賀軍軍等
摘 要 通過對1990年建立在廣東省南華農場的橡膠優良品種區域試種試驗區的跟蹤調查發現:云研1抗風能力最差、產量低,不適于重風區種植;文昌193和徐育25030A死皮樹率高、風害嚴重,在輕風生態類型區種植能更好的發揮其產量特性,特別是文昌193的高產特性;文昌215和徐育11721抗性和產量中等,可在風害較重的區域適當種植;文昌33-24和湛試167-16雖然抗風能力強、但產量低,不適宜較大面積推廣種植,可作為抗風性選育種研究材料。綜合來看,對照品種PR107雖然有效割膠率較低,可單株產量高使單位面積產量高;對照紅星1產量中等,其抗風能力強和死皮樹率低使其有效割膠樹率最高,保證了單位面積產量。
關鍵詞 橡膠樹;優良品種;區域試種;調查研究;產量
中圖分類號 S794.1 文獻標識碼 A
Abstract Rubber superior varieties in the test area of regional trail planting(established in Nanhua Farm, Guangdong Province in 1990)were investigated. Yunyan 1 had the worst wind resistance and low yield, so it was not adaptable for planting in heavy wind areas. Wenchang 193 and Xuyu 25030A had high rate of dead skin tree and weak wind resistance, so they could exploit the advantages of high yield in light wind ecological areas especially for Wenchang 193. Wenchang 215 and Xuyu 11721 could be planted appropriately in heavy wind areas because of their medium wind resistance and yield per plant. Wenchang 33-24 and Zhanshi 167-16 had strong wind resistance but low yield per plant, so it is unadaptable to be planted in large areas but would be a good choice for breeding material of wind resistance. In conclusion, effective rubber tapping rate of the control PR107 was low, but the high yield per plant resulted in high yield per unit area. The yield of the control Hongxing 1 was medium, and the strong cold and wind resistance and high rate of dead skin tree led to highly effective rubber tapping rate, which ensured the yield per unit area.
Kew word Rubber tree;Superior varieties;Regional planting trails;Investigation;Yield
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.07.001
