橡膠樹新型高濃度專用肥研制及施用效果研究

劉俊良 華元剛 劉海林 黃飛 賈笑英 羅微 林釗沐 李智全

(1 海南省農墾科學院 海南海口 570311;2 海南天然橡膠產業集團股份有限公司 海南海口 570226;3 中國熱帶農業科學院橡膠研究所/農業農村部熱帶作物栽培生理學重點開放實驗室 海南海口571101)

我國適合種植橡膠樹的土地資源比較有限，受此制約，天然橡膠產業靠擴大種植面積拓展規模提高生產能力的潛力越來越小［1］，走內涵式發展道路是必然選擇［2］，提高單位面積產量是重要途徑［3］，而提高橡膠樹的單產，可以從更新品種、加強施肥等方面入手。但橡膠樹是一種長期經濟作物，需長達7～9 年才能投產，短期內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要結合土壤養分狀況與膠樹營養診斷結果制定，再結合膠園土壤質地和氣候條件生產相應的養分釋放速率有所差別的專用肥進行施用［4］，該方法開發投資少、見效快、操作簡單，是比較熟化的技術，在天然橡膠生產上推廣應用會收到立竿見影的效果。我國早在20 世紀80 年代未已成功研制出橡膠樹專用肥，進入90 年代中后期，國營農場施用橡膠專用肥已比較普遍［5］，并使橡膠產量提高了5%～15%。但橡膠專用肥配方經過30多年的使用，其不合理及不完善之處日益展現出來，因其主要依據為20 世紀80 年代的土壤普查結果、膠園土壤肥力以及當時膠樹營養狀況，而在此期間我國橡膠樹栽培品種、栽培技術、割膠制度、土壤狀況等都發生了極大的變化，原來的配方缺乏針對性，已經不能適應目前橡膠園合理施肥的要求，嚴重影響到施肥的效果，甚至不合理的專用肥施用對環境產生一定的負面影響。另外，由于生產廠家良莠不齊，導致產品質量得不到保證，且目前橡膠樹專用肥多為低濃度肥料，養分含量低，運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診斷方法，進一步調整、細化和升級配方，研制新型高濃度橡膠專用肥并加以推廣應用，以適應新一代膠園和新種植品種的需要。而當前在高濃度肥料效應研究，水稻、蔬菜、果樹上都有涉及，其中王開軍［6］在水稻上對5種高濃度復混肥料的供肥表現進行了比較；黃慶等［7］開展了高濃度水溶性肥料普羅丹對番茄產量、品質和土壤的影響試驗；王躍進等［8］進行了晚秋葉施高濃度肥料對梨樹翌年生長發育的效應研究，而在橡膠生產上，高濃度肥料的研制及其施用效果如何，報道較少。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，尋求高濃度條件下配方肥對正常開割樹增產、幼齡樹增粗的作用機理、施用量、施用方法等，為大規模應用于橡膠生產，促進天然橡膠產業的發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗區概況

試驗地在海南省海膠集團下屬不同市縣的分公司。試驗基地共 889 畝 （1 hm2=15 畝=10 000 m2），其中開割膠園613 畝，試驗布置315 畝、19 個樹位，對照處理298畝、19個樹位，橡膠樹定植年度為1996—1998 年；中小苗膠園276 畝，試驗布置145 畝、13 個樹位，對照處理131 畝、13 個樹位，定植年度為2007—2008 年。基本上涵蓋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分空間變異、土壤供肥特性和現狀、橡膠樹營養規律、新割制下橡膠樹營養需求特點的基礎上，對膠園土壤和膠樹葉片進行診斷，并就膠樹生長和產膠所需養分進行平衡配比，適當添加復合增益肥，擬定專用肥配方，該配方肥原料按照重量百分比，包括90%～95%無機肥和5%～10%復合增益肥；無機肥中的N、P 和K 的養分含量分別為21%∶10.5%∶13.5%；復合增益肥按照質量份數比，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廠家按照肥料生產工藝進行肥料配制，嚴格按照要求粉碎、造粒。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

