楊春霞,許木果,劉忠妹,李春麗
(云南省熱帶作物科學研究所,云南 景洪 666100)
云南是我國第一大天然橡膠基地,種植面積達60 萬hm2。天然橡膠作為一種戰略約束性資源,具有不可替代性。橡膠樹是多年生經濟作物,要獲得高產、穩產,離不開科學合理的施肥,膠園土壤肥力含量是制定膠園土壤管理和施肥措施的重要參考依據之一[1],由于施肥水平、管理措施上的差異,膠園土壤肥力狀況在不斷變化[2],一般每3 ~5年就須對其做一次普查。特別是隨著乙烯利刺激割膠的大規模推廣,干膠產量大幅度增加,加速了土壤養分流失[3],土壤肥力狀況對橡膠樹產量的影響越顯突出[4-5]。
橡膠樹營養除部分來源于施肥外,大部分來自土壤。因此,膠園土壤肥力高低顯著地影響著橡膠樹的生長和產膠,是反映膠園生產力水平的重要特征[6]。近年來,在橡膠園土壤肥力方面開展了大量的研究,主要集中在施肥措施、樹齡、割膠制度、時空演變等對土壤肥力狀況的影響[1,7-22]。然而以往的研究僅對橡膠園土壤肥力狀況進行小尺度、小范圍的普查,導致對云南山地膠園土壤肥力特征缺乏系統、全面的了解,在制定大尺度、大區域施肥方案時不能很好地配合橡膠樹營養診斷技術,增加了推廣應用橡膠樹配方施肥技術的難度。本研究針對云南植膠區大規模推廣乙烯利刺激割膠后,對16 個橡膠種植農場85000 hm2的橡膠園進行大規模的系統普查,以全面了解土壤肥力狀況,為制定科學合理的區域施肥方案以及提升土壤質量提供依據。
2011 ~2014 年對西雙版納植膠區的10 個橡膠種植農場、普洱植膠區的3 個橡膠種植農場、紅河植膠區的2 個橡膠種植農場、臨滄植膠區的1 個橡膠種植農場,共85288 hm2的開割膠園土壤肥力狀況進行系統普查,同時調查每個植膠農場的面積、土壤類型等基本情況,詳見表1。土壤類型主要為磚紅壤,成土母質以花崗巖、千枚巖、砂頁巖、老沖積物為主。各橡膠種植農場的施肥量為每株橡膠樹0.14 kg 尿素、0.20 kg 過磷酸鈣、0.15 kg 的氯化鉀、0.05 kg 硫酸鎂。
1.2.1 診斷單位的劃分
診斷單位根據土壤類型、膠樹類型(品種、樹齡)、割膠制度和施肥管理等劃分,在一個診斷單位內,要求土壤類型、坡向、植膠品種、定植年限、割膠制度、施肥管理等條件基本一致,面積大小控制在13.3 ~20 hm2之間。一般以生產隊為單位,把相鄰的相同類型的林段、山頭、樹位劃成一個診斷單位。

