橡膠樹新型高濃度專用肥研制及施用效果研究

劉俊良 華元?jiǎng)?劉海林 黃飛 賈笑英 羅微 林釗沐 李智全

(1 海南省農(nóng)墾科學(xué)院 海南?？?570311;2 海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司 海南?？?570226;3 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物栽培生理學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室 海南?？?71101)

我國適合種植橡膠樹的土地資源比較有限，受此制約，天然橡膠產(chǎn)業(yè)靠擴(kuò)大種植面積拓展規(guī)模提高生產(chǎn)能力的潛力越來越?。?］，走內(nèi)涵式發(fā)展道路是必然選擇［2］，提高單位面積產(chǎn)量是重要途徑［3］，而提高橡膠樹的單產(chǎn)，可以從更新品種、加強(qiáng)施肥等方面入手。但橡膠樹是一種長期經(jīng)濟(jì)作物，需長達(dá)7～9 年才能投產(chǎn)，短期內(nèi)大面積更新品種不可取，所以只能從施肥管理方面入手來解決問題。橡膠樹配方肥研制及施用技術(shù)要結(jié)合土壤養(yǎng)分狀況與膠樹營養(yǎng)診斷結(jié)果制定，再結(jié)合膠園土壤質(zhì)地和氣候條件生產(chǎn)相應(yīng)的養(yǎng)分釋放速率有所差別的專用肥進(jìn)行施用［4］，該方法開發(fā)投資少、見效快、操作簡單，是比較熟化的技術(shù)，在天然橡膠生產(chǎn)上推廣應(yīng)用會(huì)收到立竿見影的效果。我國早在20 世紀(jì)80 年代未已成功研制出橡膠樹專用肥，進(jìn)入90 年代中后期，國營農(nóng)場施用橡膠專用肥已比較普遍［5］，并使橡膠產(chǎn)量提高了5%～15%。但橡膠專用肥配方經(jīng)過30多年的使用，其不合理及不完善之處日益展現(xiàn)出來，因其主要依據(jù)為20 世紀(jì)80 年代的土壤普查結(jié)果、膠園土壤肥力以及當(dāng)時(shí)膠樹營養(yǎng)狀況，而在此期間我國橡膠樹栽培品種、栽培技術(shù)、割膠制度、土壤狀況等都發(fā)生了極大的變化，原來的配方缺乏針對(duì)性，已經(jīng)不能適應(yīng)目前橡膠園合理施肥的要求，嚴(yán)重影響到施肥的效果，甚至不合理的專用肥施用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。另外，由于生產(chǎn)廠家良莠不齊，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證，且目前橡膠樹專用肥多為低濃度肥料，養(yǎng)分含量低，運(yùn)輸成本和施肥勞力成本均高于高濃度肥料。因此，要充分利用橡膠樹營養(yǎng)診斷方法，進(jìn)一步調(diào)整、細(xì)化和升級(jí)配方，研制新型高濃度橡膠專用肥并加以推廣應(yīng)用，以適應(yīng)新一代膠園和新種植品種的需要。而當(dāng)前在高濃度肥料效應(yīng)研究，水稻、蔬菜、果樹上都有涉及，其中王開軍［6］在水稻上對(duì)5種高濃度復(fù)混肥料的供肥表現(xiàn)進(jìn)行了比較；黃慶等［7］開展了高濃度水溶性肥料普羅丹對(duì)番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤的影響試驗(yàn)；王躍進(jìn)等［8］進(jìn)行了晚秋葉施高濃度肥料對(duì)梨樹翌年生長發(fā)育的效應(yīng)研究，而在橡膠生產(chǎn)上，高濃度肥料的研制及其施用效果如何，報(bào)道較少。筆者開展了橡膠樹新型高濃度專用肥的配方擬定、試制及效果試驗(yàn)，尋求高濃度條件下配方肥對(duì)正常開割樹增產(chǎn)、幼齡樹增粗的作用機(jī)理、施用量、施用方法等，為大規(guī)模應(yīng)用于橡膠生產(chǎn)，促進(jìn)天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地在海南省海膠集團(tuán)下屬不同市縣的分公司。試驗(yàn)基地共 889 畝 （1 hm2=15 畝=10 000 m2），其中開割膠園613 畝，試驗(yàn)布置315 畝、19 個(gè)樹位，對(duì)照處理298畝、19個(gè)樹位，橡膠樹定植年度為1996—1998 年；中小苗膠園276 畝，試驗(yàn)布置145 畝、13 個(gè)樹位，對(duì)照處理131 畝、13 個(gè)樹位，定植年度為2007—2008 年?；旧虾w目前橡膠樹的主栽品系，見表1。

