4個(gè)引進(jìn)橡膠樹(shù)膠木兼優(yōu)品種比較試驗(yàn)

張曉飛　黃肖　李維國(guó)

關(guān)鍵詞：橡膠樹(shù)；引進(jìn)品種；產(chǎn)膠特性；干膠產(chǎn)量；適應(yīng)性

中圖分類(lèi)號(hào)：S794.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

天然橡膠是重要的戰(zhàn)略物資和工業(yè)原料，在全世界2500 種以上的產(chǎn)膠植物中，巴西橡膠樹(shù)（Hevea brasiliensis Muell. Arg.）是目前商品天然橡膠的唯一來(lái)源，其具有膠乳產(chǎn)量高、質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)壽命長(zhǎng)、采膠容易、膠乳再生快等優(yōu)點(diǎn)。為打破帝國(guó)主義對(duì)新中國(guó)的封鎖，我國(guó)的天然橡膠產(chǎn)業(yè)是在解放初期，在黨中央和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持下，通過(guò)國(guó)外品種引種試種和大面積推廣種植發(fā)展起來(lái)的，在社會(huì)主義建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，已成為熱區(qū)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。為提高單位面積產(chǎn)量，選育適合我國(guó)特殊環(huán)境的橡膠樹(shù)新品種，育種工作者不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在引進(jìn)國(guó)外品種試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)雜交創(chuàng)制，育成了‘熱研73397‘熱研879‘云研77-2‘文昌11等高產(chǎn)抗逆新品種，在產(chǎn)量和抗性方面較國(guó)外引進(jìn)品種均有顯著提升，為我國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障[1-4]。

產(chǎn)量育種一直是國(guó)際橡膠樹(shù)育種的首要目標(biāo)，我國(guó)屬非傳統(tǒng)植膠區(qū)，橡膠樹(shù)新品種的選育在產(chǎn)量選擇的同時(shí)，還要兼顧抗風(fēng)和抗寒性狀。另外，隨著橡膠木材防腐技術(shù)的成熟和改性橡膠木在家具制造業(yè)中的良好性能以及全球性的木材緊缺，橡膠木材的加工利用得到迅猛發(fā)展，膠木兼優(yōu)品種的選育成為國(guó)際橡膠樹(shù)育種新趨勢(shì)。

20世紀(jì)末，在植膠條件較好的馬來(lái)西亞和印度尼西亞等植膠大國(guó)，相繼育成膠木兼優(yōu)品種，引領(lǐng)世界橡膠樹(shù)選育種的新方向。其中，馬來(lái)西亞的RRIM2000 和RRIM3000 系列，印度尼西亞的IRR400 系列成為膠木兼優(yōu)新品種的代表，這些品種在不損失產(chǎn)量的條件下，樹(shù)木莖圍增粗較快且枝下高較高，可較常規(guī)品種提早2～3 a 達(dá)到開(kāi)割標(biāo)準(zhǔn)，并在木材蓄積量上有明顯增加。因此，選育和推廣橡膠樹(shù)膠木兼優(yōu)新品種，不僅可以改變我國(guó)天然橡膠業(yè)單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的局面，增強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力，保證我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防工業(yè)發(fā)展對(duì)天然橡膠的需求，還可以緩解木材供應(yīng)的緊張局面，提高產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)在膠木兼優(yōu)品種的選育研究起步較晚，于1996 年開(kāi)始進(jìn)行種質(zhì)材料收集，1998 年進(jìn)行了第一次以選育膠木兼優(yōu)品種為目的的雜交授粉，2000 年前后從馬來(lái)西亞引種試種，成功選育出‘熱墾628‘熱墾525‘熱墾523等3 個(gè)膠木兼優(yōu)品種[5-7]，目前僅‘熱墾628的綜合特性較好，適合在我國(guó)植膠區(qū)大面積推廣種植，但是其總體水平仍與馬來(lái)西亞、印度尼西亞等國(guó)家的膠木兼優(yōu)品種存在較大差距。為加快我國(guó)膠木兼優(yōu)品種的選育和推廣進(jìn)程，2008 年又通過(guò)相關(guān)渠道引進(jìn)一批國(guó)外優(yōu)良膠木兼優(yōu)品種，參照橡膠樹(shù)育種技術(shù)規(guī)程，2009 年選取4 個(gè)品種在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)橡膠樹(shù)育種基地進(jìn)行品種比較試驗(yàn)。本研究重點(diǎn)對(duì)這4 個(gè)橡膠樹(shù)品種的莖圍生長(zhǎng)、抗逆性、產(chǎn)量及膠乳生理特性等進(jìn)行多年的綜合評(píng)價(jià)，為下一步橡膠樹(shù)品種的登記和擴(kuò)大應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品種為‘熱試09-5‘熱試09-6‘熱試09-7和‘熱試09-10。

