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六天一刀割制對熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹產量、膠乳生理及死皮病發生的影響

2020-03-20 03:44:50仇鍵?,F周高宏華楊文鳳魏芳吳明羅世巧
南方農業學報 2020年1期
關鍵詞:產量

仇鍵 ?,F周 高宏華 楊文鳳 魏芳 吳明 羅世巧

摘要:【目的】探討六天一刀(d6)割制下不同割膠耗皮厚度、乙烯利涂施時間和強度對熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹產量、膠乳生理及死皮病發生的影響,為d6割制關鍵技術的完善提供參考依據。【方法】設5個割膠耗皮厚度(0.16、0.18、0.20、0.22和0.24 cm)和5個乙烯利涂施時間(割膠前1、2、3、4和5 d涂施)處理,比較d6割制下不同技術參數處理的幼齡熱研7-33-97橡膠樹膠乳產量;以四天一刀(d4)割制(不涂施乙烯利)為對照,設不同乙烯利濃度(2刀涂施1次0.5%、1.0%和1.5%乙烯利)和不同涂藥周期(1、2和3刀涂施1次1.5%乙烯利)5種刺激強度的d6割制處理,分析不同處理的單株干膠產量、膠乳生理及死皮病發生情況?!窘Y果】在d6割制下,割膠耗皮厚度0.20、0.22 cm和割膠前2、3 d涂施乙烯利刺激的熱研7-33-97幼齡膠樹的單株平均膠乳產量較高,分別為相應處理中最低膠乳產量的1.37和1.23倍、1.25和1.35倍。較高強度刺激(涂施1.0%~1.5%乙烯利)可充分調動膠樹產膠潛力,獲得理想產量,且膠乳生理狀況良好,死皮病發生率(1.6%~8.3%)低于d4割制。刺激強度(涂施乙烯利濃度和刺激頻率)越高,d6割制的單株干膠產量越高,膠乳生理代謝越旺盛,但強刺激(1刀涂施1.5%乙烯利)的死皮病發生率(8.3%)和死皮指數(0.23)明顯升高,同時影響高產期的產膠潛力。對刀次產量的全年變化分析結果表明,d6割制具有高產期(9—12月)更高產的特點,高產期刀次產量占全年產量的3.50%~5.50%。【結論】熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹進行d6割膠,需增加割膠耗皮厚度、并適度施用乙烯利,同時確保高產期的割膠刀數,能獲得較高的膠乳產量,并延長產膠經濟壽命,可在生產上推廣應用。

關鍵詞: 橡膠樹;熱研7-33-97;六天一刀(d6)割制;刺激技術;刺激強度

中圖分類號: S794.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼: A 文章編號:2095-1191(2020)01-0133-07

