油茶
Camellia oleifera
一、形态特征
油茶又称普通油茶、白花油茶、茶果树、茶油树,为常绿灌木或小乔木,高3~5m,少数至8m。树干黄褐色,嫩枝被毛,1年生新梢灰褐色,或棕褐色,被淡褐色或灰白色短毛。单叶互生,革质,光滑,柄短。椭圆形或卵状椭圆形,先端渐尖或急尖,长4~10cm,宽2.0~5.0cm,边缘个细锯齿,叶表面绿色有光泽,背面黄绿色,侧脉不明显,萼片圆形,外被丝毛。花两性,白色,单瓣,5~7片,1~3朵顶生或腋生,无柄。雄蕊2~4朵轮排列;子房被毛,柱头3~5裂。10月中、下旬开花,亦为果实成熟期,因此,花果同树,俗称:"抱子怀胎"。果为蒴果,有圆球形、桃形、橄榄形、扁圆形(桔形)、倒卵形、皱顶形等(见图1-2)。颜色有红、黄、绿等色;果径2~4.5cm。每果有种子1~8粒,少数达12粒。种子黄褐色或黑褐色,具光泽,三棱角卵形。油茶的花、果枝及种子形态见图1-1。
二生物与生态特征
1、生物特性
(1)物侯及个体发育特性
油茶种子播后,当土温12℃以上,土壤含水率达20%左右,种子开始吸水;当种子的含水量达到种子重的50%时,便开始萌芽,先长幼根,再长茎芽,子叶露出地表而向上生长,进行光合作用和新陈代谢活动,成为新的油茶个体。油茶树3年生后开始开花,花前是其植株长枝生叶的营养生长期。开花之后,油茶杯植株进入生殖生长期。此后,营养生长和生殖生长重迭进行。
在云南种植地油茶的物候期为:2月下旬叶芽开始萌发,3月上旬抽发梢叶。3月上旬至5月上旬为春梢生长期;6月上旬至8月下旬为夏梢生长期;9月上旬至10月中旬为秋梢生长期。花芽于5月上旬开始分化,直到8月上旬仍有花芽出现。9月中旬开始开花,11月为盛花期,翌年1月上旬花期结束。果实在12月中旬形成,至翌年10月下旬(至霜降前后)成熟(如图2-1)。
油茶植株一生的生长发育过程,要经历幼年、成年和衰老三个阶段。
幼年阶段:从油茶种子萌发出土,到林木开花结实,为幼年阶段。这一阶段约为5~6年,是油茶树体生长发育的基础阶段。幼年阶段林木生长的好坏,直接影响以后的生长发育和果产量。这个阶段的特点是:林木的营养生长十分迅速,主干分枝明确,并初步形成幼龄树冠。亦是油茶树定干整形的关键时期。
成年阶段:为7~8年生油茶林木开始大量开花结实至衰老之前的生长发育旺盛期。这一阶段延续的时间很长,一般为70~80年。如果经营管理得好,油茶树的成年阶段还会更长。油茶林木成年阶段的生长发育特点是:营养生长和生殖生长都达到旺盛期。
衰老阶段:油茶树生长至70~80年后,林木的生长发育及开花结实能力逐渐衰退,树势衰弱,产量下降,大小年现象明显。为提高老油茶林的产量,可实施萌芽更新。
(2)各器官的生长发育特性
①根系的生长特性:油茶为主根发达的深根性树种。林木的吸收根在2月中旬开始活动。一年内出现两个根系的生长高峰。第1个高峰在林木亲梢快速生长以前,即3月下旬至4月中旬,为其根系生长的最高速期;第2个高峰出现在林木花芽分化,果实快速生长和开花以前,此次高峰期的时间长,林木根系的生长量比前一高峰期小。油茶树的吸收根多密集于5~10cm的表土层。12月下旬至翌年2月上旬根系生长甚慢。油茶林木的根系无明显的休眠期。在其树龄2年生以前为扎根期。先长主根且地上部分生长缓慢,此期主根的长度大于地上部分(即树高)。土层越疏松深厚,树高和主根长的差异则更大。三年以后,随着油茶树龄的增大,林木的根幅和冠幅的增长速度大体一致,根幅始终大于冠幅。到10年生时油茶树的主根长度可达1.8m,一般都在1m左右,且侧根10~12条多呈水平状均匀分布于10~30cm土层中。其主根的生长速度快于侧根,为侧根生长速度的1~3倍。