品種比較試驗(yàn)設(shè)在海南省儋州市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)，屬熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫23.7 ℃，≥10 ℃的年活動(dòng)積溫8430～8690 ℃，年平均降雨量1700 mm 以上。試驗(yàn)地為<5°緩坡，土壤類(lèi)型為磚紅壤，橡膠樹(shù)種植限制因子為臺(tái)風(fēng)。

抗寒前哨試驗(yàn)設(shè)在廣西龍州廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基地，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫20.8～22.4 ℃，最冷月份低溫可達(dá)0 ℃，年降雨量1200 mm 以上。試驗(yàn)地為平地，土壤微沙壤土，肥力中等。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 品種比較試驗(yàn)于2009 年7 月定植，以‘RRIM600為對(duì)照，改良對(duì)比法設(shè)計(jì)，每個(gè)品種3 個(gè)小區(qū)，每重復(fù)（小區(qū)）60 株，定植株行距3.0 m×7.0 m。

抗寒前哨試驗(yàn)于2019 年6 月定植， 以‘93-114為對(duì)照，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種3次重復(fù)，每小區(qū)5 株，株行距1.0 m×1.0 m。

1.2.2 綜合性狀測(cè)定（1）莖圍生長(zhǎng)量測(cè)定。定植后，每年年末用軟尺逐株測(cè)量距地面100 cm 處莖圍。

（2）干膠產(chǎn)量測(cè)定。參照《橡膠樹(shù)育種技術(shù)規(guī)程》[8]和《橡膠樹(shù)割膠技術(shù)規(guī)程》[9]，測(cè)定參試品種的株次干膠產(chǎn)量。

（3）抗風(fēng)性統(tǒng)計(jì)。參照《橡膠樹(shù)栽培技術(shù)規(guī)程》[10]，在試驗(yàn)區(qū)遭遇風(fēng)災(zāi)后調(diào)查受害情況。

（4）膠乳生理參數(shù)的測(cè)定。參照肖再云等[11-12]的方法，在田間測(cè)定排膠初速度和膠乳產(chǎn)量，并計(jì)算堵塞指數(shù)；采集膠乳樣品，測(cè)定蔗糖、硫醇及無(wú)機(jī)磷含量。

（5）樹(shù)皮顯微結(jié)構(gòu)觀察。開(kāi)割后第2 年，每個(gè)參試品種采集3 株樹(shù)干樹(shù)皮，采用石蠟切片法觀測(cè)樹(shù)皮中石細(xì)胞數(shù)量、次生乳管列數(shù)等性狀[13]。

（6）膠乳加工性能的測(cè)定。采集參試品種膠乳，按照天然生膠加工要求處理樣品[14-15]，將最后得到的1000 g 干膠送檢測(cè)機(jī)構(gòu)，測(cè)定灰分、總氮、分子量及分布、塑性初值、塑性保持率、門(mén)尼粘度等生膠指標(biāo)。樣品硫化后，測(cè)定300%定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度等指標(biāo)，各品種的膠乳性能按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試[16-20]。

（7）抗寒性評(píng)價(jià)鑒定。參照《橡膠樹(shù)栽培技術(shù)規(guī)程》，統(tǒng)計(jì)抗寒前哨點(diǎn)幼齡植株在寒害發(fā)生后的受害情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 和SPSS 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行差異顯著性分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 引進(jìn)品種的生長(zhǎng)及適應(yīng)性

2.1.1 莖圍生長(zhǎng) 莖圍生長(zhǎng)是評(píng)價(jià)橡膠樹(shù)的重要性狀之一，也是膠園開(kāi)割的主要參考依據(jù)。在我國(guó)植膠區(qū)，同林段內(nèi)，芽接樹(shù)離地100 cm 處樹(shù)圍達(dá)到50 cm 即可達(dá)到開(kāi)割標(biāo)準(zhǔn)。由表1 可知，引進(jìn)品種‘熱試09-6‘熱試09-7在2016 年末即達(dá)到開(kāi)割標(biāo)準(zhǔn)，其他2 個(gè)品種在2017 年末相繼達(dá)標(biāo)。其中，‘熱試09-7的年均莖圍增粗顯著快于對(duì)照。開(kāi)割后，各品種莖圍生長(zhǎng)均有所減緩，但仍快于對(duì)照‘RRIM600，‘熱試09-10與對(duì)照呈顯著差異。

