楊文鳳 劉漢文 吳明 駱明華 羅世巧 魏芳 仇鍵 高宏華 校現(xiàn)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(chǎn)量及其相關(guān)生理參數(shù)的影響,為制定適宜大豐95的割膠制度提供參考依據(jù)。[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(chǎn)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(shù)等生理參數(shù)。[結(jié)果]在0.25%和0.50%乙烯利刺激下大豐95的干膠凈增產(chǎn)率分別為15.3%和26.2%,乙烯利刺激濃度為0.75%時干膠產(chǎn)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(xù)顯著增加(P<0.05,下同),排膠初速度、堵塞指數(shù)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(guān)(R=-0.8847),干膠產(chǎn)量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(guān)(R=0.9705)。[結(jié)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(chǎn)效應(yīng),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(chǎn)上推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:橡膠樹;大豐95;乙烯利刺激;干膠產(chǎn)量;生理參數(shù)
中圖分類號:S794.1 文獻標(biāo)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(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)(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(chǎn)量和割膠效率,促進天然橡膠生產(chǎn)發(fā)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(nóng)場以PB86為母本與PR107雜交選育的橡膠樹品種,經(jīng)初比、高比及生產(chǎn)性多點試驗,其產(chǎn)量為對照品種RRIM600的122.3%;抗風(fēng)、抗病、抗寒能力及副性狀均比RRIM600好,并于1995年度被評為大規(guī)模推廣品系,適宜在我國海南及粵西地區(qū)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(yīng)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(yīng),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(chǎn)量低于低濃度刺激,且干膠含量、蔗糖含量和堵塞指數(shù)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(fā)現(xiàn),橡膠樹采用乙烯利刺激后對其膠乳產(chǎn)量和膠乳生理產(chǎn)生影響,且這種影響隨橡膠樹生長季節(jié)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(wěn)定性增強。魏芳等(2013)研究發(fā)現(xiàn),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(biāo)發(fā)生明顯變化,以涂藥后72h割膠較合理。史敏晶等(2015)研究發(fā)現(xiàn),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(chǎn)量均略有下降,排膠初速度和堵塞指數(shù)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(chǎn)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(dǎo)致割齡間產(chǎn)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(guān)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(chǎn)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(shù)等生理參數(shù),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(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料
選擇海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司陽江分公司大豐片區(qū)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(shè)計 采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計,共設(shè)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(fù),每重復(fù)5株膠樹。為減少膠工割膠技術(shù)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(shù)。隨后采用S/2d3割制(1/2樹圍,每3d一刀)割膠,并根據(jù)試驗設(shè)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(xù)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(shù)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(qū)膠乳的干膠含量,待膠樹停排后統(tǒng)計每割次單株膠樹的膠乳產(chǎn)量。
干膠產(chǎn)量(kg/株)=膠乳產(chǎn)量×干膠含量
增產(chǎn)率(%)=(處理試后干膠產(chǎn)量一對照試后干膠產(chǎn)量)/對照試后干膠產(chǎn)量×100
凈增產(chǎn)率(%)=[(處理試后干膠產(chǎn)量/處理試前干膠產(chǎn)量)/(對照試后干膠產(chǎn)量/對照試前干膠產(chǎn)量)]×100-100%
排膠初速度以割膠后5min內(nèi)平均每分鐘的排膠量表示,堵塞指數(shù)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(shù)=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(diào)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(qū)相鄰林段采用S/2d2割制的非試驗樹調(diào)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(shù)=∑(各級值×該級別株數(shù))/(最高病級值×調(diào)查總株數(shù))
1.3統(tǒng)計分析
采用Excel2003對所獲數(shù)據(jù)進行處理,采用DPSv7.55進行統(tǒng)計分析,以單因素方差分析和新復(fù)極差法(Duncans)比較不同數(shù)據(jù)組問的差異顯著性。
