十字花科(Cruciferae)蕓苔屬(Brassica)中用以采子榨油的植物總稱。一年生或越年生草本(見彩圖)。油脂供食用或工業用,莖葉和油粕可作肥料或飼料,是世界重要油料作物之一。

油菜

  分類 中國北魏賈思勰《齊民要術》中已有芥菜型和白菜型春播油菜的記載。清代吳其濬《植物名實圖考》把中國油菜分為油辣菜(即芥菜型油菜)和油青菜(即白菜型油菜)兩大類。日本學者盛永(1934)根據蕓苔屬植物的染色體數及其同源性,把與油菜有密切親緣關系的種分為兩類:一類是基本種,包括3個種,即蕓苔(北方小油菜,B.campestris,染色體組AA,2n=20)、甘藍(B.oleracea,CC,2n=18)和黑芥(B.nigra,BB,2n=16);另一類是復合種也包括3個種,即甘藍型的歐洲油菜(B.napus,AACC,2n=38)、芥菜型的大葉芥油菜(B.juncea,AABB,2n=36)和埃塞俄比亞芥(B.carinata,BBCC,2n=34)。上述3個復合種是由3個基本種分別在相鄰地區通過自然雜交後異源多倍化進化而來的。

  1956年,中國學者根據植物學形態特征、進化的親緣關系和農藝性狀等,把中國栽培的油菜劃分為3大類型,每個類型包括幾個不同的種或變種群體:①白菜型油菜,包括北方小油菜(B.campestris)和南方油白菜(B.chinensisvar.oleifera);②芥菜型油菜,包括大葉芥油菜(B.juncea)和細葉芥油菜(B.junceavar.gracilis);③甘藍型油菜,包括歐洲油菜(B.napus)和日本油菜(B.napusvarnapella)。

  起源和分佈 一般認為白菜型油菜起源於亞洲和歐洲,甘藍型油菜起源於歐洲,芥菜型油菜起源於亞洲和非洲。油菜的栽培歷史悠久,中國和印度是世界上栽培油菜最古老的國傢。中國在新石器時代的西安半坡原始社會文化遺跡中就發現有距今6000~7000年的炭化菜子或白菜子。中國新疆維吾爾自治區伊犁自治州昭蘇地區以及西北各地均有黑芥分佈,表明中國是芥菜型油菜原產地之一。《太平禦覽》輯引東漢服虔《通俗文》中有“蕓薹謂之胡菜”(即今白菜型油菜)之說。宋代蘇頌等編著的《圖經本草》(1061)中開始采用“油菜”的名稱,並對其詳加描述。根據出土文物和文獻的考證,中國也是白菜型油菜的起源地之一。青海、甘肅、新疆、內蒙古等地,可能是最早的油菜栽培地區。

  日本古代的白菜型油菜約在2000年以前直接從中國或朝鮮半島傳入。芥菜型油菜原產亞洲,中國是它的類型分化中心。印度東北部的芥菜型油菜由中國引入。在歐洲,白菜型油菜通稱蕪菁油菜,甘藍型油菜通稱瑞典油菜,是栽培最久的兩個種,其栽培開始於13世紀。中國廣泛栽培的甘藍型油菜於20世紀30年代和50年代分別由日本和歐洲引入。美洲、大洋洲以及其他地區栽培的油菜,都是由這些起源中心傳播而來。

  世界上廣泛栽培的油菜以甘藍型為主。1985年全球油菜的栽培面積為1496.8萬公頃,菜子總產量為1888.7萬噸,主要生產國為中國、加拿大、印度、法國、波蘭等。中國栽培面積為49.5萬公頃,菜子總產量為558.7萬噸,占世界總產量的29.6%。歐洲各國栽培的甘藍型油菜以偏北部各國分佈較為集中。加拿大的甘藍型油菜和白菜型油菜約各占30%和70%,西部草原地區是兩類油菜的集中產區。印度以芥菜型油菜為主,白菜型油菜次之,且有相當大面積的混種油菜,主產區為北部恒河流域。

  中國油菜以秦嶺為界劃分為冬油菜和春油菜兩大產區。冬油菜區按其特點又可劃分為華北關中、四川盆地、雲貴高原、長江中遊、長江下遊和華南沿海6個亞區。芥菜型油菜廣泛分佈於雲貴高原。長江流域各省現已成為世界上甘藍型油菜三大集中產區之一,占全國油菜總面積的70%以上。華南沿海區栽培面積較小,仍以春性較強的白菜型油菜為主。春油菜區大致可劃分為青藏高原、蒙新內陸和東北平原3個亞區(圖1)。青藏高原以白菜型小油菜為主,蒙新內陸以芥菜型油菜為主,部分地區有一定面積的芥菜型和甘藍型春油菜。西藏曲穴海拔4270米,是中國油菜分佈海拔最高的地區。東北平原是新發展的春油菜生產區,以白菜型小油菜為主,部分地區有甘藍型春油菜分佈。

