产胶和排胶的基础理论.ppt

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1、第四章产胶和排胶的基础理论,产胶和排胶理论能为割胶生产提供理论依据，是进行科学割胶的基础。一、产胶组织乳管系统二、产胶三、排胶,一、产胶组织乳管系统,1、树皮的层次结构（1）粗皮：（2）砂皮：（3）黄皮：（4）水囊皮：2、树皮中乳管的分布（1）乳管的排列和联系。（2）茎围与乳管数量（3）乳管的分布,1、树皮的层次结构,割胶是在茎干的树皮上进行，了解树皮的层次结构特点，有利于我们掌握割胶的深度。割胶生产上，把树皮的层次结构由外向内分为粗皮、砂皮、黄皮、水囊皮四个层次结构。,橡胶树树皮结构示意图,（1）粗皮：,既包含木栓层、木栓形成层和栓内层三部分。对树皮内部起保护作用。,（2）砂皮：,在粗皮内缘

2、，外观黄褐色，摸有砂粒感。砂皮层约占韧皮部厚度的70。砂皮层石细胞多，常聚集成堆，由外而内数量依次递减。乳管数量外层少、内层多。外层的乳管已经衰老，且被石细胞的发育将其挤压得支离破碎，成为丧失产胶的无效乳管。砂皮内层的乳管多数是能够产胶的有效乳管。砂皮中有效乳管列数约占总列数的30。,（3）黄皮：,外观略带黄色，约占韧皮部厚度的20，但乳管列数却占总列数的50左右，是乳管分布最密集，排列最整齐，联系最好和产胶机能最旺盛的层次，是树皮中主要产胶部分，黄皮中很少或没有石细胞。,（4）水囊皮,外观淡黄色，幼嫩。其中有大量的筛管，主要起输导有机营养物质的作用。在树中，水囊皮的厚度通常不超过1mm，约占

3、树皮厚度的10，其中乳管列数占树皮乳管列数的20，但较幼嫩，产胶机能不强。割胶时，若割到该层，造成伤树（暗伤）。,水囊皮结构,1 乳管 2 筛管3 含蛋白质的细胞4 含结晶的薄壁组织细胞5 单宁细胞6 射线,主要无性系树皮层次的特点,无性系 树皮总 各层厚度（cm）总乳管 各层乳管列数/总列数（%）厚度（cm）砂皮 黄皮 水囊皮 列数 砂皮 黄皮 水囊皮PR107 0.73 0.54 0.13 0.06 24.3 39 47 14RRIM 0.72 0.48 0.15 0.09 30.8 24 50 26600,树皮层次视频,2、树皮中乳管的分布,（1）乳管的排列和联系。（2）茎围与乳管数量（

4、3）乳管的分布,乳管列的切向纵切面,（1）乳管的排列和联系。,乳管列与薄壁细胞成同心环状相间排列。不同列的乳管基本无联系（96000m）,同列乳管的联系,同列乳管联系密切交织成网状。（3040m）,乳管的走向,乳管与树干中轴成27度从左向右螺旋上升。割胶时，割线方向从左上方斜向右下方，能割到更多的乳管获得较高的量。,（2）乳管的数量,S/2割线可割断80000个乳管。一株橡胶树乳管的总长度大于1000Km。乳管列数与树龄的关系在15龄前为直线正相关，15龄后，乳管列形成的速度减慢。,（3）乳管的分布,乳管的纵向分布树皮中乳管列随着树干的高度增加而递减。高度（cm）12 50 100 实生树 1

5、00%74%40%芽接树 100%95%90%,（3）乳管的分布,横向分布对112个品系进行研究（8.5龄树），结果为：离形成层1mm范围内的乳管列数占乳管总列数的55%的有一个品系，占50%的有5个品系，占30%-45%的有98个品系。,割胶对产胶组织的影响,、割胶会影响树皮的生长发育和产胶组织，不合理的割胶，会造成乳管坏死。割胶使水囊皮变薄。割胶抑制形成层的分生活动，使茎围增粗减少1/3-2/3；伤了形成层后，会结瘤，严重影响树皮的再生和割胶。,割胶对产胶组织的影响,采胶有利于胶乳的再生和促进乳管列的分生。（1）、割胶树再生皮的乳管列数比停割树的乳管列数多，前者6.1，后者1.7。（2）、