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度乙烯利刺激大豐95的干膠產(chǎn)量
由表1可知,各濃度乙烯利處理試前干膠產(chǎn)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(chǎn)量增幅為3.7%~47.5%,增產(chǎn)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(chǎn)幅度較大,0.50%和0.75%乙烯利處理的干膠產(chǎn)量顯著高于對照(P<0.05,下同);2015年增產(chǎn)幅度較小,3個濃度乙烯利刺激處理的干膠產(chǎn)量與對照差異不顯著,0.75%處理的干膠產(chǎn)量較2014年下降。在3年干膠平均產(chǎn)量方面,采用0.50%和0.75%乙烯利刺激的大豐95干膠凈增產(chǎn)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(chǎn)率與0.50%乙烯利處理差異不顯著。說明在一定濃度范圍內(nèi),乙烯利刺激濃度越高,大豐95干膠產(chǎn)量的增產(chǎn)效應(yīng)越明顯。經(jīng)相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)干膠產(chǎn)量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(guān)(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(fā)現(xiàn),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(chǎn)生了稀釋效應(yīng),膠乳黏性降低,且隨乙烯利刺激濃度的增加稀釋效應(yīng)更明顯。經(jīng)相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)干膠含量與乙烯利刺激濃度呈顯著負相關(guān)(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(dāng)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(dǎo)致乳管蔗糖虧缺,進而影響其產(chǎn)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(jīng)相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)無機磷含量與刺激濃度呈顯著正相關(guān)(R=0.9746),說明乙烯利刺激大豐95導(dǎo)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(shù)
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(shù)均極顯著低于對照,相關(guān)性分析結(jié)果表明,堵塞指數(shù)與刺激濃度呈極顯著負相關(guān)(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(guī)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(shù)分別為4.0、6.7、6.7和2.7,死皮率和死皮指數(shù)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(chǎn)量及干膠含量的相關(guān)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(chǎn)量的兩個主要因素(仇鍵等,2014)。膠乳的干膠含量是反應(yīng)膠樹產(chǎn)膠潛力的重要指標(biāo),干膠含量過高會引起排膠困難,從而影響膠乳產(chǎn)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(tǒng)機能受損(肖再云和?,F(xiàn)周,2009)。本研究結(jié)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(guān)(R=-0.8847),干膠產(chǎn)量與乙烯利刺激濃度呈顯著正相關(guān)(R=0.9705),但干膠產(chǎn)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(chǎn)量增幅表現(xiàn)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(chǎn)排膠失衡,導(dǎo)致產(chǎn)膠潛力下降(zhuandZhang,2009)。因此在割膠生產(chǎn)中要注意監(jiān)測橡膠樹干膠含量及其變化趨勢,及時調(diào)控割膠強度及刺激強度,挖掘或保護產(chǎn)膠潛力,保證膠樹的持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
3.2乙烯利刺激對大豐95產(chǎn)量及生理效應(yīng)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(yīng)用最廣泛的生理參數(shù),可反映膠樹90%的生理信息,排膠初速度和堵塞指數(shù)是反映膠樹排膠狀況的兩個重要指標(biāo)(肖再云和校現(xiàn)周,2009)。本研究結(jié)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(chǎn)效果,干膠凈增產(chǎn)率達15.3%,蔗糖含量顯著增加,排膠初速度和堵塞指數(shù)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(jié)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(dāng)乙烯利刺激濃度為0.50%時,大豐95的干膠產(chǎn)量極顯著增加,干膠凈增產(chǎn)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(shù)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(yīng)和產(chǎn)排膠平衡影響不明顯,膠樹對遭受的化學(xué)創(chuàng)傷反應(yīng)較小。樹圍生長量和死皮率的變化結(jié)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(dāng)乙烯利刺激濃度為0.75%時,大豐95的干膠產(chǎn)量增加不明顯,2015年的干膠產(chǎn)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(yīng)開始明顯增大,產(chǎn)排膠平衡關(guān)系受到明顯影響;排膠初速度和堵塞指數(shù)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(xù)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(wěn)定性下降,化學(xué)創(chuàng)傷反應(yīng)繼續(xù)加劇,膠樹所遭受的生理脅迫程度增加,膠乳對細胞質(zhì)膜的保護能力下降,出現(xiàn)死皮的風(fēng)險隨刺激濃度的增加而增大。
4結(jié)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(chǎn)效應(yīng),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(chǎn)上推廣應(yīng)用。
(責(zé)任編輯思利華)