  形態特征 ①白菜型油菜。株型較矮小,分枝部位較低。上部薹莖葉無柄,葉基部全抱莖。花淡黃至深黃色,花瓣較大,開花時花瓣兩側互相重疊。自交不親和性強,異交結實率高達80~90%。種子千粒重2.5~4.5克,無辛辣味。含油率30~40%;原產中國青藏高原的小油菜可達50%以上。白菜型油菜中的北方小油菜和南方油白菜,在形態上略有差別。北方小油菜分枝較少,直立或半直立。基生葉有明顯葉柄,具琴狀缺刻;南方油白菜株型較高大,半直立或匍匐生長。基生葉無明顯葉柄,一般不具琴狀缺刻。②芥菜型油菜。株型高大松散,分枝部位高,主根較發達,耐旱性強。幼苗基生葉窄小,有長葉柄。葉面粗糙密被刺毛,葉緣有缺刻或鋸齒,薹莖葉具短葉柄不抱莖。花淡黃或乳白色,花瓣窄小,開花時4瓣分離。自交親和性強,自交結實率70~80%以上,角果細而短,種子小,有辛辣味,千粒重1.5~2.5克,含油率30~50%。③甘藍型油菜。株型中等或高大,枝葉繁茂。下部葉片有明顯缺刻,與甘藍相似,呈深綠色,葉面平滑多被蠟粉與刺毛,薹莖葉呈披針形,無缺刻,基部半抱莖。花瓣較大,開花時重疊(圖2),自交親和性強,自交結實率70~80%以上,種子較大,無辛辣味,千粒重2.5~4.5克,含油率35~45%。

  生理特性 中國的冬油菜,通常在秋季播種,次年初夏成熟。一般甘藍型冬油菜品種生育期較長,約170~240天,芥菜型約160~210天,白菜型約150~200天。油菜一生中不同生育階段的特點和對環境條件的要求各不相同。

  發芽出苗期 種子發芽的起點溫度為3℃,15~20℃時3~5天出苗。適宜土壤水分為最大持水量的60%左右,種子吸水達種子幹重的60%時才能發芽。出苗時以自養生長為主。

  不同的油菜品種對溫度和光周期的感應不同。冬油菜一般在播種後需經過一個低溫階段,至次年才能現蕾、開花、結實。原產高緯度地區的冬性品種對低溫要求較嚴格,需在0~5℃的低溫下經20~40天才能通過春化,否則不能現蕾開花。半冬性品種對低溫要求不嚴格,在3~15℃時經過20~30天即可。春性品種如瀘州5號,隻須在20℃左右,經15~20天後即可通過春化。不同油菜品種對光周期的感應也不同。歐洲和加拿大春油菜品種對長日照較敏感,中國和日本冬油菜品種對長日照不大敏感。

  苗期 冬油菜苗期較長,約占全生育期的一半以上,通常以花芽開始分化為界,將苗期分為苗前期和苗後期。苗前期以營養生長為主,根系擴展,主莖節和葉片不斷分化,但節間並不伸長。花芽分化後主莖節數和葉片分化隨之停止。苗前期伸展出的葉片為長柄葉,長柄葉不僅直接影響幼苗根系生長,對後期的花芽分化數、單株角果數、每果種子粒數以及千粒重也有很大影響。苗後期仍以營養生長為主,同時進行花芽分化。甘藍型冬油菜和北方白菜型冬油菜此時主根迅速膨大,根系繼續擴展,但主莖仍不伸長,短柄葉開始伸展。

  油菜為無限花序,一個花序可以分化出幾十甚至一二百個花蕾,先從主花序開始分化,接著分枝花序由上至下進行分化,中部分枝最遲分化。花序分化的順序與植株頂端優勢和功能葉的位置有關,隨著功能葉層上移,中部分枝花序加快分化,而中下部分枝花序分化則相應減慢,在同一個花序上的分化順序是由下而上進行的。

  苗期生長適宜氣溫為10~20℃,低於3℃時地上部分即停止生長,-5~-8℃時會發生不同程度的凍害。同時苗期還需適宜的土壤水分和充足的日照。

  現蕾抽薹期 是營養生長與生殖生長並進階段。此時根系幹重繼續增加,活力較強。主莖迅速伸長和增粗,葉面積迅速擴大。花芽數量雖然增長很快,但絕大部分為無效花芽,隻有在苗期分化的為有效花芽,並陸續開始胚珠分化。這時的需水量比苗期要多。氣溫以10℃以上並平穩上升為宜。如突然出現短期高溫,會影響莖組織充實而導致後期倒伏,病害嚴重。

