2種新型種植材料（苗木）橡膠幼樹的施肥效應

貝美容 蔡雋 戚春林 林清火 羅微 劉海林 茶正早

摘 ?要 ?鑒于橡膠生產(chǎn)上已越來越多采用自根幼態(tài)無性系苗和籽苗芽接苗新型種植材料，本研究開展了針對這2種新型種植材料橡膠幼樹的施肥試驗。結果表明：（1）自根無性系幼樹比芽接幼樹的干物質積累量較高，在4個施肥水平中，分別高25.4%、32.1%、66.7%和32.9%，其中，除水平1（不施肥）外，其他均相應達到極顯著差異。（2）2種幼樹的整株NPK累積量均隨施肥量增加呈先升高后下降趨勢。其中，除芽接幼樹葉片的全氮累積量高于其他營養(yǎng)器官外，2種幼樹各器官的NPK累積量均在莖干中較高，側根中較低，且自根無性系幼樹的NPK養(yǎng)分年累積量均高于芽接幼樹，養(yǎng)分累積量順序均表現(xiàn)為全氮>全鉀>全磷。（3）2種橡膠幼樹的NPK肥料利用率均隨施肥量的增加呈下降趨勢，均表現(xiàn)在低量施肥處理下較高，且從大到小順序為鉀肥>氮肥>磷肥。

關鍵詞 ?橡膠幼樹;新型種植材料;施肥效應;養(yǎng)分累積量;肥料利用率

中圖分類號 ?S794.1 ? ? ?文獻標識碼 ?A

Abstract ?Two new planting materials， including mini-seeding budding seedlings and self-rooting juvenile are planted more and more widely in natural rubber cultivation. However， nutritional characteristics of the two new planting materials are still unclear. In this study， fertilizer test was carried out to study how the two planting materials responding to different fertilizer rates in dry matter accumulation （DMA）， and nitrogen， phosphorus and potassium accumulation （NPKA）， as well as fertilizer use efficiency （FUE）. Results indicated that （1） DMA in self-rooting juvenile was significantly higher （P<0.01） than that in mini-seeding budding seedlings at fertilization level 2， 3， 4， and DMA increased by 32.1%， 66.7%， 32.9%， respectively. （2） NPKA of the two planting materials both increased firstly and then decreased with the increase of fertilizer rate. Also， NPKA of different organs of the two planting materials were both high in stem and low in lateral root except nitrogen accumulation of leaf of mini-seeding budding seedlings. Nitrogen accumulation was the largest， followed by potassium accumulation， and phosphorus accumulation was the least. Overall， NPKA of self-rooting juvenile was higher than mini-seeding budding seedlings. （3） FUE of the two planting materials both decreased with the increase of fertilizer rate. FUE of potassium was the highest， followed by nitrogen， and phosphorus was the lowest.

Keywords ?rubber seedlings; new planting materials; fertilization effects; nutrient accumulation; fertilizer use?efficiency

DOI ?10.3969/j.issn.1000-2561.2019.11.002

橡膠樹（Hevea brasiliensis），屬大戟科橡膠樹屬，為多年生喬木[1]。橡膠樹原產(chǎn)于亞馬遜河流域，原產(chǎn)地土壤肥沃。我國橡膠樹主要種植于云南省、海南省和廣東省，植膠區(qū)多數(shù)土壤較貧瘠，因此，施肥是我國橡膠樹高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。我國對橡膠樹營養(yǎng)與施肥的研究始于1964年[2]，至今在這方面已開展了大量工作，并取得了多項成果。已有研究證明，合理施肥是橡膠樹速生、高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的重要措施，其中氮、磷、鉀素是橡膠樹施肥中必不可少的[3]，尤其是氮肥，對橡膠樹營養(yǎng)生長和產(chǎn)膠能力都有著重要影響。近年來，楊麗萍等[4]應用15N同位素尿素標記法進行不同供氮水平橡膠樹幼苗氮素利用的研究，結果表明，氮肥利用率隨施氮水平提高而顯著下降。本文研究對象是熱研7-33-97自根幼態(tài)無性系橡膠幼樹和籽苗芽接幼樹，其中無性系橡膠苗是經(jīng)過花藥培養(yǎng)技術誘導出的橡膠花藥體細胞植株[5]，具有生長周期短、產(chǎn)量高和抗逆性強等生長優(yōu)勢。而籽苗芽接苗是通過一種芽接技術培育而來，具有育苗期短、便于管理和運輸成本低等特點[6]。胡江龍等對熱研7-33-97自根幼態(tài)無性系、籽苗芽接苗和常規(guī)芽接苗3種苗木進行了抗旱性對比試驗，表明自根幼態(tài)無系性橡膠苗在種植后的一年里長勢最好，成活率和可溶性糖累積量均優(yōu)于常規(guī)芽接苗特性，進而表明了橡膠自根幼態(tài)無性系苗較其他品系苗木的生長優(yōu)勢[7]。目前國內外尚未見針對這2種種植材料的施肥研究報道，因此，本研究以這2種橡膠幼樹為材料，通過田間施肥對比試驗，一方面是分析自根幼態(tài)無性系幼樹和籽苗芽接幼樹在營養(yǎng)特性方面的差異;另一方面是比較2種幼樹的肥料利用率情況，為今后采用新型種植材料的橡膠幼樹的相關研究和施肥提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?供試苗木 ?選擇沙床培育的長勢均勻、良好無病害、生長至穩(wěn)定一蓬葉的熱研7-33-97自根幼態(tài)無性系橡膠苗和籽苗芽接苗。供試苗木均來自海南天然橡膠新型種植材料創(chuàng)新基地，于2017年11月在田間種植，株行距為2.5 m?7.0 m，試驗占地面積為2746 m2，試驗前未施肥。