1.1.2 專用肥配方

由土壤肥料專家在研究膠園土壤養(yǎng)分空間變異、土壤供肥特性和現(xiàn)狀、橡膠樹營養(yǎng)規(guī)律、新割制下橡膠樹營養(yǎng)需求特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)膠園土壤和膠樹葉片進(jìn)行診斷，并就膠樹生長和產(chǎn)膠所需養(yǎng)分進(jìn)行平衡配比，適當(dāng)添加復(fù)合增益肥，擬定專用肥配方，該配方肥原料按照重量百分比，包括90%～95%無機(jī)肥和5%～10%復(fù)合增益肥；無機(jī)肥中的N、P 和K 的養(yǎng)分含量分別為21%∶10.5%∶13.5%；復(fù)合增益肥按照質(zhì)量份數(shù)比，包括1～3 份硝基腐植酸鈣肥、1～2 份腐殖酸硅肥、1～2 份硝基腐植酸鎂肥、10～15 份凹凸棒土和6～12 份紅砂巖。橡膠樹新型高濃度專用肥試制委托有資質(zhì)廠家按照肥料生產(chǎn)工藝進(jìn)行肥料配制，嚴(yán)格按照要求粉碎、造粒。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表1 試驗(yàn)基地基本情況

采用生產(chǎn)型對(duì)比法布置試驗(yàn)，連續(xù)進(jìn)行3 年。根據(jù)養(yǎng)分等量原則，試驗(yàn)區(qū)的開割樹和中小苗分別施新型高濃度專用肥1.33 和0.67 kg/株；對(duì)照區(qū)仍按日常生產(chǎn)施肥標(biāo)準(zhǔn)，開割樹施養(yǎng)分含量為30%專用肥（N∶P∶K=14∶7∶9）2 kg，中小苗每株施1 kg。試驗(yàn)布置后連續(xù)測定3 年開割樹干膠增產(chǎn)、中小苗莖圍增粗情況，監(jiān)測樹體營養(yǎng)及膠園土壤養(yǎng)分變化情況等。

1.2.2 采樣方法

1.2.2.1 土壤樣品

采用“S”形取樣路線，取樣深度為0～30 cm，每個(gè)樹位取5～10 個(gè)點(diǎn)的土壤混合均勻，采用十字交叉法縮分，保留1 kg土樣。

1.2.2.2 葉片樣品

采樣時(shí)間大約在每年的7～9 月，采用“V”形采樣路線，選擇10～20 株隨機(jī)均勻分布、生長正常的橡膠樹作為采樣樹，采集樹冠下層主側(cè)枝上穩(wěn)定老化的頂蓬葉。在每株樣樹兩側(cè)各采集1蓬頂蓬葉，在每蓬葉上取其基部上的2片復(fù)葉，去掉復(fù)葉兩旁的小葉，留下中間的小葉作為樣品，將一個(gè)樹位所采集的樣品葉片合在一起，作為該樹位的分析樣品［9］。

1.2.3 養(yǎng)分測定

1.2.3.1 土壤養(yǎng)分

土壤全氮含量的測定采用凱氏定氮法，速效磷含量的測定采用HCl-NH4F 浸提－鉬藍(lán)比色法，速效鉀含量的測定采用醋酸銨浸提－火焰光度計(jì)法，有機(jī)質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀－FeSO4滴定測定法，pH的測定采用石試紙比色法。