6、乳管列数与韧皮部薄壁细胞层的比值为：被割胶者为0.21，停割者为0.05。,二、产胶,产胶是一项复杂的过程。要想了解胶乳的生成，就必须对胶乳有较深的认识。（一）胶乳的物质组成（二）胶乳的生成,（一）胶乳的物质组成,1、胶乳的化学成分2、胶乳的胶体成分。,1、胶乳的化学成分,胶乳的化学成分复杂，组成成分有：水分：占胶乳重量的5575，它是胶乳中的主要成分。橡胶烃：占胶乳重量的2040。它也是胶乳中的主要成分。非橡胶物质：非橡胶物质种类繁多。包括蛋白质、氨基酸、氮碱类、核酸、核苷酸、类脂物、丙酮溶物、水溶物、无机盐类和酶类。,2、胶乳的胶体成分。,胶乳是一种弱亲水性的乳状胶体。分散相是橡胶粒子和非

7、橡胶粒子。连续相是C乳清。（1）橡胶粒子：（2）非橡胶粒子（3）外来杂质,（1）橡胶粒子：,橡胶粒子在胶乳中呈颗粒状分布，粒子大小差异很大，粒子直径的范围约为503000埃。它们多数呈球形，较大的为梨形，也有一端带长尾巴的。橡胶粒子的结构很复杂，可分内、中、外三层。最内层为溶胶，中间层为凝胶。溶胶是聚合度较小的橡胶烃，凝胶是聚合度较高的橡胶烃，最外层为保护层，由蛋白质和类脂物。新鲜胶乳中的橡胶粒子都带有负电荷。这是胶粒保持稳定的最主要因素。,（2）非橡胶粒子,非橡胶粒子有黄色体、弗莱威斯林粒子（FW粒子）、黄色体是一种球形泡状体，直径0.53mm。它的外层是单层半透明的极化膜，具半透性。其内是

8、一种无色的胶体溶液，分散相为直径1mm的带正电荷的小粒子，连续相为”B乳清”。黄色体一旦破裂，其内”B乳清”中的带正电粒子被释放到带负电的胶乳中去，使胶乳失去稳定性而发生絮凝。,（3）外来杂质,胶乳的分散相中，除上述各种粒子外，还经常混杂着一些外来杂质，如尘埃、细菌、树皮细胞等物，内以细菌的数量最大，且对植株的产量和胶乳的质量都有很大的影响。细菌活动是导致胶乳产量下降的重要因素。在胶乳排出植株以后，细菌的活动是促进胶乳自然凝固和使胶乳腐败变质的一个重要因素。,干胶含量和总固形物含量,它们随季节、割胶、茎干部位高低等的变化规律开割树干含的“逆分布”现象。,酸度,刚从胶树上割出来的胶乳近中性，以后

9、酸度迅速增加。,胶乳的物理性质,颜色 一般为乳白色，也有灰、黄、红、黑色。比重 在之间。橡胶烃的比重为0.905，乳清为1.02。粘度 一般在之间。干含高，粘度大。,（二）胶乳的生成,胶乳的生成过程是极其复杂的，它包括了橡胶烃、橡胶粒子、黄色体以及许多各种有结构的分子的形成过程。其中比较重要的是橡胶烃的形成。,橡胶烃的形成,1、糖酵解生成醋酸、丙酮、乙醛等；2、由乙酸盐生成橡胶。分三步：（1）由3个乙酰COA合成甲羟戊酸碳骨架；（2）由甲羟戊酸形成异戊烯焦磷酸酯；（3）由异戊烯焦磷酸酯聚合成橡胶。具体反应过程见P202图7-5。,橡胶粒子的形成,合成部位：乳管的原生质和胶乳的内质网。过程：由小

10、到大，由低聚橡胶到高聚橡胶；由裸体粒子不带电荷到具有吸附层而带负电。胶乳再生所需的时间：24小时。,（二）胶乳的生成,在橡胶栽培上，改良品种和改进栽培技术能使橡胶树根丰叶茂，生势健旺，光合作用能力强，光合产物多，为橡胶的生物合成提供充足的能量和原料。,影响产胶的因子,品种特性1、净同化率（NAR）2、橡胶分配率3、堵塞指数胶树生势 植株长势旺盛，代谢能力强，茎粗，皮好，乳管数量多，产胶能力强；反之，则弱。树龄 处于生物学年龄的旺产期阶段，产胶能力强。,影响产胶的因子,季节物候 5月小雨季来临后较强，6-7月抽第二蓬叶时较弱，9-10月产胶能力强，11月后弱。栽培技术 合理密植，合理施肥，科学采

