楊文鳳 劉漢文 吳明 駱明華 羅世巧 魏芳 仇鍵 高宏華 校現周
摘要:[目的]分析不同濃度乙烯利刺激割膠對橡膠樹大豐95干膠產量及其相關生理參數的影響,為制定適宜大豐95的割膠制度提供參考依據。[方法]采用S/2d3割制對開害03年后的大豐95并涂施不同濃度(0、0.25%、0.50%和0.75%)的乙烯利,測定分析各處理膠樹的干膠產量、干膠含量及膠乳硫醇、蔗糖、無機磷、鎂離子含量、排膠初速度和堵塞指數等生理參數。[結果]在0.25%和0.50%乙烯利刺激下大豐95的干膠凈增產率分別為15.3%和26.2%,乙烯利刺激濃度為0.75%時干膠產量隨刺激濃度增大而增加的趨勢不明顯,干膠含量開始極顯著下降(P<0.01),無機磷持續顯著增加(P<0.05,下同),排膠初速度、堵塞指數及硫醇、蔗糖和鎂離子含量均下降。采用乙烯利刺激割膠的大豐95干膠含量與乙烯利刺激濃度呈顯著負相關(R=-0.8847),干膠產量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(R=0.9705)。[結論]采用S/2d3低頻割制配合采用0.25%和0.50%乙烯利刺激開割3年后的大豐95橡膠樹可取得較好的增產效應,膠樹死皮率未明顯增加,對膠樹生長的影響也較小,可在大豐95割膠生產上推廣應用。
關鍵詞:橡膠樹;大豐95;乙烯利刺激;干膠產量;生理參數
中圖分類號:S794.1 文獻標志碼:A 文章編號:2095-1191(2017)11-2052-06
0引言
[研究意義]巴西橡膠樹是目前世界上天然橡膠的主要來源,割膠是天然橡膠生產中的重要環節(楊文鳳等,2015;謝黎黎等,2016)。乙烯利刺激割膠可大幅度提高橡膠樹膠乳產量和割膠效率,促進天然橡膠生產發展(莊海燕等,2010;史敏晶等,2015;位明明等,2016)。大豐95是由海南省大豐農場以PB86為母本與PR107雜交選育的橡膠樹品種,經初比、高比及生產性多點試驗,其產量為對照品種RRIM600的122.3%;抗風、抗病、抗寒能力及副性狀均比RRIM600好,并于1995年度被評為大規模推廣品系,適宜在我國海南及粵西地區推廣種植(劉作基等,1996;黃華孫和吳云通,2005)。不同橡膠樹品種遺傳特性不同,對乙烯利刺激的生理響應也存在明顯差異。因此,研究大豐95對乙烯利刺激的生理響應,確定適合該品種的乙烯利刺激濃度,對制定其割膠制度具有重要意義。[前人研究進展]羅世巧等(2005)研究表明,對開割第2年熱研7—33—97進行高濃度乙烯利刺激的割膠產量低于低濃度刺激,且干膠含量、蔗糖含量和堵塞指數等均隨刺激濃度的增加而下降,該品種適宜采用低頻、少藥的割膠措施。Jetro和Simon(2007)研究發現,橡膠樹采用乙烯利刺激后對其膠乳產量和膠乳生理產生影響,且這種影響隨橡膠樹生長季節的變化而變化。Sainoi和Sdoodee(2012)報道乙烯利刺激后橡膠樹膠乳的穩定性增強。魏芳等(2013)研究發現,熱研7-33-97受乙烯利刺激后不同時間割膠,膠乳的各項生理指標發生明顯變化,以涂藥后72h割膠較合理。史敏晶等(2015)研究發現,開割4年的熱研8-79采用2.0%乙烯利刺激后其硫醇含量和膠乳產量均略有下降,排膠初速度和堵塞指數明顯降低。吳春太等(2015)研究表明,大豐95中低割齡橡膠樹的干膠產量顯著受采收月份影響,隨采收年限變化不明顯,乙烯利刺激濃度不是導致割齡間產量差異的原因。