油茶树根系生长发育的好坏与生长地的立地条件关系密切。根群在疏松的土壤环境下,分布范围大,一般要超过树冠投影面积的1~3倍。油茶林木根系生长的好坏还与种植时的整地方式方法以及植后的经营管理强度等有直接的关系。
油茶林木根系的生长具有两个明显的特性:一是强烈的趋水趋肥性;二是较强的愈合力和再生力。
②新梢的生长习性:油茶树的新梢主要是由顶芽和腋芽萌发而成,有的也由不定芽抽发形成。油茶树的顶端优势明显,顶芽和近顶腋芽萌发率最高。抽发的新梢结实粗壮,花芽分化率和坐果率均高。新梢按其生长季节,分为春梢、夏梢和秋梢。
春梢,一般多由1~2年生枝条的顶芽,或以下几节的侧芽抽生,当年可形成花芽,长成翌年的结果母枝。春梢越多,油茶树生长越旺盛,开花结果越多,产量越高。因此,掌握春梢生长规律,促使春梢生长发育,是油茶林增产的产要途径。油茶树春梢的生长从3月初到4月底或5月初止,整个生长期历时约2个月。3月初到4月初,为其春梢的迅速生长期;4月初到5月初,为其春梢的缓慢生长期。
广南油茶研究站试验得出:在立地条件相同,林龄相同的油茶林中,林地垦复与不垦复,施肥与不施肥,林木的春梢抽发数量与质量显著不同。林地无论施何种肥料,林木的春梢抽发量和质量均高于林地不施肥的对照组;其中以林地施用"氮磷钾"混合肥,以及"磷钾"混合肥的效果尤为显著,其林木的春梢抽发量和质量均比林地不施肥的对照组高1倍以上,与施肥前相比,林木抽发春梢的效果应增加5倍以上。此外,油茶林林木春梢抽发与气温和雨量关系密切。林木春梢的生长需要有气温和雨量累积作支持。
油茶林木的夏梢多由春梢的顶端抽出,部分由春梢侧芽抽生,也常见春梢顶端折断后由侧旁抽出者。油茶林木有少数(1%~5%)的夏梢由二年生枝条侧芽抽生;从两年生以上老枝上抽发夏梢仅为个别现象。油茶林木的夏梢一般于春梢停止生长后一个月,即5月底6月初开始萌发,7月初进入迅速生长期,7月中旬达到最盛期,在此期间夏梢每5天可生长2cm左右。8月中旬后夏梢转入缓慢生长期,直至8月底基本停止生长。油茶林木抽生的夏梢在新梢中所占比率不大,一般仅占新梢总生长量的1%~5%;成年树次之,占1%~2%;老年树较少,仅占0.5%左右。油茶林不同龄期林木夏梢的多寡,反映了夏梢在其林木树冠形成中的作用。幼年树的树冠尚未形成,夏梢对其树冠的形成则起了较大的作用,此期林木的夏梢长有达1m左右者,亦能分化花芽。但有些夏梢会徒长而有碍树形的齐整,可适当进行短截修剪。
油茶林木的秋梢一般在9月上旬开始萌发,10月中旬即基本停止生长,数量极少,秋梢不能分化花芽,对整个植株意义不大。
油茶林木的新梢按其性质可分为营养枝、徒长枝和结果枝。营养枝当年不开花结果,次年继续生长枝叶,多生长在树冠和为次年长出结果枝的作用。徒长枝一般长在树冠上部和多年生大枝上,有时树体受机械损伤,隐芽也会抽发徒长枝。油茶林木的徒长枝生长较快,至1cm以上,其节间长,木质疏松,一般不结果,还会影响树形,应从基部剪去或短截。结果枝又分短果枝、中果枝和长果枝。短果枝的长度在5cm以下,生长弱而缓慢。中果枝长5~15cm,其枝条上部和顶部着生花芽和果实,也能抽生新梢。继续分化花芽,长果枝为15~25cm,或更长些,果实着生于顶部和顶部以下几个节间,与结果同时,仍能抽梢,并能分化花芽。
