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农学论文范文:油茶产业急待破解的技术问题
油茶产业急待破解的技术问题
| 文章出自:职称论文发表 | 编辑:职称论文 | 点击: | 2013-12-04 21:57:15 |

油茶产业集生态效益、经济效益和社会效益于一身,对于推进山区综合开发、促进农民就业增收、维护国家粮油安全、加快国土绿化进程具有十分重要的作用。油茶产业的发展不仅需要较高的投入和大量的劳动力,更需要科技的强力支撑,是典型的技术密集型产业。我国从上世纪60年代开始大力发展油茶,但历经“三起三落”,始终没有发展起来,主要原因就是油茶科技支撑没有得到保障。自2008年以来,各地发展油茶产业的积极性空前高涨,油茶产业呈现出强劲的发展态势,究其原因,除了党中央、国务院的高度重视和国家林业局的大力推动,最关键的就是过去十几年来林业科技工作者选育出了一批高产油茶良种,研究出了一系列油茶栽培技术。但是,目前油茶科研的储备与深度不够,一些关键性问题还没有得到彻底解决,仍然是制约油茶产业又好又快发展的一个瓶颈。

1进一步加大研发力度,尽快突破相关技术难关

1.1关于油茶基础研究

尽管油茶的科技和生产都有长足的发展,但目前油茶基础研究深度不够,我们对油茶生物学特性和生长规律的认识还不够充分。比如油茶个体之间的授粉特性存在很大的差异,在未经选择的天然林分中,高的单株座果率可达20%以上,低的甚至不到千分之一,那么是哪些内在和外在的因素影响授粉?如何提高授粉率和座果率?再如,与果树相比,油茶树的营养输送和分配机制还无法有效调控,还没有成熟的技术保证养分优先供应给油茶果实,进而转化到油脂上。这些问题,都需要整合优势力量开展深入细致的实验观测和研究,从机理上提出调控的原理和具体技术措施。

1.2关于油茶良种

1.2.1良种选育问题

油茶良种是发展油茶产业的根本,继续加强油茶良种的选育是油茶产业发展最为基础的工作。目前,我国油茶良种在选育上已经做了大量的工作,通过国家级和省级林木品种审(认)定的良种达260多个,茶籽产量达450~750kg/hm2。但是,过去油茶良种选育目标只注重产量。随着油茶产业的不断发展,下一步油茶良种选育目标要从单一追求高产育种转向多目标定向育种。一方面要继续加强超高产油茶良种的选育,重点进行单产900kg/hm2以上的良种选育和推广。要以常规育种为主,结合现代生物技术,提高育种效率,尽量缩短育种周期。另一方面,要选育抗性更强、茶油品质更好的良种。中国林科院亚林所庄端林1992~1994年对150个优良无性脂肪酸组成的测定发现,有20多个优良无性系的亚油酸含量不同,有的高达19.5%(一般为10%左右),因此可以看出在油茶无性系个体间各类成分的差异很大,从中选出高品质的油茶品种是完全可行的,比如,根据不同的需求,可以开展具有保健功能的顶级食用油品种、化妆用油品种和医药用油品种的选育。同时,还要根据生产的需要,积极探索“矮化、密植、早实丰产”油茶良种的选育。

1.2.2现有品种亲缘界定问题

20世纪60年代以来,我国油茶产业经过几次大的发展,成立了全国性的油茶协作组,选育出了大量的品种,开展了大范围的引种栽培。由于各个品种之间差异较小,难以判别,特别是经过几十年的选育,各品种之间的亲缘关系不清楚,有些还存在同一品种不同名称的现象。一方面,油茶栽培要5个以上品种进行配置才能提高授粉率,实现高产,而各品种之间亲缘关系不清,既难以实现有效的品种配置,也不利于选育更高产的油茶新品种;另一方面,油茶各品种之间的差异很小,尤其是在苗期,很不容易分辨,再加上目前我国油茶种苗生产中又没有完全做到分系育苗,在苗木生产和造林过程中必然造成品系不清楚,这对油茶林的高产稳产必将产生很大影响。因此,有必要加紧油茶品种指纹图谱的研究,界定现有品种间的亲缘关系。同时研制出能够在田间方便快捷判别油茶品种的仪器,以淘汰假苗,防止造林者在买苗时上当受骗。

