不同品种橡胶幼树叶片微量元素含量差异研究

2016-07-09杨红竹王丽华贝美容林钊沐

热带作物学报 2016年11期

杨红竹　王丽华　贝美容　林钊沐

摘要以7个橡胶树品种1年生幼树为研究对象，研究橡胶幼树叶片微量元素（铁、锰、铜、锌、硼）含量变化规律，并分析橡胶树产量水平与微量元素含量的相关性。结果表明：不同品种橡胶幼树叶片中，锰含量表现出随月份而逐渐增加的趋势，但铁、铜、锌、硼含量变化规律表现不一致。叶片铁、锰、铜、锌、硼含量较高的品种分别为‘粤390-1‘热研7-33-97‘热研8-79‘热垦525和‘粤390-1，不同品种橡胶树叶片微量元素含量顺序均为：锰>铁>硼>锌>铜。橡胶树产量水平与叶片锌含量达极显著正相关（r=0.87），与叶片硼含量达显著负相关（r=-0.80）。

关键词微量元素；橡胶树；品种；产量水平

中图分类号 S794.1 文献标识码 A

橡胶树[Hevea brasiliensis]是多年生高大乔木，投产后胶树既要产胶，又要满足自身生长，对养分的需求量大，营养元素之间的平衡对橡胶树的正常生长发育有着极其重要的作用。不同营养元素在橡膠树生长发育过程中有各自独特和不可代替的生理作用，尤其是某些微量元素（铁、锰、铜、锌、硼等），这些营养元素在橡胶树体内的含量很少，但对橡胶树生长和产胶起着极其重要的作用[1]。因此，在橡胶树栽培生产中，需要根据橡胶树对微量元素需求特性，诊断橡胶树微量元素营养状况，适时补充一些微量元素肥料，对防止缺素症状的发生和提高橡胶树产胶量有良好的作用。

中国在20世纪70年代开展了橡胶树营养诊断指标研究，以叶片作为理想营养诊断部位[2]，发现不同品种之间叶片养分含量可以达到显著差异，不同品系橡胶树的营养特性不同。国外学者也对较有潜力的品系橡胶树进行营养研究，并且建议依据不同品系橡胶树的营养需求来推荐施肥量[3-5]。目前，我国橡胶树营养诊断主要针对‘RRIM600、‘PR107等品种，且仅有大量元素和中量元素含量为诊断指标，对于微量元素诊断施肥研究较少，尤其是关于不同品种橡胶树之间微量元素含量及需求规律方面。而且橡胶树产量与养分吸收、利用及其转化能力密切相关，不同产量水平的橡胶树品种对微量元素吸收与利用、橡胶树的产量水平与微量元素含量之间的相关性均有待进一步研究。为此，本研究通过分析不同产量水平橡胶树品种的微量元素含量及其变化规律，并对各微量元素与橡胶树产量水平进行了相关性分析，以期为橡胶树养分资源高效管理以及胶园的平衡施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料供试橡胶苗为移栽了2个月的芽接袋装苗，按生产上一般产量水平梯度选择7个橡胶幼树品种：‘粤390-1（1 kg/株以下）、‘3-114（1～2 kg/株）、‘保亭3406（2～2.5 kg/株）、‘RRIM600（2.5～3 kg/株）、‘热研7-33-97（3.5～4.5 kg/株）、‘热研8-79（4.5～5.5 kg/株）、‘胶木兼优热垦525（5～6 kg/株）[6]。

供试肥料：氮肥（尿素），磷肥（过磷酸钙），钾肥（氯化钾），镁肥（硫酸镁）。

1.1.2 试验地概况试验基地位于北纬19°32′、东经109°14′，地处热带季风气候区；冬春雨量稀少，夏秋雨水充沛，年平均降雨量2 000 mm，雨日140～180 d，月降雨量大于100 mm的月份有6～7个月，一般从5月开始，10或11月结束；年平均气温23.2～23.9 ℃，≥10 ℃的年活动积温为8 430～8 690 ℃。试验地土壤为花岗岩、片麻岩发育的热带雨林砖红壤，土层深厚，质地粘重，基本化学性质见表1。

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验采用随机区组设计，4个区，4次重复，区组内7个品种，每小区种植28株，株行距1 m×1 m。大田试验于2008年5～12月在中国热带农业科学院橡胶研究所五队试验基地进行。

试验中所有处理均挖施肥沟施肥，并以塘泥（5 kg/株）与过磷酸钙（0.5 kg/株）作为基肥，待苗长势恢复后，以尿素（0.2 kg/株）、氯化钾（0.025 kg/株）、硫酸镁（0.05 kg/株）作追肥。

