不同品種橡膠幼樹葉片微量元素含量差異研究

楊紅竹　王麗華　貝美容　林釗沐

摘 要 以7個橡膠樹品種1年生幼樹為研究對象，研究橡膠幼樹葉片微量元素（鐵、錳、銅、鋅、硼）含量變化規(guī)律，并分析橡膠樹產(chǎn)量水平與微量元素含量的相關(guān)性。結(jié)果表明：不同品種橡膠幼樹葉片中，錳含量表現(xiàn)出隨月份而逐漸增加的趨勢，但鐵、銅、鋅、硼含量變化規(guī)律表現(xiàn)不一致。葉片鐵、錳、銅、鋅、硼含量較高的品種分別為‘粵390-1‘熱研7-33-97‘熱研8-79‘熱墾525和‘粵390-1，不同品種橡膠樹葉片微量元素含量順序均為：錳>鐵>硼>鋅>銅。橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片鋅含量達極顯著正相關(guān)（r=0.87），與葉片硼含量達顯著負相關(guān)（r=-0.80）。

關(guān)鍵詞 微量元素；橡膠樹；品種；產(chǎn)量水平

中圖分類號 S794.1 文獻標識碼 A

橡膠樹[Hevea brasiliensis]是多年生高大喬木，投產(chǎn)后膠樹既要產(chǎn)膠，又要滿足自身生長，對養(yǎng)分的需求量大，營養(yǎng)元素之間的平衡對橡膠樹的正常生長發(fā)育有著極其重要的作用。不同營養(yǎng)元素在橡膠樹生長發(fā)育過程中有各自獨特和不可代替的生理作用，尤其是某些微量元素（鐵、錳、銅、鋅、硼等），這些營養(yǎng)元素在橡膠樹體內(nèi)的含量很少，但對橡膠樹生長和產(chǎn)膠起著極其重要的作用[1]。因此，在橡膠樹栽培生產(chǎn)中，需要根據(jù)橡膠樹對微量元素需求特性，診斷橡膠樹微量元素營養(yǎng)狀況，適時補充一些微量元素肥料，對防止缺素癥狀的發(fā)生和提高橡膠樹產(chǎn)膠量有良好的作用。

中國在20世紀70年代開展了橡膠樹營養(yǎng)診斷指標研究，以葉片作為理想營養(yǎng)診斷部位[2]，發(fā)現(xiàn)不同品種之間葉片養(yǎng)分含量可以達到顯著差異，不同品系橡膠樹的營養(yǎng)特性不同。國外學(xué)者也對較有潛力的品系橡膠樹進行營養(yǎng)研究，并且建議依據(jù)不同品系橡膠樹的營養(yǎng)需求來推薦施肥量[3-5]。目前，我國橡膠樹營養(yǎng)診斷主要針對‘RRIM600、‘PR107等品種，且僅有大量元素和中量元素含量為診斷指標，對于微量元素診斷施肥研究較少，尤其是關(guān)于不同品種橡膠樹之間微量元素含量及需求規(guī)律方面。而且橡膠樹產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收、利用及其轉(zhuǎn)化能力密切相關(guān)，不同產(chǎn)量水平的橡膠樹品種對微量元素吸收與利用、橡膠樹的產(chǎn)量水平與微量元素含量之間的相關(guān)性均有待進一步研究。為此，本研究通過分析不同產(chǎn)量水平橡膠樹品種的微量元素含量及其變化規(guī)律，并對各微量元素與橡膠樹產(chǎn)量水平進行了相關(guān)性分析，以期為橡膠樹養(yǎng)分資源高效管理以及膠園的平衡施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 供試橡膠苗為移栽了2個月的芽接袋裝苗，按生產(chǎn)上一般產(chǎn)量水平梯度選擇7個橡膠幼樹品種：‘粵390-1（1 kg/株以下）、‘3-114（1～2 kg/株）、‘保亭3406（2～2.5 kg/株）、‘RRIM600（2.5～3 kg/株）、‘熱研7-33-97（3.5～4.5 kg/株）、‘熱研8-79（4.5～5.5 kg/株）、‘膠木兼優(yōu)熱墾525（5～6 kg/株）[6]。

