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,海南 儋州 571737;2.國家橡膠樹育種中心,海南 儋州 571737;3.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;4.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(Hevea brasiliensis)是海南省主要農作物之一[1],也是海南農墾種植業(yè)的支柱作物和優(yōu)勢作物,在農業(yè)生產發(fā)展中占有重要地位。特別是高產和抗風高產無性系在天然橡膠生產上起著重要作用,如RRIM600、PR107 等[2]。其中PR107 是印度尼西亞國營農業(yè)企業(yè)公司利用普通實生樹群體選育而成的優(yōu)良品種,1955 年引進中國,1990 年經全國橡膠品種審定委員會審定為大規(guī)模推廣品種。該品種具有高產、穩(wěn)產、不易死皮、抗風力強、熟期晚的特點[3-8],適宜在海南各類型和廣東中輕寒的膠作區(qū)種植,在海南島的種植面積僅亞于RRIM600,自引種以來已取得顯著的社會效益和經濟效益。
近年來,隨著栽培技術和管理等方面的完善,我國橡膠樹栽培、割膠面積和產量逐年擴大,2012 年實有種植面積113.06×104hm2,開割面積65.09×104hm2,干膠產量80.22×104t,而且PR107 大部分割齡分布在1~30 年,但橡膠產量還不夠高,其栽培技術措施仍有待于提高。巴西橡膠高產群體結構目前少有研究,迄今未見我國報道PR107 及其它無性系高產群體性狀指標量化研究,但禾本科作物高產群體特征研究發(fā)展十分迅速[9-12],為此,通過對PR107 品種進行大面積林間考察,研究高割齡PR107 在高產栽培條件下的性狀表現,為該品種的高產栽培探索理論依據,提出高產栽培技術措施,讓本品種發(fā)揮更大的效益,對生產具有重要的指導作用。
試驗地位于海南省瓊中黎族苗族自治縣大豐農場,屬微寒偶發(fā)重風區(qū),于2008 年選用2 個種植年份(1977、1979 年)的老齡橡膠樹PR107 為試驗材料,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為552~772 株,平均株數為657.61 株,樹位面積2.11~5.22 hm2,平均面積3.23 hm2,每個地塊號設置3 次重復,田間管理同常規(guī)膠園。通過林間與室內結合在割膠期進行產量測定,采用復方乙烯利刺激的半樹圍4 天一刀(S/2 d/4+3.5%ET+0.5%CRM)割制采膠,以有效割株統(tǒng)收統(tǒng)測的方式對樹位進行測產[13],每個樹位采割的膠乳送膠房測產,先稱膠乳鮮重,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,同一樹位所有測次膠乳干含檢測樣品采用干含杯于膠桶內取混樣,并根據常用干膠含量對照表計算干膠質量,同時統(tǒng)計當次有效割株,且記錄全年割膠刀數,停割后按樹位面積計算單位面積年產量。
對崗位原定株數、現有株數和開割株、在割株進行調查統(tǒng)計,計算出存樹率和在割率。利用樹位每割次干膠計算割次株產干膠量,并利用年割膠刀數計算年株產干膠量,再用樹位面積求出年公頃產干膠量。采用SAS8.0 對原始數據進行方差、相關、多元線性回歸分析,通徑系數和總決定程度由Excel2003計算出,并對直接通徑系數和總決定程度進行統(tǒng)計檢驗。
結合本試區(qū)本年度橡膠生產實際,且把1 200 kg/hm2以上這一年產量水平定為所應用品種的高產群體,900 kg/hm2以下為低產群體,其余產量為中產群體。林間調查分高產、中產、低產3 種類型進行,共23 個地塊(表1)。由表1 的統(tǒng)計資料可知,高、中、低產量地塊分別占試驗地塊的39.13%、26.09%、34.78%。這3 產量水平在21 a 割齡中,平均年均割次株產干膠量67.39 g,年割膠刀數56.48,存樹率72.18%,在割率64.63%,每公頃有效割株數344.02 株,年產量最高為1 979.57 kg/hm2,最低為203.92 kg/hm2,平均年實產1 365.71 kg/hm2。而在23 a 割齡中,平均年均割次株產干膠量92.32 g,年割膠刀數59.16,存樹率60.00%,在割率61.47%,每公頃有效割株數168.41 株,年產量最高為1 442.61 kg/hm2,最低為560.14 kg/hm2,平均年實產908.19 kg/hm2。兩種割齡平均年均割次株產干膠量79.31 g,年割膠刀數57.77,存樹率66.35%,在割率63.12%,每公頃有效割株數260.03 株,年實產1 146.90 kg/hm2。
表1 PR107 主要經濟性狀及產量的統(tǒng)計值Tab.1 Statistics of main economic characters and yield in PR107
由表2 可見,存樹率、在割率、每公頃有效割株數與產量呈極顯著正相關,年割膠刀數與產量呈顯著正相關,而年均割次株產干膠量與產量相關性不顯著。各經濟性狀與產量間的相關性大小順序為每公頃有效割株數>存樹率>在割率>年割膠刀數>年均割次株產干膠量,說明每公頃有效割株數對產量的決定作用比其它性狀大。同時,各性狀之間存在著復雜的相互作用,年均割次株產干膠量與年割膠刀數有顯著的正相關,每公頃有效割株數與存樹率、在割率有極顯著的正相關,與年均割次株產干膠量有顯著的負相關,此結果也表明,21、23 a 割齡PR107 橡膠樹的產膠是一個復雜的有機整體,每個性狀都不是獨立的。
表2 主要經濟性狀及產量間的相關分析Tab.2 Correlation analysis between main economic characters and yield