表1 試驗基地基本情況

采用生產型對比法布置試驗，連續進行3 年。根據養分等量原則，試驗區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；對照區仍按日常生產施肥標準，開割樹施養分含量為30%專用肥（N∶P∶K=14∶7∶9）2 kg，中小苗每株施1 kg。試驗布置后連續測定3 年開割樹干膠增產、中小苗莖圍增粗情況，監測樹體營養及膠園土壤養分變化情況等。

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，每個樹位取5～10 個點的土壤混合均勻，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，采集樹冠下層主側枝上穩定老化的頂蓬葉。在每株樣樹兩側各采集1蓬頂蓬葉，在每蓬葉上取其基部上的2片復葉，去掉復葉兩旁的小葉，留下中間的小葉作為樣品，將一個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 養分測定

1.2.3.1 土壤養分

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－鉬藍比色法，速效鉀含量的測定采用醋酸銨浸提－火焰光度計法，有機質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 葉片養分

測定葉片氮磷的樣品，需先經濃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行測定，鉀含量采用干灰化－火焰光度法進行測定，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，每溝施有機肥（牛肥或其他農家肥）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單位統一要求高標準執行。

1.2.5 數據采集

按照樹位分別計量產量，包括標膠和雜膠；中小苗每個樹位各選50 株正常樹（不選邊行樹，選定后編號）定點測定增粗數據，以試驗布置前一年測定的數據作為基數。

1.2.6 數據統計分析

原始數據的整理，圖表的產生均由Excel 2003軟件處理，部分數據采用成對法t測驗統計分析［11］。橡膠樹體及膠園土壤養分數據都是4 個試驗點3年的平均值。

2 結果與分析

2.1 新型高濃度專用肥對開割樹產量的影響

如表2 所示，除2014 年度陽江分公司試驗區產量比對照區減少12.5%以外，3 年中其他分公司試驗區產量均較對照區有所增加。其中，2013 年度陽江分公司增產效果最顯著，增幅達35.2%；2012 年度西達分公司增產效果較差，增幅僅為1.3%。總體而言，施用新型高濃度專用肥均有一定程度增產效果，但不同年份，不同分公司間產量增幅差異較大。進一步對各分公司試驗3年的產量情況綜合分析見圖1。

由圖1 可以看出，從2012—2014 年，整體上試驗區與對照區相比，平均產量均有所增加。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%。根據試驗顯著性分析，3年平均產量增幅均未達到顯著水平。

表2 各試驗點開割樹產量情況（2012—2014）

圖1 各試驗點開割樹產量對比圖（2012—2014）

2.2 新型高濃度專用肥對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、陽江分公司試驗區中小苗莖圍增粗小于對照區外，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中小苗增粗。進一步對各公司試驗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，試驗區中小苗平均增粗較對照區均有所增加。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%。根據試驗顯著性分析，3 年平均增粗增幅并未達到顯著水平，但個別分公司增幅較大；另外施用橡膠樹新型高濃度專用肥可減少肥料包裝、運輸及人工施肥成本，減輕撫管工的勞動強度，提高勞動生產率，可擴大工人撫管規模，在膠工短缺的特殊時期，優勢更為明顯。

表3 各試驗點橡膠中小苗增粗情況（2012—2014）

圖2 各試驗點橡膠中小苗樹圍增粗對比（2012—2014）

2.3 試驗區及對照區橡膠樹樹體營養狀況

葉片分析法是當前較成熟的、簡單可行的橡膠樹營養診斷方法［12］。采集橡膠樹葉片，分析其養分含量，根據葉片中營養元素含量的多少及養分間的比值，衡量橡膠樹的營養狀況［13］。研究表明，橡膠樹正常生長時葉片養分含量指標為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］。根據各試驗點橡膠樹葉片樣品養分含量測定結果，試驗區和對照區膠樹葉片樣品氮含量在3.2%以下均有81 個，分別占93.10%、96.43%，表明缺氮較為嚴重；磷含量在0.21%以下分別有45 和48 個，分別占51.72%和57.14%，且試驗區葉片樣品磷含量在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；表明所有試驗點橡膠樹鉀、鈣均處于正常或豐富狀態；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。綜合分析各試驗點的膠樹葉片養分含量情況，如圖3 所示，整體而言，橡膠開割樹和中小苗在試驗區的樹體營養狀況略優于對照區，但差異較小，未達到顯著水平。