1.2.3.2 葉片養(yǎng)分

測定葉片氮磷的樣品，需先經(jīng)濃H2SO4消化，葉片氮含量采用納氏試劑－比色法，磷含量采用鉬銻抗比色法進(jìn)行測定，鉀含量采用干灰化－火焰光度法進(jìn)行測定，用原子吸收分光光度法測定鈣和鎂含量［10］。

1.2.4 膠園管理

膠園主要采取以下管理措施：（1）挖肥溝：肥溝長、寬、深分別為2、0.6、0.5 m，挖出泥土用于維修梯田、土埂和露根培土；（2）肥溝壓青蓋草培肥，每溝施有機(jī)肥（牛肥或其他農(nóng)家肥）40 kg，壓青40 kg 或壓甘蔗渣10 kg；（3）割膠、病蟲害防治等措施按照生產(chǎn)單位統(tǒng)一要求高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.2.5 數(shù)據(jù)采集

按照樹位分別計(jì)量產(chǎn)量，包括標(biāo)膠和雜膠；中小苗每個(gè)樹位各選50 株正常樹（不選邊行樹，選定后編號(hào)）定點(diǎn)測定增粗?jǐn)?shù)據(jù)，以試驗(yàn)布置前一年測定的數(shù)據(jù)作為基數(shù)。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

原始數(shù)據(jù)的整理，圖表的產(chǎn)生均由Excel 2003軟件處理，部分?jǐn)?shù)據(jù)采用成對(duì)法t測驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析［11］。橡膠樹體及膠園土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)都是4 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)3年的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 新型高濃度專用肥對(duì)開割樹產(chǎn)量的影響

如表2 所示，除2014 年度陽江分公司試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)減少12.5%以外，3 年中其他分公司試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量均較對(duì)照區(qū)有所增加。其中，2013 年度陽江分公司增產(chǎn)效果最顯著，增幅達(dá)35.2%；2012 年度西達(dá)分公司增產(chǎn)效果較差，增幅僅為1.3%?？傮w而言，施用新型高濃度專用肥均有一定程度增產(chǎn)效果，但不同年份，不同分公司間產(chǎn)量增幅差異較大。進(jìn)一步對(duì)各分公司試驗(yàn)3年的產(chǎn)量情況綜合分析見圖1。

由圖1 可以看出，從2012—2014 年，整體上試驗(yàn)區(qū)與對(duì)照區(qū)相比，平均產(chǎn)量均有所增加。其中，2012 年增加 9.15kg，增幅為 8.44%；2013 年度增加9.71kg，增幅為12.47%；2014 年度增加4.73 kg，增幅為6.00%。根據(jù)試驗(yàn)顯著性分析，3年平均產(chǎn)量增幅均未達(dá)到顯著水平。

表2 各試驗(yàn)點(diǎn)開割樹產(chǎn)量情況（2012—2014）

圖1 各試驗(yàn)點(diǎn)開割樹產(chǎn)量對(duì)比圖（2012—2014）

2.2 新型高濃度專用肥對(duì)橡膠中小苗樹圍增粗的影響

如表3 所示，除2013 年度，金江分公司、陽江分公司試驗(yàn)區(qū)中小苗莖圍增粗小于對(duì)照區(qū)外，其他年度及其他分公司，施用橡膠樹新型高濃度專用肥在一定程度上都促進(jìn)中小苗增粗。進(jìn)一步對(duì)各公司試驗(yàn)3 年的中小苗增粗情況綜合分析見圖2。

從圖2可以看出，2012—2014年，試驗(yàn)區(qū)中小苗平均增粗較對(duì)照區(qū)均有所增加。其中，2012 年度平均增加0.09 cm，增幅為1.40%；2013 年度平均增加0.37 cm，增幅為5.91%；2014 年度平均增加0.90 cm，增幅為24.7%。根據(jù)試驗(yàn)顯著性分析，3 年平均增粗增幅并未達(dá)到顯著水平，但個(gè)別分公司增幅較大；另外施用橡膠樹新型高濃度專用肥可減少肥料包裝、運(yùn)輸及人工施肥成本，減輕撫管工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可擴(kuò)大工人撫管規(guī)模，在膠工短缺的特殊時(shí)期，優(yōu)勢更為明顯。