  開花期 是營養生長和生殖生長均很興旺的階段。花序迅速伸長,盛花期株高、葉面積和全株幹重達最大值。開花期的適宜溫度為14~18℃,12~25℃之間均能正常開花,30℃以上雖然開花,但結實不良;10℃以下開花數量顯著減少,5℃以下停止開花;0℃或0℃以下花蕾大量脫落,出現分段結實現象。開花期適宜的空氣相對濕度為70~80%左右。

  角果成熟期 是生殖生長階段。此時角果發育成熟,長度比寬度增長快,種子形成,幹物質和油分逐漸累積。受精後半個月左右種胚開始分化時對環境條件的反應最為敏感。遇低溫或營養不足時,種胚即停止分化,不能形成種子。種子油分隨著角果幹重的增加而相應積累。甘藍型勝利油菜開花9天後種子含油率為5.7%;開花後21~30天,積累速度增快,從18%增至43.2%;開花後30~45天,含油率基本穩定。隨著油分的累積,含糖量相對減少,淀粉含量下降,成熟時幾乎已無淀粉存在。

  栽培特點 中國長江流域和以南各省的冬油菜以水田移栽為主。其他地區多為旱地種植。移栽的冬油菜,一般在9月中下旬播種,每畝播量0.25~0.5千克。適時間苗、追肥、治蟲,有利培育根系發達、有正常葉5~6片、苗高17~20厘米、無病蟲害矮壯的幼苗。苗齡30~45天後移栽大田。每畝密度1~3萬株。直播的冬油菜於1~2片真葉時間苗,4~5片真葉時定苗,結合中耕進行除草、追肥,培育壯苗。中國春油菜區一般在4月下旬播種,因苗期很短(一般30~40天),適時早播能提高產量。在2500米以上高海拔地區,因株型較小,播種密度可高達每畝30~50萬株。

  油菜需肥較多,要求施足底肥,苗肥適時適量,現薹抽薹期需要較多氮肥,一般要占總吸收量的1/3~1/2。幼苗3~5片真葉以前是磷元素營養的臨界期,磷的利用效率最高,故早施磷肥非常重要。鉀肥在全生育期都可吸收利用,能促進生長,增加分枝,增強耐寒、抗病和抗倒的能力,並能促使早熟,提高含油量。氮、磷、鉀配合使用的合理比例為1:0.35:0.95。

  油菜對硼很敏感。在土壤嚴重缺硼(土壤水溶性硼含量在0.3ppm以下)時,苗期可導致死苗,薹期可使提早脫葉,抽薹延緩,株型矮化,花蕾幹枯或脫落,開花延緩或不能正常開花,角果停止發育或呈畸形,胚珠不能發育成正常種子。硼能使吸收的氮素迅速轉化為有機氮形成蛋白質,缺硼則蛋白質的合成受到阻礙,產生氨中毒。硼還能促進花粉萌發和受精。因而油菜需硼較多,在蕾薹期和花期噴施硼肥效果較好,也可在苗期施用,或用硼砂或硼渣作基肥。在長江流域冬油菜區,越冬前的田間管理非常重要,要抓緊中耕、除草、追肥,加強灌溉,培育壯苗越冬,冬壯春發是取得高產的主要技術途徑。越冬階段凍害頻繁,冬季幹旱嚴重,適時進行冬灌非常重要。

  角果果皮現黃色時進行收獲。一般先割倒鋪開,短期晾曬後脫粒,或捆紮堆5~7天後攤曬脫粒。種子充分曬幹、水分降到7~9%時,可入倉貯藏。菜子經幹燥機充分烘幹後貯藏。也可采用割曬機,割倒鋪曬7~10天後再用聯合脫粒機脫粒和幹燥機烘幹。