供試肥料：氮肥（尿素），磷肥（過磷酸鈣），鉀肥（氯化鉀），鎂肥（硫酸鎂）。

1.1.2 試驗地概況 試驗基地位于北緯19°32′、東經(jīng)109°14′，地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū)；冬春雨量稀少，夏秋雨水充沛，年平均降雨量2 000 mm，雨日140～180 d，月降雨量大于100 mm的月份有6～7個月，一般從5月開始，10或11月結(jié)束；年平均氣溫23.2～23.9 ℃，≥10 ℃的年活動積溫為8 430～8 690 ℃。試驗地土壤為花崗巖、片麻巖發(fā)育的熱帶雨林磚紅壤，土層深厚，質(zhì)地粘重，基本化學(xué)性質(zhì)見表1。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，4個區(qū)，4次重復(fù)，區(qū)組內(nèi)7個品種，每小區(qū)種植28株，株行距1 m×1 m。大田試驗于2008年5～12月在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所五隊試驗基地進行。

試驗中所有處理均挖施肥溝施肥，并以塘泥（5 kg/株）與過磷酸鈣（0.5 kg/株）作為基肥，待苗長勢恢復(fù)后，以尿素（0.2 kg/株）、氯化鉀（0.025 kg/株）、硫酸鎂（0.05 kg/株）作追肥。

1.2.2 樣品采集與分析 在橡膠幼樹第一蓬葉穩(wěn)定后開始采集樹冠頂蓬穩(wěn)定、老化的葉片，每株采2～3片，每處理采集56～84片作為混合樣本，采集7～12月的樣品進行分析。

橡膠幼樹葉片F(xiàn)e、Mn、Cu、Zn含量測定采用干灰化-原子吸收分光光度法（AAS法），葉片B含量測定采用干灰化-甲亞胺比色法[7]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003、DPS及SAS9.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微量元素變化規(guī)律

2.1.1 葉片鐵含量變化規(guī)律 由不同品種橡膠幼樹葉片鐵含量變化趨勢可知，不同品種之間葉片鐵含量變化規(guī)律表現(xiàn)不一致，其中‘粵390-1‘93-114‘RRIM600‘熱研7-33-97和‘熱研8-79的葉片鐵含量表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢，9月后又逐漸增加，最后在11、12月基本持平。但‘粵390-1葉片鐵含量在8月為最高值，10月降至最低，而‘93-114‘RRIM600‘熱研7-33-97和‘熱研8-79葉片鐵含量均在9月達最低值?！Ｍ?406‘熱墾525的葉片鐵含量在8、9、10月基本持平，11月快速增加，12月又迅速下降?！疅釅?25的葉片鐵含量在10月達最大值，隨后逐漸下降（圖1）。

2.1.2 葉片錳含量變化規(guī)律 由不同品種橡膠幼樹葉片錳含量變化趨勢圖（圖2-A）可知，不同品種錳含量整體有隨采樣時間后移而逐漸增加的趨勢，呈類似“S”型曲線，在11或12月，葉片錳含量達最大值，其中‘熱研7-33-97幼樹葉片錳含量各月份普遍高于其他品種橡膠幼樹。可見，橡膠幼樹隨著時間的推移（7～12月）對錳元素的吸收量逐漸增加，‘熱研7-33-97幼樹對錳元素需求量最大。

2.1.3 葉片銅含量變化規(guī)律 從圖2-B可以看出，‘93-114‘RRIM600‘熱研7-33-97‘保亭3406‘熱墾525幼樹葉片的銅含量表現(xiàn)為7～10月逐漸增加，10～12月表現(xiàn)為先降低后增加趨勢，葉片銅含量變化趨勢整體呈斜置的“Z”型?！?90-1‘熱研8-79幼樹葉片的銅含量表現(xiàn)為鋸齒型變化趨勢，在8月和10月為波峰值，9月和11月為波谷。