③芽的生物学特性:3月初,油茶林木的春梢开始萌发,与春梢生长和新叶出现的同时也形成了顶芽和腋芽。顶芽一般1~3个,特别多者可达20余个。腋芽一般为1~3个,多者可达5~6个。春梢于5月初停止生长,花芽分化从5月上旬即开始。此时,一般难以用肉眼区别花芽和叶芽。至5月中旬可辨别出圆而粗呈粉红色的花芽及尖而细呈青绿色的叶芽。分化后一个月,从6月中旬至7月上旬进入芽的分化盛期,约25天,其分化数占分化总数的70%左右。芽分化进行到8月下旬,个别可延迟到9月或10月上旬。不同品种、不同树龄的油茶林木及在林木不同树冠部位的花芽分化时间均不一样。红皮球形品种油茶林木的花芽分化盛期要晚于绿皮球形品种的油茶林木5~10天;油茶幼龄树和成龄树的花芽分化盛期晚老龄树5~10天;生于林木树冠下部的花芽分化期较生长树冠上部早,外围较风膛早。另油茶林木的花芽分化状态与气象因子有密切的关系。自5月上旬花芽分化开始起,特别是6月中旬至7月上旬,由于日照的增加,有较充沛的雨量,其花芽分化进入了盛期,这里的平均气温为20~22℃。7月下旬以后花芽的分化与日照、雨量的关系不再明显。
油茶林木的枝条类型不同也会影响花芽分化的时间和分化率。一般短果枝的花芽分化要虫于中果枝和长果枝2~5天。花芽分化率以长果枝最高,约38%,较中、短果枝高10%左右。长果枝的单枝花芽分化率也远较中、短果枝高,大约高出10%~25%。这是因长果枝有较多的腋芽,可供分化之故。若以林木全株作统计,则以中果枝上的花芽数所占比率最高,短果枝次之,长果枝最少。其中果枝所具的花芽数量约高于长果枝1倍多。其百分率为长:中:短=14.5:47.7:43.8、在对油茶林木作修剪的过程中,应注意不同类型果枝着生花芽不同的这一特点。
不同树龄的油茶林木以及在林木树冠的不同部位其花芽的分化状态均异。成年树的花芽分化率最高,达47.9%,幼年树次之,为35.2%,老年树最低为28.6%。树冠南向的花芽分化率约高北向5倍(42.8%:7.3%);树冠上、中、下层的花芽分化率呈逐渐递减(51.0:33.2:15.3)的态势。
此外,营林措施的施行,亦对油茶林木花芽的分化状况产生影响。进行冬季翻耕林地的油茶林,其林木的花芽分化率比未翻耕的油茶林一般要高1~2倍。因此,在油茶林的经营过程中加强抚育管理,增施肥料,以满足林木花芽分化所需的营养及光照条件是提高油茶林果产量的重要途径。
油茶林木芽的类型还有隐芽、潜伏芽和不定芽。养生在枝条基部1~2叶腋间,瘦小的芽为隐芽,一般不萌发。若枝条受机械损伤或经修剪、短截后,是会萌动抽梢。在林木根颈和枝干皮下的芽,为不定芽,若遇砍伐、折断等机械损伤,其不定芽会萌发长出新枝,可利用它进行老树更新、截枝更新。
④开花习性:油茶林木于9月中旬初花,初花后1个月,即从10月中旬进入盛花期。盛花期延缓到11月上旬,约30天所开的花数点总数的73.5%。到12月上旬,花基本停止开放,但也有个别植株开花延迟到翌年1月上旬的。一片油茶林整个林木群体的花期约3~4个月。油茶林木的单花开放过程,可分为松蕾、花瓣张开、花瓣展开和花瓣凋落等4个时期。从花的形态分化到花开放共需100~120天,而单花开放的时间仅4~6天,在这几天内完成授粉过程。油茶林木的花苞一般在每天早上10时到下午15时开放,以中午12~14时开放最多,下午20时以后逐渐闭合,至第二天早晨再行开放。单花的寿命遇阴天可延长1~2天。单株油茶林的开花时间历时50~110天,熟悉和掌握油茶的开花习性,对于油茶的杂交育种工作十分必要。
