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      橡膠樹(shù)品種熱試11-107比較試驗(yàn)初報(bào)

      2024-12-31 00:00:00張曉飛黃肖張?jiān)丛?/span>李維國(guó)
      熱帶作物學(xué)報(bào) 2024年11期
      關(guān)鍵詞:干膠生膠膠乳

      摘""要:國(guó)外品種的引進(jìn)和適應(yīng)性評(píng)價(jià)在推動(dòng)我國(guó)橡膠樹(shù)發(fā)展上發(fā)揮重要作用。本研究以引進(jìn)印度尼西亞橡膠樹(shù)品種熱試11-107為材料,參照育種技術(shù)規(guī)程布置品種比較試驗(yàn),并對(duì)其莖圍生長(zhǎng)量、干膠產(chǎn)量、產(chǎn)排膠特性、天然橡膠質(zhì)量等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:熱試11-107開(kāi)割前年均莖圍增粗7.6"cm,開(kāi)割后年均增粗3.0"cm,速生特性明顯;開(kāi)割前5年平均刀次干膠產(chǎn)量為58.41"g,干膠含量為33.37%,均顯著優(yōu)于對(duì)照品種RRIM600;熱試11-107品種樹(shù)皮中乳管列數(shù)多,排膠初速度快,堵塞指數(shù)低,硫醇含量顯著高于對(duì)照,蔗糖含量與對(duì)照相當(dāng),具有良好的產(chǎn)排膠特性,產(chǎn)膠潛力大,且寒害適用能力較好。熱試11-107天然橡膠分子量大,灰分含量高,塑性初值高,硫化膠的拉伸強(qiáng)度大,撕裂強(qiáng)度大,物理機(jī)械性能好。因此,熱試11-107綜合性狀較好,適應(yīng)我國(guó)植膠環(huán)境,可在Ⅰ類(lèi)植膠區(qū)擴(kuò)大試種。

      關(guān)鍵詞:橡膠樹(shù);引進(jìn)品種;比較試驗(yàn);評(píng)價(jià);適應(yīng)性中圖分類(lèi)號(hào):S794.1""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

      Trail"Test"Report"of"Hevea"brasiliensis"Clone"Reshi11-107

      ZHANG"Xiaofei1,2,3,"HUANG"Xiao1,2,3,"ZHANG"Yuanyuan1,2,3,"LI"Weiguo1,2,3*

      1."Rubber"Research"Institute,"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences,"Haikou,"Hainan"571101,"China;"2."National"Key"Laboratory"for"Tropical"Crop"Breeding,"Sanya,"Hainan"572024,"China;"3."State"Center"for"Rubber"Tree"Breeding,"Danzhou,"Hainan"571737,"China

      Abstract:"The"introduction"and"evaluation"of"foreign"clones"play"an"important"role"in"promoting"the"development"of"rubber"trees"in"China."In"order"to"evaluate"the"adaptability"of"Indonesian"rubber"tree"clone"Reshi"11-107,"the"stem"circumference"growth,"dry"rubber"yield,"rubber"production"and"discharge"characteristics,"and"natural"rubber"quality"were"examined"in"the"clone"trail"test,"which"was"arranged"according"to"the"breeding"technical"regulations."The"average"annual"stem"girth"of"Reshi"11-107"increased"by"7.6"cm"before"tapping,"and"increased"by"3.0"cm"after"tapping,"and"the"fast-growing"characteristics"were"obvious."The"average"yield"was"58.41"g"and"the"dry"gum"content"was"33.37%"in"the"first"5"tapping"years,"which"were"significantly"better"than"that"of"the"control"clone"RRIM600."Reshi"11-107"has"a"large"number"of"laticifers"in"the"bark,"the"initial"flow"rate"of"rubber"discharge"is"fast,"the"plug"index"is"low,"the"thiol"content"is"significantly"higher"than"that"of"the"control,"and"the"sucrose"content"is"equivalent"to"that"of"the"control."It"has"good"characteristics"of"rubber"production"and"discharge,"better"potential"for"rubber"production,"and"good"adaptability"to"cold"damage."Reshi"11-107"natural"rubber"has"large"molecular"weight,"high"ash"content,"high"initial"plasticity"value,"high"tensile"strength,"high"tear"strength"and"good"physical"and"mechanical"properties."In"conclusion,"the"comprehensive"characters"of"Reshi"11-107"are"better,"which"could"adapt"to"the"planting"environment"in"China,"and"could"be"expanded"in"the"type"I"planting"area.