2.1.2 抗風(fēng)性 2016年10月18日第21號(hào)臺(tái)風(fēng)“莎莉嘉”在海南省萬(wàn)寧市和樂(lè)鎮(zhèn)沿海登陸，中心附近最大風(fēng)力14 級(jí)（45 m/s），給海南帶來(lái)較強(qiáng)的風(fēng)雨災(zāi)害，中西部植膠區(qū)也受到相當(dāng)程度的影響。試驗(yàn)區(qū)各品種受損情況調(diào)查結(jié)果表明（表2），受害較輕的品種為‘熱試09-5，‘熱試09-10受害嚴(yán)重，斷倒率達(dá)到了35.09%。

2.1.3 抗寒性 前哨點(diǎn)2020 年12 月1 日—2021年2 月28 日氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，自2020 年12月起即有大幅降溫，且在上旬和中旬均出現(xiàn)一個(gè)明顯的降溫過(guò)程，2 次的最低溫度均在5 ℃左右；在2021 年1 月有3 個(gè)降溫過(guò)程，最低溫度出現(xiàn)在1 月2 日為2.5 ℃；2021 年2 月，氣溫開(kāi)始回暖，未出現(xiàn)低于10 ℃的極端天氣。從這3 個(gè)月溫度的變化趨勢(shì)看，降溫頻次較多，但致命性災(zāi)害氣溫的持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，易造成輻射型寒害，但對(duì)通風(fēng)透氣性好的試驗(yàn)地影響較小。相對(duì)濕度在83%左右，幾個(gè)相對(duì)濕度較低時(shí)間段集中出現(xiàn)在2021 年1 月（圖1）。

從寒害調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果看， 除對(duì)照品種‘93-114外，其他品種均有寒害發(fā)生，但總體寒害表現(xiàn)相對(duì)較輕。其中，‘熱試09-5受害最重，其平均寒害級(jí)別為1.00，‘熱試09-10為0.50，‘熱試09-7受害較輕為0.17，‘熱試09-10最輕為0.10。

2.2 引進(jìn)品種產(chǎn)排膠特性

2.2.1 干膠產(chǎn)量 試驗(yàn)區(qū)2019 年開(kāi)割，采用S/2D3 割制。從3 a 的產(chǎn)量看，在干膠含量上，引進(jìn)品種普遍較高，其中‘熱試09-10在第1 割年和第2 割年顯著高于對(duì)照‘RRIM600，‘熱試09-6與對(duì)照相當(dāng)。在干膠產(chǎn)量上，引進(jìn)品種均表現(xiàn)較差，均低于對(duì)照品種，如‘熱試09-10產(chǎn)量水平持續(xù)低且增產(chǎn)幅度不大，‘熱試09-5在第1 割年刀次干膠37.07 g，與對(duì)照相當(dāng)，但是隨著割齡增加反而產(chǎn)量降低，‘熱試09-6在第2 割年后，顯著低于對(duì)照，但顯著高于其他品種，且產(chǎn)量穩(wěn)定（表3）。

2.2.2 膠乳生理指標(biāo) 對(duì)‘熱試09-5‘熱試09-6‘熱試09-7和‘RRIM600進(jìn)行膠乳生理指標(biāo)測(cè)定，結(jié)果表明，‘熱試09-5‘熱試09-6膠乳排膠初速度與‘RRIM600相當(dāng)，‘熱試09-7顯著低于對(duì)照。膠乳堵塞指數(shù)在引進(jìn)品種間差異不顯著，但‘熱試09-5和‘熱試09-6均顯著高于‘RRIM600。‘熱試09-6的蔗糖含量最高為10.30 mmol/L，顯著高于‘熱試09-5，與‘熱試09-7和對(duì)照間差異不顯著；‘熱試09-5膠乳中硫醇含量為1.25 mmol/L，顯著高于‘熱試09-7和對(duì)照，與‘熱試09-6差異不顯著；引進(jìn)品種的膠乳無(wú)機(jī)磷含量均顯著低于對(duì)照（表4）。

