吳春太,馬征宇,劉漢文,李維國,曾日中*
(1.中國熱帶農業(yè)科學院 橡膠研究所/國家橡膠樹育種中心/農業(yè)部橡膠樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室,海南 儋州 571737;2.海南天然橡膠產業(yè)集團陽江分公司,海南 瓊中 572900)
巴西橡膠樹(Hevea brasiliensis)原產巴西亞馬遜河流域馬拉岳西部地區(qū)[1],其適應性強,生長迅速,育苗造林容易,生產的優(yōu)質林產品橡膠可作上萬種工業(yè)制品的原料,副產品木材利用價值也高,因而被引種到世界熱帶及部分亞熱帶地區(qū)廣泛種植。海南地區(qū)栽培橡膠樹歷史悠久,自1906年開始在瓊海市瓊安膠園試種,面積增大,產量較高。目前除云南外,海南已成為中國栽培橡膠樹最多的省份,據(jù)農業(yè)部南亞辦統(tǒng)計,截至2013年底,海南栽培面積已達54.02×104hm2,占全國的47.23%;干膠產量達42.08×104t,占全國的48.66%。其中有一半左右的膠園為PR107品種,該品種于1923年由印度尼西亞國營農業(yè)企業(yè)公司育成,中國于1955年由馬來西亞引進,已有研究[2-3]表明,該品種在海南、廣東生長表現(xiàn)良好,干膠含量高,產量高而穩(wěn),抗風力強和耐刺激,但熟性晚,產量需通過乙烯利刺激或深割挖潛實現(xiàn)高產。1990年,該品種參加全國橡膠樹優(yōu)良品種匯評,晉升為大規(guī)模推廣級品種[4]。自引種成功以來,倍受植膠者的重視,目前已成為海南、廣東獲得橡膠樹大面積增產的重要品種之一[5]。
橡膠采收年限又稱為割齡,是指開割樹樹齡減去非生產期后的年限,出于生產便捷性考慮,種植業(yè)主人為將割齡劃分為低、中、高3個階段,由于投產后天然橡膠產量相繼進入初產、盛產、減產期,因此不同割齡與橡膠樹單株膠產量和單位面積膠產量關系密切[6-10]。國內關于PR107產膠量的研究,主要集中在對其同年開割的成齡幼樹產膠量的季節(jié)變化、割制及季節(jié)變化、和不同割齡與單株產量關系研究[11-12],但對于橡膠樹全年及不同采收月份、不同割齡的產膠量的研究未見報道。本試驗對不同割齡橡膠樹采收期不同月份產量及綜合生產能力進行了研究,并對株產干膠量與公頃產干膠量以及二者與割齡之間的相關性進行了探討,旨在為海南地區(qū)橡膠樹制定不同月份的天然橡膠生產措施提供依據(jù)。
試驗于2008年在海南省瓊中黎族苗族自治縣大豐農場進行,試驗材料選用不同種植年份的幼、中、老齡橡膠樹 PR107,涵蓋 20 個種植年份,分別是 1963、1966、1967、1968、1969、1970、1971、1975、1976、1977、1978、1979、1980、1981、1983、1988、1990、1991、1996、1999 年。行株距 7 m×3 m,種植密度為476株/hm2,種植8年后開割,各個割齡的崗位割株數(shù)為527~749株,平均株數(shù)639.60株,樹位面積1.32~5.65 hm2,平均面積3.39 hm2,每種割齡設置3次重復,田間管理同常規(guī)膠園。采用復方乙烯利刺激的半樹圍4 d一刀(S/2 d/4+ET+0.5%CRM)割制,以有效割株統(tǒng)收統(tǒng)測的方式對樹位進行產量測定,每個樹位采割的膠乳送膠房測產,先稱膠乳鮮質量,然后利用DH925A型微波膠乳測試儀(北京大華無線電儀器廠)測定干膠含量,并根據(jù)常用干膠含量對照表計算干膠質量,同一樹位所有測次膠乳干含采用干含杯于膠桶內取混樣。同時統(tǒng)計當次有效割株數(shù),并記錄全年割膠刀數(shù),各月份分別按有效割株數(shù)和樹位面積計算單株月產量和單位面積月產量,停產后累計單株、單位面積年產量。
利用連續(xù)測產結果分別計算出5—12月份各月總產干膠量,然后除以有效割株數(shù)和樹位總面積,從而分別得到月株產干膠量和月公頃產干膠量值,累計年株產干膠量和年公頃產干膠量。并利用SAS8.0對原始數(shù)據(jù)進行多重比較和簡單相關分析。
對不同月份的PR107株產干膠量的數(shù)據(jù)分析表明,20種割齡不同月份間的產量存在顯著差異,11、7、6、8月份的株產干膠量極顯著高于12、5月份的量;11月份的株產干膠量顯著高于9、10月份的量;其它月份間差異不顯著,各月份株產干膠量水平高低依次為:11、7、6、8、9、10、12、5月份。從表1可以看出,同一割齡不同月份株產干膠量存在一定變化,變化幅度在1.73~8.84倍,其中,變化最大的是1 a,其月株產干膠最高產量為其最低值43.81 g的8.84倍,變化最小的是32 a,但其月株產干膠最高與最低產量卻相差410.30 g。這些說明低、中、高割齡的月株產干膠量受月份影響較敏感,并造成不同階段割齡月株產干膠量的均值隨月份變化而出現(xiàn)較大波動。