20世紀60年代到90年代,為了解決中國對天然橡膠的需要,擴大橡膠種植面積,內陸沿海植膠區廣東、云南和福建等6個熱作科研所站承擔了抗寒高產選育種的科研任務,在幾十年的橡膠樹抗寒高產選育種研究工作中選出試種級以上的橡膠樹抗寒品系60多個(包括引種)。其中以廣東、廣西、福建等內陸沿海植膠區選育出40多個,有效的推進了抗寒高產選育研究和墾區的橡膠產業發展[1]。但選育一個大規模推廣的橡膠優良品種一般要30 a左右的時間,在短時間內用短期的抗性和產量等資料難以預測品種的優良性狀。因此,要通過各個級別的長期試驗才能得以大規模推廣應用[2]。
1990年在橡膠新品種研究的基礎上,廣東農墾總局組織開展的對初步篩選出的橡膠樹優良品種開展區域試種,為開展進一步的推廣應用奠定基礎。然而,在試驗區建立完成后,由于自然災害的發生和天然橡膠價格低迷等方面的原因,造成試驗終止。近年來,中國加快了天然橡膠種植業的發展步伐,為了解決產業的發展存在問題和加快抗風抗寒高產橡膠品種篩選。2010年結合國家天然橡膠產業技術體系建設工作的開展,湛江綜合試驗站重新對廣東墾區前期建立的橡膠樹優良品種區域試驗區進行了調查與分析,對保存較好的部分試驗區進行了持續的跟蹤調查,其中廣東省南華農場橡膠優良品種區域試種試驗區是其中之一,望能在其中篩選出具有一定利用價值的材料和適合推廣應用的品種。
1 材料與方法
1.1 試驗地點概況
本試驗建立的廣東省南華農場,位于雷州半島南端,居徐聞縣中部,海拔在50~170 m之間,地理坐標為北緯20°20′58″~20°28′47″,東徑110°08′32″~110°16′10″。氣候屬南亞熱帶季風氣候,雨季來臨較遲,雨量集中,旱季明顯,常見春旱,夏秋期間臺風頻繁。年平均氣溫為22.7 ℃,5~8月為高溫期,平均溫度27.4 ℃,12月到翌年2月為低溫期,平均溫度16.4 ℃。年平均日照時間為2 027.8 h,日平均日照時間為5.5 h,5~10月的月平均日照時間為214.3 h,年平均降水量為1 577.8 mm,降水量多集中在5~10月,占年雨量的80%以上,11月到翌年4月為少雨期,6個月的雨量僅為全年降水量的24.1%。
1.2 方法
1.2.1 試驗材料 試驗種植品種:文昌33-24[親本:雜39(南強1-15×福華1-5)×海墾1]、云研1(有性系,親本:GT1和PR107雙無性系種子園)、徐育25030A(親本:RRIM600×PR107)、徐育11721(初生代)、文昌193(親本:PB5/51×PR107)、文昌215(親本:PB5/51×PR107)、湛試167-16(親本:南華1×海墾1),對照為紅星1和PR107。1990年3月29日至5月10日完成試驗區種植。
1.2.2 試驗設計 1990年建立的試驗區,3月29日至5月10日完成試驗區種植,采用隨機區組設計,重復3次,分別在3隊、4隊和22隊。每品種種植面積0.3~0.4 hm2、株數220~280株,種植規格為:株距×行距=3.0 m×5.5 m,606株/hm2。試驗區割制采用:(s/4+s/4↑)d/4+ET1%-3%,6~10月份使用3%濃度乙烯利刺激,5月和11月使用1%濃度的乙烯利刺激。
1.2.3 調查方法 橡膠樹增粗以離地1 m處的莖圍表示;風寒害株數調查分級方法參考華南熱帶農業大學主編的《橡膠栽培學》(第三版)[3];死皮樹指死皮停割的樹。
1.3 數據分析
試驗調查數據采用office 2003處理。產量計算參考橡膠樹育種技術規程NY/T 607-2002[4];死皮樹率是指死皮停割株數與保存株數的比率。
2 結果與分析
2.1 橡膠優良品種區域試種試驗區橡膠樹生長情況
2013年12月對橡膠優良品種區域試種試驗區橡膠樹生長情況進行調查(表1),發現云研1生長樹圍最大,分別是對照PR107和紅星1的130.24%和125.94%;其次是徐育11721、文昌193和文昌33-24;文昌215樹圍最小,分別為對照PR107和紅星1的98.57%和95.32%。
2.2 橡膠優良品種區域試種試驗區基本情況