      Keywords:"Hevea"brasiliensis;"introduced"clone;"clone"trail"test;"evaluation;"adaptability

      DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2024.11.009

      巴西橡膠樹(shù)(Hevea"brasiliensis"Muell."Arg.)原產(chǎn)于巴西亞馬孫河流域,是天然橡膠的主要來(lái)源,1876年由英國(guó)人魏克漢引種到東南亞并大規(guī)模種植。巴西橡膠樹(shù)人工栽培后,以產(chǎn)量提升為主要目標(biāo)的品種選育工作在各植膠國(guó)相繼開(kāi)展,經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,先后選育和推廣了系列優(yōu)良品種,如馬來(lái)西亞的PB系列、RRIM系列,印度尼西亞的PR系列、IRR系列,越南的RRIV系列,斯里蘭卡的RRIC系列,在推動(dòng)世界天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用[1-2]。天然橡膠產(chǎn)量從未經(jīng)選擇的實(shí)生樹(shù)的不足400"kg/hm2提升至1400"kg/hm2以上,其中,越南和印度的天然橡膠產(chǎn)量超過(guò)1600"kg/hm2。在個(gè)別品種上,印度尼西亞新品種IRR104、IRR112、IRR118和IRR220等產(chǎn)量超過(guò)2000"kg/hm2,馬來(lái)西亞新品種RRIM3001的產(chǎn)量接近3000"kg/hm2。

      我國(guó)植膠區(qū)地處熱帶北緣,寒潮、臺(tái)風(fēng)天氣頻發(fā),通過(guò)宜膠地選擇、環(huán)境類(lèi)型區(qū)劃與耐寒抗風(fēng)栽培技術(shù)集成應(yīng)用,在北緯18o以北的國(guó)際植膠禁區(qū)上建立自己的植膠基地,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有[2];通過(guò)引種試種,篩選出RRIM600、PR107等優(yōu)良無(wú)性系并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展[3]。在“引種和自主選育相結(jié)合”的育種策略下,利用國(guó)外優(yōu)良品種進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新,結(jié)合我國(guó)植膠環(huán)境特點(diǎn),經(jīng)過(guò)幾代人的努力,選育出了熱研7-33-97[4]、文昌11、大豐95[5]和云研77-4[6]等一批適合中國(guó)不同植膠環(huán)境的耐寒抗風(fēng)高產(chǎn)新品種,其中,超高產(chǎn)品種熱研8-79達(dá)到國(guó)際最高產(chǎn)量水平[7],育成新品種的大面積推廣應(yīng)用,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

      本研究以引進(jìn)品種熱試11-107(試驗(yàn)編號(hào))為材料,通過(guò)對(duì)該品種在比較試驗(yàn)階段的多年系統(tǒng)鑒定,評(píng)價(jià)其在我國(guó)植膠環(huán)境下的適應(yīng)性,為創(chuàng)新利用和示范推廣提供參考。

      1""材料與方法

      1.1""材料

      熱試11-107為印度尼西亞橡膠研究所選育,親本為BPM101×FX2784,資料顯示,開(kāi)割前莖圍年均增粗10.8"cm,生長(zhǎng)4~5"a即達(dá)到開(kāi)割標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)割后莖圍年均增粗3.8"cm,10"a樹(shù)齡單株木材材積為0.60"m3,旺產(chǎn)期刀次株產(chǎn)干膠58.3"g,年株產(chǎn)干膠6.5"kg,且具有良好的抗風(fēng)害、抗病性和不易死皮的特性。該品種2009年引入我國(guó)后即進(jìn)行增殖擴(kuò)繁,2011年在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)四隊(duì)布置品種比較試驗(yàn),2019年開(kāi)割,采用S/2"d3非刺激割制。

      1.2"nbsp;方法

      1.2.1""試驗(yàn)區(qū)布置""比較試驗(yàn)以品種RRIM600為對(duì)照,3次重復(fù),每小區(qū)60株,定植株行距為3.0"m×7.0"m;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,2019年6月定植,以品種93-114為對(duì)照,3次重復(fù),每小區(qū)5株,株行距1.0"m×1.0"m。

