茶樹(shù)油處理割線對(duì)天然橡膠產(chǎn)量及膠乳生理的影響

朱德明， 王 進(jìn)， 孔令學(xué)， 佘風(fēng)華， 安 鋒，， 林位夫

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 橡膠研究所，海南 儋州 571737；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東 湛江 524001；3.澳大利亞迪肯大學(xué) 技術(shù)與研究創(chuàng)新研究所，維多利亞州 吉朗 3125）

天然橡膠由于具有很強(qiáng)的彈性、良好的絕緣性、堅(jiān)韌的耐磨性、氣密性（隔氣隔水）和耐曲折的通用性能，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、軍事、航天航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，因而逐漸成為各國(guó)重要的戰(zhàn)略物資和工業(yè)用原料[1]。隨著對(duì)天然橡膠需求的日益增長(zhǎng)，如何進(jìn)一步提高橡膠樹(shù)的產(chǎn)量已成為天然橡膠行業(yè)亟待解決的重大課題，在傳統(tǒng)的技術(shù)與方法基礎(chǔ)上亟待探索新的途徑。茶樹(shù)油是以蒸餾的方式從港木桃金娘科Myrtaceae白千層Melaleuca alternifolia葉中提取的純天然植物精油[2]，原產(chǎn)澳大利亞，無(wú)色至淡黃色液體，其成分復(fù)雜，主要含有 4-萜品醇（terpinen-4-ol）和 1，8-桉油素（1,8-cineole）等[3]， 無(wú)污染、無(wú)腐蝕性、滲透性強(qiáng)，具有特征香氣。茶樹(shù)油是目前人們所知的活性最強(qiáng)的天然抗菌劑，可高效、無(wú)毒、無(wú)刺激地殺死真菌和細(xì)菌[4]，對(duì)植物真菌菌絲生長(zhǎng)的抑制作用顯著，可以用來(lái)開(kāi)發(fā)農(nóng)用地殺菌劑[5]。乳化茶樹(shù)油可在不同程度上對(duì)香蕉起到保鮮作用，且濃度越大效果越好[6]。茶樹(shù)油可顯著抑制芭蕉炭疽菌Colletotrichum musae菌絲生長(zhǎng)，且分生孢子內(nèi)部構(gòu)造也發(fā)生了改變，茶樹(shù)油體積分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)對(duì)芭蕉炭疽菌抑制效果最好[7]。關(guān)于茶樹(shù)油對(duì)橡膠樹(shù)Hevea brasiliensis產(chǎn)膠量影響的報(bào)道尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)告，本研究利用茶樹(shù)油有溶解天然橡膠、抗菌消炎及提高免疫力的作用機(jī)制[8]，嘗試用它作為橡膠產(chǎn)量刺激劑，以利于疏通排膠通道，清潔割膠面及恢復(fù)創(chuàng)傷，達(dá)到提高膠乳產(chǎn)量的目的。主要觀察了用茶樹(shù)油割線處理橡膠樹(shù)割線對(duì)橡膠樹(shù)膠乳產(chǎn)量和產(chǎn)膠生理的影響，探討提高橡膠樹(shù)膠乳產(chǎn)量的新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)二隊(duì)一林段內(nèi)選擇品種純正、林相整齊、生長(zhǎng)均一、大小基本一致的橡膠樹(shù)200株。該林段橡膠樹(shù)品種均為熱研7-33-97，開(kāi)割2 a，采用S/2d/3割制且未涂用乙烯利。處理前于2010年6月24日至7月27日首先進(jìn)行10次觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果選出產(chǎn)量、干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)等性狀指標(biāo)基本穩(wěn)定且基本一致的橡膠樹(shù)共30株樹(shù)作為實(shí)驗(yàn)用樹(shù)（5株·處理-1）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)處理及方法 A1（ck）：S/2d/3（不涂乙烯利）。A2：S/2d/3，采用體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利刺激割膠，3刀涂藥1次。A3：S/2d/3，割膠前10～20 h，將噴壺調(diào)為射線狀，沿割面噴涂體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油，處理1次·刀-1。A4：S/2d/3，割膠前10～20 h，將噴壺調(diào)為射線狀，沿割面噴涂80%（茶樹(shù)油與煤油的體積分?jǐn)?shù)）茶樹(shù)油，處理1次·刀-1。A5：S/2d/3，割膠前10～20 h，將噴壺調(diào)為射線狀，沿割面噴涂為40%（茶樹(shù)油與煤油的體積分?jǐn)?shù)）茶樹(shù)油，處理1次·刀-1。A6：S/2d/3，割膠前10～20 h，將噴壺調(diào)為射線狀，沿割面噴涂為20%（茶樹(shù)油與煤油的體積分?jǐn)?shù)）茶樹(shù)油，處理1次·刀-1。按試驗(yàn)要求進(jìn)行處理，然后由同一膠工進(jìn)行割膠；采集每株樣樹(shù)第25滴以后的膠乳共約25 mL作冰鎮(zhèn)保存，帶回實(shí)驗(yàn)室分析，最后得出膠乳產(chǎn)量、干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)和相對(duì)產(chǎn)量以及膠乳的pH值、硫醇、無(wú)機(jī)磷、蔗糖和鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。其中：相對(duì)產(chǎn)量=干膠產(chǎn)量/割線長(zhǎng)度，通過(guò)實(shí)測(cè)每次割膠后的膠乳總質(zhì)量和干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)（烘干法）及割線長(zhǎng)度獲得。膠乳蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定采用簡(jiǎn)化的蒽酮法[9]，無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定使用鉬銻抗比色法[9]，膠乳pH值用pH計(jì)測(cè)定，硫醇（R-SH）的測(cè)定參照J(rèn)acob等的2-硝基苯甲酸（DTNB）法，膠乳中的鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用原子吸收分光光度法測(cè)定。