Abstract:【Objective】The effects on the yield, latex physiology and tapping panel dryness(TPD) of the tapping per six days(d6) system were studied under the different bark consumption, ethephon stimulate times and intensities in the young tapped Hevea brasiliensis var. Reyan 7-33-97, so as to provide the theoretical basis for the establishment of the key technologies of the d6 tapping system. 【Method】Five treatments for bark consumptions(0.16, 0.18, 0.20, 0.22 and 0.24 cm) and five stimulate times(1, 2, 3, 4 and 5 d before tapping) were used,and the effects of the above treatment on the latex yield of young tapped Reyan 7-33-97 tree under the d6 tapping system were analyzed. Taken tapping per four days(d4) system(without ethephon stimulation) as the control, the different treatments of the situational concentrations(stimu-lated by ethephon with the concentration of 0.5%, 1.0%, and 1.5% at 2 tapping intervals) and the frequencies(stimulated by ethephon with the concentration of 1.5% at 1, 2 and 3 tapping intervals) were employed. The dry rubber yield per plant, latex physiology and the occurrence of TPD were analyzed. 【Result】The optimal average latex yield per plant was obtained when the bark consumptions were 0.20 and 0.22 cm and the stimulation times were 2 and 3 d before tapping under the d6 tapping system. Their mean yields were as 1.37 and 1.23 times, 1.25 and 1.35 times as that of the lowest yield of the corresponding treatment respectively. Compared with the d4 tapping system, the treatment for high intensity stimulation(stimulated by 1.0%-1.5% ethephon) suggested a higher yield, better physiological characteristics of latex, and lower incidence of TPD(1.6%-8.3%), which suggested there were activated and good latex metabolism in those rubber tree. The greater stimulation intensity(including ethephon concentration and stimulation frequency) was applied, the higher dry rubber yield per plant and the more vigorous latex metabolism were observed in various treatments of d6 tapping system. However, the incidence(8.3%) and index(0.23) of TPD increased under strong intensity(1.5% ethephon per tapping), and the yield potential at high yield period was affected. Annual variation of the individual dry rubber yield per tapping showed that d6 tapping system had an obvious appearance of higher yield in high-yielding period and the mean individual dry rubber yield per tapping in high-yielding months accounted for 3.50%-5.50% of the annual production. 【Conclusion】When applying d6 tapping system to young tapped Reyan 7-33-97, it is needed to increase the bark consumption, and moderately useethephon, while ensuring the tapping during the high yield period. It can obtain higher latex output and prolong the economic life of rubber production. This system can be popularized and applied in its production.

Key words: Hevea brasiliensis; Reyan 7-33-97; tapping per six days(d6) system; stimulation technology; stimulation intensity

Foundation item: Hainan Key Research and Development Project(ZDYF2018034)

0 引言

【研究意義】巴西橡膠樹是重要的熱帶經濟作物,也是天然橡膠的主要來源。與其他作物不同,橡膠樹采用連續且有節律割膠收獲,割膠勞動力投入占天然橡膠生產成本的60%~70%(施曉佳等,2018),割膠效率直接關系到橡膠樹種植業的整體效益?;谝蚁├碳さ牡皖l采膠是國內外橡膠樹高效采膠的主流技術,而我國現行技術主要為四天一刀(d4)割制。近年來,橡膠價格持續低迷,割膠勞動力成本不斷提高,現行的d4割制效益低,無法維持橡膠產業健康發展。橡膠樹六天一刀(d6)割制是一種超低頻割膠技術(許聞獻等,2000),在不增加膠工每天割膠強度的基礎上,膠工的承載割株較d4割制增加50%左右,可大幅節省割膠用工,提高采膠效率(謝黎黎等,2016;黃學全和蔣超,2018)。因此,探討d6割制下不同割膠耗皮厚度、乙烯利涂施時間和強度對熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹產量及生理狀況的影響,對研發和應用橡膠樹超低頻割制解決當前天然橡膠產業困境具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】熱研7-33-97作為我國自主選育的高產橡膠樹品種(黃華孫等,1994),是更新膠園的主栽新品種(謝黎黎等,2017)。為挖掘熱研7-33-97產膠潛力和構建高效割膠制度,相關學者對其生理特性和配套割膠技術已開展了大量研究工作。吳明等(2000)、羅世巧等(2005)研究熱研7-33-97幼齡開割樹對低頻刺激割制的適應性,為其低頻采膠制度的建立提供了參考依據。楊文鳳等(2005)比較不同割膠間隔時間的熱研7-33-97膠乳生理指標,揭示了其產膠與排膠的生理變化規律。黃德寶等(2010)、魏芳等(2014)的膠乳生理研究認為熱研7-33-97排膠順暢、膠乳再生能力適中,蔗糖供給不足是影響其產膠潛力的主要原因。張全琪等(2015)、謝黎黎等(2017)報道,在超低頻割制下,新開割熱研7-33-97的干膠產量減幅在30%左右,但勞動效率和人均產膠量均得到明顯提升,可延長橡膠樹的經濟壽命,能有效解決勞動用工荒的問題?!颈狙芯壳腥朦c】目前,國內關于橡膠樹超低頻割膠技術的研究主要集中于生產性對比試驗,缺乏系統性,尚未形成完善的技術方案,而針對熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹d6割制的技術參數研究也鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】以熱研7-33-97為研究對象,比較分析d6割制下不同割膠耗皮厚度、涂藥時間和割膠強度對其幼齡開割橡膠樹產量、膠乳生理及死皮病發生的影響,為建立熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹d6割制的技術體系提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗于2016年5月—2018年12月在中國熱帶農業科學院試驗場膠園進行。供試材料為中國熱帶農業科學院試驗場11隊于2007年定植、2016年開割的熱研7-33-97橡膠樹。乙烯利為40%水劑,購自浙江東湖化工有限公司。