不同割齡間的產量差異明顯,同一月份株產干膠量均以37 a最高,除9月份外,均以1 a最低,其中37 a的5~9、11各月份株產干膠量均極顯著高于1~34 a,10月份株產干膠量極顯著高于1、4、9、10、12、17、19、21、22、25、33 a,顯著高于 20、23、24、29、30、31、32、34 a,12 月份株產干膠量極顯著高于 1、4、17 a,顯著高于 9、10、19、21、22 a;全年月均株產干膠量最高的割齡是 37 a,為 1334.39 g,最低的是 1 a,為 210.89 g,兩者差異極顯著(P<0.01);年株產干膠量最高的割齡是 37 a,為 10.68 kg,最低的是 1 a,為1.69 kg,兩者差異極顯著(P<0.01),全年月均株產干膠量和年株產干膠量數(shù)值的變異系數(shù)分別為37.71%、37.86%,說明不同割齡間的全年月均株產干膠量和年株產干膠量也存在著較大的差異。
表1 不同采收年限和月份PR107株產干膠量的變化Tab.1 Variations in dry rubber production per tree of PR107 from different harvest years and months
對不同月份的PR107公頃產干膠量的數(shù)據(jù)分析表明,20種割齡不同月份間的產量存在顯著差異,11月份的公頃產干膠量極顯著高于9、10、12、5月份的量,顯著高于8月份的量;7、6、8月份的公頃產干膠量極顯著高于12、5月份的量;7月份的公頃產干膠量顯著高于10月份的量;9、10月份的公頃產干膠量極顯著高于5月份的量,顯著高于12月份的量;其它月份間差異不顯著,各月份公頃產干膠量水平高低依次為:11、7、6、8、9、10、12、5月份。從表2可以看出,同一割齡不同月份公頃產干膠量存在一定變化,變化幅度在1.73~8.84,其中,變化最大的是1 a,其月公頃產干膠最高產量為其最低值20.91 kg的8.84倍,變化最小的是32 a,其月公頃產干膠最高與最低產量還相差50.58 kg。這些說明低、中、高割齡的月公頃產干膠量受月份影響較敏感,并造成不同階段割齡月公頃產干膠量的均值隨月份變化而出現(xiàn)較大波動。
除6、9、11月份外,不同割齡間的同一月份公頃產干膠量差異明顯,8、10、12月份均以34 a最高,8、10月份分別以31、4 a最低,5、7、12月份均以1 a最低;5月份株產干膠量12 a最高,顯著高于1、31 a;7月份株產干膠量17 a最高,極顯著高于1 a;8月份34 a的株產干膠量顯著高于4、10、31 a;10月份34 a的株產干膠量顯著高于4、10、23、30、31、32 a;12月份34 a的株產干膠量極顯著高于1 a,顯著高于4、10、17、23、29、30、31、32、33、37 a;全年月均公頃產干膠量最高的割齡是 34 a,為 188.10 kg,最低的是31 a,為 82.76 kg,兩者差異極顯著(P<0.01);年公頃產干膠量最高的割齡是 34 a,為1 504.79 kg,最低的是31 a,為662.12 kg,但兩者差異不顯著(P>0.05),全年月均公頃產干膠量和年公頃產干膠量數(shù)值的變異系數(shù)分別為23.99%、23.65%,說明不同割齡間的全年月均公頃產干膠量和年公頃產干膠量也存在著較大的差異。
表2 不同采收年限和月份PR107公頃產干膠量的變化Tab.2 Variations in dry rubber yield per hectare of PR107 from different harvest years and months
把20個割齡的PR107在2008年5—12月份8個月中月公頃產干膠量與月株產干膠量綜合一起進行相關分析,研究表明,月株產干膠量與月公頃產干膠量具有極顯著的正相關(P<0.01),相關系數(shù)為0.342。而所有割齡的年株產干膠量與年公頃產干膠量負相關,但未達顯著性水平,主要原因是除割齡和單株膠產量外,單位面積產膠量還受多種因素影響。
PR107無性系割齡與月株產干膠量和年株產干膠量間的相關性研究結果表明,同一無性系不同割齡與年株產干膠量呈極顯著正相關(P<0.01),相關系數(shù)為0.991,這說明PR107是一個晚熟品種,其高產期來臨較晚;但與11月份的株產干膠量呈極顯著負相關(P<0.01),相關系數(shù)為-0.328;與9、12月份的株產干膠量均呈顯著負相關(P<0.05),相關系數(shù)分別為-0.263、-0.254;與 5~8、10月份的株產干膠量呈負相關,而與全年月均株產干膠量正相關,但均未達顯著性水平。
