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油用牡丹的利用价值及生态习性概述

油用牡丹的利用价值及生态习性概述新加坡生物动力有限公司周大飞中国科学院亚热带农业生态研究所莫继荣概要牡丹Peony(Paeonia Suffruticosa Andr.)属于毛茛科、芍药属、牡丹种植物,为一种多年生落叶小灌木,共有近1,300个品种。

牡丹喜温暖、凉爽、干燥、阳光充足的环境,适宜在疏松、深厚、地势高、排水良好的中性沙壤土中生长。

牡丹适生性强、耐干旱、耐寒冷、耐弱碱,耐贫瘠。

牡丹具有重要的经济和生态功能,它分为三大类:一是园艺类。

牡丹是一种传统观赏名花,常常用于园艺和环境绿化。

二是药用类。

牡丹的根皮又名丹皮,是一种重要的草药,具有降血糖、抗菌消炎、抗动脉粥样硬化、抗心律失常、护肝、增强免疫等多种药理功能。

三是食用类。

主要是利用油用牡丹制取食用植物油——牡丹籽油。

油用牡丹Oil Peony具有生长适应性强,分布范围广、丰产时期长、产油量高、油品品质好的优势,同时也具有良好的经济、生态和社会效益,中国国家卫生部在2011年3月发布了关于批准牡丹籽油作为新资源食品公告,致使油用牡丹成为了一种具有中国特色的油用植物。

2013年中国累计进口食用油籽6,783.5万吨,食用植物油922.1万吨,饼粕89.8万吨,食用油及油料总计超过中国食用油脂需求总量的66%,严重超出国际安全预警线。

在这种主要油料作物受制于国外的大背景下,拥有13亿人口的大国,大力发展木本油料产业对保障国家粮油安全就具有十分重要的意义。

而油用牡丹作为事关国家粮油安全战略以及特有油用植物资源,其产业将成为未来中国木本油料产业发展的新重点、新资源。

一、油用牡丹通常把牡丹籽含油率≥22%的牡丹种类统称为油用牡丹。

油用牡丹种植,前1~3年是营养生长期,第3年起开始结籽,4年后逐渐进入高产期。

油用牡丹种植后,生长期可长达50年,结籽高产期为5~30年,是木本油料作物理想的树种。

油用牡丹主要品种为“凤丹”和“紫斑”。

(1)油用牡丹三大特点:一是产量高。

以“凤丹”品种为例,每公顷定植33,000株,产籽5,500~6,500 kg(是油菜、大豆产籽量的2倍多)。

二是含油率高。

以“紫斑”为例,含油率高达37%,出油率在24%以上,高于大豆(出油率为17%)和橄榄(出油率为15%)。

三是品质高。

油用牡丹除传承牡丹本身一切特性外,更含丰富独特的油脂营养成分。

牡丹籽油含多种活性物质,其中多不饱和脂肪酸含量在90%以上,是全世界迄今为止所发现营养价值最高、成份结构最合理的高品质活性食用油。

同时牡丹籽油的烟点在摄氏 240~270 度之间,远远高于其它食用油的烟点值,适合煎炸,故能反复使用不变质,在食品工业上有广泛的用途。

表1油用牡丹与其它油料作物产油效果比较油料名称大豆油菜籽油茶籽油橄榄核桃油牡丹(五年)油牡丹(十五年)平均亩产Kg 130 150 150 700 250 300 600-800 一般含油率% 19 40 30 20 60 22 22一般出油率% 13 35 24 15 50 18 18 (2)经济价值牡丹的根、籽、果荚、花、茎、叶等各个部分可开发为高级食用油、化妆品、饮食品和医药保健品,具有巨大的经济效益。