1.2.2 样品采集与分析在橡胶幼树第一蓬叶稳定后开始采集树冠顶蓬稳定、老化的叶片，每株采2～3片，每处理采集56～84片作为混合样本，采集7～12月的样品进行分析。

橡胶幼树叶片Fe、Mn、Cu、Zn含量测定采用干灰化-原子吸收分光光度法（AAS法），叶片B含量测定采用干灰化-甲亚胺比色法[7]。

1.3 数据处理

试验数据采用Microsoft Office Excel 2003、DPS及SAS9.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 微量元素变化规律

2.1.1 叶片铁含量变化规律由不同品种橡胶幼树叶片铁含量变化趋势可知，不同品种之间叶片铁含量变化规律表现不一致，其中‘粤390-1‘93-114‘RRIM600‘热研7-33-97和‘热研8-79的叶片铁含量表现为先降低后升高的趋势，9月后又逐渐增加，最后在11、12月基本持平。但‘粤390-1叶片铁含量在8月为最高值，10月降至最低，而‘93-114‘RRIM600‘热研7-33-97和‘热研8-79叶片铁含量均在9月达最低值。‘保亭3406‘热垦525的叶片铁含量在8、9、10月基本持平，11月快速增加，12月又迅速下降。‘热垦525的叶片铁含量在10月达最大值，随后逐渐下降（图1）。

2.1.2 叶片锰含量变化规律由不同品种橡胶幼树叶片锰含量变化趋势图（图2-A）可知，不同品种锰含量整体有随采样时间后移而逐渐增加的趋势，呈类似“S”型曲线，在11或12月，叶片锰含量达最大值，其中‘热研7-33-97幼树叶片锰含量各月份普遍高于其他品种橡胶幼树。可见，橡胶幼树随着时间的推移（7～12月）对锰元素的吸收量逐渐增加，‘热研7-33-97幼树对锰元素需求量最大。

2.1.3 叶片铜含量变化规律从图2-B可以看出，‘93-114‘RRIM600‘热研7-33-97‘保亭3406‘热垦525幼树叶片的铜含量表现为7～10月逐渐增加，10～12月表现为先降低后增加趋势，叶片铜含量变化趋势整体呈斜置的“Z”型。‘粤390-1‘热研8-79幼树叶片的铜含量表现为锯齿型变化趋势，在8月和10月为波峰值，9月和11月为波谷。

2.1.4 叶片锌含量变化规律由不同品种橡胶幼树叶片锌含量变化趋势图（图2-C）可知，7、8、9月部分橡胶树品种幼树叶片锌含量变化存在一定差异，‘RRIM600‘热研7-33-97叶片锌含量表现为先降低后增加，而其余含量均逐渐降低。在9～12月4个采样时间点中，各品种橡胶幼树叶片锌含量变化趋势较为类似，均表现为先增加后下降，而后又增加的规律，9～10月叶片锌含量增加，10～11月叶片锌含量又下降，12月叶片锌含量达最大值。

2.1.5 叶片硼含量变化规律由不同品种橡胶幼树叶片硼含量变化趋势（图2-D）可知，‘93-114‘保亭3406幼树叶片硼含量随着采样时间后移，呈先增加后基本持平的趋势。‘RRIM600‘热研7-33-97含量随着采样时间后移，呈现先增加后降低的变化规律，2个品种橡胶幼树分别在10月和11月叶片硼含量达最大值。‘粤390-1‘热研8-79含量在7～8月表现为增加，8～9月为下降趋势；其中，‘粤390-1含量在9月之后逐渐增加，11月时达到最大值，而后下降；‘热研8-79硼含量在10月达最大值，而后逐渐下降。‘热垦525硼含量在前3个采样时间基本维持不变，在10月达最大值，而后逐渐略微下降。

2.2 叶片微量元素含量比较及相关性分析

由于橡胶树的矿质营养诊断确定的叶片指标值是规定在7～9月采样[8-10]，因此，本研究将采用7、8、9月的不同品种橡胶幼树叶片微量元素平均含量进行比较，分析其含量差异。由表2可知，不同品种橡胶幼树叶片微量元素中均以锰含量最高，平均含量（7个橡胶树品种含量均值）达225.56 mg/kg，叶片微量元素中均以铜含量最低，平均含量仅为7.36 mg/kg；不同品种橡胶幼树叶片微量元素含量顺序均表现为锰>铁>硼>锌>铜，可见，橡胶树对锰元素吸收量最大，需求最多。

