張曉飛　黃肖　李維國

關(guān)鍵詞：橡膠樹；引進品種；產(chǎn)膠特性；干膠產(chǎn)量；適應(yīng)性

中圖分類號：S794.1 文獻標識碼：A

天然橡膠是重要的戰(zhàn)略物資和工業(yè)原料，在全世界2500 種以上的產(chǎn)膠植物中，巴西橡膠樹（Hevea brasiliensis Muell. Arg.）是目前商品天然橡膠的唯一來源，其具有膠乳產(chǎn)量高、質(zhì)量好，經(jīng)濟壽命長、采膠容易、膠乳再生快等優(yōu)點。為打破帝國主義對新中國的封鎖，我國的天然橡膠產(chǎn)業(yè)是在解放初期，在黨中央和各級領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持下，通過國外品種引種試種和大面積推廣種植發(fā)展起來的，在社會主義建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮重要作用，已成為熱區(qū)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。為提高單位面積產(chǎn)量，選育適合我國特殊環(huán)境的橡膠樹新品種，育種工作者不斷總結(jié)經(jīng)驗，在引進國外品種試驗的基礎(chǔ)上，通過雜交創(chuàng)制，育成了‘熱研73397‘熱研879‘云研77-2‘文昌11等高產(chǎn)抗逆新品種，在產(chǎn)量和抗性方面較國外引進品種均有顯著提升，為我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障[1-4]。

產(chǎn)量育種一直是國際橡膠樹育種的首要目標，我國屬非傳統(tǒng)植膠區(qū)，橡膠樹新品種的選育在產(chǎn)量選擇的同時，還要兼顧抗風和抗寒性狀。另外，隨著橡膠木材防腐技術(shù)的成熟和改性橡膠木在家具制造業(yè)中的良好性能以及全球性的木材緊缺，橡膠木材的加工利用得到迅猛發(fā)展，膠木兼優(yōu)品種的選育成為國際橡膠樹育種新趨勢。

20世紀末，在植膠條件較好的馬來西亞和印度尼西亞等植膠大國，相繼育成膠木兼優(yōu)品種，引領(lǐng)世界橡膠樹選育種的新方向。其中，馬來西亞的RRIM2000 和RRIM3000 系列，印度尼西亞的IRR400 系列成為膠木兼優(yōu)新品種的代表，這些品種在不損失產(chǎn)量的條件下，樹木莖圍增粗較快且枝下高較高，可較常規(guī)品種提早2～3 a 達到開割標準，并在木材蓄積量上有明顯增加。因此，選育和推廣橡膠樹膠木兼優(yōu)新品種，不僅可以改變我國天然橡膠業(yè)單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的局面，增強對市場環(huán)境的適應(yīng)能力，保證我國國民經(jīng)濟和國防工業(yè)發(fā)展對天然橡膠的需求，還可以緩解木材供應(yīng)的緊張局面，提高產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

我國在膠木兼優(yōu)品種的選育研究起步較晚，于1996 年開始進行種質(zhì)材料收集，1998 年進行了第一次以選育膠木兼優(yōu)品種為目的的雜交授粉，2000 年前后從馬來西亞引種試種，成功選育出‘熱墾628‘熱墾525‘熱墾523等3 個膠木兼優(yōu)品種[5-7]，目前僅‘熱墾628的綜合特性較好，適合在我國植膠區(qū)大面積推廣種植，但是其總體水平仍與馬來西亞、印度尼西亞等國家的膠木兼優(yōu)品種存在較大差距。為加快我國膠木兼優(yōu)品種的選育和推廣進程，2008 年又通過相關(guān)渠道引進一批國外優(yōu)良膠木兼優(yōu)品種，參照橡膠樹育種技術(shù)規(guī)程，2009 年選取4 個品種在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院試驗場橡膠樹育種基地進行品種比較試驗。本研究重點對這4 個橡膠樹品種的莖圍生長、抗逆性、產(chǎn)量及膠乳生理特性等進行多年的綜合評價，為下一步橡膠樹品種的登記和擴大應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品種為‘熱試09-5‘熱試09-6‘熱試09-7和‘熱試09-10。

品種比較試驗設(shè)在海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院試驗場，屬熱帶季風氣候，年平均氣溫23.7 ℃，≥10 ℃的年活動積溫8430～8690 ℃，年平均降雨量1700 mm 以上。試驗地為<5°緩坡，土壤類型為磚紅壤，橡膠樹種植限制因子為臺風。