1.2.2 試驗(yàn)時(shí)間 試驗(yàn)于2010年7月30日至11月10日進(jìn)行。其中：處理A5和處理A6因稀釋劑原因割面出現(xiàn)潰爛，因而于9月3日停止割膠和觀測(cè)，且相關(guān)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)不列入下面統(tǒng)計(jì)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用SAS 9.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量與干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)

干膠產(chǎn)量是膠乳產(chǎn)量與干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乘積，它表示膠樹(shù)排出膠乳的干膠量，干膠產(chǎn)量比產(chǎn)量更能代表橡膠的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。橡膠的相對(duì)產(chǎn)量是干膠產(chǎn)量與割線長(zhǎng)的比值，即1 cm割線的干膠產(chǎn)量，它可以排除樹(shù)干直徑及割線長(zhǎng)度的差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。從表1可以看出：體積分?jǐn)?shù)為80%和100%茶樹(shù)油割線處理增加了干膠產(chǎn)量，其中體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理的干膠產(chǎn)量顯著高于對(duì)照和體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油，與體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理的增產(chǎn)效果持平，無(wú)顯著性差異；體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理的相對(duì)產(chǎn)量較高，體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油割線處理的相對(duì)產(chǎn)量較低，且兩者之間差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），但與對(duì)照和體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理相比未達(dá)到顯著水平；體積分?jǐn)?shù)為80%～100%茶樹(shù)油割線處理的干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)有一定下降，與對(duì)照相比沒(méi)有顯著差異，而且茶樹(shù)油處理和對(duì)照的干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)均極顯著地高于體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理的干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)（P＜0.01）。

表1 不同處理對(duì)干膠產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量和干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table1 Effect of different treatments on dry rubber yield，relative rubber yield and dry rubber content

2.2 蔗糖、硫醇與pH值

表2表明：體積分?jǐn)?shù)為80%～100%茶樹(shù)油割線處理可以提高膠乳中的蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理的膠乳中蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，極顯著高于對(duì)照（P＜0.01）。體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理和體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油割線處理的膠乳蔗糖均高于對(duì)照，但差異未達(dá)顯著水平；茶樹(shù)油割線處理橡膠樹(shù)的膠乳中硫醇極顯著低于體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理和對(duì)照（P＜0.01），體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理橡膠樹(shù)的硫醇極顯著高于對(duì)照（P＜0.01）；不同體積分?jǐn)?shù)茶樹(shù)油和體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯處理對(duì)膠乳的pH值無(wú)明顯作用，它們與對(duì)照均不存在顯著性差異。

表2 不同處理對(duì)膠乳蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、硫醇和pH值的影響Table2 Effect of different treatments on the sucrose content，the thiol content and pH of latex

2.3 無(wú)機(jī)磷、鎂離子與鎂磷比

鎂磷比值即膠乳中鎂離子與無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值。從表3可知：體積分?jǐn)?shù)為80%～100%茶樹(shù)油割線處理均可提高膠乳中無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且極顯著高于對(duì)照（P＜0.01），但與體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理無(wú)顯著差異；體積分?jǐn)?shù)為80%～100%茶樹(shù)油割線處理橡膠樹(shù)的膠乳中鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)都明顯高于對(duì)照，其中體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理和體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油割線處理分別極顯著（P＜0.01）或顯著高于對(duì)照（P＜0.05），但與體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理的膠乳鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著；體積分?jǐn)?shù)為80%～100%茶樹(shù)油割線處理都可以降低膠乳中的鎂磷比值，其中體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油割線處理的膠乳中鎂磷比值顯著低于對(duì)照（P＜0.05），體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理的膠乳的鎂磷比值極顯著低于對(duì)照（P＜0.01）。

表3 不同處理對(duì)膠乳無(wú)機(jī)磷、鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鎂磷比值的影響Table3 Effect of different treatments on the inorganic phosphorus content，the magnesium ion content and the ratio of latex magnesium and phosphorus content

