在容易氧化导致色泽质感欠佳的问题,相关工艺缺乏。

油桐产业发展面临的问题

油桐资源和产量缩减,需求量增高。油桐产业是我国传统的大规模化工原料重要产业。20世纪90年代,我国油桐种植面积达到近200万公顷。此后,由于人工合成油漆等替代产品大量涌现,市场严重萎缩,桐油价格偏低,导致油桐产业逐步衰落,栽培面积下降到现在不足1000万亩,基本上都是疏于管理的老残林,全国桐油总产量不足6万吨。资源和产量大幅度下降,不利于油桐发展规模产业。

近年来,桐油价格有所回升。一方面由于桐油特殊的品质,使得其在大规模集成电路板的浸渍材料方面的需求稳步提升;另一方面,由于世界安全形势急剧恶化,国际局势激烈动荡。桐油作为战略资源,在军工方面具有不可替代的用途,欧美国家对桐油的需求增高,使得桐油价格有所回升。市场需求的升高,使得国内种植区和国外产区开始恢复油桐林的营造。

现有品种退化,枯萎病危害严重。由于国家及地方政府从20世纪90年代初基本中止了对油桐科研和生产的资助,大批油桐科研人员全部转向其他经济树种研究,科研基地也转为它用。即使有少量基地被保留,也因为长年荒芜,桐树大量死亡,致使原有的3个全国油桐种质资源库荒废,一些初步选育的优良类型和优良种质资源已经消失,油桐种子园区基本上损失殆尽。这不利于油桐的良种选育工作和良种造林等工作。

同时,油桐大面积规模化栽培面临油桐枯萎病的危害。油桐枯萎病(俗称桐瘟),是土传病原真菌油桐尖孢镰刀菌专化型引起的土传病害,已在全国8个省份90多个县市发生蔓延,全国60%以上的油桐林不同程度地暴发了枯萎病。国外引进的油桐在南美苏里南大规模栽培7万亩,也暴发了枯萎病危害。枯萎病是植物十大真菌病害之一,已导致全球120余栽培种发生枯萎病的危害,造成了巨大的经济损失。抗枯萎病油桐良种的缺乏,严重阻碍了油桐产业的健康发展。抗枯萎病高产良种的短缺,严重影响了油桐产业的健康发展。

产业开发力度不够,经济效益仍旧偏低。由于市场需求降低,20世纪50年代以来,桐油价格波动频繁。我国南方10多个省份,山区农民种植油桐的积极性受挫,很多林农转为种植其他经济林木。与其他经济作物比较经济效益不稳定,使得油桐资源锐减和种质资源不能可持续保存。

在产业前端,新品种选育和新产品开发少。现有的油桐品种退化,单位面积产量低。在栽培管理方面,目前栽培模式落后,栽培经营粗放,集约化程度低,经济效益差。在桐油加工利用方面,各地油桐加工企业数量较多,但规模普遍偏小,都还只是停留在粗油的提取加工阶段,缺乏大规模的龙头企业带动和知名品牌出现。在技术开发方面,桐油制备高分子材料的工艺技术已经成熟,但还没有形成规模化生产;桐油制备环保型高档油漆技术仍处于探索阶段,尚缺乏有竞争力的产品;油桐副产物尚未得到高附加值利用,尚未开发出相关的生物农药产品。

缺乏技术集成、熟化、成果转化科技创新平台。油桐的抗病高产高质量良种选育、深度加工利用技术研究,需要持续稳定的科技创新平台。目前,油桐的研究主要以科研项目为依托,缺乏连续性和稳定性。省级主管部门、地方政府、科研院所层面需要加强密切合作,坚持国家需求和产业发展需求融合,强化产学研产业发展创新体系。

技术解决方案

选育抗枯萎病高产良种。针对油桐产业发展面临抗枯萎病高产良种缺乏的瓶颈问题,通过对全国油桐抗病高产种质资源的保存、筛选评价以及杂交等手段,选育出抗枯萎病、高产、高含油率油桐优良品种,并形成配套的油桐高效丰产栽培技术体系。此外,“国家油桐产业创新联盟”完成了油桐基因组图谱构建,为油桐遗传育种提供了良好的理论基础。同时,研制了从毛桐油中得到适合于工业应用的精制桐油,为桐油作为天然涂料开发提供了基础。

建立高分子材料、环保型加工漆等工艺体系。针对桐油精深化学改性关键制备技术不足、桐油深度加工产品缺乏等难题,中国林业科学研究院林产化学工业研究所牵头,联合其他院所和油桐产业龙头企业,以桐油为原料,开发桐油基水性环氧树脂、桐油基增韧型固化剂等产品,创制水性环氧乳化沥青路面铺装复合材料,为实现桐油高值化利用奠定了基础。桐油作为一种安全环保,纯天然可再生的生物质资源涂饰材料前景广阔,应当研究建立桐油制备环保型漆的加工技术体系。同时,为提高产业附加值,可充分挖掘桐饼资源,建立油桐副产物制备特色有机肥和生物农药加工利用技术体系,开发相关产品。

持续推动油桐产业的大力发展。油桐在贵州、重庆、湖北、四川等山区有产业发展基础。通过提供技术支撑,发展相关企业,带动林农脱贫致富。对立地条件较差,发展其他经济树种受限的石漠化地区及其他不适合栽培区,按照生态林进行相应管理与抚育。中国林业科学研究院亚热带林业研究所联合各省林业科学研究院及县林业局,收集评价油桐抗枯萎病种质资源,通过10余年的联系,选育抗枯萎病高产新品系3个,并形成了“油桐抗枯萎病品系选育技术及应用”技术成果。利用抗病高产品系在贵州省黔南独山县油桐枯萎病灾区重建高产抗病油桐林5000余亩;在贵州黔南独山县和三都县、重庆市丰都县和云阳县等示范推广80000余亩,近三年带动示范区农户2000余户,户均年收入增加2-4万。培育了当地油桐企业,成为油桐行业的龙头企业,企业负责人杨安仁2021年获得首届“全国乡村振兴青年先锋”荣誉称号。此外,经国家林草局批复,在国家林草局定点帮扶县贵州独山县,成立了“油桐产业研究院”和“国家油桐生物产业基地”,助推了贵州独山、丰都等贫困县林业产业发展和乡村振兴。

市场稳步回升促使油桐产业快速高质量发展,加强科技支撑,把油桐打造成为西南山区乡村振兴特色产业,拓展油桐产业的“钱库”功能,到2030年,油桐种植面积有望达到1500万亩,年产桐油30万吨,实现年产值100亿元。

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