      1.2.2""莖圍生長(zhǎng)量測(cè)定""每年年末用軟尺逐株測(cè)量距地面100"cm處莖圍增粗情況。

      1.2.3""干膠產(chǎn)量測(cè)定""試驗(yàn)材料開(kāi)割投產(chǎn)后,參照橡膠樹(shù)育種技術(shù)規(guī)程進(jìn)行干膠產(chǎn)量測(cè)定[8]。

      1.2.4""產(chǎn)排膠特性測(cè)定""2020年11月,選擇15株生長(zhǎng)、排膠均正常的樹(shù)進(jìn)行膠乳生理指標(biāo)測(cè)定,統(tǒng)計(jì)割膠后0~5"min所排膠乳量計(jì)算排膠初速度,以排膠初速度與總產(chǎn)量之比乘以100計(jì)算堵塞指數(shù);收集5~20"min流出的膠乳樣品,冰浴后帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定蔗糖、硫醇、無(wú)機(jī)磷及鎂離子含量[9]。同月采集樹(shù)干樹(shù)皮,采用石蠟切片法觀(guān)測(cè)石細(xì)胞數(shù)量和乳管列數(shù)[10]。

      1.2.5""天然橡膠質(zhì)量測(cè)定""采集試驗(yàn)品種膠乳,按照天然生膠加工要求制作干膠樣品,進(jìn)行天然橡膠生膠特性和硫化膠物理機(jī)械性能的測(cè)定分析。其中,含氮量測(cè)定方法參照GB/T"8088—2008天然生膠和天然膠乳氮含量的測(cè)定[11],塑性保持率參照GB/T"3517—2014天然生膠塑性保持率(PRI)的測(cè)定[12],門(mén)尼黏度參照GB/T"1232.1—2016未硫化橡膠用圓盤(pán)剪切黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)定"第1部分:門(mén)尼黏度的測(cè)定[13],硫化膠定伸應(yīng)力參照GB/T"528—2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定[14],硫化膠撕裂強(qiáng)度參照GB/T"529—2008硫化橡膠和熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定[15]。

      1.2.6""抗寒性測(cè)定""分別以田間調(diào)查和室內(nèi)低溫模擬評(píng)價(jià)形式進(jìn)行。在抗寒前哨試驗(yàn)點(diǎn)自然低溫發(fā)生后調(diào)查受害情況;室內(nèi)模擬寒害在人工氣候室內(nèi)完成,選擇30株生長(zhǎng)狀況相對(duì)一致的2蓬葉袋苗,分2組在4"℃的人工氣候室內(nèi)分別處理3"d和5"d,隨后移至室外,30"d后觀(guān)測(cè)恢復(fù)生長(zhǎng)情況。

      1.2.7""植物學(xué)形態(tài)特征""觀(guān)測(cè)苗期標(biāo)準(zhǔn)葉蓬,即選取已經(jīng)長(zhǎng)出四蓬葉的苗期植株,其頂蓬葉的下一蓬即為標(biāo)準(zhǔn)葉蓬進(jìn)行觀(guān)測(cè),相關(guān)特征描述參照橡膠樹(shù)種質(zhì)資源描述規(guī)范[16]。

      1.3""數(shù)據(jù)處理

      采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

      2""結(jié)果與分析

      2.1""植物學(xué)形態(tài)特征

      葉蓬半球形,大葉柄弓形,呈平伸姿態(tài),三小葉顯著分離,側(cè)小葉基部?jī)?nèi)斜;葉色綠,有一定光澤度,葉緣具大波浪,葉片菱形,葉頂部漸尖,基部漸尖,葉痕半圓形或馬蹄形,芽眼與葉痕距離遠(yuǎn);膠乳白色。

      2.2""莖圍生長(zhǎng)量

      試驗(yàn)結(jié)果表明,熱試11-107開(kāi)割前較RRIM600莖圍增長(zhǎng)更快(表1),平均莖圍為53.4"cm,年均增粗7.64"cm,RRIM600平均莖圍為46.5"cm,年均增粗6.64"cm;熱試11-107開(kāi)割后第1~5割年莖圍平均增粗3.0"cm,比RRIM600(3.2"cm)低0.2"cm,差異均不顯著。