PR107無性系割齡與月公頃產干膠量和年公頃產干膠量間的相關性研究結果表明,同一無性系不同割齡與年公頃產干膠量呈顯著負相關(P<0.05),相關系數(shù)為-0.293;與10月份的公頃產干膠量呈極顯著正相關(P<0.01),相關系數(shù)為0.661;與 9、12月份的公頃產干膠量分別呈極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)負相關,相關系數(shù)依次為-0.316、-0.271;但與 5~8、11 月份和全年月均公頃產干膠量的負相關性均不顯著。
抗風高產品種是巴西橡膠的主要品種類型,目前我國已報道的自育大、中、小規(guī)模推廣級抗風高產品種僅5個,其中3個均為無性系PR107的子代品種,它們分別是大推級文昌217、文昌11,小推級徐研141-2[13]??癸L高產PR107,因其綜合性狀優(yōu)良,遺傳基礎豐富,以它為親本衍生出大量主栽品種,是我國優(yōu)異的橡膠樹骨干親本之一。早在1982年吳云通等[2]完成了PR107無性系的系統(tǒng)鑒定,八一、紅華農場和原熱作研究院區(qū)域適應性試驗結果表明,PR107前5割年平均每公頃產干膠量為872.70 kg,第6~10割年平均每公頃產干膠量為1 515.45 kg,2000年黃華孫等[13]對位于中國熱帶農業(yè)科學院試驗場的高比區(qū)產量分析表明,PR107第1~9割年平均株產干膠量為2.21 kg,每公頃產干膠量為870.11 kg,第9割年平均株產干膠量為3.10 kg,每公頃產干膠量為1 186.27 kg,而本試驗測定的年株產干膠量為5.00 kg,年公頃產干膠量為1 038.41 kg,同比上述結果,本研究的年株產干膠量存在明顯優(yōu)勢,而年公頃產干膠量則不明顯,一方面可能與本試驗選用的割齡偏高有關,20 a以上割齡所占比例高達60%,另一方面可能與不同生產年份、不同地區(qū)的氣候條件有關,尤其是生育期遭受臺風的頻率和等級不同也是重要的原因。
一般認為,適宜的光照條件、涼爽天氣、較高的濕度、微風以及第一蓬葉生長良好有利于膠乳的生成[14]。巴西橡膠在海南地區(qū)一年采割8~9個月,主要分布在4-12月份,由于采割期不同,生長和產膠過程中溫度、濕度、光照、風速有很大差異。來自于同一試驗地的同一割齡膠樹,在不同采割期干膠量的變化主要來源于氣候和物候差異。本研究表明,20種割齡不同月份間的株產干膠量和公頃產干膠量均存在顯著差異,且單株、單位面積月產干膠量的變化表現(xiàn)出一致的趨勢,即11、7、6、8、9、10、12、5月份依次遞減。而且20個參試材料的年株產干膠量有明顯差異,其中37 a為年株產干膠量較高的割齡,1、4 a的年株產干膠量較低,試驗進一步證實PR107的晚熟特性;但年公頃產干膠的量并無明顯差異,可能原因是此品種抗風力強,耐刺激,致使部分膠林存樹率高,可割率高,隨著割齡的增加,仍擁有一定數(shù)量的有效群體。
相關分析表明,不同割齡PR107的月株產干膠量與月公頃產干膠量有極顯著的線性相關(P<0.01);而不同割齡的年株產干膠量與年公頃產干膠量無顯著相關(P>0.05),但相關系數(shù)為-0.012,似乎年株產干膠量越高,則年公頃產干膠量會越低。通過通徑分析后,發(fā)現(xiàn)年株產干膠量對年公頃產干膠量的直接通徑作用為正,直接通徑系數(shù)(1.309 1**)達極顯著水平。試驗中年株產干膠量與年公頃產干膠量之所以出現(xiàn)負相關,主要因為增加年株產干膠量是以降低每公頃有效割株數(shù)和年割膠刀數(shù)為代價,而且,年株產干膠量通過每公頃有效割株數(shù)對年公頃產干膠量有較大的負間接作用,間接通徑系數(shù)達-1.420 3,從而掩蓋了年株產干膠量對年公頃產干膠量的正效應。
橡膠樹自身遺傳物質組成、結構和功能不是單株、單位面積產膠量的差異形成的唯一決定因素,其還受砧木基因型、季節(jié)、葉蓬物候、溫度、相對濕度、風速、光照強度、日照長短、土壤類型及采膠方式影響。此外,植株割齡的高低對單株膠產量和膠樹的面積單產也有一定的影響。在本試驗中,中高割齡獲得了最高的單位面積年產干膠量,為巴西橡膠的最適生產期;而低割齡的單位面積年產干膠量主要是受到了個體生長發(fā)育的制約,與該品種的熟期相對較晚有著直接的關系;高割齡雖然獲得了最高的單株年產干膠量,但由于該割齡的有效群體結構不合理,單位面積有效割株數(shù)相對較少,因此單位面積年產干膠量優(yōu)勢并不明顯[8]。由此可見,橡膠樹要獲得高產,必須兼顧好健康個體和有效群體兩方面的協(xié)調發(fā)展。
致謝:海南天然橡膠產業(yè)集團陽江分公司大豐管理區(qū)駱明華、譚振強、覃冬梅提供品種基本信息及相關生產資料,特此感謝!
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