抗寒前哨試驗設(shè)在廣西龍州廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學研究所基地，屬南亞熱帶季風氣候，年平均氣溫20.8～22.4 ℃，最冷月份低溫可達0 ℃，年降雨量1200 mm 以上。試驗地為平地，土壤微沙壤土，肥力中等。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 品種比較試驗于2009 年7 月定植，以‘RRIM600為對照，改良對比法設(shè)計，每個品種3 個小區(qū)，每重復(fù)（小區(qū)）60 株，定植株行距3.0 m×7.0 m。

抗寒前哨試驗于2019 年6 月定植， 以‘93-114為對照，隨機區(qū)組設(shè)計，每個品種3次重復(fù)，每小區(qū)5 株，株行距1.0 m×1.0 m。

1.2.2 綜合性狀測定（1）莖圍生長量測定。定植后，每年年末用軟尺逐株測量距地面100 cm 處莖圍。

（2）干膠產(chǎn)量測定。參照《橡膠樹育種技術(shù)規(guī)程》[8]和《橡膠樹割膠技術(shù)規(guī)程》[9]，測定參試品種的株次干膠產(chǎn)量。

（3）抗風性統(tǒng)計。參照《橡膠樹栽培技術(shù)規(guī)程》[10]，在試驗區(qū)遭遇風災(zāi)后調(diào)查受害情況。

（4）膠乳生理參數(shù)的測定。參照肖再云等[11-12]的方法，在田間測定排膠初速度和膠乳產(chǎn)量，并計算堵塞指數(shù)；采集膠乳樣品，測定蔗糖、硫醇及無機磷含量。

（5）樹皮顯微結(jié)構(gòu)觀察。開割后第2 年，每個參試品種采集3 株樹干樹皮，采用石蠟切片法觀測樹皮中石細胞數(shù)量、次生乳管列數(shù)等性狀[13]。

（6）膠乳加工性能的測定。采集參試品種膠乳，按照天然生膠加工要求處理樣品[14-15]，將最后得到的1000 g 干膠送檢測機構(gòu)，測定灰分、總氮、分子量及分布、塑性初值、塑性保持率、門尼粘度等生膠指標。樣品硫化后，測定300%定伸應(yīng)力、拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度等指標，各品種的膠乳性能按照相應(yīng)國家標準進行測試[16-20]。

（7）抗寒性評價鑒定。參照《橡膠樹栽培技術(shù)規(guī)程》，統(tǒng)計抗寒前哨點幼齡植株在寒害發(fā)生后的受害情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 和SPSS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并進行差異顯著性分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 引進品種的生長及適應(yīng)性

2.1.1 莖圍生長 莖圍生長是評價橡膠樹的重要性狀之一，也是膠園開割的主要參考依據(jù)。在我國植膠區(qū)，同林段內(nèi)，芽接樹離地100 cm 處樹圍達到50 cm 即可達到開割標準。由表1 可知，引進品種‘熱試09-6‘熱試09-7在2016 年末即達到開割標準，其他2 個品種在2017 年末相繼達標。其中，‘熱試09-7的年均莖圍增粗顯著快于對照。開割后，各品種莖圍生長均有所減緩，但仍快于對照‘RRIM600，‘熱試09-10與對照呈顯著差異。

2.1.2 抗風性 2016年10月18日第21號臺風“莎莉嘉”在海南省萬寧市和樂鎮(zhèn)沿海登陸，中心附近最大風力14 級（45 m/s），給海南帶來較強的風雨災(zāi)害，中西部植膠區(qū)也受到相當程度的影響。試驗區(qū)各品種受損情況調(diào)查結(jié)果表明（表2），受害較輕的品種為‘熱試09-5，‘熱試09-10受害嚴重，斷倒率達到了35.09%。

2.1.3 抗寒性 前哨點2020 年12 月1 日—2021年2 月28 日氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，自2020 年12月起即有大幅降溫，且在上旬和中旬均出現(xiàn)一個明顯的降溫過程，2 次的最低溫度均在5 ℃左右；在2021 年1 月有3 個降溫過程，最低溫度出現(xiàn)在1 月2 日為2.5 ℃；2021 年2 月，氣溫開始回暖，未出現(xiàn)低于10 ℃的極端天氣。從這3 個月溫度的變化趨勢看，降溫頻次較多，但致命性災(zāi)害氣溫的持續(xù)時間不長，易造成輻射型寒害，但對通風透氣性好的試驗地影響較小。相對濕度在83%左右，幾個相對濕度較低時間段集中出現(xiàn)在2021 年1 月（圖1）。

從寒害調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果看， 除對照品種‘93-114外，其他品種均有寒害發(fā)生，但總體寒害表現(xiàn)相對較輕。其中，‘熱試09-5受害最重，其平均寒害級別為1.00，‘熱試09-10為0.50，‘熱試09-7受害較輕為0.17，‘熱試09-10最輕為0.10。