根據通徑分析原理,利用各性狀間的相關系數建立對產量的通徑系數正規(guī)方程組。解方程組得:P01=0.413 6**,P02=0.088 5,P03=0.140 1**,P04=0.030 9,P05=0.948 4**,其中有3 個性狀達到極顯著水平。從表3 可以看出,每公頃有效割株數對產量的影響最大,其次是年均割次株產干膠量,而存樹率、年割膠刀數、在割率對產量的直接影響較小。從間接通徑系數的大小(絕對值)可知:在割率對產量的間接作用最大,其次為存樹率、年均割次株產干膠量和年割膠刀數。每公頃有效割株數對產量的直接作用最大,而間接作用最小,栽培時應重點加強對其管理。由總決定程度可知,每公頃有效割株數是產量最重要的決策變量,且達到極顯著水平,年均割次株產干膠量次之,其余的是存樹率、年割膠刀數、在割率。
表3 PR107 各經濟性狀對產量的影響Tab.3 Influence of PR107’s various economic characters on dry rubber yield
23 塊PR107 高割齡膠園實收年單產1 200 kg/hm2以上的有9 塊,其產量結構性狀變異情況如表4。從表4 中可見,9 個高產群體主要經濟性狀中變異最大的是每公頃有效割株數,變異系數為27.85%;位居第2 位的是年均割次株產干膠量,變異系數為20.53%,變異幅度較大;居第3 位的在割率變異系數為13.16%,變異幅度較小;居第4 位的存樹率變異系數為12.39%,變異幅度較小;年割膠刀數的變異幅度在5 個主要經濟性狀中最小,變異系數為1.67%。變異情況分析表明,PR107 高產群體的年均割次株產干膠量、存樹率、在割率、每公頃有效割株數變化空間較大,亦即說明高割齡PR107 獲取高產的途徑較多,通過栽培措施對群體進行有效促進,只要使各經濟性狀協調發(fā)展就能實現高產。變異分析還表明,高割齡PR107 在海南省目前生態(tài)條件下年單產在1 552.36~1 833.56 kg/hm2。主要產量性狀95%的置信區(qū)間為:年均每割次株產干膠量69.81~88.16 g,年割膠刀數60.40~61.56,存樹率77.35%~89.01%,在割率65.68%~76.25%,每公頃有效割株數310.70~426.92 株。
表4 9 個年單產1 200 kg/hm2以上群體性狀變異分析Tab.4 Variation analysis of population characteristics to achieve annual dry rubber yield greater than 1 200 kg per hm2
將回歸分析中對產量偏回歸系數不顯著的性狀剔除,利用年均每割次株產干膠量、年割膠刀數、每公頃有效割株數這3 個對產量直接效應極顯著或顯著的性狀,建立與產量的線性回歸方程:Y=-6 592.458 01+22.886 93X1+73.641 26X2+5.388 10X5。對該方程進行F 檢驗,F 值為19.94,大于F0.01(3,5)=12.06,達極顯著水平;該方程的決定系數為R2=0.922 9,表明該模型與實際情況擬合很好,有可靠的實際應用價值,可用于預測高割齡PR107 的產量。
運用微機進行模擬[14],上述產量模型年單產1 500 kg/hm2以上3 性狀95%置信預測區(qū)間為:年均每割次株產干膠量79.82~85.26 g、年割膠刀數60.84~61.19、每公頃有效割株數393.52~422.37株,3性狀取平均值時預測年單產為1 988.10 kg/hm2左右。
(1)相關分析表明,高割齡橡膠樹PR107 高產栽培在本生態(tài)條件下,對產量影響最大的是每公頃有效割株數,可能原因是每公頃有效割株數的遺傳力較高,效應潛力很大,顯性作用明顯,在育種中適合作早期選擇;其次是存樹率、在割率和年割膠刀數。生產中要以每公頃有效割株數為中心來安排采膠強度,對年割膠刀數進行合理的促控,保持適宜的高產群體,開割前期注意保樹措施的應用,開割中后期注意刺激劑的施用,以既增加年均每割次株產干膠量,又不影響在割率,有利于高產。
(2)通徑分析表明,在5 個主要經濟性狀中,按總決定程度絕對值排序為,故X5為主要決策變量,X1為主要限制性變量,X3、X2和X4對產量有增進作用[15]??赡茉蚴荴5不僅對產量的直接通徑系數最大,X2、X3和X4通過其對產量的間接作用還均為正值,而X1對產量的直接通徑系數雖然較大,但X3、X4和X5通過其對產量的間接作用皆為負值,且X2通過其對產量的間接作用為較小正值。因此,要提高產量,必須提高每公頃有效割株數(X5),限制年均割次株產干膠量(X1),基本保持年割膠刀數(X2)、存樹率(X3)和在割率(X4)。
(3)高產群體主要經濟性狀的變異性分析結果表明,每公頃有效割株數的變異系數最大。原因可能是橡膠樹屬長期作物,其生長和產膠常年受臺風、寒流等自然災害的影響,且影響范圍大、程度深,尤其海南地區(qū),風害頻率高[8]。此外,死皮時有發(fā)生,加上乙烯利刺激劑的普遍使用,死皮發(fā)生率更高。說明每公頃有效割株數這一性狀是最活躍的因素,容易通過有效栽培措施加以改變。因此,在高割齡橡膠PR107 高產栽培措施上,首先要保證一定的存樹率,并采取合理的肥水、割膠管理提高可割率,保證足夠的有效群體,是高割齡PR107 高產的關鍵。
(4)線性回歸產量模擬分析表明,在海南省當前橡膠種植條件和方式下,高割齡PR107 年單產1 500 kg/hm2。3 性狀95%置信預測區(qū)間為:年均每割次株產干膠量79.82~85.26 g、年割膠刀數60.84~61.19、每公頃有效割株數393.52~422.37 株。
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