試驗品種保存率和割膠率存在顯著差異(表2),從表中可以看出:云研1、文昌193和徐育25030A 3個品種的死皮樹率和3~5級風寒害百分率顯著高于對照品種,因而其保存率也顯著低于對照品種;云研1和文昌193的割膠率低于對照品種,方差分析表明,與對照品種存在極顯著差異(p<0.01);文昌215和徐育11721品種的死皮樹率較低,3-5級風寒害率較高,湛試167-16和文昌33-24品種的死皮樹率較高,3~5級風寒害率較低,這4個品種的保存率均高于對照PR107、低于對照紅星1。方差分析結果表明,湛試167-16的死皮樹率與對照PR107和紅星1差異顯著;徐育11721的風寒害率顯著高于兩對照,文昌33-24的風寒害率顯著低于對照;4個品種間的保存率差異不顯著,與對照紅星1差異不顯著,但顯著高于對照PR107。文昌215、徐育11721和湛試167-16等3個品種的割膠率均低于對照品種的,方差分析表明,與PR107顯著不差異,與紅星1差異顯著。文昌33-24的割膠率顯著高于其它試驗品種和對照PR107,與對照紅星1差異不顯著。綜合分析可知,文昌33-24的保存率和割膠率最好,其次是文昌215。
2.3 橡膠優良品種區域試種試驗區臺風災害情況
在2011年強熱帶風暴“洛坦”(中心附近最大風力10級,陣風11級,風速28 m/s)中,橡膠優良品種區域試種試驗區受到一定的損害,其中云研1受災最重,4~6級受災率為1.93%、其次為文昌193、徐育25030A和徐育11721,文昌215和文昌33-24同對照一樣沒有4~6級受災樹。在2011年強臺風“納沙”(海南省文昌市翁田鎮登陸,中心附近最大風力14級,風速達42 m/s,第二次在徐聞縣登陸,平均風力11~12級,風速35 m/s,陣風13級,降雨量達150 mm)中,橡膠優良品種區域試種試驗區受災嚴重,試驗品種4~6級受災情況因品種不同而不同,受災率均大于對照紅星1,其中云研1受災最重,4~6級受災率比對照PR107和紅星1重24.55%和29.03%;其次為文昌193和徐育25030A,4~6級受災率分別比對照PR107和紅星1重11.33和15.81、6.32%和10.80%;文昌215、徐育11721、文昌33-24和湛試167-16品種4~6級受災率低于對照PR107,其中文昌215和文昌33-24在試驗品種中受災最輕,但仍然分別比對照紅星1品種4~6級受災率重0.62%和0.72%(表3)。
2.4 橡膠優良品種區域試種試驗區干膠含量情況
由表4可以看出,橡膠優良品種區域試種試驗區各試驗品種干膠含量均低于對照品種紅星1(徐育11721在2013年除外),云研1和文昌33-24干膠含量最低,分別比對照紅星1低2.70%和3.10%以上、比對照PR107分別低1.10%和2.40%以上;徐育11721干膠含量高于PR107,2011、2012和2013年同期分別比紅星1低1.09%、0.08%和-0.10%;文昌193干膠含量與對照PR107相差不大,2011、2012和2013年同期分別比對照紅星1低了1.30%、0.37%和2.52%。
2.5 橡膠優良品種區域試種試驗區干膠產量情況
由表5可以看出,橡膠優良品種區域試種試驗區各試驗品種株產和單位面積產量不同。從株次產干膠和單株產量來看,文昌193在所有品種產量最高,株產干膠2011、2012、2013年分別是對照PR107和紅星1的110%和148%、105%和126%、109%和120%;文昌33-24和湛試167-16在所有種植品種中產量最低,文昌33-24株產干膠2011、2012、2013年分別是對照PR107和紅星1的42%和57%、55%和66%、55%和60%,湛試167-16的分別為48%和65%、53%和65%、58%和63%;其余試驗品種單株干膠產量基本低于對照品種(除2011年、2013年的文昌215和2011年的徐育25030A比紅星1略高)。