不同品种橡胶幼树叶片微量元素含量也存在一定差异。‘粤390-1幼树叶片铁含量显著大于其他品种，达99.58 mg/kg；‘RRIM600幼树叶片铁含量最低，为79.24 mg/kg；‘93-114幼树叶片铁含量显著大于‘RRIM600，而二者分别与其他品种差异不显著。通过比较不同品种橡胶树叶片锰含量发现，‘热研7-33-97幼树叶片锰含量最高，达286.34 mg/kg，且显著大于其他品种；‘93-114幼树叶片锰含量最低，为171.39 mg/kg，显著小于其他品种。橡胶树叶片铜含量，以‘热研8-79幼树叶片铜含量最高，为7.96 mg/kg，但仅显著大于‘保亭3406，而与其他品种间差异不显著。通过比较不同品种橡胶树叶片锌含量可知，‘热垦525锌含量显著大于其他品种，为36.28 mg/kg，其次‘热研7-33-97，为31.99 mg/kg。而不同品种硼含量相差不大，均在34～40 mg/kg之间，其中‘粤390-1显著大于‘热研8-79‘热垦525。综上可知，不同品种橡胶树之间叶片铁、锰、铜、锌、硼含量表现出一定差异，其顺序均为锰>铁>硼>鋅>铜。

由表3可知，不同微量元素之间相关性不显著，橡胶树产量水平与叶片锌含量达到极显著正相关（r=0.87），橡胶树产量水平与叶片硼含量达到显著负相关（r=-0.80），而橡胶树产量水平与叶片铁含量、锰含量以及铜含量间相关性不显著。

3 讨论

微量元素在多数情况下是植物体内酶的组成部分，参与酶系统活动过程，具有独特的不可代替的生理作用[11-12]，如铜是多种氧化酶的组分，参与细胞体内的氧化过程等。当橡胶树亏缺某种微量元素时，橡胶树发生缺素症，影响产胶。许多研究发现，橡胶树施用微量元素具有增产作用[13-19]，还可促进养分吸收[20]。而且作物产量与作物对养分吸收、利用及其转化能力极为相关，微量元素虽然在作物中含量低，但是作用极其重要，与作物产量密切相关[21-22]。卢丽兰等[23]研究了槟郎不同产量水平与微量元素之间相关性，发现槟郎叶片锌、硼、锰、铁等含量随产量水平降低而明显降低，认为槟郎叶片锌、硼、锰、铁等含量与槟郎产量密切相关，微量元素含量低将对槟郎生长和产量产生影响。武伟等研究[24]表明，柑桔叶片铁含量与产量呈显著或极显著正相关，锌、锰含量与产量呈极显著和显著负相关，铜含量与产量未达显著水平。不同品种作物对微量元素的吸收能力和敏感性不同，在橡胶上也表现为不同品种对某种养分或多种养分吸收特性及营养水平存在差异，在本研究中，橡胶树产量水平与叶片锌含量达到极显著正相关（r=0.87），橡胶树产量水平与叶片硼含量达到显著负相关（r=-0.80），而橡胶树产量水平与叶片铁含量、锰含量以及铜含量间相关性不显著。由此，我们认为在生产上应适当调整微肥中锌、硼施用量。

王国烘等[25]研究比较了橡胶树不同品系橡胶树在锌素的吸收累积方面差异，但仅是针对橡胶树在锌元素方面的研究，并未开展其他微量元素研究，难以用于指导橡胶树微量元素施用，而且也并未研究产量水平与微量元素含量之间相关性。本研究发现，不同产量水平的品种橡胶幼树叶片锰、铁、铜、锌、硼月变化规律存在一定差异，表明不同品种橡胶幼树对微量元素需求特性并非一致，不同品种橡胶幼树不同月份对微量元素需求量不同。如叶片铜含量最高为‘热研8-79，为7.96 mg/kg，但与其他品种间差异不显著（除‘保亭3406外）。‘热垦525幼树叶片锌含量显著大于其他品种，而不同品种橡胶幼树叶片硼含量相差不大，均在34～40 mg/kg之间。由此可见，橡胶树对微量元素需求量、吸收规律会因品种不同而存在差异，但是需要针对不同品种橡胶幼树的微量元素需求特性，有区别地确定不同品种橡胶树的微量元素用量和施用时间，以保证经济有效地对不同品种橡胶树施用微量元素。尽管不同品种橡胶树叶片微量元素含量在生长季的波动情况存在差且异，部分品种橡胶树叶片微量元素平均含量存在显著差异，但橡胶树叶片均为锰含量最大，铜含量最低，这与袁紫倩等[26]研究薄壳山核桃叶片微量元素含量结果一致，这可能与锰元素移动性最差，铜元素则在缺乏时不移动充足时可移动有关。橡胶树叶片铁、锰、铜、锌、硼含量顺序为锰>铁>硼>锌>铜，这表明对微量元素的吸收利用品种间存在相似性。但是，本研究仅针对不同品种橡胶幼树（1年生幼树）叶片微量元素变化规律及含量方面，并未涉及不同树龄，尤其是不同品种开割树微量元素变化规律、吸收利用方面还有待系统研究。

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