表3 各試驗(yàn)點(diǎn)橡膠中小苗增粗情況（2012—2014）

圖2 各試驗(yàn)點(diǎn)橡膠中小苗樹圍增粗對(duì)比（2012—2014）

2.3 試驗(yàn)區(qū)及對(duì)照區(qū)橡膠樹樹體營養(yǎng)狀況

葉片分析法是當(dāng)前較成熟的、簡單可行的橡膠樹營養(yǎng)診斷方法［12］。采集橡膠樹葉片，分析其養(yǎng)分含量，根據(jù)葉片中營養(yǎng)元素含量的多少及養(yǎng)分間的比值，衡量橡膠樹的營養(yǎng)狀況［13］。研究表明，橡膠樹正常生長時(shí)葉片養(yǎng)分含量指標(biāo)為N 3.2%～3.4%，P 0.21%～0.23%，K 0.9%～1.1%，Ca 0.6%～1.0%，Mg 0.35%～0.45%［14］。根據(jù)各試驗(yàn)點(diǎn)橡膠樹葉片樣品養(yǎng)分含量測定結(jié)果，試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)膠樹葉片樣品氮含量在3.2%以下均有81 個(gè)，分別占93.10%、96.43%，表明缺氮較為嚴(yán)重；磷含量在0.21%以下分別有45 和48 個(gè)，分別占51.72%和57.14%，且試驗(yàn)區(qū)葉片樣品磷含量在0.23%以上的占20.69%；鉀含量均在0.9%以上，鈣含量均在0.6%以上；表明所有試驗(yàn)點(diǎn)橡膠樹鉀、鈣均處于正?；蜇S富狀態(tài)；而鎂含量在0.35%以下分別為92.86%和89.66%，表明正處于缺鎂狀態(tài)。綜合分析各試驗(yàn)點(diǎn)的膠樹葉片養(yǎng)分含量情況，如圖3 所示，整體而言，橡膠開割樹和中小苗在試驗(yàn)區(qū)的樹體營養(yǎng)狀況略優(yōu)于對(duì)照區(qū)，但差異較小，未達(dá)到顯著水平。

2.4 試驗(yàn)區(qū)及對(duì)照區(qū)膠園土壤養(yǎng)分含量情況

膠園土壤養(yǎng)分狀況的分析測定是橡膠樹營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥工作的重要組成部分［15］，通過對(duì)土壤養(yǎng)分含量的測定，特別是對(duì)各種有效養(yǎng)分的測定，了解土壤營養(yǎng)元素的供應(yīng)水平、供應(yīng)狀況，為膠園土壤管理和橡膠樹施肥提供科學(xué)依據(jù)；一般來說，橡膠園土壤養(yǎng)分含量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為全氮0.8～0.14 g/kg，速效磷5～8 mg/kg，速效鉀40～60 mg/kg，有機(jī)質(zhì) 20～25 g/kg［16］。本試驗(yàn)測定結(jié)果顯示，各試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)的土壤樣品中全氮含量＜0.8 g/kg 的分別占58.62%和53.57%，速效磷含量＜5 mg/kg 的分別占86.21%和82.14%，表明缺氮、磷較為嚴(yán)重；速效鉀含量＜40 mg/kg的分別為39 和30 個(gè)，說明鉀處在正常水平；有機(jī)質(zhì)含量＜20 g/kg的均為63個(gè)，缺素較為嚴(yán)重。

綜合分析各膠園土壤養(yǎng)分含量情況可以看出，整體上試驗(yàn)區(qū)與對(duì)照區(qū)膠園土壤的全氮、速效鉀、 速效磷、有機(jī)質(zhì)含量及pH差異較?。ū?）。

