中齡PR107和熱研7-33-97橡膠樹“6天1刀”割制的刺激技術(shù)及適應(yīng)性研究初報

仇鍵 校現(xiàn)周 高宏華 楊文鳳 魏芳 吳明 羅世巧

摘? 要：本研究以中齡PR107和熱研7-33-97橡膠樹為研究對象，設(shè)割膠前1、2、3、4、5 d涂施乙烯利的5個刺激時間處理，比較不同處理的膠乳產(chǎn)量;以d4（4天1刀）割制為對照，中齡PR107和熱研7-33-97分別設(shè)6個刺激強度的d6（6天1刀）割制處理，包括4個乙烯利濃度以及最高濃度下的3個涂藥周期，比較分析不同處理的產(chǎn)量、膠乳生理及死皮病發(fā)生情況。結(jié)果表明：周期最后1刀的第2天或周期第1刀的前2～3 d進行涂施乙烯，刺激效果良好，可獲得較好的膠乳產(chǎn)量。中齡PR107進行d6割膠的產(chǎn)膠潛力很難通過適度刺激挖掘出來，采用4%乙烯利，2～3刀周期涂藥的刺激策略可獲得相對較好的產(chǎn)量效應(yīng)及生理效應(yīng)。熱研7-33-97對d6割制適應(yīng)性較好，采用2～3刀周期涂施2.0%～2.5%乙烯利的低刺激強度技術(shù)措施，可獲得了良好的產(chǎn)量，且膠乳生理參數(shù)反應(yīng)良好。此外，d6割制的高產(chǎn)期單株刀次產(chǎn)占全年產(chǎn)量的3.0%～4.8%之間，確保高產(chǎn)期的割膠刀數(shù)是保證d6割制產(chǎn)量的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：橡膠樹;品系PR107;熱研7-33-97;“6天1刀”割制;刺激技術(shù)

中圖分類號：S794.1? ? ? 文獻標識碼：A

Stimulation Technology and Adaptability of d6 Tapping System for Mid-aged Hevea Clone PR107 and Reyan 7-33-97

QIU Jian， XIAO Xianzhou， GAO Honghua， YANG Wenfeng， WEI Fang， WU Ming， LUO Shiqiao*

Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Rubber Tree， Ministry of Agriculture and Rural Affairs / State Key Laboratory Incubation Base for Cultivation & Physiology of Tropical Crops / Rubber Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract： Taking middle-aged PR107 and Reyan 7-33-97 as the research objects， treatment with five stimulation time （1， 2， 3， 4， 5 d before tapping） was set up， and the effects on the latex yield under the d6 tapping system were compared. The d4 tapping system was used as the control， and six treatment of the d6 tapping system with different stimulation intensity （including four concentrations of ethephon and three simulation frequencies under the highest concentration） was set up on the middle-aged PR107 and Reyan 7-33-97. The yield， latex physiology and the occurrence of TPD were analyzed. The optimal latex yield was obtained when ethephon was applied on the 2nd day after the last tapping or the 2nd to 3rd day of the first tapping in one stimulation cycle. The rubber-producing potential of the d6 tapping for middle-aged PR107 was difficult to be exploited through moderate stimulation. The stimulation strategy of 4% ethephon combined with 2 or 3 tapping intervals of stimulation frequency was able to obtain relatively good yield and physiological effects. While the d6 tapping system was practical in Reyan 7-33-97， the low stimulation intensity of 2.0%2.5% ethephon combined with 2 or 3 tapping intervals of stimulation frequency could achieve a high yield， and maintain a good physiological response of laticifer. Annual variation of dry rubber yield （kilogram per tree per tapping， kg/t/t） showed that the d6 tapping system had an obvious high-yielding period （after Oct.） and the mean dry rubber yield （kg/t/t） in high-yielding months accounted for 3.0% to 4.8% of the annual production. Therefore， to ensure the tapping number in high yield period is key for a stable yield of the d6 tapping system.