1. 2 試驗設計

1. 2. 1 橡膠樹d6割制適用割膠耗皮厚度篩選 選取100株健康的膠樹,按照S/2 d4割制(1/2樹周割線,每4 d割膠1次)、單刀耗皮厚度0.16 cm割膠3刀,測定單株膠乳產量。將膠樹分為連續的5組(每組20株膠樹),分別按0.16、0.18、0.20、0.22和0.24 cm單刀耗皮厚度進行S/2 d6(1/2樹周割線,每6 d割膠1次)割膠5刀,測定5刀的單株膠乳產量及總耗皮厚度。

1. 2. 2 橡膠樹d6割制適用涂藥時間(割膠—涂藥間隔)篩選 橡膠樹d6割制的兩割次間隔為5 d,考慮到乙烯利的吸收和藥效持續性,比較不同涂藥時間對膠乳的增產效果。將60株健康膠樹分為6組(每組10株膠樹),對照組(CK)采用S/2 d4割制。其他5個處理組按S/2 d6 0.5% ET(12 d)割制(1/2樹圍、每6 d割1刀,每12 d涂施1次0.5%乙烯利)割膠分別在刺激周期第1刀的前第1、第2、第3、第4和第5 d上午9:00涂施乙烯利。測定單株膠乳產量以評價刺激效果。

1. 2. 3 橡膠樹d6割制適用刺激濃度及周期篩選

試前所有參試膠樹均采用S/2 d4割制割膠4刀,測定單株膠乳產量。將360株健康膠樹分成產量一致的18個小區,每小區20株樹。采用完全隨機區組設計將18個小區分為6個區組(每個區組3個小區,即3次重復)。對照區組(CG)采用S/2 d4割制,不涂施乙烯利。T1~T5處理為不同乙烯利的濃度及刺激周期的試驗設計,不同處理的乙烯利劑量均每株次2.0 g,實際割膠刀數和刺激情況見表1。記錄各小區每刀次的膠乳產量和干膠含量,計算單株干膠產量、單株刀次產和凈增產率。

單株干膠產量(kg)=膠乳產量×干膠含量/割膠株數

單株刀次產量(kg)=單株干膠產量/割膠刀數

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

1. 3 膠乳生理參數測定

于2018年10月連續采集3刀的膠乳樣品,收集5~30 min流出的膠乳,將同一小區膠樹的膠乳混合為一個樣品,冰浴并帶回實驗室測定各項生理參數。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、蒽酮試劑法、鉬酸銨比色法和EDTA滴定法進行測定;干膠含量和總固含量均采用稱重法測定,具體操作參考She等(2013)的研究方法。

1. 4 橡膠樹死皮調查

試驗開始前(2018年6月5日)和停割前(12月5日)對6個區組的膠樹逐株進行2次死皮調查。隨膠工割膠標記死皮割線,測量割線和死皮長度,參照橡膠樹死皮病分級標準確定各株膠樹的死皮級別,并計算死皮病和四五級死皮病的發生率及死皮指數。

死皮病發生率(%)=發病株數/調查株數×100

四五級死皮病發生率(%)=四級死皮發病株數+

五級死皮發病株數/

調查株數×100

死皮指數=Σ(各級值×該級別株數)/(最高病

級值×調查總株數)