1.1.2 ?試驗地及土壤狀況 ?試驗布置于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院橡膠研究所五隊基地，地理位置為109°28.9?E，19°29.3?N， 海拔163.9 m，坡度6°55?。土壤屬于磚紅壤，其化學性質：pH 4.92，有機質為10.23 g/kg，全氮為0.53 g/kg，速效磷6.49 mg/kg，速效鉀25.90 mg/kg。

1.1.3 ?供試肥料 ?氮肥為尿素（海南富島復合肥有限公司生產(chǎn)，N含量為46%），磷肥為鈣鎂磷肥（云南昆陽滇白化工有限公司生產(chǎn)，P2O5含量為17%），鉀肥為氯化鉀（中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團公司生產(chǎn)，K2O含量為60%）。

1.2 ?方法

1.2.1 ?試驗設計 ?采用裂區(qū)試驗設計，主區(qū)因子為2種試驗苗木，副區(qū)因子為4個不同施肥量水平（T1、T2、T3、T4），共8個處理，隨機區(qū)組設計，每組3個重復，共24個小區(qū)，每個小區(qū)15株橡膠苗。小區(qū)之間用水泥預制板進行隔離，以防止不同施肥量處理間的相互影響。

試驗進行時間為2018年3—12月，在7月底進行一次性施肥，12月底進行破壞性采樣。施肥方式為溝施，距離苗木30 cm處挖15～20 cm深的溝，肥料施入溝內再覆土。具體施肥用量及施肥設計見表1。

1.2.2 ?樣品采集與分析方法 ?植物樣品采集：每個小區(qū)隨機取4株無病蟲害的幼樹進行破壞性采樣，重復3次，從田間挖取整株苗木，分別寫標簽區(qū)分并用清水沖洗，帶回實驗室后再用去離子水沖洗干凈，用吸水紙輕拭表面水分。首先每株苗木分別按主根、側根、莖A（未完全木質化的莖）、莖B（已完全木質化的莖）、葉片、葉柄（葉柄和小葉柄）6個部分稱取總鮮重并記錄，然后將葉片放置于105 ℃烘箱內殺青0.5 h，再調至70 ℃烘至恒重，稱取干重并記錄，最后用植物粉碎機分別研磨成粉末狀，同標簽裝入密封袋待化學分析。

土壤樣品采集：施肥前，采用“S”形布點法取10個點，采集0～20 cm土層土壤，裝入密封袋。帶回實驗室混合均勻后用四分法取部分土樣，平鋪在晾土盤待自然風干，最后過篩進行有關指標測定。

樣品化學測定：首先植物樣品經(jīng)過H2SO4- H2O2消煮，然后用AA3連續(xù)流動分析儀測定全氮、全磷含量，F(xiàn)-410型火焰光度計測定全鉀含量。土壤pH采用pH計測定;有機質含量采用電位滴定儀測定;全氮和速效磷含量采用AA3連續(xù)流動分析儀測定;速效鉀含量采用F-410型火焰光度計測定。樣品化學分析均參考圖書《土壤農(nóng)化分析》[8]。