油茶开花要有适宜的温度、光照和水分条件,以便顺利授粉。当日平均温为20℃左右时林木开始开花。其盛花期的气温是16~19℃。当气温降到12℃以下时,则花的开放受到抑制。若油茶林木的花期雨水过多,会影响传粉受精,降低坐果率。云南油茶产区的干湿季明显。10月以后至翌年5月为旱季,而油茶林木的花期正值旱季,此时如有适量雨水和保持一定的湿度(如给林木灌水),对油茶树的开花会起良好的作用。油茶林木开花的迟早与花芽分化的迟早成正相关。花芽分化历时100~130天,开花期亦参差90~120天。分化形成的花芽,有90%左右能开花。但并不是所开的花全部都能结果。据统计,仅40%左右的花能结果,尚有大部分花不能形成果实。主要与授粉、垦复施肥等管理措施不当有关。若在油茶林木的花期采取必要的人工措施。油茶林木则可最大限度地促进其的开花结实效应,获得较高的果产量,在广南油茶研究站进行的油茶林木保花试验结果表明:林地全垦施肥可获得林木良好的开花效应。最佳可提高坐果率一倍多;此外采取人工辅助授粉措施的油茶林木比自然授粉坐果率提高1.4倍。说明油茶林内增加授粉媒介(养蜂),可有效地提高林木的坐果率,增加油茶果产量。
果实的生长发育习性:油茶树的花授粉以后,到3月中旬子房逐渐膨大,形成幼果。在幼果期,因为气温回升,组织细胞开始萌动,生理抗寒能力减弱,因而在这段时期容易遭受冻害。如果花被(花衣)在冬季脱落,子房裸露,容易遭受冻害。据对油茶子房膨大裸露,子房裸露未膨大,子房未膨大未裸露(花衣包着)三种(组)状态幼果受冻状况的定位观察,子房膨大裸露一组的幼果全部受冻害而掉落。受冻后子房未膨大未裸露一组的幼果保存率为80%;子房未膨大,裸露一组的幼果保存率为70%。
油茶林木果实的发育过程可分成4个时期:从幼果形成时起,到2月下旬或3月初,为幼果形成及缓慢生长期;3月以后,幼果的生长逐渐加快,一直到8月下旬,这段时期主要是果的体积增大,为果实生长期;8月下旬到10月果熟前为果的增油阶段,果实体积不再增大,为油脂转化积累期;10月寒露节令以后为果熟期。
油茶林木果实的初期生长较缓慢,以后逐渐加快。从幼果形成到3月初,约4个月时间,其纵横径生长量占总生长量的24%左右。3月以后,直到8月下旬,是果实体积增大的主要时期,此6个月果的生长量占其总生长量的76%左右。此时期又可分为3个阶段,每一阶段都出现一个果生高峰。第1阶段从3月初到4月底,这两个月的时间,果径生长量占其总生长量的13%左右;第2阶段,从4月底到5月底,这一个月的果径生长量占其总生长量的16.5%左右;第3阶段,从6月初到8月底,这三个月的时间,果径生长量占其生长量的46%左右。果在这三个阶段所出现的生长高峰分别为3月下旬的第1高峰,5月下旬的第3高峰,6月中旬至7月中旬的第3高峰。油茶果实体积的增大是逐渐加快的,主要是在其生长的后期。油茶林木果实的最速生长期是在6月中旬至7月中旬,这一个月果的纵横径增长1cm之多,占其总生长量的三分之一。抓住油茶林木果实生长的这些特点,采取相应的措施,如中耕除草,林地追施氮、磷肥和防治病虫害等,对油茶林木果实的增产具有很大的作用。故油茶产区群众有"7月挖金,8月挖银,10月开花要天晴"的谚语。
2.生态特性