Keywords： Hevea brasiliensis; clone PR107; Reyan 7-33-97; d6 tapping system; stimulation technology

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.03.008

巴西橡膠樹（Hevea brasiliensis，以下簡稱橡膠樹）為大戟科橡膠樹屬的落葉喬木，是重要的熱帶經(jīng)濟林樹種，其在我國的種植面積約116.67萬hm2，主要分布于海南、云南、廣東等熱區(qū)[1]。與其他作物不同，橡膠樹采用連續(xù)且有節(jié)律的割膠來收獲膠乳，割膠勞動力投入占天然橡膠生產(chǎn)60%～70%以上，割膠效率高低直接關(guān)系到橡膠樹種植業(yè)的整體效益[2]。基于乙烯利刺激的低頻采膠是國內(nèi)外橡膠樹高效采膠的主流技術(shù)，我國現(xiàn)行技術(shù)主要為d4（4天1刀）割制。近年來，橡膠價格持續(xù)低迷，割膠勞動力成本不斷提高，現(xiàn)行d4割膠效益低，已無法維持產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，研發(fā)更低頻的高效割膠技術(shù)已迫在眉睫。d6（6天1刀）割制是一種超低頻割膠技術(shù)，在不增加膠工每天割膠強度的基礎(chǔ)上，膠工承載割株較d4增加50%左右，可大幅提高采膠效率，節(jié)省割膠用工，是解決當前產(chǎn)業(yè)困境的有效途徑[3]。近期，國內(nèi)外均報道了超低頻割制的產(chǎn)性試驗情況，并取得了一些試驗結(jié)果和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，認為超低頻割制降低了單位面積產(chǎn)量，但人均產(chǎn)量顯著提高，綜合經(jīng)濟效益較好，同時發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)量效應(yīng)與品系生理特性關(guān)系密切[4-6]?？傮w看，國內(nèi)外關(guān)于橡膠樹超低頻割膠技術(shù)的研究主要集中在生產(chǎn)性對比試驗，研究缺乏系統(tǒng)性，還未形成完善的技術(shù)方案，尤其是刺激技術(shù)方面。

橡膠樹PR107為初生代無性系，是一個產(chǎn)膠潛力較大且耐刺激割膠的優(yōu)良品種，采用適宜的刺激割膠制度可以起到明顯的增產(chǎn)效果，因而在生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用，但其早期產(chǎn)量低，抗寒能力較差[7]。以PR107為父本，我國自主培育了速生高產(chǎn)品系熱研7-33-97，全國累積推廣面積超16.67萬hm2，成為我國更新膠園的主栽新品種。與PR107不同，該品種排膠順暢、早熟但刺激易疲勞[8]。鑒于產(chǎn)膠特性的明顯差異，兩者作為代表性品系，是橡膠樹品種差異化割制研究的優(yōu)良材料。本研究以中齡PR107和熱研7-33-97為對象，比較不同刺激時間和強度下d6割制的產(chǎn)量效應(yīng)及生理效應(yīng)，確定中齡PR107和熱研7-33-97進行“d6”割膠的刺激策略，為品系特異性的超低頻采膠措施制定提供理論和實踐依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試材料為中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院試驗場11隊2000年定植，2008年開割的PR107和熱研7-33-97橡膠樹，割齡均為11 a。膠樹在實驗前分別采用3刀周期涂施2.5%和1.5%乙烯利的d4割制。