2.4 試驗區及對照區膠園土壤養分含量情況

膠園土壤養分狀況的分析測定是橡膠樹營養診斷指導施肥工作的重要組成部分［15］，通過對土壤養分含量的測定，特別是對各種有效養分的測定，了解土壤營養元素的供應水平、供應狀況，為膠園土壤管理和橡膠樹施肥提供科學依據；一般來說，橡膠園土壤養分含量指標標準為全氮0.8～0.14 g/kg，速效磷5～8 mg/kg，速效鉀40～60 mg/kg，有機質 20～25 g/kg［16］。本試驗測定結果顯示，各試驗區和對照區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、磷較為嚴重；速效鉀含量＜40 mg/kg的分別為39 和30 個，說明鉀處在正常水平；有機質含量＜20 g/kg的均為63個，缺素較為嚴重。

綜合分析各膠園土壤養分含量情況可以看出，整體上試驗區與對照區膠園土壤的全氮、速效鉀、 速效磷、有機質含量及pH差異較小（表4）。

圖3 橡膠樹葉片養分含量情況對比

表4 土壤養分含量對比

3 討論與結論

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，以海膠集團為例，2019 年底海膠集團擁有開割樹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/株計算，每年化肥施用量達10.5 萬t，購肥金額為1.9 億元，到場部的運輸費用為835.4 萬元，化肥施用耗費的資金數額巨大；但由于膠園多處丘陵地帶，分裝搬運化肥到林段施用的用工多，為節約運輸成本和勞力成本，在靠近生產隊、平坦地段的膠園重復施肥，而山高路陡的膠園終年得不到養分補給，造成許多開割樹產膠潛力嚴重下降，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，逐漸形成了個別廠家獨家壟斷經營的格局，肥料價格居高不下，造成橡膠生產成本偏高。要打破壟斷格局，加強不同濃度配方肥研制及其效應試驗，增加必要的技術儲備，才可以節約肥料包裝、運輸成本和施肥勞力成本，提高施肥的效益與效果，促進肥料價格向合理化方向轉變，顯著降低橡膠生產成本；同時，通過把現有的橡膠園土壤管理、橡膠樹營養診斷指導施肥、刺激采膠和病蟲害防治等技術進行集成配套，開展示范推廣，能夠進一步提高橡膠樹單位面積產量，達到高產穩產、提高勞動生產率和效益。

橡膠樹新型高濃度專用肥N、P、K的養分含量達45%，是目前橡膠生產所施專用肥養分含量（30%）的150%，并在試制過程中添加了復合增益肥，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 養分的流失，最大程度發揮肥效。通過生產型對比試驗，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量，促進中小苗增粗，改善樹體營養，提高膠園土壤養分含量，但尚未達到顯著性差異。整體而言，施用新型高濃度專用肥，仍是橡膠生產上非常可取的技術措施。首先，廣泛應用橡膠樹新型高濃度專用肥，肥料本身會在橡膠生產上體現一定的促進效應；再者，橡膠樹高濃度專用肥的原料成本、生產成本、運輸成本及施肥的勞力成本會得到明顯下降；最后，隨著施用量的降低，膠園土壤的污染會進一步減少，達到“綠色環保”的功效。考慮到橡膠樹在一定時間內對肥料養分的吸收效率，可在提高肥料養分濃度的同時，進行緩釋控釋方面的研究，以便橡膠樹高濃度專用肥的養分源源不斷供應，滿足樹體營養需求，提高天然橡膠生產的經濟效益。