11、胶，正确使用刺激剂，防病、防虫，产胶能力强，否则弱。乳管生理因子 乳管健全，代谢活跃，产胶能力强。环境条件 包括地理环境、气候条件、土壤质地等良好，产胶能力强。,三、排胶,（一）排胶的过程（二）排胶机制（三）排胶影响面（四）排胶堵塞机制（五）胶乳的再生（六）影响排胶的因素（七）排胶反常,（一）排胶的过程,乳管被割断后，胶乳便向割线上涌流。在起初1030分钟内，排胶速度快，干胶含量高达3040。随着排胶时间的延长，由于稀释作用，干胶含量降低到30以下。随着乳管内的堵寒物增多，排胶速度就逐渐减缓；最后，留在割线上的胶乳，因凝固因子作用，细菌活动以及蒸发失水等原因，使胶乳凝固成一条胶线，并在乳管割口

12、形成胶塞。使排胶完全停止。从开始到停止，排胶的全过程称为排胶过程。这一段时间叫做排胶时间。一般胶树正常的排胶时间为1.52小时，但低温季节比高温干旱季节，静风天比大风天，长割线比短割线的排胶时间普遍延长。品系不同，排胶时间也不同。而乙烯利刺激割胶，排胶时间甚至延长至24小时以上者。,（二）排胶机制,1、割胶前，乳管的膨压可达1014个大气压。割胶后，胶乳在膨压的作用下迅速从乳管口排出，这是胶乳排出的原始动力。2、随着胶乳的排出，在乳管内由里向外形成膨压梯度，使胶乳源源地从膨压高的部位向膨压低的割口方向移动，这是排胶的继动力。,（二）排胶机制,3、随着胶乳的排出和膨压的下降，乳管壁收缩，向内挤压

13、产生挤压力，这也是排胶最初阶段使胶乳涌流的另一个动力。4、胶乳在不断排出的过程中，引起乳管膨压的降低，促使乳管产生稀释效应，这样，四周细胞的水分渗入乳管，使乳管能在一定时间内维持一定水平的膨压，有利于胶乳的继续排出。,（三）排胶影响面,割胶后，割口上下左右实际受到排胶影响的范围，称为排胶影响面。它包括以下三个区域：1、排胶区：2、转移区：3、回复平衡区：,1、排胶区：,割胶后，此区域的膨压下降40以上，胶乳向割口方向位移很快，并最先自割开的乳管口排出。,2、转移区：,位于排胶区的外围，割胶后，此区域的膨压下降较小，为1040之间，水分和胶乳向割口方向位移的速度较慢。,3、回复平衡区：,在转移区

14、的外围，此区域的水分和胶乳位移很慢，膨压下降很小，在10以下。,（三）排胶影响面,排胶影响面的范围，因品系、植株状况、生境条件以及割胶制度和方法等不同而有很大的差异。一般说来，阳刀割线的排胶影响面主要是在割线下方，阴刀割线的排胶影响面主要在割线上方。若采用阴阳刀割胶，当两条割线之间的距离在120cm左右时，它们的排胶影响面基本上不会重叠。所以阴阳刀割胶，两条割线距离在120cm左右为宜。排胶影响面的大小与产量有正相关。采用阴阳刀割胶和使用化学刺激刺激割胶，能扩大排胶影响面，促进排胶，增加胶树产量。,（四）排胶堵塞机制,1、“内堵塞”的产生2、“外盖”的形成3、停止排胶,1、“内堵塞”的产生,胶

15、乳中的黄色体，其内部含有水解酶和大量钙、镁以及等电点很高的碱性蛋白质等带正电荷的粒子。割胶后，在排胶过程中，由于渗透、剪切和化学效应等原因，使黄色体膜破裂，而将这些物质以及酸性B乳清释放出来，破坏了胶乳的稳定性，使胶乳产生局部凝固，这种现象在割口附近和排胶速度快时最为明显。因此排胶后几分钟，就产生内堵塞使排胶速度减慢。乳管的堵塞状况因品系不同而异。为了比较不同品系乳管堵塞的程度，提出乳管堵塞指数的概念。乳管堵塞指数是指平均排胶初速度与排胶总量之比。,1、“内堵塞”的产生,堵塞指数=(头5分钟的平均排胶数量/排胶总量)100堵塞指数是一种遗传性状，它和品系产量之间一般呈负相关，与刺激效应呈正相关