從單位面積產量來看,所有參試品種產量基本低于對照品種PR107和紅星1(除2011年文昌193);其中文昌193在各試驗品種中產量最高,在2011、2012、2013年分別是PR107和紅星1的107.83%和117.01%、92.04%和83.59%、91.32%和75.83%;徐育11721在2012和2013年的產量與文昌193相接近;湛試167-16和文昌33-24單位面積產量依然較低;2012和2013年云研1的產量最低,只有對照PR107和紅星1的45.07%和40.93%、45.96%和38.16%。在2011年云研1、文昌193、徐育25030A和PR107表現出較高產量,而在2012和2013年下降明顯,主要是由于2011年“洛旦”和“納沙”臺風對上述品種損害嚴重,造成有效割膠率下降,從而單位面積產量降低。
3 討論與結論
由于橡膠樹是多年生喬木樹種,經濟壽命長,特別是其抗性高產性狀早期很難預測,且在短時間內用短期的抗性和產量等資料難以預測品種的優良性狀,為優良品種的推廣帶來極大困難。另外,橡膠優良品種對環境適應的局限性也成為橡膠優良品種推廣限制因素,只有把優良品種種植到適宜的環境中才能發揮其最大的產膠潛力。因此,橡膠優良品種區域試種是其推廣應用過程中至關重要的環節,且需要從生長、抗性和產量等多方面的綜合性狀來評價品種的優良性和適應性。南華農場建立的文昌193、徐育11721和湛試167-16等不同橡膠優良品種區域試種試驗區經過20多年的風寒害的損害,以及10多年的割膠生產,通過近3年對其生長、抗性和產量等進行跟蹤調查,分析各試驗品種在該地區的適應性,為其進一步的推廣種植提供指導意義。
云研1(有性系)是GT1和PR107雙無性系種子園選育,云南熱作所選育,在云南1968年雜交園試驗中,第1~5割年平均年產干膠824 kg/hm2,為PR107的110.7%,第1~10割年平均年產干膠1 407 kg/hm2,表現為產量中等、較晚熟;在抗寒性方面表現為抗輻射低溫較強,葉簇茂密、樹干粗壯[5];而在云南植膠區不存在臺風災害,因此未對其抗風性進行鑒定。在廣東墾區開展的區域試種試驗中,云研1莖圍最大,平均為82.05 cm,比其他品種增粗10 cm以上,與前期試驗表現一致;但葉簇茂密或許是造成其抗風能力差的重要原因,在所試品種中抗風能力最差,4~5級風害累計率高達28.58%,在“納沙”臺風中4~6級受災率為29.15%;再加上其死皮樹較多和干膠含量最低,造成其保存率低、有效割膠樹率最低,單位面積產量最低。綜合評價云研1雖然生長快,但從抗風性來看,在沿海風害較重的植膠區生態類型區不適宜種植。
文昌193是由海南省農墾橡膠研究所選育,在選育試驗的第1~2割年平均年株產干膠1.50 kg,抗風能力強,存樹率高;徐育25030A由徐聞橡膠研究所選育,在初比區1~5割年平均株產干膠2.38 kg,抗風能力比紅星1強,經4次12級以上強臺風的侵襲,累計斷倒率為26.7%[2]。而在本試驗區中調查發現,文昌193和徐育25030A抗風能力較差,4-5級風害累計率達10%以上,文昌193在2011年“納沙”強臺風中,4~6級受災率分別為對照PR107和紅星1的3.46倍和132倍,徐育25030A的4~6級受災率分別為對照PR107和紅星1的2.37倍和91倍,從而導致文昌193和徐育25030A保存率和割膠率均低于對照。因此,文昌193和徐育25030A在抗風性方面與幼樹期試驗結果表現出較大的差異性。在產膠能力方面來看,文昌193單株產量高于對照PR107和紅星1,與割膠初期相比表現出較大的增產潛力;徐育25030A的株產中等偏上,與割膠初期相比增產效果比文昌193差;但由于此兩品種風害和死皮樹嚴重(>3%),造成其單位面積產量低于對照PR107和紅星1。綜合來看,文昌193和徐育25030A在臺風較重的生態類型區受災較重,但其具有高產特性,可在輕風生態類型區種植,更好地發揮其產量特性,特別是文昌193的高產特性。