2.2.3 樹(shù)皮結(jié)構(gòu) 通過(guò)石蠟切片法，觀測(cè)不同品種間樹(shù)皮厚度、樹(shù)皮中乳管列數(shù)和石細(xì)胞數(shù)量的差異，結(jié)果表明，‘熱試09-6樹(shù)皮厚度為8.3 mm，樹(shù)皮中乳管平均列數(shù)為18.9 列，石細(xì)胞平均數(shù)量50.8 個(gè)，這3 項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于其他引進(jìn)品種和對(duì)照；‘ 熱試09-10 則相反， 樹(shù)皮平均厚度5.1 mm，乳管平均列數(shù)5.1 列，石細(xì)胞平均數(shù)量24.6 個(gè)，均顯著低于其他品種（表5）。

2.3 引進(jìn)品種干膠特性

對(duì)4個(gè)引進(jìn)品種和對(duì)照品種所得膠乳制成生膠，檢測(cè)生膠性能。結(jié)果表明（表6），5 個(gè)品種所得生膠各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)橡膠的規(guī)格（GB/T 8081—2008），在品種間存在差異。‘熱試09-6灰分含量高，在總氮含量方面，幾個(gè)參試品種的總氮含量接近?！疅嵩?9-5的塑性初值最低，但塑性保持率最大，這與它們的氮含量有關(guān)，蛋白質(zhì)含量高的橡膠生膠生熱性能大，動(dòng)態(tài)性能差。各品種間的門(mén)尼粘度之間也存在較大差異，‘熱試09-6最高，‘熱試09-5最低，其他品種均高于對(duì)照。

通過(guò)對(duì)不同品種硫化膠的物理機(jī)械性能進(jìn)行測(cè)試分析，對(duì)割膠管理和調(diào)控橡膠加工質(zhì)量有一定的指導(dǎo)意義?！疅嵩?9-6‘熱試09-7的拉伸強(qiáng)度最大，‘熱試09-10的拉伸強(qiáng)度最小，‘熱試09-5撕裂強(qiáng)度最大（表7）。

一般認(rèn)為，膠乳的物理機(jī)械性能和分子量成正比[21]，從測(cè)試結(jié)果看，‘熱試09-7有較大的重均分子量，呈現(xiàn)出較好的物理機(jī)械性能（表8）。

2.4 綜合評(píng)級(jí)

本研究圍繞4 個(gè)引進(jìn)品種的干膠產(chǎn)量、生長(zhǎng)量、產(chǎn)排膠潛力、膠乳性能及抗風(fēng)性和抗寒性早期預(yù)測(cè)開(kāi)展系列工作，從初步分析的結(jié)果看，各測(cè)定性狀在品種間均存在差異，不同品種表現(xiàn)出不同的品種特性。

參照NY/T 688—2018《橡膠樹(shù)品種類(lèi)型》，引進(jìn)品種的莖圍生長(zhǎng)均比對(duì)照‘RRIM600快，其中‘熱試09-6‘熱試09-7的年均莖圍生長(zhǎng)均比對(duì)照高10%或以上，達(dá)到速生品種要求；在干膠產(chǎn)量上，引進(jìn)品種均低于對(duì)照，僅‘熱試09-6表現(xiàn)相對(duì)較好，但顯著低于對(duì)照，但從膠乳生理及樹(shù)皮結(jié)構(gòu)分析，該品種有較好的產(chǎn)排膠潛力。通過(guò)干膠特性分析，各品種間存在差異，可為下游制品的特殊需求提供參考依據(jù)。在其他副性狀上，因國(guó)外品種不考慮抗風(fēng)和抗寒因素，在引進(jìn)試種方面無(wú)參考依據(jù)，其育成品種的此類(lèi)特性存在偶然性，從試驗(yàn)結(jié)果看，‘熱試09-5風(fēng)害適應(yīng)性較好，‘熱試09-6表現(xiàn)出較好的寒害適應(yīng)性。在我國(guó)，膠木兼優(yōu)品種以產(chǎn)量與對(duì)照相當(dāng)，莖圍生長(zhǎng)較對(duì)照高10%為主要指標(biāo)，與以此為標(biāo)準(zhǔn)選出的‘熱墾525‘熱墾628相比[6-7]，引進(jìn)品種均未達(dá)到膠木兼優(yōu)的選育標(biāo)準(zhǔn)。但因橡膠樹(shù)產(chǎn)量獲取是多年的，也有一些品種存在晚熟現(xiàn)象，從已鑒定的結(jié)果看，‘熱試09-6有進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)的價(jià)值，其他品種可作為親本材料，利用其速生特性，與國(guó)內(nèi)選育的高產(chǎn)品種雜交，以期獲得速生高產(chǎn)的優(yōu)異子代材料。