16、，即堵塞指数大的品种，产胶量低，但刺激效应高，反之亦然。但是，胶树产量的高低，除了与堵塞指数有关外，还受其他许多内外综合因素的影响。因此，堵塞指数只是问题的一个方面。有些品系堵塞指数较大，但其产量不一定很低。胶树乳管的堵塞可通过使用延缓堵塞剂如乙烯利加以克服。用乙烯利处理胶树后，可以降低堵塞指数，延长排胶时间，从而增加产量。,研究堵塞指数的意义,堵塞指数与产量呈负相关，与刺激效应呈正相关。可根据品系堵塞指数的大小，决定是否使用刺激剂。堵塞指数是品系的一个遗传性状。各品系的堵塞指数为：品系 堵塞指数 RRIM600 1.57 GT1 1.91 PB86 2.38 PR107 3.06,2、“外盖

17、”的形成,随着排胶时间的推迟，排胶越来越慢，加上水分蒸发及细菌和酶类以及树皮汁液的作用，使割线的胶乳凝固形成外盖。,3、停止排胶,外盖和内塞连接，完全堵塞乳管口，排胶停止。,（五）胶乳的再生时间,排胶停止后，邻近细胞中水分和养分大量向乳管渗透，一般在停排后7小时左右乳管的膨压基本恢复。割口封闭后，乳管细胞逐渐合成新的胶乳。新的胶乳逐渐增多，浓度随之上升，渗透势增大，使乳管吸水，膨压随之回升，等到水势达到最高，乳管停止吸水，与邻近细胞又建立起新的平衡，在这个时候，胶乳的化学成分也在迅速恢复。如养分供应充足，经24小时以上，胶乳成分恢复正常。,（五）胶乳的再生,胶乳的再生包括橡胶粒子和非橡胶粒子的

18、再生，以及胶乳组分的恢复。胶乳的再生需要充足的原料（水分、有机、无机养分）和能量，也需要有一定的时间过程，同时，要保护乳管功能不受损害，因此，在割胶生产中，割胶频率、割胶强度要适宜，要有良好的水、肥管理，这样才能有利胶乳再生。,（六）影响排胶的因素,1、气候因素2、土壤因素3、植株状况4、割胶技术5、化学刺激,1、气候因素,（1）温度：（2）湿度：（3）雨量：（4）风速：,（1）温度：,割胶当时气温小于18，排胶时间就会延长，并出现长流。气温大于27，因胶乳中的酶类，细菌的活动增强和水分蒸发加快，排胶时间缩短，产胶量减少。割胶时气温在19-24时，对排胶最为有利。,（2）湿度：,割胶时相对湿度

19、在80以上时，对排胶有利；如降至75以下，因割线封闭较快，排胶时间缩短。,（3）雨量：,月雨量在200mm以上，年雨量在2000mm以上，雨日分布比较均匀，有利于排胶。,（4）风速：,割胶前和排胶过程中，风速在1m/s以下有利于排胶。如果风速达到三级（3.45.4m/s）以上，排胶受到抑制。,2、土壤因素,土壤水分含量充足时，有利于排胶（水分旬平均是14%时畅流；10%时抑制）。在干旱季节，增施水肥可促进排胶。土壤中的氮、磷、钾、镁、微量元素等各种养分供应充足以及它们各种养分之间比例均衡，有利于排胶。,3、植株状况,内堵塞强的品系，其排胶时间就短；反之，排胶时间就越长。品系相同时，凡生势旺盛、

20、新陈代谢水平高、树皮生长良好的植株，排胶效率就高。反之，若植株生长弱，树皮生长不良时，则排胶效率就低。胶树在抽叶、开花、结果时期，由于叶、花、果的生长需要较多的水分和养分，加之这时期的各种生理活性物质特别多，因此，胶乳容易氧化和凝固，使排胶受到抑制。,4、割胶技术,割胶技术好，做到”稳、准、轻、快”，割面、切片、深度达到”三均匀”，胶刀锋利有利于排胶；反之，割胶技术差，胶刀磨不好，割胶伤树多，深浅不一，切片厚薄，长短不匀，行刀压力大，磨擦多，以及漏刀、重刀、顿刀或摇手等，容易使乳管口堵塞就不利于排胶。生产上，一级胶工比三级胶工增产约20%。,5、化学刺激,在胶树上施用乙烯利等化学刺激剂，由于一

21、方面解除了乳管口的内堵塞现象，另一方面使靠近割口部位的乳管发生强烈的稀释效应，因而使排胶时间大大延长。但过分长流不论对胶乳的再生或者对胶树的健康状况都是不利的。,（七）排胶反常,割胶的植株出现早凝或长流等现象，叫排胶反常。排胶反常具体有如下三种：1、胶乳早凝2、胶乳长流3、胶乳外流,1、胶乳早凝,有些胶树在割后不到半小时就凝固的现象，称为胶乳早凝。引起早凝的原因有以下几点：（1）营养失调：（2）品系特性：（3）物候期：（4）细菌活动：（5）天气：,（1）营养失调：,胶乳中的含磷量过低和镁、磷比例（Mg/p）过大以及含钾不足，易引起胶乳早凝，适量施用磷，钾肥时，有较好的效果。,（2）品系特性：,