以“凤丹”品种榨取食用油来说,按15~20%保守出油率测算,产油量为675~1,000kg/hm²。

参考中国市场初级橄榄油批发价/市场价计算,油产值可达RMB50,000/100,000/hm²。

另外油用牡丹果荚可制化妆品,榨油后的饼糟可做饲料,花瓣可制取牡丹露酒、糕点,花蕊可制牡丹茶等等。

(3)生态价值从生态环境保护来讲,牡丹涵水固土效果好,能绿化荒山荒坡。

据测算,1公顷牡丹每年可以减少水土流失12m3,涵养水源2,500m3。

(4)社会价值中国食用油已严重依赖进口。

随着经济社会发展,食用油消费量仍将逐年增加并呈高端化发展趋势。

就中国自然条件而言,由于油用牡丹适生范围广,可在大部分地区种植,是中国最具潜力的木本油料作物。

据估算,油用牡丹推广到400万公顷,5年内可解决中国50%的食用油进口依赖,15年后可解决80%的进口依赖,这不仅可保障国家粮油安全,同时可消化大量农村剩余劳动力。

二、牡丹籽油营养成分牡丹籽油是非常高级的保健食用油,富含人体必需的α-亚麻酸、油酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸,其含量高达92.26%,其中α-亚麻酸含量达42%以上(是橄榄油的40倍),亚油酸含量达23.34%。

α-亚麻酸对于人类的健康有着极其重要的作用,是人体必需的脂肪酸,是构成人体脑细胞和组织细胞的重要成分,也是世界卫生组织WHO和联合国FAO在全世界专项推广的营养成分。

α-亚麻酸主要有以下功能:(1)调节血脂作用。

α-亚麻酸的代谢产物对血脂代谢有温和的调节作用,可达到降低血脂、防止动脉粥样硬化的目的。

(2)预防心脑血管病。

可以改变血小板膜流动性,可有效防止血栓的形成。

(3)降血压。

α-亚麻酸的代谢产物可以扩张血管、增强血管弹性,从而起到降压作用。

(4)抑制癌症的发生和转移。

α-亚麻酸的代谢产物可以直接减少致癌细胞生成数量,同时削弱血小板的凝集作用,抑制二烯前列腺素的生成,恢复及提高人体的免疫系统功能,从而有效地防止癌症形成以及抑制其转移。

亚油酸是人体细胞组成成分,特别是参与线粒体及细胞膜磷质的合成。

缺乏亚油酸可能导致线粒体肿胀、细胞膜机构和功能的改变、膜透性和脆性的增加。

亚油酸主要有以下功能:(1)亚油酸与脂质代谢关系密切。

体内的胆固醇要与脂肪酸结合才能在体内转送进行正常代谢。

亚油酸缺乏后,胆固醇转送受阻不能进行正常代谢,就会在体内沉积,最终导致疾病。

(2)亚油酸是合成前列素的必须前提。

体内缺乏亚油酸,组织形成前列素的能力就会减退。

(3)具有预防心脑血管疾病、治疗脂肪肝的功效。

(4)有强化新陈代谢、增强细胞活力的功能。

(5)对由于X射线引起的一些皮肤损伤有保护作用。

三、油用牡丹种植可行性(1)中国政府高度重视。

国家对农业项目,特别是资源型加工项目将给予补贴。

(2)牡丹种植技术非常成熟。

(3)由于牡丹有优异的适生性,譬如耐寒(最低能耐-30℃低温),耐旱、耐土壤贫瘠等等,可在广大地区种植,土地成本低。

(4)栽培后,仅需锄草、施肥等一般性管理,生产和管理成本低。

(5)牡丹油是一个朝阳产业,也是一个成熟的产业,没有较大的资金和技术投入,风险很低。

四、我国油用牡丹地域分布油用牡丹的培育地主要是在山东菏泽、陕西省、甘肃中川牡丹园、山东聊城、安徽铜陵等地,以菏泽、兰州、定西为主要分布点。

现全国最大的种植区位于山东菏泽,达35万亩。

在山东省发布《山东省油料产业振兴规划(2011—2015年)》中,初步规划5年内山东种植45万亩牡丹。

加上河北省、河南省、四川省、安徽省的种植计划,到2015年牡丹种植将扩大到100多万亩。

这将在中国直接催生出一个1000亿的完全空白市场——牡丹综合开发。

五、油用牡丹的生物学特性目前,产籽率高,能够观赏、油用、药用兼具的牡丹品种为凤丹与紫斑两个品种。

其中,凤丹,又名铜陵牡丹、铜陵凤丹,属江南品种群,原产于安徽铜陵凤凰山,因此得名;紫斑牡丹是中国特有植物,属于二级植物保护品种,为珍贵的花卉种质资源,分布于河南、陕西、甘肃、青海等地,属北方品种群。