徐育11721,在徐聞橡膠研究所的初比區,1~5割年平均株產干膠2.39 kg,1~8割年平均株產干膠2.90 kg,平均干含39.3%。抗風能力強,經5次12級以上臺風的侵襲,累計斷倒率24.1%[2]。在區域試種試驗區調查發現,徐育11721和文昌215在試驗品種中生長、保存率和割膠率中等,4~5級累計風害率較低分別為15.57%和6.69%,在“納沙”強臺風中4~6級風害率低于PR107,特別是文昌215表現出較強的抗風能力;徐育11721的抗風性與初比區結果一致,而膠產量和高干含特性也與初比區相一致,說明此品種抗性和產量的穩定性。徐育11721和文昌215在試驗過程中雖然單株產量中等,但因保存了較高的有效割膠樹率, 保證了單位面積產量表現較好。因此,可以在風害較重的區域適當種植。
文昌33-24徐聞橡膠研究所在初比區第1~3割年平均株產1.68 kg,平均干含30.3%,高比區第1~2年平均株產干膠1.27 kg,平均干含27.2%;抗風能力強,抗寒能力比海墾1強;湛試167-16在南亞所系比區1~5割年平均株產干膠2.15 kg,抗寒性比GT1輕1級以上[2]。在試驗調查過程中,文昌33-24和湛試167-16雖然保存率和割膠率較高、抗風能力強、4~5級風害累計率低,可由于干膠含量偏低、平均株產在2.0 kg左右,造成單位面積產量最低。其抗風性和產量與前期試驗表現相一致,但由于其產量低而不適宜較大面積推廣種植,可作為抗風性選育種研究材料。
從區域試驗調查中發現,各試驗品種保存率、割膠率、抗風能力都低于對照紅星1,單位面積產量均低于對照PR107和紅星1。這些品種在抗性尤其是干膠產量方面都沒有比對照更好,說明在我國的橡膠樹抗逆高產品種選育工作中還存在一些不足。從表面上來看,區域試種優良品種特性比對照差主要是由于早期預測技術不完善造成的[3,6-7],未能及時準確地預測出優良品種的特性。從深層次的原因分析,篩選不出超越對照品種(或親本)特性的優良品種,與橡膠樹種質遺傳多樣性低, 種質創新資源創新利用欠缺有關[8-10]。主要通過人工授粉定向選育種策略,種內雜交使重要的農藝性狀遺傳變基礎十分匱乏[11-12]。因此,進一步完善橡膠樹優良特性早期預測技術和加強種質資源的收集與利用育種輔助技術創新利用研究將為快速篩選出優良品種奠定基礎。
參考文獻
[1] 廣東省農墾總局, 海南省農墾總局. 橡膠樹良種選育與推廣[M]. 廣州: 廣東科技出版社, 1994, 4-12.
[2] 廣東省農墾總局, 廣東省熱帶作物學會.廣東墾區橡膠優良品種資料集[M]. 1991, 1-3, 115.
[3] 華南熱帶農業大學. 橡膠栽培學[M]. 3版.北京: 農業出版社, 2000: 285-298.
[4] NY/T 607-2002.橡膠樹育種技術規程[S]. 北京: 中國標準出版社, 2002.
[5]黃華孫. 橡膠樹育種五十年[M]. 北京: 中國農業出版社, 2005, 191-192.
[6] 曾 霞, 胡彥師, 黃華孫, 等.橡膠樹1981 IRRDB種質主要性狀鑒定評價——1987年定植種質鑒定評價研究報告[J]. 熱帶作物學報, 2006, 27(2): 34-18.
[7] 胡東瓊, 鄭學勤, 黎耀平, 等. 橡膠熱作種質資源鑒定評價[J]. 作物品種資源, 1998, 2: 16-18.
[8] 安澤偉, 孫愛花, 程 漢, 等. 用RAPD和ISSR檢測的橡膠樹野生種質和栽培品種的遺傳多樣性[J].熱帶亞熱帶植物學報,2005, 13(3): 246-252.
[9] Venkatachalam P,田郎譯.利用RAPD鑒定巴西橡膠無性系間DNA的多態性[J]. 海南農墾科技,2006,1:12-18.
[10]潘華蓀,王正國. 云南橡膠樹選育種工作進展與成就[J]. 熱帶農業科技, 2005, 28(5): 9-15.
[11] 劉乃見, 邢福濃 巴西橡膠數量遺傳的初步研究I(b): 東南亞無性系數量性狀的遺傳變異[J]. 熱帶作物學報, 1983, 4(1): 39-47.
[12] 曾 霞, 李維國, 高新生, 等. 巴西橡膠樹選育種研究現狀、 趨勢及我國的研究策略[J]. 熱帶農業科學, 2013, 33(6): 30-36.