1.2.3 ?計算公式 ?NPK年累積量（g/株）=植株NPK養(yǎng)分濃度（mg/g）×植株干物質量（kg/株）

肥料NPK利用率=[施肥區(qū)植株NPK累積量（g/株）–不施肥區(qū)植株NPK累積量（g/株）]/肥料NPK施用量（g/株）?100%

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)Duncan檢驗、差異性顯著分析，Micro?soft Office Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)錄入、整理作圖。

2 ?結果與分析

2.1 ?橡膠幼樹干物質積累量

由表2可知，自根無性系幼樹比芽接幼樹的

整株干物質積累量，各施肥水平相應均較高，分別高25.4%、32.1%、66.7%和32.9%，說明不管施肥與否，自根無性系幼樹比芽接幼樹生長快。在各施肥水平中，除水平1（不施肥）外，其他均相應達到極顯著差異。

從表3可看出，自根無性系幼樹的整株干物質積累量各施肥水平表現(xiàn)為Z-1<Z-4<Z-2、Z-3，芽接幼樹表現(xiàn)為Y-1<Y-4<Y-3<Y-2，不施肥情況下干物質積累量均處于最低值。自根無性系幼樹表現(xiàn)在Z-2和Z-3、芽接幼樹表現(xiàn)在Y-2較高?？偟谋憩F(xiàn)為隨施肥量的增加，2種幼樹的干物質積累量均呈先遞增后下降趨勢。在自根無性系幼樹中，Z-2和Z-3極顯著高于其他水平;在芽接幼樹中，Y-2極顯著高于Y-1和Y-4兩個水平。

在各營養(yǎng)器官中，自根無性系幼樹的干物質積累量，除主根、側根和葉柄在不同施肥水平間差異不顯著外，其他器官存在顯著或極顯著差異。

芽接幼樹各器官的干物質積累量，除主根、側根、葉和葉柄在不同施肥水平間差異不顯著外，其他器官存在顯著或極顯著差異。

2.2 ?橡膠幼樹年養(yǎng)分累積量特征

2.2.1 ?全氮累積量及分布 ?表4表明，自根無性系幼樹比芽接幼樹的整株全氮累積量，各施肥水平相應均較高，分別高38.3%、25.1%、39.3%和9.1%，說明不管施肥與否，自根無性系幼樹氮累積量比芽接幼樹大。各施肥水平均相應達到極顯著差異。

從表5可看出，自根無性系幼樹的整株全氮累積量各施肥水平表現(xiàn)為Z-1

在各營養(yǎng)器官中，自根無性系幼樹的全氮累積量，除主根在不同施肥水平間差異不顯著外，其他器官存在顯著或極顯著差異。

芽接幼樹各器官的全氮累積量在不同施肥水平間均存在顯著或極顯著差異。

2.2.2 ?全磷累積量分布 ?表6表明，自根無性系幼樹比芽接幼樹的整株全磷累積量，各施肥水平相應均較高，分別高30.2%、33.1%、32.6%和14.3%，說明不管施肥與否，自根無性系幼樹磷累積量比芽接幼樹大。在各施肥水平中，除水平1（不施肥）僅達到顯著差異外，其他均相應達到極顯著差異。

從表7可看出，不同施肥量下2種幼樹的總全磷累積量各施肥水平均表現(xiàn)為1<4<2和3，表明總全磷累積量隨施肥量的增加呈先遞增后下降趨勢。兩者施肥水平2和水平3均為極顯著高于其他水平。

自根無性系幼樹的營養(yǎng)器官在不施肥處理下的全磷累積量均處于最低值，從小到大分布表現(xiàn)為側根<葉柄<葉<主根<莖，表明幼樹莖稈中全磷累積量較高，側根中較低。各器官在不同施肥水平間均存在顯著性或極顯著差異。

芽接幼樹在不施肥處理下各器官全磷累積量也均處于最低值，各器官含量的均值表現(xiàn)為側根<葉柄<葉<主根<莖，表明莖稈中全磷累積量較多，側根中較少。各器官除葉柄外，不同施肥水平間均存在顯著或極顯著差異。

2.2.3 ?全鉀累積量分布 ?表8表明，在各施肥水平2中，自根無性系幼樹整株全鉀累積量顯著高于芽接幼樹（+53.5%），其他差異均未達到顯著。

從表9可看出，不同施肥量下2種橡膠幼樹的總全鉀累積量均隨施肥量的增加呈先遞增后下降趨勢，自根無性系幼樹的全鉀累積量，施肥水平Z-2顯著高于水平Z-1和水平Z-4，芽接幼樹施肥水平Z-3極顯著高于其他3個水平。