2.1.4 葉片鋅含量變化規(guī)律 由不同品種橡膠幼樹葉片鋅含量變化趨勢圖（圖2-C）可知，7、8、9月部分橡膠樹品種幼樹葉片鋅含量變化存在一定差異，‘RRIM600‘熱研7-33-97葉片鋅含量表現(xiàn)為先降低后增加，而其余含量均逐漸降低。在9～12月4個采樣時間點中，各品種橡膠幼樹葉片鋅含量變化趨勢較為類似，均表現(xiàn)為先增加后下降，而后又增加的規(guī)律，9～10月葉片鋅含量增加，10～11月葉片鋅含量又下降，12月葉片鋅含量達最大值。

2.1.5 葉片硼含量變化規(guī)律 由不同品種橡膠幼樹葉片硼含量變化趨勢（圖2-D）可知，‘93-114‘保亭3406幼樹葉片硼含量隨著采樣時間后移，呈先增加后基本持平的趨勢?！甊RIM600‘熱研7-33-97含量隨著采樣時間后移，呈現(xiàn)先增加后降低的變化規(guī)律，2個品種橡膠幼樹分別在10月和11月葉片硼含量達最大值?！?90-1‘熱研8-79含量在7～8月表現(xiàn)為增加，8～9月為下降趨勢；其中，‘粵390-1含量在9月之后逐漸增加，11月時達到最大值，而后下降；‘熱研8-79硼含量在10月達最大值，而后逐漸下降?！疅釅?25硼含量在前3個采樣時間基本維持不變，在10月達最大值，而后逐漸略微下降。

2.2 葉片微量元素含量比較及相關(guān)性分析

由于橡膠樹的礦質(zhì)營養(yǎng)診斷確定的葉片指標值是規(guī)定在7～9月采樣[8-10]，因此，本研究將采用7、8、9月的不同品種橡膠幼樹葉片微量元素平均含量進行比較，分析其含量差異。由表2可知，不同品種橡膠幼樹葉片微量元素中均以錳含量最高，平均含量（7個橡膠樹品種含量均值）達225.56 mg/kg，葉片微量元素中均以銅含量最低，平均含量僅為7.36 mg/kg；不同品種橡膠幼樹葉片微量元素含量順序均表現(xiàn)為錳>鐵>硼>鋅>銅，可見，橡膠樹對錳元素吸收量最大，需求最多。

不同品種橡膠幼樹葉片微量元素含量也存在一定差異。‘粵390-1幼樹葉片鐵含量顯著大于其他品種，達99.58 mg/kg；‘RRIM600幼樹葉片鐵含量最低，為79.24 mg/kg；‘93-114幼樹葉片鐵含量顯著大于‘RRIM600，而二者分別與其他品種差異不顯著。通過比較不同品種橡膠樹葉片錳含量發(fā)現(xiàn)，‘熱研7-33-97幼樹葉片錳含量最高，達286.34 mg/kg，且顯著大于其他品種；‘93-114幼樹葉片錳含量最低，為171.39 mg/kg，顯著小于其他品種。橡膠樹葉片銅含量，以‘熱研8-79幼樹葉片銅含量最高，為7.96 mg/kg，但僅顯著大于‘保亭3406，而與其他品種間差異不顯著。通過比較不同品種橡膠樹葉片鋅含量可知，‘熱墾525鋅含量顯著大于其他品種，為36.28 mg/kg，其次‘熱研7-33-97，為31.99 mg/kg。而不同品種硼含量相差不大，均在34～40 mg/kg之間，其中‘粵390-1顯著大于‘熱研8-79‘熱墾525。綜上可知，不同品種橡膠樹之間葉片鐵、錳、銅、鋅、硼含量表現(xiàn)出一定差異，其順序均為錳>鐵>硼>鋅>銅。

由表3可知，不同微量元素之間相關(guān)性不顯著，橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片鋅含量達到極顯著正相關(guān)（r=0.87），橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片硼含量達到顯著負相關(guān)（r=-0.80），而橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片鐵含量、錳含量以及銅含量間相關(guān)性不顯著。