[本研究切入點]目前,橡膠樹大豐95的割膠制度是參照RRIM600的割膠制度進行制訂,針對大豐95生理特性進行乙烯利刺激割膠的研究鮮見報道。[擬解決的關鍵問題]對開割3年后的大豐95采用S/2d3割制并涂施不同濃度乙烯利,測定分析各處理膠樹的膠乳產量、干膠含量及膠乳硫醇、蔗糖、無機磷、鎂離子含量、排膠初速度和堵塞指數等生理參數,確定橡膠樹大豐95合理的乙烯利刺激濃度,為制定適宜大豐95的割膠制度提供參考依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
選擇海南天然橡膠產業集團股份有限公司陽江分公司大豐片區一隊2004年定植、2010年開割(開割后采用S/2d2割制,即1/2樹圍,每2d一刀)的大豐95橡膠樹為試驗材料。
1.2試驗方法
1.2.1試驗設計 采用隨機區組試驗設計,共設4個處理,分別采用4種乙烯利刺激濃度:0(對照)、0.25%、0.50%和0.75%。每處理3次重復,每重復5株膠樹。為減少膠工割膠技術等因素對試驗的影響,所有參試膠樹均由同一膠工割膠,試驗時問為2013年5月~2015年12月。試前所有參試膠樹采用S/2d2割制割6YJ,采集樣品測定作為試前基數。隨后采用S/2d3割制(1/2樹圍,每3d一刀)割膠,并根據試驗設計涂施不同濃度乙烯利,以割573為一個刺激周期。2013年乙烯利刺激11次,割膠62刀;2014年乙烯利刺激13次,割膠76刀;2015年乙烯利刺激13次,割膠81刀。
1.2.2樣品采集 割膠年份的7、8、9月連續采集3個刺激周期總計15刀的膠乳樣品,將所選60株膠樹割膠后,收集5~30min流出的膠乳,將同一小xE5株膠樹的膠乳混合為一個樣品,冰浴并帶回實驗室進行各項生理參數測定。
1.2.3測定方法 膠乳中的硫醇、蔗糖、無機磷和鎂離子含量分別采用DTNB試劑法(BoyneandEll-man,1972;楊少瓊和何寶珍,1989)、蒽酮試劑法(Ashwell,1957)、鉬酸銨比色法(TausskylandShorr,1953)和EDTA滴定法(譚德冠等,2004)進行測定。
用微波干含儀測定各小區膠乳的干膠含量,待膠樹停排后統計每割次單株膠樹的膠乳產量。
干膠產量(kg/株)=膠乳產量×干膠含量
增產率(%)=(處理試后干膠產量一對照試后干膠產量)/對照試后干膠產量×100
凈增產率(%)=[(處理試后干膠產量/處理試前干膠產量)/(對照試后干膠產量/對照試前干膠產量)]×100-100%
排膠初速度以割膠后5min內平均每分鐘的排膠量表示,堵塞指數用平均排膠初速度與排膠總量的比值表示(林位夫等,2014)。
堵塞指數=平均排膠初速度/總排膠量
年底停割前,割膠時跟隨膠工觀察每株膠樹的排膠情況,參照袁坤等(2013)的方法調查死皮率。每年停割后測量每株樹的年耗皮量及樹圍生長量(李言等,2015)。同時,選取試驗區相鄰林段采用S/2d2割制的非試驗樹調查死皮率、年耗皮量及樹圍生長量。
死皮率(%)=割線死皮總長度/割線總長度×100
死皮指數=∑(各級值×該級別株數)/(最高病級值×調查總株數)
1.3統計分析
采用Excel2003對所獲數據進行處理,采用DPSv7.55進行統計分析,以單因素方差分析和新復極差法(Duncans)比較不同數據組問的差異顯著性。
2結果與分析
2.1不同濃度乙烯利刺激大豐95的干膠產量