自根無性系幼樹中各營養(yǎng)器官在不同施肥量下的全鉀累積量各不相同，不施肥處理均處于最低值，從小到大分布是側根<葉柄<葉<主根<莖。不同施肥量下各器官的全鉀累積量差異表現(xiàn)在主根和葉上為不顯著外，其他器官均存在顯著或極顯著差異。

芽接幼樹在不施肥處理下的全鉀累積量也均處于最低值，各營養(yǎng)器官含量的均值表現(xiàn)為側根<葉柄<葉<主根<莖。不同施肥水平下各器官的全鉀累積量差異表現(xiàn)在側根和葉柄為不顯著外，其他器官均存在顯著或極顯著差異

2.3 ?橡膠幼樹肥料利用率情況

從圖1可看出，在氮肥利用率各處理中，自根無性系幼樹和芽接幼樹差異均不顯著;在磷肥利用率各處理中，只有T2處理的自根無性系幼樹與芽接幼樹差異達到顯著水平（+5.28%），其他不顯著;在鉀肥利用率各處理中，只有T4處理的自根無性系幼樹與芽接幼樹差異達到顯著水平（+1.45%），其他不顯著。

綜合表明，2種橡膠幼樹的氮磷鉀肥料利用率均隨施肥量的增加而降低。

3 ?討論

自根無性系幼樹比芽接幼樹的整株干物質積累量，各施肥處理相應均較高，說明不管施肥與否，自根無性系幼樹比芽接幼樹生長快，而且，在適當?shù)氖┓是闆r下，這種優(yōu)勢更為明顯。這可能是因為熱研7-33-97本身是一個相對比較速生的品種，在生長過程中由于是自根而不受實生苗（大多數(shù)生長較慢）砧木的影響。

自根無性系幼樹和芽接幼樹兩種橡膠幼樹的整株NPK養(yǎng)分累積量均隨施肥量的增加呈先升高后下降趨勢，這與劉歡等[9]對無系性杉木的研究結果相似，施肥越多，養(yǎng)分累積量越少，表明在適量施肥下不僅能節(jié)約肥料投入，更能提高橡膠樹的年養(yǎng)分累積量。各營養(yǎng)器官下的NPK養(yǎng)分累積量分析得出，不同施肥量處理下各器官中的NPK累積量均表現(xiàn)為主根>側根、莖B>莖A、葉片>葉柄，是因為養(yǎng)分累積量是根據(jù)該部位的養(yǎng)分濃度和生物量計算得出的，橡膠樹中主根的生物量是高于側根的，莖干中完全木質化莖干部分也高于未木質化莖干部分，所以最終得出NPK養(yǎng)分累積量是主根>側根和莖B>莖A;葉片的養(yǎng)分累積量高于葉柄是因為橡膠樹葉片屬于同化器官，生理活性較強，養(yǎng)分累積量較高。對比蔣建[10]和曹建華等[11]對無性系PR107橡膠樹和無性系杉木的研究，有著相似結果，即葉片的NPK累積量位于各營養(yǎng)器官中的較高值。2種橡膠幼樹除了芽接幼樹的葉片全氮累積量所占百分比較高，其他均表現(xiàn)在莖干中較高，這是因為完全木質化莖干的生物量在整株生物量中占較高比例，所以計算后NPK養(yǎng)分累積量較高。且NPK養(yǎng)分累積量順序均表現(xiàn)為全氮>全鉀>全磷，對比趙春梅等[12]對無性系PR107橡膠人工林研究結果相似，即大量元素的養(yǎng)分循環(huán)總流通量順序為N>K>P，表明橡膠樹對N、K的需求量大于P。

對比2種幼樹的NPK肥料利用率情況，2種橡膠幼樹的氮磷鉀肥料利用率均隨施肥量的增加而降低。

進一步分析，2種橡膠幼樹NPK肥料利用率的大小順序均為鉀肥>氮肥>磷肥，這與韋冬萍等對麻風樹的肥料利用率研究結果一致[13]。另外，由于本研究選擇的是2年生橡膠幼樹，還未進入割膠期，開割后的年養(yǎng)分累積量和肥料利用率與幼期結果可能不一致，還有待后續(xù)研究。

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