2.2 引進品種產(chǎn)排膠特性

2.2.1 干膠產(chǎn)量 試驗區(qū)2019 年開割，采用S/2D3 割制。從3 a 的產(chǎn)量看，在干膠含量上，引進品種普遍較高，其中‘熱試09-10在第1 割年和第2 割年顯著高于對照‘RRIM600，‘熱試09-6與對照相當。在干膠產(chǎn)量上，引進品種均表現(xiàn)較差，均低于對照品種，如‘熱試09-10產(chǎn)量水平持續(xù)低且增產(chǎn)幅度不大，‘熱試09-5在第1 割年刀次干膠37.07 g，與對照相當，但是隨著割齡增加反而產(chǎn)量降低，‘熱試09-6在第2 割年后，顯著低于對照，但顯著高于其他品種，且產(chǎn)量穩(wěn)定（表3）。

2.2.2 膠乳生理指標 對‘熱試09-5‘熱試09-6‘熱試09-7和‘RRIM600進行膠乳生理指標測定，結(jié)果表明，‘熱試09-5‘熱試09-6膠乳排膠初速度與‘RRIM600相當，‘熱試09-7顯著低于對照。膠乳堵塞指數(shù)在引進品種間差異不顯著，但‘熱試09-5和‘熱試09-6均顯著高于‘RRIM600?！疅嵩?9-6的蔗糖含量最高為10.30 mmol/L，顯著高于‘熱試09-5，與‘熱試09-7和對照間差異不顯著；‘熱試09-5膠乳中硫醇含量為1.25 mmol/L，顯著高于‘熱試09-7和對照，與‘熱試09-6差異不顯著；引進品種的膠乳無機磷含量均顯著低于對照（表4）。

2.2.3 樹皮結(jié)構(gòu) 通過石蠟切片法，觀測不同品種間樹皮厚度、樹皮中乳管列數(shù)和石細胞數(shù)量的差異，結(jié)果表明，‘熱試09-6樹皮厚度為8.3 mm，樹皮中乳管平均列數(shù)為18.9 列，石細胞平均數(shù)量50.8 個，這3 項指標均顯著高于其他引進品種和對照；‘ 熱試09-10 則相反， 樹皮平均厚度5.1 mm，乳管平均列數(shù)5.1 列，石細胞平均數(shù)量24.6 個，均顯著低于其他品種（表5）。

2.3 引進品種干膠特性

對4個引進品種和對照品種所得膠乳制成生膠，檢測生膠性能。結(jié)果表明（表6），5 個品種所得生膠各項質(zhì)量指標均符合標準橡膠的規(guī)格（GB/T 8081—2008），在品種間存在差異。‘熱試09-6灰分含量高，在總氮含量方面，幾個參試品種的總氮含量接近。‘熱試09-5的塑性初值最低，但塑性保持率最大，這與它們的氮含量有關(guān)，蛋白質(zhì)含量高的橡膠生膠生熱性能大，動態(tài)性能差。各品種間的門尼粘度之間也存在較大差異，‘熱試09-6最高，‘熱試09-5最低，其他品種均高于對照。

通過對不同品種硫化膠的物理機械性能進行測試分析，對割膠管理和調(diào)控橡膠加工質(zhì)量有一定的指導(dǎo)意義。‘熱試09-6‘熱試09-7的拉伸強度最大，‘熱試09-10的拉伸強度最小，‘熱試09-5撕裂強度最大（表7）。

一般認為，膠乳的物理機械性能和分子量成正比[21]，從測試結(jié)果看，‘熱試09-7有較大的重均分子量，呈現(xiàn)出較好的物理機械性能（表8）。

2.4 綜合評級

本研究圍繞4 個引進品種的干膠產(chǎn)量、生長量、產(chǎn)排膠潛力、膠乳性能及抗風性和抗寒性早期預(yù)測開展系列工作，從初步分析的結(jié)果看，各測定性狀在品種間均存在差異，不同品種表現(xiàn)出不同的品種特性。

