油茶种苗技术装备研发现状及对策研究

李芝茹, 吴晓峰, 张丽平 *, 李全罡, 张北航, 胡景阳, 韩立志

(1.国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所,黑龙江 哈尔滨 150086;2.国家林业和草原局林业装备工程技术研究中心,黑龙江 哈尔滨 150086)

大食物观理念下[1],探索食物的多元供给,因地制宜地向森林、江河、草原要食物是当前的研究重点[2]。面对我国14亿人口每年2 300万吨的食用油供应缺口[3],单纯地从花生、大豆、葵花等草本植物获取油脂明显供不应求;相对于当年种植、当年采收的草本油料作物,木本油料作物植株易于管理,生长期、采收期更长,油脂稳定性也更好[4]。

素有“东方橄榄油”之称的茶油,是指油茶果通过冷榨技术得出的油脂。油茶树(CamelliaoleiferaAbel.)作为一种我国特有的木本油料作物,与油棕、油橄榄、椰子并称为“世界四大木本油料作物”。油茶等木本油料作物对保障国家粮油安全具有重要意义[5]。相关研究表明,尽管茶油与橄榄油的成分有相似之处[6-7],但实际上茶油的食疗功能优于橄榄油[8]。橄榄油含不饱和脂肪酸75 %～90 %,而茶油中的不饱和脂肪酸可达到85 %～97 %,为各种食用油之冠,因此茶油以其更高的不饱和脂肪酸含量、更强的抗氧化性和更高的营养价值被越来越多人们接受和推崇[9-10],其副产品在日化、工业、农业等多个领域应用得愈加广泛[11]。

1 油茶产业发展规划概述

《林草产业发展规划(2021—2025年)》中提出[12],十四五期间要重点布局油茶产业,大力发展食品、保健品、化妆品、日化用品等新型油茶产品,推进油茶加工副产品循环综合利用,树立茶油“高端国油”形象,到2025年,油茶预期种植面积达600万hm2如图1所示,茶油年产量达200万t如图2所示。据2022年5月13日国家林草局发布,2022年全国油茶生产任务为新造油茶林13.33万hm2,完成低产林改造26.67万hm2。

图1 2014-2025年中国油茶种植面积及预测[12]

图3 BYJ-800型油茶苗木嫁接机及其主要参数

2 油茶嫁接苗及油茶嫁接机

2.1 油茶嫁接苗生长优势

我国70 %的油茶林分布在南方亚热带地区的高山及丘陵地带[13],油茶苗主要有实生苗和嫁接苗。实生苗指由种子直接生长得到的苗木,包括播种苗和野生苗,具有苗木来源丰富、成本低廉、操作简便等优点,缺点是性状单一、抗性较差,因此油茶种植产业普遍使用嫁接苗,通过无性繁殖得到的嫁接苗能保持母树的优良性状,适应性强、油茶果产量高[14]。各类油茶嫁接苗中,容器苗的成活率最高,有相关试验表明:油茶容器苗的造林成活率以及造林后幼苗的长势明显优于裸根苗,各类油茶容器苗中以无纺布轻基质苗的生长指标最好,抽梢率可达82.3 %,约为裸根苗(42.3 %)的2倍,其苗高、地径、新梢数量及长度较土杯苗和裸根苗优势明显,造林成活率高达90.6 %[15]。

2.2 油茶苗木嫁接机

不同于茶油生产加工环节中用到的机械品类繁多,油茶苗大多采用手工嫁接、铝箔固定(或薄膜缠绕)、人工栽植方式进行油茶苗培育,个别涉及嫁接后接穗包覆和树脂涂抹,嫁接环节使用的机械设备较少。目前有哈尔滨林机所自主开发研制的BYJ-800型油茶苗木嫁接机[16-17],该嫁接机采用电控、气动结合PLC技术,实现人工上砧木苗、穗木苗后,由嫁接机自动完成对砧木苗和穗木苗的夹持、传递、切削、对中、插接、固定、排出,同时完成硅胶苗夹的输送及嫁接苗木的运送。用硅胶苗夹取代传统的铝箔捆扎来固定嫁接苗,降低了嫁接成本和劳动强度。其嫁接生产率800～1 200 株/h,夹持机构对苗木轴径取值适用范围 2～5 mm,适用性强。切削机构动作快捷、可靠、流畅,处理后的苗木切口光滑、易于插接。硅胶苗夹质地柔软,利于降低嫁接苗木水分流失,促进愈伤组织的形成。它结构紧凑,运行稳定,易于维修,成本低廉。在提高嫁接效率的同时降低嫁接成本,可保证嫁接苗成活率,适应社会对苗木良种需求,促进油茶嫁接苗的规模化生产。

2.3 油茶苗栽植用到的其他苗圃机械

常用苗圃机械主要分温室作业机械和田间管理机械两部分[18-19],但通过文献查阅和市场调研,多数苗圃机械在油茶苗栽植产业中通用性和针对性不强。图4为油茶苗圃中可用的通用型苗圃机械示例,例如用于山地松土、犁地的旋耕机;用于苗圃消毒、打药、喷灌的打药机;用于营养土粉碎、基质混合的营养土粉碎机;用于前期苗圃准备、田间管理的整地机;用于培养基质灌装、营养钵准备的纸钵机;用于组织培养容器灌装的灌装机;用于苗圃和山地育苗材料运输的各类运输车等。

图4 几种通用型苗圃机械示例

3 油茶种苗技术装备发展对策建议

3.1 加大研发力度 推进技术合作

面对当前专用油茶种苗装备短缺的技术现状,应从实际出发,深入油茶育苗的各个环节开展油茶种苗技术理论研究和装备研发,加大基础研究研发力度,通过原创性理论研究为装备研发提供数据支持,提高创新能力以克服基础研究薄弱带来的技术短板。进一步加强科研院所与相关苗圃装备企业、油茶种苗生产单位的技术合作,促进科研理论与生产实践结合度,通过学科交叉增强产学研用的深度融合。

3.2 开发专用设备 促进产业发展

随着油茶产业的发展和市场需求的增加,必然引起技术装备的更新和变革,油茶种苗技术装备逐渐向专用化、便携式、轻简式、自走式、低能耗、多功能方向发展,从而更好地适应油茶苗生长及作业环境。针对油茶育苗中嫁接、定植、圃间管理、移栽等各环节,有针对性地开发专用装备,利于提高油茶育苗生产效率,助力油茶产业发展。

4 结束语

本文从生长特点、应用价值、产业规划、嫁接苗生长优势等多个方面,对我国特有的木本油料作物油茶展开系统性论述,着重介绍了哈尔滨林机所自主开发研制的BYJ-800型油茶苗木嫁接机,以及油茶种苗培育过程中可用的其他通用型苗圃机械,最后对油茶种苗技术装备发展给出了两点建议,应加大研发力度,加强科研理论与生产实践结合度,有针对性地开发适于油茶育苗各环节的专用装备,从而提高油茶育苗生产效率,助力油茶产业发展推动经济提质增效。