3 結(jié)論與討論

3.1 茶樹(shù)油割線處理可增加橡膠樹(shù)干膠產(chǎn)量

茶樹(shù)油割線處理可增加干膠產(chǎn)量，但只有體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理的干膠產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，且與體積分?jǐn)?shù)為0.5%乙烯利處理的增產(chǎn)效果持平。

3.2 茶樹(shù)油割線處理可引起橡膠樹(shù)產(chǎn)排生理參數(shù)變化

茶樹(shù)油割線處理沒(méi)有引起干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生顯著變化，但可以極顯著提高蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油），顯著增加膠乳無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著或極顯著提高鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著降低鎂磷比值（體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油），極顯著降低硫醇濃度，對(duì)膠乳中pH值沒(méi)有影響。目前未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。

3.3 茶樹(shù)油割線處理的增產(chǎn)機(jī)制可能不同于乙烯利刺激

據(jù)研究：乙烯利刺激增產(chǎn)主要通過(guò)增強(qiáng)某些酶活性，加強(qiáng)糖和水分等物質(zhì)的運(yùn)輸，稀釋膠乳促進(jìn)排膠，提高膠乳中黃色體的穩(wěn)定性，降低樹(shù)皮汁液的絮凝活性和擴(kuò)大排膠影響面。本試驗(yàn)也觀測(cè)到乙烯利處理極顯著降低干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著增加膠乳中硫醇、鎂離子和無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，降低鎂磷比值等現(xiàn)象。而體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理不但沒(méi)有降低干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還可以極顯著提高蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并能顯著增加膠乳無(wú)機(jī)磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著或極顯著提高鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)，顯著降低鎂磷比值（體積分?jǐn)?shù)為80%茶樹(shù)油），其相對(duì)產(chǎn)量也明顯提高。這表明，體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理并不是通過(guò)降低干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)、增大排膠量和延長(zhǎng)排膠時(shí)間來(lái)增加膠乳產(chǎn)量的，它促進(jìn)橡膠樹(shù)干膠產(chǎn)量的增加可能是通過(guò)促使橡膠樹(shù)向膠乳合成的方向發(fā)展實(shí)現(xiàn)的。確切機(jī)制，尚需進(jìn)一步的深入研究。

干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映了膠乳原位生物合成能力的大小，并能表示2割次之間乳管細(xì)胞物質(zhì)補(bǔ)充和膠乳再生水平，它不僅是反映產(chǎn)膠潛力的直接指標(biāo)，而且是2割次之間乳管細(xì)胞物質(zhì)補(bǔ)充率和膠乳再生率的重要參數(shù)[9]。膠乳的干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)和產(chǎn)膠量密切相關(guān)[10]，干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高則2次割膠時(shí)間之間橡膠的合成和再生速率越高。同時(shí)，膠乳的可溶性鎂磷比值與產(chǎn)量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)；蔗糖又是橡膠生物合成的原料[11]，橡膠樹(shù)膠乳蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映出該部位糖的供求關(guān)系，充足的蔗糖供應(yīng)是獲得高產(chǎn)的最主要因子[12]。當(dāng)蔗糖是產(chǎn)膠量的限制因子時(shí)，提高膠乳中的蔗糖水平，將有利于增加產(chǎn)膠量。體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理有可能增加了割面蔗糖供給，提高了一些酶的活性，進(jìn)而提高了橡膠轉(zhuǎn)化合成能力，同時(shí)又降低了鎂磷比值，從而有利于橡膠樹(shù)產(chǎn)排膠，因此，在體積分?jǐn)?shù)為100%茶樹(shù)油割線處理后橡膠樹(shù)干膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)能維持在較高的水平。

巴西橡膠樹(shù)膠乳的硫醇主要由半胱氨酸、甲硫氨酸和谷胱甘肽組成，硫醇與抗壞血酸一起組成膠乳中主要的還原因子。硫醇是乳管代謝中主要酶的活化劑，也是黃色體膜的抗氧化劑和保護(hù)劑。硫醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化指示著膠乳再生能力的變化。硫醇過(guò)低可能會(huì)造成非酶促保護(hù)系統(tǒng)能力的減弱，從而導(dǎo)致死皮的發(fā)生，成為產(chǎn)量低的一種重要限制因素。本試驗(yàn)中觀測(cè)到用茶樹(shù)油作割線處理后，膠乳中的硫醇極顯著降低，這是否不利于橡膠樹(shù)產(chǎn)排膠安全，引發(fā)橡膠樹(shù)死皮，仍有待進(jìn)一步觀測(cè)。另外，在本實(shí)驗(yàn)中因稀釋劑選擇不大合理或其他原因?qū)е翧5和A6處理割面很快發(fā)生潰爛，因此，有必要選擇新的稀釋劑或僅以稀釋劑為對(duì)照對(duì)茶樹(shù)油的噴涂效果進(jìn)行進(jìn)一步研究。

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