圖3 橡膠樹葉片養(yǎng)分含量情況對(duì)比

表4 土壤養(yǎng)分含量對(duì)比

3 討論與結(jié)論

目前，橡膠樹種植普遍以30%含量配方肥施用為主，每年化肥施用量大，以海膠集團(tuán)為例，2019 年底海膠集團(tuán)擁有開割樹4 400.1 萬株，未開割樹1 646.4 萬株，按開割樹2 kg/株，未開割樹1 kg/株計(jì)算，每年化肥施用量達(dá)10.5 萬t，購肥金額為1.9 億元，到場部的運(yùn)輸費(fèi)用為835.4 萬元，化肥施用耗費(fèi)的資金數(shù)額巨大；但由于膠園多處丘陵地帶，分裝搬運(yùn)化肥到林段施用的用工多，為節(jié)約運(yùn)輸成本和勞力成本，在靠近生產(chǎn)隊(duì)、平坦地段的膠園重復(fù)施肥，而山高路陡的膠園終年得不到養(yǎng)分補(bǔ)給，造成許多開割樹產(chǎn)膠潛力嚴(yán)重下降，中小苗生長極為緩慢，施肥效果不明顯；另外，橡膠栽培上施用的配方肥比較單一，逐漸形成了個(gè)別廠家獨(dú)家壟斷經(jīng)營的格局，肥料價(jià)格居高不下，造成橡膠生產(chǎn)成本偏高。要打破壟斷格局，加強(qiáng)不同濃度配方肥研制及其效應(yīng)試驗(yàn)，增加必要的技術(shù)儲(chǔ)備，才可以節(jié)約肥料包裝、運(yùn)輸成本和施肥勞力成本，提高施肥的效益與效果，促進(jìn)肥料價(jià)格向合理化方向轉(zhuǎn)變，顯著降低橡膠生產(chǎn)成本；同時(shí)，通過把現(xiàn)有的橡膠園土壤管理、橡膠樹營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥、刺激采膠和病蟲害防治等技術(shù)進(jìn)行集成配套，開展示范推廣，能夠進(jìn)一步提高橡膠樹單位面積產(chǎn)量，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和效益。

橡膠樹新型高濃度專用肥N、P、K的養(yǎng)分含量達(dá)45%，是目前橡膠生產(chǎn)所施專用肥養(yǎng)分含量（30%）的150%，并在試制過程中添加了復(fù)合增益肥，通過硝基腐植酸鈣肥、腐殖酸硅肥、硝基腐植酸鎂肥、凹凸棒土和紅砂巖的相互作用，減少N、P、K 養(yǎng)分的流失，最大程度發(fā)揮肥效。通過生產(chǎn)型對(duì)比試驗(yàn)，橡膠樹新型高濃度專用肥的施用，在一定程度上增加開割樹產(chǎn)量，促進(jìn)中小苗增粗，改善樹體營養(yǎng)，提高膠園土壤養(yǎng)分含量，但尚未達(dá)到顯著性差異。整體而言，施用新型高濃度專用肥，仍是橡膠生產(chǎn)上非常可取的技術(shù)措施。首先，廣泛應(yīng)用橡膠樹新型高濃度專用肥，肥料本身會(huì)在橡膠生產(chǎn)上體現(xiàn)一定的促進(jìn)效應(yīng)；再者，橡膠樹高濃度專用肥的原料成本、生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本及施肥的勞力成本會(huì)得到明顯下降；最后，隨著施用量的降低，膠園土壤的污染會(huì)進(jìn)一步減少，達(dá)到“綠色環(huán)?！钡墓π?。考慮到橡膠樹在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)肥料養(yǎng)分的吸收效率，可在提高肥料養(yǎng)分濃度的同時(shí)，進(jìn)行緩釋控釋方面的研究，以便橡膠樹高濃度專用肥的養(yǎng)分源源不斷供應(yīng)，滿足樹體營養(yǎng)需求，提高天然橡膠生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。