油棕
| 科学分类 | |
|---|---|
| 界 | 植物界 Plantae |
| 门 | 被子植物门 Magnoliophyta |
| 纲 | 单子叶植物纲 Liliopsida |
| 目 | 棕榈目 Arecales |
| 科 | 棕榈科 Arecaceae |
| 属 | 油棕属 Elaeis |
| 种 | 油棕 Elaeis guineensis |
| 学名 | |
| Elaeis guineensis Jacq. | |
| 别名 | |
| 非洲油棕、油椰子、棕榈油树 | |
| 原产地 | |
| 西非(几内亚湾沿岸地区) | |
| 主要分布 | |
| 印度尼西亚、马来西亚、泰国、尼日利亚、哥伦比亚、加纳等 | |
油棕(学名:Elaeis guineensis Jacq.),又称非洲油棕,是棕榈科油棕属多年生高大乔木,被誉为"世界油王"——它是全球单位面积产油量最高的油料作物,每公顷年产棕榈油可达3至6吨,远高于油菜、大豆、向日葵等其他油料作物。油棕的果实——棕榈果——同时提供两种不同的植物油:果肉生产的棕榈油(Palm Oil)和种仁生产的棕榈仁油(Palm Kernel Oil)。棕榈油已超过大豆油成为全球产量最高、消费量最大的食用植物油。全球棕榈油年产量超过7700万吨,种植面积约1900万公顷,主要分布在东南亚,其中印度尼西亚和马来西亚两国的产量合计占全球总产量的85%以上。
植物学史
油棕原产于西非热带地区,历史分布范围从塞内加尔向南经几内亚湾沿岸延伸至安哥拉的赤道雨林带。在非洲,油棕有着极其悠久的利用历史。考古学证据显示,在埃及法老陵墓中发现的棕榈油痕迹——将棕榈油用于食品和祭祀用品、墓室装饰等各场景——可追溯至公元前3000年的古埃及文明时代。油棕在西非原住民生活中更扮演着无可替代的角色——被誉为"西非的生命之树"。当地人在整个历史演进过程中,将棕榈油作为主要烹调用油将其应用到日常生活的各个场景,并利用棕榈果核(种仁)、果衣纤维等副产品。正如非洲谚语所说:"棕榈油是打开每家每户厨房的钥匙。"
油棕的果实富含油脂的特性虽为西非原住民世世代代所熟知,但油棕的现代商品化大生产历程并不始于非洲。15世纪葡萄牙人最早注意到西非沿海地区的野生油棕林并开始将棕榈油作为商品运回欧洲售卖——主要用作橄榄油代用品、灯油以及制造肥皂润滑剂等工业用品。植物油的重要工业利用价值推动了棕榈油在工业18世纪的快速增长。
真正的转折点发生在19世纪中期——英国等国在欧洲工业革命期间对植物油的需求激增,棕榈油被大量用于制造蜡烛、肥皂和机器润滑油,1840至1890年间西非棕榈油出口量增长了数十倍。油棕于1848年首次被荷兰殖民者从西非(毛里求斯和阿姆斯特丹植物园)引入东南亚地区——首批树苗被送至印度尼西亚的爪哇岛茂物植物园种植。后续引种工作将油棕推广至马来亚(今马来西亚半岛)和苏门答腊。不过,直到20世纪初,油棕仍只是热带庄园的附属植物,地位远不及橡胶和咖啡。
20世纪初期——尤其是1910至1917年间——东南亚油棕产业真正的迈出了商业化起步阶段。比利时人在马来亚钻石区和苏门答腊东海岸地区建立的庄园种植使油棕迅速发展。东南亚优越的热带降雨和土壤条件使得油棕在该地区的生长速度和油脂产量远超在非洲的模式。二战后至20世纪60年代,马来西亚和印度尼西亚政府大力推动油棕种植作为重要的出口创汇经济支柱。20世纪70年代后,油棕产业在东南亚进入飞涨的黄金时代——新品种高产杂交种(如D×P—杜拉型×皮西弗拉型杂交种)和标准化的庄园管理模式使东南亚的油棕面积和棕榈油产量呈级数增长。印度尼西亚在21世纪初取代马来西亚成为世界最大的棕榈油生产国。
形态特征
油棕为单子叶常绿高大乔木,在自然林状态下树干高可达20至30米,但在商业化种植下通常在达到15米左右时栽种新树替换老树(因果实采收难度和树冠遮荫)。
根: 须根系,由茎基萌发产生大量不定根,没有明显主根。根系分布浅(主要集中在地表下0至90厘米范围),水平扩展可达茎周半径约为5至7米的范围。根系密集分布在表层——这种近地面的根系结构对土壤中水分和养分的竞争和吸收较为有利但也使其容易受干旱的影响而在旱季减产。