      2.3""干膠產(chǎn)量

      試驗(yàn)區(qū)1~5割年干膠產(chǎn)量鑒定結(jié)果表明(表2),熱試11-107較RRIM600產(chǎn)量表現(xiàn)更優(yōu),且能較早進(jìn)入高產(chǎn)期,平均刀次干膠產(chǎn)量為58.41"g,極顯著高于RRIM600(44.76"g)(Plt;0.01);平均干膠含量為33.37%,比RRIM600高1.05個(gè)百分點(diǎn),差異顯著(Plt;0.05)。但在第5割年,試驗(yàn)所在地4—7月干旱、9—10月持續(xù)陰雨,產(chǎn)量受一定影響。鑒于該品種早熟,建議加強(qiáng)膠園撫管,保障膠樹(shù)的產(chǎn)排膠能力。

      2.4""產(chǎn)排膠特性

      膠乳診斷法能較好地評(píng)價(jià)膠樹(shù)的產(chǎn)排膠特性,進(jìn)而為指導(dǎo)生產(chǎn)提供依據(jù)[17-21]。膠乳生理指標(biāo)測(cè)定分析結(jié)果表明,熱試11-107有較高的排膠初速度、硫醇含量、無(wú)機(jī)磷含量和蔗糖含量,較低的堵塞指數(shù),具有高產(chǎn)品種的優(yōu)良產(chǎn)排膠特性。由表3可知,排膠初速度為3.23"mL/min,硫醇含量為0.58"mmol/L,均顯著高于RRIM600,堵塞指數(shù)為1.29%,顯著低于RRIM600(1.72%),無(wú)機(jī)磷、鎂離子和蔗糖含量與RRIM600相當(dāng)(圖1)。

      乳管是天然橡膠合成和貯存的場(chǎng)所,樹(shù)干樹(shù)皮中的乳管數(shù)量是決定天然橡膠產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。割膠樹(shù)的樹(shù)皮厚度達(dá)0.7"cm左右時(shí),才能保證有足夠符合標(biāo)準(zhǔn)的樹(shù)皮供割膠,使樹(shù)皮的消耗和再生維持平衡。通過(guò)對(duì)樹(shù)干樹(shù)皮石蠟切片統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果看,熱試11-107在開(kāi)割時(shí)有較好的樹(shù)皮厚度,乳管數(shù)量平均16.3列,多于RRIM600(13.7列),且有相對(duì)較少的石細(xì)胞(表4,圖2),是保障品種產(chǎn)量的重要支撐。

      2.5""天然橡膠質(zhì)量

      對(duì)熱試11-107所產(chǎn)天然橡膠進(jìn)行性能測(cè)定,結(jié)果表明(表5),生膠各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均符合橡膠標(biāo)準(zhǔn)GB/T"8081—2008要求,在分子量、氮含量、塑性初值和門(mén)尼粘度方面均高于RRIM600,其中重均分子量超過(guò)200萬(wàn)Da。

      通過(guò)對(duì)硫化膠的物理機(jī)械性能測(cè)試分析,可對(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。試驗(yàn)結(jié)果表明(表6),熱試11-107的拉伸強(qiáng)度為27.8"MPa,撕裂強(qiáng)度為51.4"kN/m,這與生膠測(cè)定中其較大的分子量有關(guān),分子量越大,分子鏈交聯(lián)密度越大,橡膠的彈性和強(qiáng)力就越大。

      2.6""抗寒性

      室內(nèi)模擬試驗(yàn)結(jié)果表明(表7),熱試11-107在4"℃處理3"d后葉部受害,恢復(fù)常溫后經(jīng)歷葉片脫落、頂芽萌動(dòng)的過(guò)程,無(wú)莖干受害和植株死亡情況;處理5"d后葉部明顯受害,葉片干枯且長(zhǎng)時(shí)間在莖干上不脫落,30"d后僅有1株莖干受害且死亡,其余植株均恢復(fù)生長(zhǎng),與對(duì)照93-114情況相同。抗寒前哨試驗(yàn)點(diǎn)所在地區(qū)2020—2021年冬春,有明顯的降溫過(guò)程,在2020年12月有2次5"℃的低溫,2021年1月也有3個(gè)降溫過(guò)程,最低溫度出現(xiàn)在1月2日,為2.5"℃,田間調(diào)查結(jié)果顯示,熱試11-107平均寒害級(jí)別為0.33,對(duì)照93-114無(wú)寒害發(fā)生。