1. 5 統計分析

試驗數據采用SPSS 17.0進行統計分析。割膠耗皮厚度和涂藥時間篩選試驗采用協方差分析對不同組間膠乳產量調整后的均值進行比較。乙烯利濃度和涂施周期篩選試驗采用LSD法對組間干膠產量協方差進行多重比較。

2 結果與分析

2. 1 不同割膠耗皮厚度對d6割制膠乳產量的影響

從圖1可看出,熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹采用5種割膠耗皮厚度(0.16~0.24 cm)進行d6割膠,獲得的膠乳產量存在明顯差異。采用0.20和0.22 cm耗皮厚度割膠的膠乳產量較高,其單株每割次的平均膠乳產量分別為350.7和316.0 mL,其中0.20 cm割膠耗皮處理的產量顯著高于另外3個處理(P<0.05,下同),而0.22 cm耗皮割膠的膠乳產量與0.18、0.24和0.20 cm耗皮割膠的膠乳產量差異不顯著(P>0.05,下同),但顯著高于0.16 cm耗皮割膠的膠乳產量;同時,二者分別為0.16 cm耗皮割膠膠乳產量(256.4 mL)的1.37和1.23倍。說明熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹采用0.20~0.22 cm的單刀耗皮厚度可獲得較高的膠乳產量。

2. 2 不同涂藥刺激間隔時間割膠對膠乳產量的影響

從圖2可看出,除割膠前1 d刺激外,其他處理割膠的膠乳產量均高于CK。不同處理膠乳產量排序為割膠前3 d刺激>前2 d刺激>前4 d刺激>前5 d刺激>前1 d刺激。前3 d和前2 d刺激的兩割次膠乳產量均明顯高于前1 d刺激割膠,二者的兩割次膠乳產量分別為前1 d刺激割膠產量的1.35和1.25倍,其中前3 d刺激割膠膠乳增產達顯著水平。說明熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹采用割膠前2~3 d刺激進行d6割膠,可獲得較高的膠乳產量。

2. 3 不同乙烯利刺激濃度和涂施頻率處理對干膠產量的影響

由表2可知,除T4處理外,其他d6割制處理獲得的試后單株干膠產量均低于CG,凈增產率均為負值,表現出減產效應;T4處理的凈增產率為2.8%,表現出增產效應,但其試后單株干膠產量與CG無顯著差異。由于割膠刀次較CG減少15刀(表1),各d6割制處理的單株刀次產量均顯著高于CG,且增幅均在40.0%以上;除T4處理外,其他處理干膠含量均顯著高于CG,增幅均在6.8%以上,T4處理的干膠含量較CG提高3.0%(絕對值),但差異不顯著。比較T1~T3處理(0.5%、1.0%和1.5%乙烯利刺激)的單株干膠產量和干膠含量,結果顯示,在d6割制2刀涂藥周期下,試后單株干膠產量和單株刀次產量隨乙烯利濃度的增加呈升高趨勢,T3處理單株干膠產量增幅較大,但各處理間無顯著差異;干膠含量隨乙烯利濃度增加而下降,其中T3處理的干膠含量顯著低于T1處理。以1.5%乙烯利為刺激濃度,進一步比較3個不同刺激頻率(1刀、2刀和3刀刺激周期)對d6割制產量的影響。隨著刺激頻率的升高(依次為T5、T3、T4處理),試后單株干膠產量和刀次產量均呈增加趨勢,干膠含量下降,T4處理的干膠含量顯著低于T5和T3處理,即3刀和2刀刺激周期的干膠含量顯著高于1刀。上述結果表明,在一定刺激強度范圍內,刺激強度(乙烯利刺激濃度和涂施頻率)的提升可持續降低膠乳的干膠含量,促進膠樹增產。