茎: 主干单一直立,圆柱状,无侧枝,老叶脱落后叶痕明显整齐排列在树干表面。与椰子相比,油棕的树干较为矮壮——叶片厚重紧凑,树干略微膨大而不似椰子那样高瘦。在标准化种植管理(3至25年)时,树干高度每年增长约30至50厘米。室内条件良好的年份甚至快速长高。
叶: 大型羽状复叶(长度约5至8米,小叶约150至300对,密生且狭长披针形),每棵成熟油棕树每年平均形成约20至24片新叶(约20至30片活叶同时在树冠上存留)。老叶枯黄后进行季节性修剪。叶柄粗壮向两侧张开呈喇叭状,基部宽大形成叶鞘包裹着茎尖。
花: 油棕具有雌雄同株异序的特征——同一植株上着生独立的雄花序和雌花序(而非在同一花序中同时具有雌雄两种小花的形式)。这个特征显著区别于与它同样重要的椰子属——椰于是花单性而同株同序。每年成熟油棕可产生8至20个花序——雌花和雄花通常不在同一时间开放——这确保了充分的异花授粉(雄先熟的时序从而有效提高结实率)。雌花序球形紧密,含数千朵雌花;雄花序长约30至60厘米,含数千朵密集排列的小花。传粉媒介在20世纪80年代以前以风媒为主——后来在东南亚地区引入Elaeidobius kamerunicus——来自西非的油棕专属授粉象甲——之后使结实率大幅提升从而稳定了产量。
果实: 聚合核果——成百上千个核果密生排列成为一个紧密的重量型的巨大果穗(单果穗可重达20至50千克,不同品种的重量的差异明显)。果实卵形至倒卵形,长约2至5厘米。果实结构为外果皮(薄、光滑有光泽,未成熟为绿黑色、成熟变为红色至橙红色)、中果皮——厚实的纤维肉质层(含约45%至55%的油脂,是棕榈油的最核心来源)、内果皮——坚固的木质硬壳(核壳)以及种仁(内核——含约45%至55%的油脂组成部分为棕榈仁油的主要来源)。果穗成熟时的红色暗示了果肉层的丰富的类胡萝卜素含量——为棕榈油天然红色的来源。
近种区别
油棕属包括两个种:原产美洲的美洲油棕(Elaeis oleifera)与原产非洲的非洲油棕(Elaeis guineensis)。美洲油棕分布于中美洲及南美洲北部热带地区(如哥伦比亚、巴拿马等国),其植株相对矮小、茎干横卧或斜生成不规则形状、果实较小含油量低于非洲油棕。唯一具有商品生产意义的是非洲油棕。两个种可以杂交产生后代——现大量使用的抗病种质资源利用美洲油棕与非洲油棕杂交选育出对致命病害(如"马兰病"——南美严重危害油棕的融叶病)具有较强抗性的品种。
主要种类
油棕的品种分类基于果实的果壳厚度和果肉的特征,传统上划分为以下三种果实形态型:
杜拉型(Dura): 薄肉(约35%至50%果肉/果重)、厚壳(内果皮厚度4至8毫米)。传统品种类型,含油率较低,多在传统育种中用作母本。
皮西弗拉型(Pisifera): 果肉特厚(果肉占比高达90%至95%)、无核或有退化非常薄的内层壁(易破碎)。高度雌性不育——雌花发育子房退化通常不能正常结实。皮型一般仅用作为育种杂交过程中的父本。
泰内拉型(Tenera): 杜拉型×皮西弗拉型杂交的F1代——拥有薄壳(核层厚度约0.5至2.5毫米)与厚肉(果肉含量明显高于杜拉型,果肉占比约60%至90%同时保持了可育性)的优异组合——现代商业油棕种植几乎全部使用泰内拉型。果穗单产和油产量水平高出传统的杜拉品种约30%至40%。泰内拉型在种植业界的推广是20世纪油棕产量爆炸性增长的最主要驱动因素之一。
生长环境
油棕属于典型的高温高湿赤道热带植物。生长适温为24至32摄氏度,下限低于22摄氏度植株会缓慢生长,低于15摄氏度则发生寒害。全年平均气温不低于24摄氏度为必要条件——这是油棕商业化种植的北界和南界线的产生基础。年降雨量需要达到1500至3000毫米且分布均匀——连续干旱超过3个月强烈影响果穗发育和花序孕育。需要日照时数(最低不低于1800小时每年)——年日照1800至2000小时是最低限,2000小时以上更佳。对土壤有一定要求但并不苛刻——油棕适合排水良好的深厚肥沃热带黏质壤土或冲积土——土壤酸度(pH 4至7)和重度黏重板结均显著抑制生长。泥炭土在充分改良的条件下也可用于油棕种植——但其环境争议大。
分布范围