表1 各植膠區土壤樣品采集情況
1.2.2 土壤樣品的采集
每年7 ~9 月,于晴天采集土壤樣品。在每一個土壤采樣區域的橡膠保護帶上,均勻隨機地選10 個采樣點,取表土層(0 ~20 cm)土壤混合,用四分法縮分,保留500 g 土壤風干,備用。
1.2.3 土壤樣品養分測定方法
凱氏定氮法測定全氮;硫酸-重鉻酸鉀法消化-硫酸亞鐵容量法測定有機質;鹽酸-氟化銨浸提-鉬藍比色法測定有效磷;EDTA-氨鹽法浸提-原子吸收儀測定速效鉀[23]。
云南不同橡膠種植農場土壤全氮、有機質含量見表2。適于橡膠樹正常生長的土壤(0 ~20 cm 土層)肥力狀況:有機質2.0%~2.5%,全氮0.08%~0.14%,速效鉀40 ~60 mg/kg,有效磷5 ~8 mg/kg;低于該范圍為缺乏,高于該范圍為豐富[24]。在這16 個橡膠種植農場中,土壤全氮含量均值最高的是勐醒農場,最低的是大渡崗農場;變異系數最大的是勐捧農場,最小的是河口農場。勐醒、孟連、西盟、孟定4 個農場的土壤全氮含量均達正常水平,甚至60%以上的達豐富水平;土壤全氮含量缺乏比率超出10%的農場有勐臘、勐滿、勐養、大渡崗農場。土壤有機質含量均值最高的是西盟農場,最低的是金平農場;變異系數最大的是景洪農場,最小的是金平農場。16 個農場的膠園土壤普遍缺乏有機質,有機質缺乏比率最低的是西盟農場,為13.0%,最高的是勐養農場,高達90.0%。
云南不同橡膠種植農場土壤有效磷、速效鉀含量見表3。在這16 個橡膠種植農場中,土壤有效磷含量均值最高的是大渡崗農場,最低的是孟定農場;變異系數最大的是江城農場,最小的是勐醒農場。除大渡崗農場外,其他15 個農場的膠園土壤均嚴重缺乏有效磷,缺乏比率為64.3%~95.6%,土壤有效磷含量缺乏比率超出80%的有東風、景洪、勐捧、勐醒、勐滿、橄欖壩、黎明、江城、孟連、西盟、金平、孟定12 個農場,占總采樣農場的75%。土壤速效鉀含量均值最高的是孟連農場,最低的是河口農場;變異系數最大的是東風農場,最小的是勐養農場。大渡崗、西盟、孟定3 個農場的土壤速效鉀含量幾乎均達正常水平,甚至78%以上的達豐富水平;土壤速效鉀含量缺乏比率超出20%的有東風、勐滿、黎明、河口、金平5 個農場,缺乏比率在10%~20%之間的有勐醒、勐臘農場,河口農場缺乏比率最高,達30.1%。

表2 各植膠農場土壤全氮、有機質含量

表3 各植膠農場土壤有效磷、速效鉀養分含量
總體來說,16 個農場膠園土壤有效磷含量變異系數最大,為55.88%~144.71%;其次是速效鉀含量,變異系數為36.53%~75.92%,最小的是全氮、有機質含量,變異系數分別為17.51%~28.88%、18.69% ~33.06%。16 個農場的膠園土壤普遍缺磷和有機質,有效磷養分缺乏比率最高,為12.6%~95.6%,其次是有機質,為13.0%~90.0%;部分農場缺氮和鉀,其中4 個農場缺氮,全氮養分缺乏比率為10.0%~31.1%,7 個農場缺鉀,速效鉀養分缺乏比率為14.7%~30.1%。
西雙版納、普洱、紅河、臨滄4 個植膠區的土壤肥力狀況見表4。膠園土壤全氮含量均值最高的是臨滄植膠區,最低的是西雙版納植膠區;有機質含量均值最高的是紅河植膠區,最低的是臨滄植膠區;有效磷含量均值最高的是普洱植膠區,最低的是臨滄植膠區;速效鉀含量均值最高的是臨滄植膠區,最低的是普洱植膠區。土壤全氮、速效鉀含量變異系數最大的均是西雙版納植膠區,最小的分別是紅河、臨滄植膠區;土壤有機質含量變異系數最大的是臨滄植膠區,最小的是紅河植膠區;土壤速效磷含量變異系數最大的是臨滄植膠區,最小的是普洱植膠區。