  病蟲害防治 油菜的主要病害有:①病毒病。中國已發現蕪菁花葉、黃瓜花葉和煙草花葉3種病毒型,其中以蕪菁花葉病為害白菜型油菜最重。主要癥狀是葉片卷縮,葉色深淺不一,花序短縮,角果僵縮彎曲;甘藍型油菜葉片出現黃色斑點,莖和角果發生褐色或黑色條紋。蚜蟲會傳染病毒病,故早期治蚜,可減輕損失。②菌核病。土壤或種子帶病菌時,早春菌核萌芽,露出地面形成子囊盤,成熟時放出大量子囊孢子,產生絲狀體,從表皮或傷口侵入,形成菌絲。菌絲通過老黃葉或脫落的花瓣進入油菜莖部,破壞組織,將莖蝕空,形成大量黑色菌核,導致莖易折斷倒伏,全株現黃早衰,以至枯死。在氣溫15~25℃、濕度85%以上和弱光條件下發病嚴重。防治措施包括選用耐病品種,清除老黃病葉,防止偏施氮肥,蕾薹期到初花期施用藥劑等。③霜黴病。葉上發生多角形黃斑,莖部枯黃,花序短小而細弱,褪綠後枯黃。天氣潮濕時,病斑上佈滿霜狀黴層,有時花序頂部腫大呈龍頭狀,角果種子不能正常發育。可通過選用抗病品種,合理輪作,清溝排漬,合理施肥,盛發期噴撒藥劑等防治。④黑脛病。發生灰白色橢圓形枯斑,上有黑色小點,病莖易斷。在降雨多、氣溫20~25℃時發病最盛。可采取3年以上輪作,合理灌溉,種子檢疫,施用藥劑等綜合措施防治。

  常見的害蟲有:①蚜蟲。為害油菜的蚜蟲有桃蚜、甘藍蚜和菜縊管蚜等。受害葉片邊緣下卷,表面皺縮,顏色變黃,嚴重時植株萎縮,生長停滯,角果發育不良,形成秕粒。蚜蟲還是傳播病毒病的主要媒介。必須早治,並經常清除農田雜草。②黃條跳甲。成蟲取食葉片,為害花蕾和幼果。可采用冬耕冬灌,消滅越冬成蟲或幼蟲,藥劑治蟲等綜合防治措施。③菜蛾。幼蟲咬食葉片,為害嚴重。冬季清除雜草可消滅越冬蟲蛹,適時采用藥劑防治。④菜螟。幼蟲為害幼苗時,葉絲纏卷心葉或蛀入莖髓,應在蟲卵未孵化前施藥防治。⑤菜潛葉蠅。為生長後期的害蟲,幼蟲蛀食葉肉組織,形成白色蟲道,受害嚴重時葉片枯萎脫落。可在產卵期噴撒藥劑及毒餌誘殺成蟲或培土壅根抑制蟲蛹羽化。

  育種 油菜育種的傳統目標為提高產量、含油量和增強耐寒、抗病性能。20世紀中期以來,為改進菜油和油粕的品質而轉入品質育種。在菜油所含的各種脂肪酸中,油酸和亞油酸對人體有益,並與芥酸的含量呈負相關,無芥酸或低芥酸的品種,含油酸和亞油酸成分高。另外,一般油菜品種菜子榨油後的油餅雖含蛋白質40%左右,營養價值與大豆油餅相近,但因還含有硫代葡萄糖苷12~18毫克/克,遇水在芥子酶的催化下,裂解為異硫氰酸鹽和蜤唑烷硫酮等有毒物質,如用未經處理的菜餅飼養傢禽,可導致甲狀腺腫大,生理紊亂,以致中毒死亡。從50年代後期開始,加拿大先後育成無芥酸的自交系以及世界上第一個低芥酸品種,芥酸從44%左右下降到0.2~0.5%,油酸和亞油酸分別提高到50%以上和20%以上。1973年又育成瞭第一個甘藍型低芥酸、低硫代葡萄糖苷品種。此後不少國傢相繼育成“雙低”品種,這是世界油菜育種史上的重大突破。

  用途和加工 油菜子含油率約占種子幹重的30~50%。菜油是良好的食用油,含有豐富的脂肪酸和多種維生素。無芥酸或低芥酸油菜品種,亞油酸含量較多,營養價值較高,可用以制造不含膽固醇的人造奶油、色拉油、起酥油和調味油等。芥酸含量50~55%的菜油可作為鑄鋼工業的潤滑油。一般菜油在機械、橡膠、化工、油漆、紡織、制皂和醫藥工業上有廣泛用途。榨油後的油粕,為重要的有機肥料和畜禽、魚的精飼料。油菜根系分泌的有機酸,可溶解土壤中難以溶解的磷素,提高磷的有效性。根、莖、葉以及花和果殼等含有豐富的氮、磷、鉀,生長階段脫落的葉、花以及收獲後的殘根和秸桿還田,能顯著提高土壤肥力,改善土壤結構。油菜花器多,花期長,具有蜜腺,還是一種良好的蜜源作物。

  油菜子經烘炒、碾細和蒸制制成圓餅後,在榨機中榨出澄黃色不透明有菜腥味的毛油,經精煉、過濾澄清後,成為食用菜油。精煉後的無芥酸菜油淡黃色,透明無腥味,品質優良。經機械壓榨後的油餅,尚含油脂10~15%以上。如先用機械粗榨,再用正己烷浸提,油粕中殘留的油分可降至1~3%。