      3""討論

      橡膠樹(shù)是典型的熱帶作物,在以產(chǎn)量為橡膠樹(shù)選育種主要目標(biāo)下,通過(guò)優(yōu)良親本雜交-初級(jí)比較試驗(yàn)-品種比較試驗(yàn)-品種區(qū)域試驗(yàn)的常規(guī)育種程序,馬來(lái)西亞、印度尼西亞、斯里蘭卡等傳統(tǒng)植膠國(guó)選育和推廣的橡膠樹(shù)新品種,推動(dòng)了世界橡膠樹(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。而我國(guó)植膠區(qū)地處熱帶北緣,光熱條件不足,嚴(yán)重制約著橡膠樹(shù)的生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)膠[2]。因此,我國(guó)橡膠樹(shù)品種選育要兼顧產(chǎn)量和抗性,尤其是抗寒特性,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究,創(chuàng)新了抗寒前哨試驗(yàn)、室內(nèi)模擬鑒定等我國(guó)特有的橡膠樹(shù)耐寒早期鑒定技術(shù),篩選創(chuàng)制了GTI、天任31-45、湛試327-13等抗寒高產(chǎn)種質(zhì)和新品種[22]。本研究中,通過(guò)對(duì)引進(jìn)品種熱試11-107在比較試驗(yàn)階段的多年綜合鑒定和耐寒性評(píng)價(jià),其產(chǎn)量及生長(zhǎng)性狀與資料數(shù)據(jù)相當(dāng),同時(shí)具一定的抗寒能力,在我國(guó)表現(xiàn)較好的適應(yīng)性。

      研究表明,樹(shù)干樹(shù)皮中的乳管數(shù)量與天然橡膠產(chǎn)量呈正相關(guān)[23-25],采用石蠟切片法觀(guān)察統(tǒng)計(jì)樹(shù)皮結(jié)構(gòu)和乳管列數(shù),是從發(fā)育的角度分析品種間產(chǎn)量差異最直接有效的方法。另一方面,膠乳生理指標(biāo)可解析橡膠樹(shù)的產(chǎn)排膠特性及潛力,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果表明,蔗糖、硫醇及無(wú)機(jī)磷含量為主要指標(biāo)。其中,蔗糖是天然橡膠生物合成的原料,硫醇可以提高膠乳再生能力,優(yōu)良品種具有乳管列數(shù)多,排膠速度快、堵塞指數(shù)低、干膠含量高、硫醇含量和蔗糖含量高等特性。本研究中,熱試11-107原生皮厚度適中,10齡樹(shù)樹(shù)皮中乳管列數(shù)多、石細(xì)胞數(shù)量少,有較好的產(chǎn)膠基礎(chǔ)。在膠乳生理指標(biāo)診斷方面,其排膠初速度大,堵塞指數(shù)低,硫醇含量高,表現(xiàn)出較好的產(chǎn)排膠特性。

      膠乳中除橡膠烴和水以外的非膠物質(zhì)對(duì)橡膠性能有明顯影響,與品種、季節(jié)、氣候、土壤、割膠制度等有密切關(guān)系。研究表明,分子量大小及分布、氮含量及拉伸強(qiáng)度等指標(biāo)在不同品種間存在明顯差異,進(jìn)而影響到加工性能[26-29]。對(duì)品種天然橡膠質(zhì)量的檢測(cè)評(píng)價(jià),能更利于橡膠制品的選材,進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。本研究中,熱試11-107的天然橡膠重均分子量超過(guò)200萬(wàn)Da,硫化膠的拉伸強(qiáng)度大,表現(xiàn)出較好的物理機(jī)械性能,希望在其擴(kuò)大種植后,通過(guò)進(jìn)一步的試驗(yàn)深入研究其天然橡膠質(zhì)量,為針對(duì)性的加工利用提供指導(dǎo)。

      本研究對(duì)象為國(guó)外引進(jìn)優(yōu)良品種,按照我國(guó)育種程序,對(duì)其開(kāi)展比較試驗(yàn)研究,通過(guò)多年的綜合鑒定評(píng)價(jià),其在莖圍生長(zhǎng)、干膠產(chǎn)量、抗寒性和天然橡膠品質(zhì)等重要特性方面均有較好表現(xiàn)。本研究具體實(shí)施地位于海南省儋州市,在植膠環(huán)境上屬Ⅰ類(lèi)區(qū),受臺(tái)風(fēng)和低溫影響均相對(duì)較小。適宜該區(qū)域的品種可在海南和云南Ⅰ類(lèi)地區(qū)擴(kuò)大試種和推廣,對(duì)豐富種植品種和降低單一品種風(fēng)險(xiǎn)上具有重要意義。

      參考文獻(xiàn)

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