由表1可知,各濃度乙烯利處理試前干膠產量均無顯著差異(P>0.05,下同);采用乙烯利刺激后大豐95的干膠產量增幅為3.7%~47.5%,增產率總體上隨乙烯利刺激濃度的增大而增加,其中,2013和2014年增產幅度較大,0.50%和0.75%乙烯利處理的干膠產量顯著高于對照(P<0.05,下同);2015年增產幅度較小,3個濃度乙烯利刺激處理的干膠產量與對照差異不顯著,0.75%處理的干膠產量較2014年下降。在3年干膠平均產量方面,采用0.50%和0.75%乙烯利刺激的大豐95干膠凈增產率分別為26.2%和36.5%,極顯著高于對照和0.25%處理(P<0.01,下同),0.75%乙烯利刺激處理的凈增產率與0.50%乙烯利處理差異不顯著。說明在一定濃度范圍內,乙烯利刺激濃度越高,大豐95干膠產量的增產效應越明顯。經相關性分析,發現干膠產量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(R=0.9705)。
2.2不同濃度乙烯利刺激大豐95的干膠含量
由表2可知,采用乙烯利刺激后大豐95的干膠含量總體上隨乙烯利刺激濃度的增大而降低。其中,2013年降幅最大,0.75%處理的干膠含量比對照下降3.7%(絕對值,下同),極顯著低于對照和其余兩個處理;2014年僅0.75%處理的干膠含量顯著低于對照;2015年各處理干膠含量均比2014年提高且處理問差異顯著。對比3年干膠含量的平均值發現,乙烯利刺激降低了大豐95的膠乳干膠含量,其中,0.75%處理大豐95的平均干膠含量極顯著低于對照及其余兩個處理。說明乙烯利刺激使大豐95的膠乳產生了稀釋效應,膠乳黏性降低,且隨乙烯利刺激濃度的增加稀釋效應更明顯。經相關性分析,發現干膠含量與乙烯利刺激濃度呈顯著負相關(R=-0.8847)。
2.3不同濃度乙烯利刺激大豐95的膠乳硫醇、蔗糖、無機磷和鎂離子含量
由表3可知,乙烯利刺激后大豐95的硫醇含量隨乙烯利濃度的增加呈下降趨勢,但降幅不明顯;0.25%乙烯利處理的蔗糖含量顯著高于對照,但隨乙烯利濃度的增加略有下降,說明適當濃度乙烯利刺激可促進大豐95乳管細胞對蔗糖的吸收利用,但刺激強度過大可能會導致乳管蔗糖虧缺,進而影響其產膠潛力;3個濃度乙烯利處理的無機磷含量均高于對照,且隨刺激濃度的增加逐漸增加,經相關性分析,發現無機磷含量與刺激濃度呈顯著正相關(R=0.9746),說明乙烯利刺激大豐95導致乳管能量代謝水平逐步增強;3個濃度乙烯利處理的鎂離子含量均比對照提高,但處理問差異不明顯。
2.4不同濃度乙烯利刺激大豐95的排膠初速度及堵塞指數
由表4可知,采用乙烯利處理大豐95的排膠初速度均低于對照,且隨刺激濃度的增加,排膠初速度呈下降趨勢。其中0.25%和0.75%處理的排膠初速度與對照差異極顯著。3個乙烯利濃度處理的堵塞指數均極顯著低于對照,相關性分析結果表明,堵塞指數與刺激濃度呈極顯著負相關(R=-0.9982),說明乙烯利刺激大豐95后割膠可有效解除乳管堵塞。
2.5不同濃度乙烯利刺激大豐95的年耗皮量、樹圍生長及死皮情況
由表5可知,大豐95采用S/2d3割制并配合不同濃度乙烯利刺激后年均耗皮量極顯著低于常規S/2d2割制;年均樹圍增長量與S/2d2割制無顯著差異,說明各乙烯利刺激濃度對大豐95樹圍增長的影響不明顯。采用S/2d3割制并以不同濃度乙烯利處理的死皮率分別為3.85%、2.57%、3.90%和1.18%,死皮指數分別為4.0、6.7、6.7和2.7,死皮率和死皮指數均低于S/2d2割制,且未隨乙烯利刺激濃度的增加而提高,說明降低割膠頻率并采用低濃度(0.25%~0.75%)乙烯利刺激不會增加大豐95的死皮率,對膠樹生長安全。