1.2? 方法

1.2.1? 田間試驗設(shè)計? 刺激時間（割膠-涂藥間隔）篩選：分別在PR107和熱研7-33-97膠園林段，各選取50棵健康的膠樹，按照S/2 d4（不刺激）割膠5刀，并測定每刀次的單株膠乳產(chǎn)量，作為試前基數(shù)。將膠樹分為5組，每組10棵膠樹，熱研7-33-97按S/2 d6 2.0% ET（12 d）割制（即1/2樹圍、每6天割1刀，每2刀涂施1次2%乙烯利）、PR107按S/2 d6 3.0% ET（12 d）割制（即1/2樹圍、每6天割1刀，每2刀涂施1次3%乙烯利）割膠26刀。各組涂藥時間分別為割膠前第1天、第2天、第3天、第4天以及第5天的9：00。測定每刀次的單株膠乳產(chǎn)量。刺激濃度及周期篩選：試前所有參試熱研7-33-97和PR107膠園的膠樹均采用S/2 d4割膠5刀，測定單株膠乳產(chǎn)量。依據(jù)累計膠乳產(chǎn)量，采用隨機化完全區(qū)組設(shè)計，將熱研7-33-97和PR107膠園的膠樹分別劃分為7區(qū)組，每個處理3次重復(fù)，共21個小區(qū)，每小區(qū)20株樹。熱研7-33-97和PR107膠園的各區(qū)組按表1中的刺激處理進行割膠，不同處理涂施的乙烯利劑量均為每株次2 g，參照d5割制[9]，涂藥時間均為周期最后1刀的第2天。試驗時間為2018年5月至12月，各處理的實際割膠刀數(shù)和刺激情況見表1，期間記錄小區(qū)每刀次的膠乳產(chǎn)量和干膠含量（dry rubber content， DRC），干膠產(chǎn)量=膠乳產(chǎn)量×DRC;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%。

1.2.2? 膠乳生理參數(shù)測定? 于2018年10月連續(xù)采集3刀的膠乳樣品，收集5～30 min流出的膠乳，將同一小區(qū)膠樹的膠乳混合為1個樣品，冰浴并帶回實驗室進行各項生理參數(shù)。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[10-11]、蒽酮試劑法[12]、鉬酸銨比色法[13]和EDTA滴定法[14]進行測定。DRC采用稱重法測定。

1.2.3? 橡膠樹的死皮?。╰apping panel dryness， TPD）調(diào)查? 實驗開始前（6月5日）和停割前（12月5日）進行2次死皮調(diào)查。死皮病調(diào)查隨膠工割膠逐株對18個區(qū)組觀察測量，利用死皮病分級標準確定各株膠樹的死皮級別，并加以記錄、拍照和標記。死皮病發(fā)病率=（發(fā)病株數(shù)/調(diào)查株數(shù)）100%;四五級死皮病發(fā)病率（4級死皮發(fā)病株數(shù)+5級死皮發(fā)病株數(shù)）/調(diào)查株數(shù)100%;死皮指數(shù)=[Σ（各級值該級別株數(shù)）/（最高病級值調(diào)查總株數(shù)）] 100%。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。刺激時間篩選試驗采用協(xié)方差分析對不同組間膠乳產(chǎn)量調(diào)整后均值進行比較。乙烯利濃度和涂施周期篩選試驗采用One-way ANOVA中的LSD方法對組間干膠產(chǎn)量協(xié)方差分析進行多重比較，采用Pearson進行相關(guān)性分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 刺激后不同間隔時間割膠對膠乳產(chǎn)量的影響

乙烯利涂藥時間是橡膠樹刺激割膠的一項重要技術(shù)內(nèi)容。d5割制要求每周期最后1刀的第2天涂施乙烯利[9]，此時割面組織濕潤，易于藥物吸收，但未進行驗證。d6割制的2次割膠間隔進一步延長，為篩選d6割制最適的涂藥時間，本研究對不同涂藥時間的刺激效果進行了比較。結(jié)果顯示：2個橡膠樹品種在S/2 d6 ET 12d割膠體系下，采用不同時間涂藥所獲得的2割次的膠乳總產(chǎn)量均存在差異（圖1）。橡膠樹PR107的不同處理中，割膠前5 d和2 d刺激的膠乳產(chǎn)量均顯著高于其他處理。橡膠樹熱研7-33-97的不同處理中，割膠前5 d和3 d刺激的膠乳產(chǎn)量顯著高于前1 d和4 d刺激處理。