22、堵塞指数高的品系，胶乳很易出现早凝（如GL1品系）。,（3）物候期：,胶树在抽叶、开花、结果时期，胶乳容易早凝。,（4）细菌活动：,胶乳中的细菌活动，一方面破坏橡胶粒子的保护层，另一方面产生酸类。酸类不仅中和橡胶粒子表面的负电荷，并且使胶乳酸度增大，引起胶乳过早凝固。割胶时做好清洁工作，减少细菌的繁殖，可以减小或避免出现早凝。,（5）天气：,高温天气和迎风林段，可加快割线上的水分蒸发，促进酶类和细菌的活动，因而使胶乳凝固变快，引起早凝。,2、胶乳长流,指胶树排胶时间长达712小时以上的现象。长流的胶乳浓度往往很低，干胶含量有时不到10。对胶乳长流的胶树，应降低割胶频率和适当浅割，以免养分流失过

23、度。同时要加强抚育管理，增施肥料，以提高胶树的营养水平和维持适当的养分比例，提供胶乳条件，减少胶乳长流，对化学刺激引起长流的胶树，可通过调节刺激剂的浓度用量、次数和方法，采取浅割等适当的割胶措施等加以克服。,2、胶乳长流,胶乳长流的原因有（1）品系特性（如海垦1）（2）营养失调：当胶乳中的含镁量过低和镁、磷比例（Mg/p）过小以及含钾过多多时，胶乳不易凝固，割线封闭延迟，引起胶乳长流。（3）冬季低温：冬季低温时酶类和细菌活动减弱，水分蒸发减慢，胶乳凝固变慢，也会引起长流。（4）化学刺激（5）部分可能是死皮发生前的一种预兆。,3、胶乳外流,割线上胶乳外流的原因很多，当树身不干，割线部分死皮，割线

24、斜度不平顺或乙烯利刺激时，都容易出现胶乳外流。,橡胶树的产量,橡胶树的总产量橡胶树的分配率橡胶树的单位面积产量,橡胶树的总产量,年单株生产干胶量的估算结果为：光合产量 317Kg干物质产量 72Kg（呼吸消耗245Kg，占77.3%）经济产量 6.52Kg 橡胶分配率为25%，2.5Kg干物质折1Kg干胶。72Kg0.25=16.3Kg 16.3Kg/2.5=6.52Kg,橡胶树的分配率,含义及计算公式 含义：橡胶树分配率指干物质中分配于生产干胶的百分率。计算公式：分配率=年干胶产量2.5/地上部分年干物质增长量+年干胶产量2.5100%,分配率与品系,品系不同，分配率不同。品系 实生树 RR

25、IM600 PR107 GT1 分配率 5%28.5%21%34.1%分配率虽然是品种的一个特性，但可受栽培措施的影响，特别是受激素的影响。西培农场76年做了这方面的实验，结果是：对照树的分配率为13.1%，处理树为34.4%，很大程度地改变了它的分配率。,合理分配率的探讨,并不是分配率越高越好，考虑到胶树生长与产胶之间的平衡问题，一般认为，分配率为25%较适宜。,橡胶树的单位面积产量,橡胶树的产量结构 1、产量组分 包括：单位面积上的开割株数，株次胶乳产量，干胶含量，年割次等。2、产量组分之间的关系 单位面积年干胶产量=开割株数*年单株产量=开割株数*株次产量*年割次=开割株数*株次胶乳产量

26、*干胶含量*年割次,橡胶树的产量水平,未经选择的实生树 30Kg/667m2 初生代PB86 53Kg/667m2 二生代RRIM600 104.2Kg/667m2 三生代RRIM803 264.0Kg/667m2,橡胶树的产胶能力,据有关学者分析，60C/109品系，年干物质产量达63.4Kg，按分配率30.1%计，用于产胶的干物质是19.08Kg，折合年株产干胶7.6Kg，按有效割株35株计，每667m2可产干胶266Kg。,提高橡胶树产胶能力的基本途径,1、提高橡胶树的光能利用率 理论上作物的光能利用率的最大值可达20%，而目前多为1-3%。2、选育优良品种3、采用速生、高产、高效的农业措施（1）、胶园精细管理（2）、有效防病、抗病（3）、施用高效橡胶专用肥（4）、科学采胶,章链接,