1.2.3油茶苗木繁育问题

目前,油茶苗木的繁育主要是以芽苗砧嫁接为主,辅以少量的扦插育苗和优良农家品种种子繁育。对于能否大规模使用扦插育苗和种子繁育一直以来都有争议。现在扦插育苗技术已经较为成熟,从生产成本上来讲,扦插育苗比芽苗砧嫁接成本低,同时还能避免嫁接失败出现实生苗的问题。但是,由于穗条的生理年龄问题,扦插苗造林后生长期、根系的生长及结实的早晚与芽苗砧嫁苗、实生苗有什么区别,还需要深入的对比研究。由于容器苗造林成活率相对较高,在生产中推广应用的比例逐渐加大,但是还要开展育苗基质配比研究,探索光热水肥综合措施,逐步扩大容器苗生产规模及使用范围。目前,不少科研单位还在努力探索组织培养方式育苗,并已取得重大突破,但组培苗的生长表现、挂果情况、茶油品质等方面的研究还没全面开展,需要较长时间的深入研究才能形成结论。

1.2.4现有品种推广区域及边缘省区品种引进问题

任何一个品种都有一定的适生区域。目前我国260多个通过国家和省级审(认)定的油茶良种,大部分良种的推广区域不十分明确,没有具体到县或提出具体的适生环境和条件要求。这主要是由于科研单位受种种条件的限制,在良种选育过程中,区域试验的范围较窄,没有进行大范围的试验。特别是对于边缘省区,如四川、云南、河南、重庆、陕西等,区域化试验很少甚至没有开展,不仅使良种的作用没有充分发挥,而且影响了这些省区油茶产业的发展。同时,各地选育的油茶良种因为地理和条件等方面的差异,良种间在生长特性和产量性状等方面没有统一比较,公布的数据缺少可比性。因此,应该充分发挥全国油茶技术协作组的作用,通过优势互补,资源共享,依托各类科技项目,尽快对现有良种进行全面区划,建立良种准确评定测试体系,根据不同地区的地理环境和生态条件筛选出每个地区最适合的品种。

1.2.5造林苗木年龄选择问题

前几年由于油茶良种苗木严重不足,上山造林的苗木大部分是1年生苗。近年来,油茶苗木供需瓶颈已经突破,用2年生以上大苗造林的比例逐渐提高。从目前的生产实践中,2年生苗木造林后的生长情况要比1年生苗生长快、缓苗期短,但是目前对用1年生苗和2年生以上大苗造林的差异还没有进行深入系统的研究,苗木在山上造林后进行抚育和在苗圃地里进行管理,方式和成本都不一样,二者造林后的成活率及后期生长有什么不同,那种方式更有利于油茶的早实和丰产,哪种更经济等,都需要深入地开展对比试验和研究。还有个别地方提出用3年生苗木造林,这是否更好,是否更经济,同样需要探索、对比和研究。

1.3关于油茶栽培和抚育。

1.3.1油茶造林品种配置问题

油茶自花授粉率低,因此油茶栽培提倡至少5个品种以上进行配置造林。不同油茶良种在花期、成熟期等关键丰产性状上差异较大,即使花期基本相近的良种授粉率和坐果率差异也很大。姚小华等通过对不同的品种配植,发现坐果率从12.7%到52.1%不等。因此生产中良种组合选择和配置技术非常关键。而目前国内推广的油茶良种配置组合栽培技术研究广度和深度都不够,尚没有形成对生产具有很强指导作用的技术体系和标准,这很有可能导致油茶大面积生产中由于花期不遇而降低产量,造成良种的丰产潜力不能充分发挥。因此,应对现有良种开展可配性测定,在不同的地理环境中选出各种可配性高的良种组合进行造林,最终确定最合适的良种个数以及主栽品种、配栽品种及其相互的比例,从而实现最优配置造林,达到最高的产量。

1.3.2栽植密度问题

合理的栽培密度是决定油茶丰产稳产、提高品质的主要技术措施之一,目前普遍采用的株行距是2m×3m。油茶造林密度是根据其生物学特性、立地条件及造林目的等来确定的,比如,土地肥沃栽稀,土壤贫瘠栽密;山脚栽稀,山顶栽密;缓坡栽稀,陡坡栽密;间作栽稀,不间作栽密。应针对不同品种、不同区域、不同立地条件,研究确定相应的栽植密度。同时,还要积极开展油茶密植、矮化试验研究,通过一亩地栽植好几百株,对比观察油茶树生长、挂果、茶油产量及品质变化情况。

1.3.3施肥问题

现在都说茶油的品质很好,不饱合脂肪酸的含量高,但是很多专家认为这是在自然环境下生长的,没有经过施肥和抚育,完全是天然的。一旦施肥后,茶油的品质是否还能保持?如果施肥,施什么肥最好,怎么施?现有的栽培技术标准、技术规程上都是比较原则性的说法,具体什么时候施什么肥,不同的立地条件怎么施,都需要进一步开展持续试验和深入研究,才能真正的指导企业和农民科学种植。同时,要结合测土配方施肥,抓紧研发并推广针对不同地区甚至不同品种的油茶专用肥,力求既提高茶油产量,又确保茶油品质。