油茶在我国分布于北纬20°~30°,东经105°~200°的地区,主产南方各省以湖南、江西、浙江、广西、广东、福建、安徽、贵州、云南、河南、湖北等省区的面积为大。四川、陕西、江苏、台湾亦有栽培。
油茶在云南省垂直分布的上限可达海拔高度2000m。云南油茶的栽培试验表明,在海拔1500~2000m地带种植的油茶其林木果的含油量较低海拔种植带的林木果的含油量高5%~8%。因此,在与高海拔带相应的滇中山地种植油茶值得提倡。但是在海拔高度2200m以上的地带种植油茶,林木的生长发育显著不良。云南油茶主产区的海拔高度为686~1457m,主产县广南为1250m。
油茶在云南省栽培历史较久,主要从广西、广东引进,部分从湖南、浙江、江西引进。多数由马帮随商货驮运茶籽来栽培。云南为西南地区的边疆省份,气候温和,雨量充沛,立体气候明显。山地面积较大,宜林荒山亦多。茶的生态幅度大。对土壤条件要求不严,能耐干旱,瘠薄的土壤,具有生长快,结实早,盛果期长,增产潜力大等特点。故云南除怒江、迪庆、丽江等地(州)无油茶分布外,其余地(州)均有油茶分布。但栽培历史较长,面积较大,且林木生长发育良好,果产量较高的适生中的分布区为文山州。至2010年文山州的油茶种植面积达67.27万亩(云南全省的油茶面积为120万亩),产量达635万公斤。
油茶林木在其生长发育过程中对环境条件有一定的要求:
(1)光照:油茶是喜光阳性树种,要求年日照时数为1800~2200h。光在油茶树的生命活动起着重大作用。在油茶林木的生长发育过程中,植株需在大量的光照条件下进行光合作用。虽油茶树的苗期需在蔽荫条件下苗木才生长得好,但随着树龄的增长,其林木对光的要求日渐增强。到油茶的成年期,对光照的要求更为强烈。故在阳坡上生长的油茶林比阴坡上生长长油茶林的果产量高,含油率高,病虫危害轻。总之,在油茶树的苗期需要阴蔽,而5年生以后则需要全日光照,才能满足其生长发育对光照条件的要求。因此,油茶种植地应以南坡、东南坡或开阔的山中台地为宜。
(2)温度:油茶喜温暖、湿润的气候,忌严寒和长期霜冻。要求年平均温16~20℃,最冷月的平均温为3℃,最热月份平均温为31℃左右的温度条件。油茶为亚热带常绿阔叶树种,在1年之内,林木的枝、叶、花、果、根交替生长,年生长期较长,故需要的有效积温较高,其≥10℃的年有效积温需5000℃左右,过低或太高则油茶林木生长发育不良。
油茶林木在年内的不同生长发育时期,对温度的要求也不一样。芽萌动期需日平均温在11.6℃,花芽膨大期需日平均温在23.5℃,开花期需日平均温为6.6℃。在油茶树的幼果期,对低温的抵抗力较弱,因此,春季低温(0℃以下)持续时间长,幼果易遭冻害。
(3)水分:水是油茶林木各组织最基本组成物质。叶和枝含水50%~75%,根含水60%~85%。在油茶林木的光合作用过程中,水溶解土壤中的矿物质,供其植株吸收利用,而在油茶生长的生理进程中起着重要的作用。油茶林木一旦失水,则引起落花落果,果实变小,产量降低。
油茶种植地要求年降雨量为900~2000mm,但以1000~1500mm为适宜。相对湿度要求在74%~85%。
(4)土壤:油茶对土壤条件的要求不高,适应性较强,能耐较瘠薄的土壤环境。适宜其生长的土壤为pH值5~6的黄壤、砖红壤、红黄壤和红壤。在疏松、土层深厚、肥沃排水良好的沙质壤土上油茶树生长特别良好。结实丰产性能强,种籽出油率高。油茶林木虽对土壤有较强的适应能力,若种植在土层浅薄、肥力较差的地方,林木虽也能生长发育,但果产量低,大小年显著,容易早衰。