2. 4 不同刺激濃度和頻率對膠乳生理參數的影響

由表3可知,采用較強刺激的T2~T4處理的膠乳硫醇含量與CG無顯著差異,但低濃度刺激(T1處理)和低頻刺激(T5處理)的膠乳硫醇含量顯著低于強刺激(T2~T4處理)及CG。各d6割制處理的蔗糖含量均顯著高于CG,而高濃度刺激處理(T3~T5處理)的膠乳蔗糖含量高于低濃度刺激處理(T1和T2處理)。強刺激中T4處理的膠乳蔗糖含量較高,顯著高于CG、T1和T2處理。說明乙烯利刺激有利于蔗糖向膠樹乳管的轉運,促進膠乳再生。各d6割制處理的無機磷含量均較CG低,其中T1、T2、T4和T5處理顯著低于CG;T3和T4處理的刺激強度較高,其無機磷含量也高于其他d6割制處理,T5處理采用3刀刺激周期,無機磷含量顯著低于其他處理。說明d6割制的膠乳代謝水平隨刺激強度增加而升高,但仍低于CG。各d6割制處理的膠乳鎂離子含量均顯著高于CG,高濃度乙烯利處理組(T3~T5處理)的鎂離子含量均高于低濃度的處理組(T1和T2處理)。總體來看,d6割制的刺激手段促進了膠乳蔗糖、無機磷和鎂離子的積累,在一定程度上提升了膠乳樹的產膠潛力和和代謝水平。

2. 5 不同刺激濃度和頻率對膠樹死皮病發生的影響

從表3還可看出,各d6割制處理和CG均發生不同程度的乳管內縮和死皮病,以CG的死皮病發生率和發生程度最高,其死皮病發生率、四五級死皮病發生率及死皮指數分別為18.3%、3.2%和0.33;各d6割制處理的死皮病發生率和死皮程度均明顯低于CG。T4處理刺激強度最高,其死皮病發生率、四五級死皮病發生率及死皮指數分別為8.3%、1.6%和0.23,其他d6割制處理僅發現低等級的內縮死皮病。說明d6割制誘發膠樹死皮病發生的風險低于d4割制,且與d6割制的刺激強度密切相關;高強度刺激后熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹的死皮病發生風險明顯增加。

2. 6 不同處理的刀次產量年周期變化分析

從表4可看出,各d6割制處理的試前(5月)單株刀次產量與CG相當,均在0.040 kg左右,單株刀次產量約占全年產量的1.12%~1.39%。試后6—8月期間,各d6割制處理的單株刀次產量均高于CG,高濃度乙烯利處理組(T3~T5處理)的單株刀次產量明顯增加,其中T4處理的單株刀次產量為0.057~0.096 kg,是CG的1.5~1.8倍,占全年產量的1.57%~2.65%。試后9月期間,各d6割制處理和CG的單株刀次產量均明顯提升,其中CG達0.083 kg,各d6割制處理在0.115~0.139 kg,均超過其相應的年平均刀次產量(表2),其中,T4處理的單株刀次產量最高,為0.139 kg,占全年產量的3.84%。各d6割制處理全年單株刀次產量的高峰期均在10月,期間T3和T1處理的單株刀次產量較高,達0.179和0.173 kg,分別占全年產量的5.46%和4.91%,約為CG的1.8和1.7倍。T3和T5處理在11和12月仍能維持較高的單株刀次產量,在0.138~0.161 kg,占全年產量的3.99%~4.55%;而T4處理后2個月的單株刀次產量逐漸下降,低于T3和T5處理??梢?,兩種割制的產量均存在季節性的分布不均,通常9—12月進入高產期,而d6割制具有更明顯的高產期特點;高強度刺激處理可使d6割制的高產期提前,但后期產量提升不明顯。