1、器官生长发育特性1)根‘风丹’的根皮较厚,外表有乳黄色、粉紫色;地区雨量充沛,土壤湿度大,牡丹根系主要分布在离地表30cm左右。

2)茎牡丹的枝条,圆形,嫩枝展叶前绝大多数为紫色,展叶后呈绿色;秋冬季当年生枝逐渐变为褐色。

1年生枝条光滑,2年生枝条表皮常开裂、脱落。

3)叶牡丹的叶互生,品种间叶数差异较大,一般在7-20枚。

铜陵牡丹叶片较少,通常7-12枚。

4)花牡丹的花单生枝顶,两性花,由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊组成,繁殖方式是自花授粉。

铜陵油用、药用牡丹品种为‘凤丹’单瓣类型,观赏品种多为半重瓣和重瓣类型。

5)果牡丹果实为蓇葖果,不同品种的雌蕊数目不同,通常1-20.铜陵‘凤丹’心皮数目稳定,多为5枚。

铜陵药用牡丹每个果实的种子数少则10粒,高产达60多粒;充实饱满的种植1000粒重约350g,一般的种子1000粒重150g-198g,1kg种子约3000粒种子。

牡丹的种子为上胚轴休眠类型,种子收获后胚尚未完全成熟,故需先经30~40d 18~22℃的温度处理,再经30d 10~12℃的温度和15~20 d 0~5℃低温的处理,即可打破上胚轴休眠。

打破上胚轴休眠后,其种子就可在10~20℃的温度下正常出苗。

种子寿命为1年。

6)芽牡丹芽为鳞芽,鳞片在6-10枚。

按分化结果及萌动特点分为花芽、叶芽、潜伏芽和不定芽4类,(不定芽的萌发力强,是更新老枝增加新枝和获得接穗的宝贵资源),花芽为混合芽,含茎、叶、花三部分。

2、生长发育的周期性变化牡丹经历长久的系统发育以及人工选育栽培之后,逐渐形成了一定的生物学特性,具有一定的生长发育规律。

在整个生命活动过程中,延续不断地发生着生命周期和年周期的变化。

(1)生命周期的变化同所有的木植物一样,牡丹的生命周期始于胚的形成,终止于植株的死亡。

在此期间经历着"幼年""青年""壮年"及"老年"4个阶段的变化。

整个生命周期的长短,与种的遗传特性、生境条件以及栽培管理状况有密切关系。

一般在正常环境条件下,在较好的栽培管理下,其寿命可达百年或数百年之久。

目前我国各地尚存活有不少老年牡丹,如江苏省盐城市便仓乡枯枝牡丹园内有10余株700年生的老牡丹,最大者株高 2.3m,冠幅3m,花单瓣,红、白两色。

是我国现存最古老的壮丹。

浙江省余杭市东塘乡普宁寺内有6株500年生的'玉楼春'老牡丹,是明代遗物。

此外,在山西省太原市双塔寺内有10株300年生的老牡丹,地基干径粗壮,枝叶茂盛,着花繁多,色紫香浓,故名曰'紫云仙'。

其中最大一株高l.9m,冠幅8m。

花单瓣,基部具明显的紫斑。

还有,据调查,在内蒙古、河北、福建、广东等地都发现有百年之上的老牡丹。

牡丹株龄的划分同其它树木一样,尚无更科学的方法。

根据实践大体划分为:1-3年生为幼年时期;4-14年生为青年时期;15-40年生为壮年时期;40年以上则为老年时期。

通常幼年时期生长缓慢,1年生苗高不足10cm,根系长也仅有10cm左右。

3年生以后生长发育逐渐加快,4-5年生始能开花,进入青壮年时期,生长强健旺盛,开花繁茂,是观赏最佳株龄期,因此,有"老梅花,少牡丹"的说法。

在甘肃省临夏州政府大院内,有l株壮年紫斑牡丹,株高1.83m,冠幅12.6m,着花多达323朵,是目前国内开花最多的植株,堪称"牡丹王"。

(2)年周期的变化一年当中随季节不同而产生的阶段性变化,就是牡丹的年周期。

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