2.2? 不同刺激濃度和涂施頻率處理對產(chǎn)量的影響

2個品種中均存在不同刺激強度（包括不同刺激濃度和涂施頻率）處理的產(chǎn)量差異（表2）。橡膠樹PR107采用d6割膠獲得的試后干膠產(chǎn)量均低于其對照（以下簡寫CK1）產(chǎn)量，凈增產(chǎn)率為負值，表現(xiàn)出減產(chǎn)效應(yīng)。熱研7-33-97中處理R1、R5和R6的試后干膠產(chǎn)量與其對照（以下簡寫CK2）相當，而處理R2、R3和R4均高于CK2，各處理的凈增產(chǎn)率為正值，表現(xiàn)出增產(chǎn)效應(yīng)。由于d6割制的割膠刀次較相應(yīng)的對照減少15刀，除P1的其他d6割制處理的單株刀次產(chǎn)均高于CK1，處理P5中達到顯著水平。熱研7-33-97采用d6割制的各處理單株刀次產(chǎn)均顯著高于CK2，增幅在49.1%～64.4%之間。2個品種d6割制處理的累計DRC均明顯高于相應(yīng)的對照，提升幅度分別在6.6%～9.4%（PR107）和5.9%～7.1%（熱研7-33-97）之間。

在d6割制2刀涂藥周期下，比較不同乙烯利濃度處理的產(chǎn)量和累計DRC。結(jié)果顯示橡膠樹PR107的d6割制處理中，試后干膠產(chǎn)量和單株刀次產(chǎn)與乙烯利濃度呈正相關(guān)（r=0.988），而累計干膠含量與其呈負相關(guān)（r=?0.830），其中處理P5（4 % ET 12d）的試后干膠產(chǎn)量和單株刀次產(chǎn)均顯著高于處理P1（2.5 % ET 12d），累計干膠含量則顯著低于處理P1。熱研7-33-97的d6割制處理中，試后產(chǎn)量和單株刀次產(chǎn)在1.5%～2.5%乙烯利刺激范圍內(nèi)與其濃度呈正相關(guān)（r=0.892），但處理R5（3% ET 12d）的干膠產(chǎn)量和單株刀次產(chǎn)反而低于R3（2.5% ET 12d）乙烯利刺激。各處理的累計DRC隨乙烯濃度升高呈下降趨勢，但相關(guān)性不顯著。為了解刺激頻率對產(chǎn)量的影響，進一步比較不同刺激頻率處理的產(chǎn)量和累計DRC。結(jié)果顯示，隨刺激頻率的升高，2個品種中各處理的試后干膠產(chǎn)量和單株刀次產(chǎn)均呈增加趨勢，累計DRC呈下降趨勢，但處理P4在高強度刺激（高乙烯利濃度和高刺激頻率）下，試后產(chǎn)量和刀次產(chǎn)較P5顯著下降。

2.3? 不同刺激強度對膠乳生理的影響

比較2個品種膠樹采用不同刺激強度d6割膠的膠乳硫醇、蔗糖、無機磷、鎂離子含量等膠乳生理參數(shù)發(fā)現(xiàn)（表3），橡膠樹PR107采用2.5%～3.5%乙烯利刺激處理（P1～P3）的膠乳硫醇含量顯著高于相應(yīng)的CK1，而采用4%乙烯利刺激處理（P4～P6）的硫醇含量與CK1無明顯差異。熱研7-33-97采用d6割制的各處理（R1～R6）的膠乳硫醇含量低于CK2，但無明顯差異。膠乳蔗糖含量方面，PR107的膠乳蔗糖含量明顯高于熱研7-33-97，與此前品種間膠乳生理比較研究結(jié)果一致[8]。橡膠樹PR107中，除高強度刺激（P4）的膠乳蔗糖含量顯著高于CK1，其他處理的膠乳蔗糖含量均低于CK1，且隨刺激強度增加呈下降趨勢。熱研7-33-97在不同刺激強度下的膠乳蔗糖變化趨勢與橡膠樹PR107類似，但高強度刺激處理R4的膠乳蔗糖含量較低，且顯著低于低強度刺激處理R1。膠乳無機磷含量方面，除R4外，2個品種的各處理膠乳無機磷含量均低于相應(yīng)的對照，膠乳無機磷含量隨刺激強度而升高，高強度刺激處理（P4和R4）的膠乳無機磷含量均顯著高于低強度刺激處理（P1和R1）。膠乳鎂離子含量方面，橡膠樹PR107中P4～P6（4% ET）的鎂離子含量低于其他處理和CK1，其中處理P4顯著低于CK1，而熱研7-33-97中各處理和CK2的膠乳鎂離子含量變化無明顯規(guī)律?？傮w看，PR107和熱研7-33-97的d6割膠處理大多膠乳蔗糖和無機磷含量偏低，表明膠樹采用d6割膠的膠乳代謝較低。而采用高濃度高頻率刺激后，膠乳蔗糖和無機磷含量明顯升高，可見膠乳代謝能被強刺激激活。