1.3.4油茶套种问题

 油茶林进入盛果期的时间需要5~8年,前期投入非常大,还没有收入。因此,前3~4年套种一些经济作物,既可以为企业和农民带来一定的经济收入,还可以间接对油茶林进行抚育管理。许多地方开展了油茶套种的探索,但目前没有一个具体而权威的结论。需要进一步研究在不同的立地条件下,套种什么作物最合适,怎么套种,包括套种的密度、与油茶树的距离等等,才能既保证套种作物有一定产量,又能促进油茶树的生长,同时还不造成水土流失。

1.3.5油茶树修剪问题

油茶的结实特性与其它果树不同,从花芽分化到果实成熟要经历近一年半的时间,树形类型也很多。苹果、桃等果树修剪的实践证明,适时适当地修剪对于增产稳产和提高果实的品质都有重要作用。油茶的修剪虽然个别地方进行了探索,但一直没有进行系统的研究,更没有形成成熟的修剪技术。随着产业的发展,不管是新造油茶林,还是低产林改造,对油茶树实施修剪是必然趋势。通过修剪,对油茶树的营养输送和分配进行有效调控,有利于促进油茶的增产和稳产,有利于确保茶油品质。

1.3.6病虫害防治问题

相对来讲,油茶的病虫害问题不是特别严重,但是,残留农药对茶油的品质肯定是有影响的。采取什么样的综合措施防治油茶病虫害最有效,针对不同的病害和虫害选用什么样的药物,药物什么时候施用能够对油茶品质的影响降到最小,能否研发无毒的专用农药。这些问题都有待进行深入的研究并尽快得出科学结论。

1.3.7油茶生产机械问题

随着大量农民进城打工,农村劳动力日趋紧缺。大面积的油茶造林,从造林整地到抚育垦复,实施机械化作业非常重要,需要开发出轻便、经济实用的生产机械,提高劳动生产率,降低劳动强度。同时,随着油茶林面积的不断扩大,而且油茶采摘的时间相对集中在半个月内,如何保证将油茶果全部采摘也逐渐成为一个不容忽视的问题。特别是油茶是一个“抱子怀胎”树种,如何将成熟果实采摘下来,又不损伤油茶花朵是个难题。现在高产油茶林面积小,油茶果主要是依靠人工采摘或自然脱落,但是随着茶油产量的不断增加以及农村劳动力不足的问题日益凸显,需要尽快研究开发简便易操作的采摘机械,以提高效率,降低成本。

1.4关于油茶产品加工

1.4.1油茶鲜果加工问题

在油茶产业发展规划确定的目标都实现后,全国每年将产油茶果5000万t左右,这些果一旦因为没有及时处理而导致茶籽霉变,就不能再用于榨油。显然,传统的自然晾晒和手工挑拣无法满足生产需要。因此,需要尽快研究开发出全自动的剥壳机、烘干机以及油茶籽保存技术及设备,这样不仅可以大大减少成本,提高劳动生产率,也能保证高质量的原料,提高企业的加工能力和产品质量。

1.4.2创新压榨工艺问题

目前茶油生产工艺有压榨和浸提两种,压榨又有热榨、冷榨之分。压榨能较好的保持茶油的营养成分,但残油率高达11%以上;浸提生产过程中由于采用高温,对茶油的品质有较大的影响,但残油率能降至1%以下。目前在我国茶油生产中运用压榨工艺的较多,但是如何在保证茶油品质的情况下提高出油率,对压榨工艺需要进一步改进和创新,促进茶油加工从高强度加工向适度加工方向转变,减少加工环节对茶油主要营养成分的影响。

1.4.3茶油精深加工问题

目前,油茶的主要产品只是一般的食用茶油,虽然个别企业开展了茶油化妆品等方面的尝试,但是产品研发和技术储备严重不足,要形成成熟的产品还需要较长的时间。而在没有油茶资源的日本、美国等国家已开发出了以茶油为原料的美肤油、美发油和护体油等茶油系列产品,日本还开发出了以高纯度茶皂苷为原料的茶皂胶囊等产品,进一步拓宽了茶油在化妆品及医药保健领域的新用途。因此,茶油的精深加工还有很大的空间。科研机构要进一步加大科技攻关力度,特别要加强与企业的合作,加强对茶油营养和医疗保健方面的研究,开发出更多更好的化妆品油、保健用品、医药用品等精深加工产品,大大提高茶油的附加值。