三.经济价值
油茶是山茶科山茶属植物中种子油脂含量较高而有经济栽培价值的树种,与油棕、油橄榄、椰子并称世界四大木本油料植物。在我国适生范围广,具有悠久的栽培历史。是云南省乃至我国南方诸省特有的经济效益和生态效益具佳的优良乡土树种。在经济林产业中占有十分重要的地位。因此,充分利用云南省丰富的山地资源,积极发展油茶产业,对于增加云南省食用油的供给,缓解耕地压力,保障粮油安全,促进山区林农增收,改善山区生态环境,增强人体健康及推动社会主义新农村建设等都具有十分重要的意义。
1.茶油的食用保健及其他利用价值
用油茶种子榨制的食用油称为茶油。茶油为植物油之冠,誉为:"东方橄榄油"、"油中软黄金"。具有抗衰老、降低血压、血脂和软化血管等医疗功效,被称为"益寿油、长寿油"。茶油中的饱和脂肪酸含量在10%左右,如果饱含脂肪酸含量超过12%,就会产生脂肪积聚。
3-1几种主要植物食用油脂的主要脂肪酸组成比较/%
油脂 名称 | 不饱和脂肪酸 | 饱和脂肪酸 | ||||||||
油酸 C18:1 | 亚油酸 C18:2 | 亚麻酸 C18:3 | 芥酸 C22:1 | 平均 总量 | 豆蔻酸 C14:0 | 棕榈酸 C16:0 | 硬脂酸 C18:0 | 花生酸 C20:0 | 平均 总量 | |
茶油 | 74~87 | 7~14 | 0.4~1.7 | / | 90 | / | 6.1~15 | 1~3 | 微量 | 10 |
橄榄油 | 65~85 | 4~15 | 0.3~1.1 | / | 84 | 0.1~1.2 | 7~16 | 1~3 | 0.1~0.3 | 16 |
核桃油 | 11.5~25.0 | 50~69 | 6.5~18.0 | / | 92 | / | 6~10 | 2~6 | / | 8 |
花生油 | 53~71 | 13~27 | / | / | 83 | 向量 | 6~9 | 3~6 | 2~4 | 17 |
菜籽油 | 12~24 | 12~16 | 7~10 | 40~55 | 94 | / | 1~3 | 0.4~3.5 | 0.5~2.4 | 6 |
低芥酸菜籽油 | 48.3~60.7 | 18.8~22.0 | 9.3~10.8 | 0.1~5.1 | 88 | 0.9~1.2 | 4.5~6.0 | 1.5~2.1 | 0.6~0.8 | 12 |
棕榈油 | 38~52 | 5~11 | / | / | 47 | 0.5~6 | 32~45 | 2~7 | 微量 | 53 |
豆油 | 15~33 | 43~56 | 5~11 | / | 85 | 微量 | 7~11 | 2~6 | 0.3~3 | 15 |
葵花籽油 | 14~43 | 44~75 | / | / | 83 | / | 3~6 | 1~63 | 0.6~4 | 17 |
玉米油 | 19~49 | 34~62 | / | / | 83 | 微量 | 8~12 | 2~5 | 微量 | 17 |
注:本表摘自《茶油营养与健康》国家林业局油茶产业发展办公室等主编。
与多种植物食用油比较,茶油的饱和脂肪酸含量处于低水平(见表3-1)。此外,茶油中亚油酸和亚麻酸的组成比也接近盅营养学会推荐的比例,长春食用对人体健康非常有益。油酸为单不饱和脂肪酸,食用可降低人体体内低密度脂蛋白胆固醇(不好的胆固醇)