參照NY/T 688—2018《橡膠樹品種類型》，引進品種的莖圍生長均比對照‘RRIM600快，其中‘熱試09-6‘熱試09-7的年均莖圍生長均比對照高10%或以上，達到速生品種要求；在干膠產(chǎn)量上，引進品種均低于對照，僅‘熱試09-6表現(xiàn)相對較好，但顯著低于對照，但從膠乳生理及樹皮結(jié)構(gòu)分析，該品種有較好的產(chǎn)排膠潛力。通過干膠特性分析，各品種間存在差異，可為下游制品的特殊需求提供參考依據(jù)。在其他副性狀上，因國外品種不考慮抗風和抗寒因素，在引進試種方面無參考依據(jù)，其育成品種的此類特性存在偶然性，從試驗結(jié)果看，‘熱試09-5風害適應(yīng)性較好，‘熱試09-6表現(xiàn)出較好的寒害適應(yīng)性。在我國，膠木兼優(yōu)品種以產(chǎn)量與對照相當，莖圍生長較對照高10%為主要指標，與以此為標準選出的‘熱墾525‘熱墾628相比[6-7]，引進品種均未達到膠木兼優(yōu)的選育標準。但因橡膠樹產(chǎn)量獲取是多年的，也有一些品種存在晚熟現(xiàn)象，從已鑒定的結(jié)果看，‘熱試09-6有進一步擴大試驗的價值，其他品種可作為親本材料，利用其速生特性，與國內(nèi)選育的高產(chǎn)品種雜交，以期獲得速生高產(chǎn)的優(yōu)異子代材料。

3 討論

提高產(chǎn)量仍是我國橡膠樹新品種選育的主要目標之一。天然橡膠是通過切斷橡膠樹乳管獲得，大量研究表明，樹皮中次生乳管數(shù)量、2 次割膠間的膠乳再生和排膠持續(xù)時間是影響膠樹產(chǎn)量的3 個重要因素，也是橡膠樹品種的遺傳特性。橡膠樹的乳管是天然橡膠合成和貯存的場所，是決定天然橡膠產(chǎn)量的最重要的結(jié)構(gòu)成分。采用石蠟切片法分析參試品種橡膠樹的乳管列數(shù)，從樹皮結(jié)構(gòu)與發(fā)育上分析不同品種產(chǎn)量差異的遺傳因素。樹干樹皮中的乳管數(shù)量是決定天然橡膠產(chǎn)量的最重要結(jié)構(gòu)因子，且與天然橡膠產(chǎn)量呈正相關(guān)[22-24]。本研究中，各參試品種間乳管數(shù)量存在顯著差異，干膠產(chǎn)量之間也存在顯著差異，乳管數(shù)量最多的‘熱試09-6表現(xiàn)出最高的干膠產(chǎn)量，乳管列數(shù)較少的‘熱試09-10產(chǎn)量最低，但也存在乳管數(shù)量相當?shù)钠贩N間產(chǎn)量差別較大的現(xiàn)象。因此，僅測定乳管數(shù)量這一指標，不能如實反映不同品種的產(chǎn)量情況。

從膠乳生理指標入手，解析不同品種的產(chǎn)排膠特性及潛力，可能進一步說明不同的產(chǎn)量差異。已有研究表明，國內(nèi)外學者一致認為，蔗糖、硫醇及無機磷含量為主要決定因素。其中，蔗糖是天然橡膠生物合成的原料，其含量是產(chǎn)膠潛力的重要指標之一[25]。當蔗糖的生產(chǎn)率是橡膠合成的限制因子時，與產(chǎn)量之間呈正相關(guān)，而當蔗糖代謝利用率低于累積時，與產(chǎn)量呈負相關(guān)[25-28]。本研究中，‘熱試09-6的蔗糖含量與對照相當，‘熱試09-5的蔗糖含量最低，干膠產(chǎn)量較低的‘熱試09-7與對照相當。

國內(nèi)外學者在不同橡膠樹種質(zhì)和品種的分子量大小及分布、生膠組分、加工性能方面展開了大量研究，結(jié)果均顯示這些指標與品種關(guān)系密切[29-34]。本研究中，各參試品種的生膠性能、硫化膠的物理機械性能及分子量和分子量分布在品種間也存在一定差異，這也為下游不同產(chǎn)品的加工要求提供基礎(chǔ)材料。其中，‘熱試09-6分子量大，門尼粘度高，同時也表現(xiàn)出較好的拉伸強度。

本研究對象為從育種先進國家引進的膠木兼優(yōu)新品種，在有效拓寬我國橡膠樹育種資源的同時，也加速我國此類品種的育種進程和種質(zhì)創(chuàng)新；分析引自國外的橡膠樹優(yōu)良品種的特性，評價其在國內(nèi)的適應(yīng)性，有助于拓展其推廣應(yīng)用，可有效改善我國植膠業(yè)的品種結(jié)構(gòu)。本研究具體實施地位于海南省儋州市，該地區(qū)屬Ⅰ類植膠區(qū)，主要環(huán)境氣候類型為輕風區(qū)，受臺風影響相對較小，害寒影響較小，偶發(fā)重風。適宜該區(qū)域的品種可擴大試種于屯昌縣、澄邁縣、臨高縣、白沙縣、瓊中縣、五指山市等中西部市（縣），在改良品種結(jié)構(gòu)和降低單一品種風險上具有重要意義。