3 討論

提高產(chǎn)量仍是我國(guó)橡膠樹(shù)新品種選育的主要目標(biāo)之一。天然橡膠是通過(guò)切斷橡膠樹(shù)乳管獲得，大量研究表明，樹(shù)皮中次生乳管數(shù)量、2 次割膠間的膠乳再生和排膠持續(xù)時(shí)間是影響膠樹(shù)產(chǎn)量的3 個(gè)重要因素，也是橡膠樹(shù)品種的遺傳特性。橡膠樹(shù)的乳管是天然橡膠合成和貯存的場(chǎng)所，是決定天然橡膠產(chǎn)量的最重要的結(jié)構(gòu)成分。采用石蠟切片法分析參試品種橡膠樹(shù)的乳管列數(shù)，從樹(shù)皮結(jié)構(gòu)與發(fā)育上分析不同品種產(chǎn)量差異的遺傳因素。樹(shù)干樹(shù)皮中的乳管數(shù)量是決定天然橡膠產(chǎn)量的最重要結(jié)構(gòu)因子，且與天然橡膠產(chǎn)量呈正相關(guān)[22-24]。本研究中，各參試品種間乳管數(shù)量存在顯著差異，干膠產(chǎn)量之間也存在顯著差異，乳管數(shù)量最多的‘熱試09-6表現(xiàn)出最高的干膠產(chǎn)量，乳管列數(shù)較少的‘熱試09-10產(chǎn)量最低，但也存在乳管數(shù)量相當(dāng)?shù)钠贩N間產(chǎn)量差別較大的現(xiàn)象。因此，僅測(cè)定乳管數(shù)量這一指標(biāo)，不能如實(shí)反映不同品種的產(chǎn)量情況。

從膠乳生理指標(biāo)入手，解析不同品種的產(chǎn)排膠特性及潛力，可能進(jìn)一步說(shuō)明不同的產(chǎn)量差異。已有研究表明，國(guó)內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為，蔗糖、硫醇及無(wú)機(jī)磷含量為主要決定因素。其中，蔗糖是天然橡膠生物合成的原料，其含量是產(chǎn)膠潛力的重要指標(biāo)之一[25]。當(dāng)蔗糖的生產(chǎn)率是橡膠合成的限制因子時(shí)，與產(chǎn)量之間呈正相關(guān)，而當(dāng)蔗糖代謝利用率低于累積時(shí)，與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)[25-28]。本研究中，‘熱試09-6的蔗糖含量與對(duì)照相當(dāng)，‘熱試09-5的蔗糖含量最低，干膠產(chǎn)量較低的‘熱試09-7與對(duì)照相當(dāng)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同橡膠樹(shù)種質(zhì)和品種的分子量大小及分布、生膠組分、加工性能方面展開(kāi)了大量研究，結(jié)果均顯示這些指標(biāo)與品種關(guān)系密切[29-34]。本研究中，各參試品種的生膠性能、硫化膠的物理機(jī)械性能及分子量和分子量分布在品種間也存在一定差異，這也為下游不同產(chǎn)品的加工要求提供基礎(chǔ)材料。其中，‘熱試09-6分子量大，門(mén)尼粘度高，同時(shí)也表現(xiàn)出較好的拉伸強(qiáng)度。

本研究對(duì)象為從育種先進(jìn)國(guó)家引進(jìn)的膠木兼優(yōu)新品種，在有效拓寬我國(guó)橡膠樹(shù)育種資源的同時(shí)，也加速我國(guó)此類(lèi)品種的育種進(jìn)程和種質(zhì)創(chuàng)新；分析引自國(guó)外的橡膠樹(shù)優(yōu)良品種的特性，評(píng)價(jià)其在國(guó)內(nèi)的適應(yīng)性，有助于拓展其推廣應(yīng)用，可有效改善我國(guó)植膠業(yè)的品種結(jié)構(gòu)。本研究具體實(shí)施地位于海南省儋州市，該地區(qū)屬Ⅰ類(lèi)植膠區(qū)，主要環(huán)境氣候類(lèi)型為輕風(fēng)區(qū)，受臺(tái)風(fēng)影響相對(duì)較小，害寒影響較小，偶發(fā)重風(fēng)。適宜該區(qū)域的品種可擴(kuò)大試種于屯昌縣、澄邁縣、臨高縣、白沙縣、瓊中縣、五指山市等中西部市（縣），在改良品種結(jié)構(gòu)和降低單一品種風(fēng)險(xiǎn)上具有重要意義。