1.4.4加工剩余物综合利用问题

按照规划,到2020年,我国将有466.67万hm2油茶林,每年茶油产量将达到250万t以上,同时也将产生4000万t茶壳和1000万t茶粕等加工剩余物。目前,对茶壳、茶粕的应用主要是用来提炼茶皂素、制作生物农药、生物杀虫剂、生物饲料等,如何将这些剩余物的有效成分都开发出来,提炼出象抛光粉之类的更高端的、价值更大的产品,还需进一步加大科技创新力度,尽快在关键技术环节取得突破。

2着力加强科技成果推广应用

发展油茶产业的主力军是众多的企业和广大农民,只有让企业和农民熟练掌握油茶丰产栽培技术,才能真正把油茶产业做大做强。目前,我国油茶产业的经营管理还比较粗放,很多丰产栽培技术没有得到很好地推广应用,特别是农民对技术的重要性及对技术的掌握严重不足,包括一些企业建立的油茶林基地,也没有象经营果园那样进行精细化的经营管理。因此,加强现有科技成果和实用技术的推广,普及油茶相关技术,是促进油茶产业又好又快发展一项十分重要而紧迫的任务。

2.1加强技术培训

一方面要充分发挥全国油茶技术协作组的作用,整合中央和地方科研单位及大专院校的科技资源,建立完善油茶产业技术培训服务体系,针对良种选育、种苗繁育、丰产栽培、低产林改造、抚育管理等方面的技术进行系统培训和服务。另一方面要组织专家编写油茶生产实用技术手册,将各种技术用通俗易懂、朗朗上口的语言表达出来,做到深奥的理论口语化,复杂的技术图片化、可视化,以方便企业生产人员和农民理解掌握。例如一些地方针对低产林抚育而总结出的“内空外圆一把伞,通风透光筛子眼,深挖施肥竹节沟,灭掉杂草喜高产”“一干三枝九条梢”等,不仅形象生动,而且易记好操作。还可以将油茶各种技术编成节气表,通过短信或是挂历、日历等多种方式发给农民,提醒他们什么时候应该做什么,怎么做。

2.2建好科技示范基地,发挥辐射和带动作用

要集中技术和资金,选择一批油茶县、乡建设一批高标准、高质量的“高产栽培标准化示范园”和“低产林改造示范园”,培养一批科技示范户,让农民真正看到使用良种和良法的显著优势及巨大效益,从而调动农民应用科技的积极性和自觉性。2.3创新科技推广新机制科研单位是技术创新的主体,企业和农民是技术应用的主体。必须建立“专家+基地+企业(林农、协会)”的科技成果推广应用模式,运用市场机制,形成由科研部门与企业、农民组成的分工协作、互利共赢的开放型组织体系,把科研成果、科技创新与企业增效、农民增收紧密结合起来,真正打通科技推广“最后一公里”,实现科研促进生产、生产带动科研的良性循环。

3加快油茶产业发展标准体系建设

油茶产业发展,标准化是必由之路。从品种选育到苗木繁育,从造林到经营管护,从新造高产林到低产林抚育,从茶果采摘到原料处理,从茶油加工到剩余物综合利用,每一个环节、每一个方面都有很高甚至很严的技术要求,都要做到标准化生产。只有这样,才能确保产业发展的质量和效益,才能提高产品的市场竞争力。目前,在良种选育、苗木生产、丰产栽培、低产林抚育等方面虽然有了一些标准,但是在生产实践中的应用范围小,标准间的衔接不到位,没有形成体系。特别是有关茶油产品的标准严重缺乏。下一步,要充分调动科研院所、高等院校和企业的积极性,组织科技力量,围绕油茶产业发展各个环节,重点从3个方面加快标准的制修订,尽快形成完整的油茶产业发展标准体系,为油茶产业规模化发展、集约化经营、标准化生产以及产品走向国际市场奠定基础。

3.1良种选育及种苗繁育

要进一步针对嫁接育苗、扦插育苗、种子繁殖、组织培养等不同方式,重点围绕分系育苗、容器育苗、培育两年生大苗等方面,制定完善相应的技术指标,明确并细化技术规程,使标准更具可操作性。

3.2丰产栽培

要从整地、苗木选择、品种配比、栽植要求、后期管护、经营抚育、病虫害防治等各个环节,提出具体的指标和要求,健全和完善指标体系,让企业和农民一看就懂、一学就会。同时,要进一步完善低产林抚育标准,针对不同地区、不同林分,确定相应的改造模式及技术措施。

3.3产品加工

首先要尽快协调国家有关部门抓紧制定或完善茶油产品的系列标准,以确保茶油品质和质量安全;其次要鼓励企业围绕加工剩余物的综合开发利用抓紧制定相关标准,规范生产流程,确保产品质量。

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