表4 各植膠區土壤肥力狀況
云南不同植膠區土壤肥力狀況見圖1。4 個植膠區的土壤全氮含量基本正?;蜻_豐富水平,土壤全氮豐富比率為普洱植膠區>臨滄植膠區>西雙版納植膠區>紅河植膠區;土壤有機質缺乏比率為紅河植膠區>臨滄植膠區>西雙版納植膠區>普洱植膠區;土壤有效磷缺乏比率為臨滄植膠區>普洱植膠區>西雙版納植膠區>紅河植膠區;土壤速效鉀含量普洱、臨滄植膠區較豐富,西雙版納、紅河植膠區則較缺乏。
云南山地膠園的土壤全氮含量0.13 ~3.30 g/kg,平均1.42 g/kg;有機質含量4.42 ~55.55 g/kg,平均21.09 g/kg;有效磷含量0.31 ~235.00 mg/kg, 平 均11.74 mg/kg; 速 效 鉀 含 量0.65 ~427.70 mg/kg,平均59.46 mg/kg。土壤有效磷含量變異系數最大,為88.50%;其次是速效鉀,變異系數為69.95%,全氮、有機質含量變異系數最小,分別為24.15 %、25.99 %[15](表4)。
云南山地膠園土壤肥力情況見圖2。云南膠園土壤普遍缺磷和有機質,有效磷含量缺乏比率最高,達82.13%,有機質含量缺乏比率次之,為46.10%;95%以上的土壤樣品全氮含量達正常或豐富水平,72.65%以上的土壤樣品速效鉀達正?;蜇S富水平。

圖1 云南不同植膠區土壤肥力狀況

圖2 云南山地膠園土壤肥力狀況
土壤肥力在時間和空間上存在較大的變異性,空間變異性是土壤的一種自然屬性[25]。云南山地膠園土壤肥力空間變異較大,不同植膠區橡膠園土壤營養狀況不盡相同,土壤有機質含量缺乏比率為紅河植膠區>臨滄植膠區>西雙版納植膠區>普洱植膠區,土壤有效磷含量缺乏比率為臨滄植膠區>普洱植膠區>西雙版納植膠區>紅河植膠區。同一植膠區不同農場橡膠樹營養狀況亦有差異,16 個農場的膠園土壤普遍缺磷和有機質,有效磷養分缺乏比率最高,為12.6%~95.6%,其次是有機質,為13.0%~90.0%;部分農場缺氮和鉀,其中4 個農場缺氮,全氮養分缺乏比率為10.0%~31.1%,7 個農場缺鉀,速效鉀養分缺乏比率為14.7%~30.1%??赡苁且驗樵颇现材z區的土壤成土母質豐富,包含花崗巖、千枚巖、砂頁巖、片麻巖、石灰巖和老沖積物等,地形地貌復雜,林間小氣候多變。種植橡膠的一個生產隊,其膠園土壤可能都有幾種成土母質,地形地貌可能涉及坡地、平地,陰坡、陽坡等,而農場或植膠區的情況就更復雜多變了。
云南植膠土壤類型主要為磚紅壤及少量的磚紅壤性紅壤,土壤風化和成土作用深,脫硅與富鋁化過程強烈。除大渡崗農場外,其他15 個農場的膠園土壤均缺乏有效磷,缺乏比率為64.3%~95.6%。可能是由于土壤為酸性,強烈的富鐵鋁化作用,對磷產生固定,磷含量低[7]。而大渡崗農場的膠園土壤有效磷缺乏率不足13%,甚至80%以上的土壤有效磷含量達豐富水平??赡苁且驗榇蠖蓫忁r場位于瀾滄江上游沿岸一帶,植膠土壤主要由近代河流沉積物發育而成。云南山地膠園土壤普遍缺磷,而橡膠樹葉片基本不缺磷[26],故需對出現這種現象的原因以及橡膠樹對土壤中磷素的活化、吸收、轉化機理做進一步研究。
16 個農場的膠園土壤均不同程度的缺乏有機質,有機質缺乏比率為13.0%~90.0%,可能是因為此次普查的很多橡膠園為二代膠園,長期植膠后土壤退化嚴重,有機質下降嚴重[2,27-29]。各橡膠種植農場應給予足夠的重視,大力積造有機肥,對于山高坡陡無法運輸有機肥的,可以在橡膠樹萌生帶種植綠肥,以及合理利用控蔭刈割物進行壓青[30]。整個云南植膠區的土壤全氮含量基本正?;蜇S富,其中只有4 個農場出現缺氮情況,全氮養分缺乏比率為10.0%~31.1%,可能與膠農長期以來習慣偏施氮肥有關,今后應注意補充磷鉀肥,促進橡膠樹養分均衡。