3討論
3.1乙烯利刺激濃度與干膠產量及干膠含量的相關性
橡膠樹排膠狀況和兩割次問膠乳的再生能力是決定膠乳產量的兩個主要因素(仇鍵等,2014)。膠乳的干膠含量是反應膠樹產膠潛力的重要指標,干膠含量過高會引起排膠困難,從而影響膠乳產量;干膠含量過低則表明兩割次問膠乳再生不足,采膠過度或乳管系統機能受損(肖再云和?,F周,2009)。本研究結果表明,大豐95的干膠含量與乙烯利刺激濃度呈顯著負相關(R=-0.8847),干膠產量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(R=0.9705),但干膠產量的增幅與乙烯利刺激濃度不呈正比,如刺激濃度為0.75%時干膠產量增幅表現出下降趨勢等。由此可見,增加乙烯利刺激濃度會使大豐95干膠含量下降,在一定程度上降低膠乳的黏性,提高膠乳的流動性,促進排膠;但乙烯利刺激濃度過高,則影響膠乳的再生能力,造成產排膠失衡,導致產膠潛力下降(zhuandZhang,2009)。因此在割膠生產中要注意監測橡膠樹干膠含量及其變化趨勢,及時調控割膠強度及刺激強度,挖掘或保護產膠潛力,保證膠樹的持續高產穩產。
3.2乙烯利刺激對大豐95產量及生理效應的影響
膠乳中的硫醇、蔗糖、無機磷和鎂離子含量是目前膠乳生理診斷中應用最廣泛的生理參數,可反映膠樹90%的生理信息,排膠初速度和堵塞指數是反映膠樹排膠狀況的兩個重要指標(肖再云和?,F周,2009)。本研究結果表明,開割3年的大豐95采用0.25%乙烯利刺激可取得較好的增產效果,干膠凈增產率達15.3%,蔗糖含量顯著增加,排膠初速度和堵塞指數極顯著下降,對干膠、硫醇、無機磷和鎂離子含量影響不明顯,表明0.25%乙烯利刺激可有效緩解大豐95的乳管堵塞,延長排膠時間,此濃度刺激下排膠強度不強,原料(蔗糖)貯備充足,膠樹的生理代謝所受影響不明顯,與魏芳等(2013)、史敏晶等(2015)的研究結果一致,也表明0.25%屬于乙烯利有效安全刺激濃度(羅世巧等,1992)。
當乙烯利刺激濃度為0.50%時,大豐95的干膠產量極顯著增加,干膠凈增產率達26.2%;干膠、硫醇、蔗糖和鎂離子含量與對照及0.25%濃度刺激時無明顯差異;堵塞指數極顯著下降,無機磷含量顯著增加。表明0.50%乙烯利刺激對膠乳的稀釋效應和產排膠平衡影響不明顯,膠樹對遭受的化學創傷反應較小。樹圍生長量和死皮率的變化結果也表明,0.50%乙烯利刺激對大豐95生長的副作用不明顯。
當乙烯利刺激濃度為0.75%時,大豐95的干膠產量增加不明顯,2015年的干膠產量甚至低于0.50%乙烯利刺激處理;干膠含量極顯著下降,表明大豐95膠乳的稀釋效應開始明顯增大,產排膠平衡關系受到明顯影響;排膠初速度和堵塞指數均顯著下降,表明0.75%乙烯利刺激大豐95的生理代謝過程開始受到明顯影響;無機磷含量持續顯著增加,硫醇、蔗糖和鎂離子含量均下降,表明膠乳代謝活性增強,蔗糖利用率加快(消耗大),膠乳穩定性下降,化學創傷反應繼續加劇,膠樹所遭受的生理脅迫程度增加,膠乳對細胞質膜的保護能力下降,出現死皮的風險隨刺激濃度的增加而增大。
4結論
采用S/2d3低頻割制配合采用0.25%和0.50%乙烯利刺激開割3年后的大豐95橡膠樹可取得較好的增產效應,膠樹死皮率未明顯增加,對膠樹生長的影響也較小,可在大豐95割膠生產上推廣應用。
(責任編輯思利華)