2.4? 不同刺激強度對膠樹死皮病發(fā)生的影響

對各處理的膠樹死皮率進行監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)（表4），2個品種各處理和相應(yīng)的對照均有不同程度的乳管內(nèi)縮和死皮病的發(fā)生。對照（CK1、CK2）和高強度刺激處理（P3～P6和 R4～R5）的新增死皮率較高，均超過了10%，其中處理P3～P5和R4發(fā)生了嚴重的四五級死皮病，處理P6和R5雖未發(fā)生嚴重的四五級死皮，但死皮指數(shù)明顯增加?？傮w來看，d6割制的死皮病發(fā)生率低于d4，表明其對膠樹更安全，但過度刺激后同樣會誘發(fā)嚴重的死皮病發(fā)生，例如P4處理。

2.5? 不同處理的單株刀次產(chǎn)的年周期變化分析

試前（5月）各處理和對照的單株月均刀次產(chǎn)均在0.035 kg左右，但試后（6—12月）刀次產(chǎn)與相應(yīng)對照存在明顯差異（表5）。試后CK1和CK2的單株月均刀次產(chǎn)隨月份增加緩慢升高，分別在0.050～0.070和0.040～0.064 kg之間，占全年產(chǎn)量比值均低于2.5%。在PR107的各處理中，P1～P3（2.5%～3.5% ET 12d）在刺激初期時（6—9月）月均刀次產(chǎn)與CK1相當，后期（10—12月）明顯高于CK1，單株月均刀次產(chǎn)在0.07～0.10 kg之間，占全年產(chǎn)量3.8%～4.7%。高濃度刺激處理P4～P6（4%ET 6～18 d），初期（6—8月）單株月均刀次產(chǎn)即獲得明顯提升，尤其是P4（4% ET 6d），其8月的平均單株刀次產(chǎn)達0.077 kg，為CK1的1.33倍，但后期（9月后）產(chǎn)量持續(xù)下降。處理P5、P6后期單株月均刀次產(chǎn)仍持續(xù)升高，在0.090～0.100 kg左右，在其全年產(chǎn)量4.2%左右。熱研7-33-97中各處理的單株月均刀次產(chǎn)均高于同期CK2。除高強度刺激R4外，其他處理刺激前期（6—8月）的單株月均刀次產(chǎn)在0.070 kg以下，占全年產(chǎn)量3%以下;后期（10月后）產(chǎn)量迅速持續(xù)提升，12月的單株平均刀次產(chǎn)達到最高，在0.120～0.144 kg之間，占全年產(chǎn)量4.2%以上。處理R4（3% ET 6d）的前期刀次產(chǎn)明顯提升，7月的單株平均刀次產(chǎn)達0.084 kg，為CK2的2.33倍，但后期增產(chǎn)不明顯，低于處理R2、R3（2%～ 2.5%ET 12d）。總體看，d4割制的單株月均刀次產(chǎn)較穩(wěn)定，d6割制存在明顯的高產(chǎn)期（10—12月），高產(chǎn)期的單株刀次產(chǎn)是早期（6月）的3～4倍，占全年產(chǎn)量的3%～4.8%之間。