3 討論

割膠耗皮厚度是一項重要的割膠技術指標,適當的耗皮厚度以割去乳管膠塞和收縮部分為準,既可保證割膠產量,又有利于延長膠樹經濟壽命(汝紹鋒等,2018)。正常天氣情況下,三天一刀(d3)割制的陽刀割膠耗皮厚度為0.14 cm,但兩次割膠間隔延長,易引起割線水分流失和回枯增加,需要更厚的割膠耗皮厚度以切除乳管膠塞,如五天一刀(d5)割制的陽刀割膠耗皮厚度需達0.17 cm才能獲得理想產量(校現周等,2004)。本研究發現d6割制的耗皮厚度太小或太大均不能獲得理想單株割次產量,割膠耗皮厚度為0.20~0.22 cm時,膠乳產量相對較高,表明d6割制的割膠耗皮厚度低于0.20 cm,不足以切除割線回枯增厚的乳管膠塞,但割膠耗皮厚度太大,推測膠工割膠深度控制困難,反而影響產量。

涂藥時間篩選研究發現,割膠前2~3 d涂藥的刺激增產效果最佳,尤其是刺激后第1刀產量提升明顯,與魏芳等(2014)的研究結果相似,表明膠樹響應外源乙烯或乙烯利產生排膠相關生理反應的高峰期在24~96 h。割膠前1 d涂藥的刺激效果最差,究其原因:一是涂藥距上一次割膠間隔長,割線干枯不利于乙烯利吸收;二是膠樹對乙烯利的生理反應時間不足。采用較早涂藥,如上一刀割膠后1~2 d內涂施,由于割線組織濕潤,易于藥物吸收,但藥效持續性較差,也未達最佳刺激效果。

比較不同刺激強度下的產量、膠乳生理參數和死皮病發生情況發現,在一定范圍內提升d6割制的刺激強度(乙烯利刺激濃度和涂施頻率)可使膠樹持續增產,促進膠乳蔗糖和無機磷積累,表明合理刺激能促使膠乳代謝旺盛,提升膠樹的產排膠水平,符合乙烯利刺激增產的理論(位明明等,2016)。熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹在高強度刺激(1刀涂施1.5%乙烯利)下的死皮病發生率和死皮程度顯著升高,暗示該強度已超過d6割制的安全刺激范圍,過度刺激導致橡膠樹膠乳生理失衡,乳管內縮和死皮病發生(楊文鳳等,2017;何晶等,2018)。此前生產性試驗報道,d6割制膠園的單位面積產量大幅下降(謝黎黎等,2017;黃學全和蔣超,2018),其原因可能是刺激強度不足,產排膠潛力未充分調動。本研究通過合理刺激(1.0%~1.5%乙烯利處理,2~3刀周期)進行d6割膠,提升了膠乳蔗糖含量和無機磷含量,有效調動膠樹產排膠潛力,為d6割制刺激技術的構建提供了實踐參考;同時d6割制較d4割制死皮病發生明顯下降,表明其更安全。

對刀次產量的年變化分析發現,兩種割制均在9—12月出現高產期,與王岳坤等(2013)的研究結果一致,主要原因是此時的膠樹已進入物候穩定期,而晨時氣溫逐漸下降,促進了膠樹的排膠。與d4割制不同,d6割制具有高產期更高產的特點,期間的刀次產量占全年產量的3.50%~5.50%,推測與d6割制的割膠強度小,膠樹養分積累充足,割次間割長,膠乳再生良好等有關。高強度刺激(1刀涂施1.5%乙烯利)可提高d6割制的早期產量,但高產期的刀次產量增產趨勢不明顯,可能是強刺激帶來的負面效果。因此,確保高產期的割膠刀數是保證d6割制產量的關鍵,同時建議在高產期適當降低刺激濃度或頻率。

4 結論

綜合產量、膠乳生理和死皮發生情況,熱研7-33-97幼齡開割橡膠樹d6割制采用0.20~0.22 cm割膠耗皮厚度、割膠前2~3 d涂施1.0%~1.5%乙烯利、割膠前期采用1~2刀周期涂藥及高產期改2~3刀周期涂藥的技術措施,同時確保高產期的割膠刀數,能獲得較高的膠乳產量,并延長產膠經濟壽命,可在生產上推廣應用。

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(責任編輯 鄧慧靈)

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