油棕的商业化分布完全集中在热带赤道两侧10度以内的区域。东南亚是绝对核心产区——印度尼西亚(苏门答腊、加里曼丹、巴布亚等岛,年产约4500万吨,世界第一大产国)和马来西亚(马来半岛与沙巴、砂劳越州沙巴及砂劳越地区和沙巴分别主要种植区产量约占全球的15%至25%)合计占全球总产量的85%以上。泰国为东南亚第三大油棕产国——但产量远少于印尼和马来(约每年200至300万吨)。非洲——尼日利亚(历史最大产国的地位早已被东南亚取代但仍保持一定规模的产量和传统小农种植)、加纳、科特迪瓦、喀麦隆等国。拉丁美洲——哥伦比亚(全球第四大油棕产国,近年种植面积扩展显著)、厄瓜多尔和洪都拉斯。油棕于20世纪20年代引入中国——在海南岛试种并逐步在云南西双版纳、广东雷州半岛、福建南部和台湾等地推广,但受限纬度偏高产量远不及东南亚——中国目前少量的油棕种植以科研和资源保存为主。
繁殖方法
生产上使用专门培育的D×P(泰内拉型)杂交种子进行育苗和田间定植。
种子生产: 杂交种子专门由认证苗圃和种子繁育中心集中培育生产——将选定的杜拉(D)种子(母本——来自优良来源经过重复选择持久高产单株后代无性系)种植与皮西弗拉(P)花粉(来自优良父本系花粉冷冻干燥储存)进行人工杂交授粉而得到的泰内拉(Tenera)F1种子。出圃之前的杂交种子经过高温催芽(约38至40摄氏度、30至90天不等)以确保发芽整齐一致。
育苗: 初期将催芽种子移入口袋式育苗小袋。至2至3叶苗龄时移至口径较大(约18至20×40至50厘米)的育苗大袋。约10至14个月后(达到8至12叶龄标准)、且具备足够茎粗(约25至30毫米)时进行田间定植。
定植: 定植密度为每公顷约130至160棵(距离通常以9米等边三角形排列为主)。定植穴适当施用有机和磷肥基肥。定植后约30至36个月(3年左右)开始进入结果期(少量初果),5至7年达到稳产并逐步进入丰产阶段。
水肥管理: 油棕对氮、磷、钾、镁的需求极大——其中钾肥的施用量甚至超过多数其他任何经济作物——因此油棕园必须通过正规化土液分析配方施用化肥。合理施肥是保证油棕高产的首要条件。生长期间需要定期修割老叶和花序以避免病害和缺肥。
人工授粉: 目前东南亚产区采用早期从西非引入的专一性授粉象甲——Elaeidobius kamerunicus——基本替代了人工辅助授粉和自然风媒并由此获得了稳定花量控制及高结实率。
主要价值
食用价值: 棕榈油为全球消耗量排名第一的植物油。精炼后的棕榈油与通常炒菜用的各类烹饪植物油不同——其特殊的饱和(约50%)与不饱和脂肪酸之比赋予了棕榈油极好的热稳定性和天然氧化稳定性。烟点约235摄氏度,非常适用于煎、炸及食品深加工(快食面类、点心、饼干、人造黄油、冷冻品等含油食品)。棕榈油价格通常低于菜籽油和大豆油,以相对较低价格供应全球市场。棕榈仁油则是一种特征接近椰子油的富含中链脂肪酸的热带油脂,同样多用于人造黄油、起酥油等应用。
工业价值: 棕榈油及其衍生物广泛运用于日化产业(肥皂、洗涤剂、化妆品润肤露等)、生物柴油工业;棕榈果油渣和榨油副产品(如棕榈仁粕)用于饲料的蛋白源;油棕老树干及叶柄加工品在建材与造纸和生物质发电领域均有用途。
参考文献
- 林位夫, 陈文作.《油棕栽培学》. 中国农业出版社, 2017.
- Corley, R. H. V., & Tinker, P. B. The Oil Palm. 5th ed. Wiley-Blackwell, 2016.
- 曾宪海, 毛丹.《中国油棕引种与栽培研究》. 中国林业出版社, 2018.
- Murphy, D. J. "The future of oil palm as a major global crop: opportunities and challenges." Journal of Oil Palm Research, 31(1), 2019: 1-17.
- Hashim, K. et al. "Oil palm (Elaeis guineensis)." In: Vollmann, J., & Rajcan, I. (eds.) Oil Crops. Springer, 2009: 191-220.
- 张志刚, 王宇明.《热带油料植物学》. 云南科技出版社, 2020.