3 討論

微量元素在多數(shù)情況下是植物體內(nèi)酶的組成部分，參與酶系統(tǒng)活動過程，具有獨特的不可代替的生理作用[11-12]，如銅是多種氧化酶的組分，參與細胞體內(nèi)的氧化過程等。當(dāng)橡膠樹虧缺某種微量元素時，橡膠樹發(fā)生缺素癥，影響產(chǎn)膠。許多研究發(fā)現(xiàn)，橡膠樹施用微量元素具有增產(chǎn)作用[13-19]，還可促進養(yǎng)分吸收[20]。而且作物產(chǎn)量與作物對養(yǎng)分吸收、利用及其轉(zhuǎn)化能力極為相關(guān)，微量元素雖然在作物中含量低，但是作用極其重要，與作物產(chǎn)量密切相關(guān)[21-22]。盧麗蘭等[23]研究了檳郎不同產(chǎn)量水平與微量元素之間相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)檳郎葉片鋅、硼、錳、鐵等含量隨產(chǎn)量水平降低而明顯降低，認為檳郎葉片鋅、硼、錳、鐵等含量與檳郎產(chǎn)量密切相關(guān)，微量元素含量低將對檳郎生長和產(chǎn)量產(chǎn)生影響。武偉等研究[24]表明，柑桔葉片鐵含量與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)，鋅、錳含量與產(chǎn)量呈極顯著和顯著負相關(guān)，銅含量與產(chǎn)量未達顯著水平。不同品種作物對微量元素的吸收能力和敏感性不同，在橡膠上也表現(xiàn)為不同品種對某種養(yǎng)分或多種養(yǎng)分吸收特性及營養(yǎng)水平存在差異，在本研究中，橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片鋅含量達到極顯著正相關(guān)（r=0.87），橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片硼含量達到顯著負相關(guān)（r=-0.80），而橡膠樹產(chǎn)量水平與葉片鐵含量、錳含量以及銅含量間相關(guān)性不顯著。由此，我們認為在生產(chǎn)上應(yīng)適當(dāng)調(diào)整微肥中鋅、硼施用量。

王國烘等[25]研究比較了橡膠樹不同品系橡膠樹在鋅素的吸收累積方面差異，但僅是針對橡膠樹在鋅元素方面的研究，并未開展其他微量元素研究，難以用于指導(dǎo)橡膠樹微量元素施用，而且也并未研究產(chǎn)量水平與微量元素含量之間相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)量水平的品種橡膠幼樹葉片錳、鐵、銅、鋅、硼月變化規(guī)律存在一定差異，表明不同品種橡膠幼樹對微量元素需求特性并非一致，不同品種橡膠幼樹不同月份對微量元素需求量不同。如葉片銅含量最高為‘熱研8-79，為7.96 mg/kg，但與其他品種間差異不顯著（除‘保亭3406外）?！疅釅?25幼樹葉片鋅含量顯著大于其他品種，而不同品種橡膠幼樹葉片硼含量相差不大，均在34～40 mg/kg之間。由此可見，橡膠樹對微量元素需求量、吸收規(guī)律會因品種不同而存在差異，但是需要針對不同品種橡膠幼樹的微量元素需求特性，有區(qū)別地確定不同品種橡膠樹的微量元素用量和施用時間，以保證經(jīng)濟有效地對不同品種橡膠樹施用微量元素。盡管不同品種橡膠樹葉片微量元素含量在生長季的波動情況存在差且異，部分品種橡膠樹葉片微量元素平均含量存在顯著差異，但橡膠樹葉片均為錳含量最大，銅含量最低，這與袁紫倩等[26]研究薄殼山核桃葉片微量元素含量結(jié)果一致，這可能與錳元素移動性最差，銅元素則在缺乏時不移動充足時可移動有關(guān)。橡膠樹葉片鐵、錳、銅、鋅、硼含量順序為錳>鐵>硼>鋅>銅，這表明對微量元素的吸收利用品種間存在相似性。但是，本研究僅針對不同品種橡膠幼樹（1年生幼樹）葉片微量元素變化規(guī)律及含量方面，并未涉及不同樹齡，尤其是不同品種開割樹微量元素變化規(guī)律、吸收利用方面還有待系統(tǒng)研究。

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