控釋氮肥比例對橡膠苗生長和養(yǎng)分吸收的影響

劉海林 楊凱 楊紅竹 林清火 茶正早 羅微

(中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所/農業(yè)農村部橡膠樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/中國熱帶農業(yè)科學院土壤肥料研究中心 海南?？?71101)

施肥是保證橡膠樹增產穩(wěn)產的一項重要措施［1］，但由于我國植膠區(qū)處于熱帶亞熱帶地區(qū)，高溫多雨，降雨量大，土壤陽離子交換量低［2-3］，且N2O 排放系數大（約占施氮量的2%）［4］，與我國其他地區(qū)相比，植膠區(qū)氮肥更容易損失，氮肥利用率維持在較低水平。有研究表明，橡膠園10～20 cm 土層的硝態(tài)氮極易淋失，土壤剖面中的硝態(tài)氮淋失較為徹底，易造成環(huán)境污染［5］。因此，合理施用氮肥是減少膠園氮肥損失的重要措施之一。

包膜控釋肥料可使養(yǎng)分供應與作物營養(yǎng)需求相吻合［6-7］，具有提高養(yǎng)分利用率，減少養(yǎng)分損失，減輕施肥對環(huán)境造成的污染等優(yōu)勢［8-9］。而緩/控釋配方肥既可降低肥料成本，又能夠調控肥料養(yǎng)分供應，被認為是我國緩/控釋肥料的發(fā)展方向［10］。在緩/控釋配方肥研究中最為關鍵步驟則是控氮比例的確定。郭萍等［11］和金容等［12］研究發(fā)現(xiàn)，75%控釋尿素與25%普通尿素配比一次性施用能夠增加玉米產量。張木等［13］研究表明，75%緩釋尿素+25%普通尿素的處理效果較好，適合于水稻一次性施肥。馮小杰等［14］研究發(fā)現(xiàn)，62%控釋尿素與38%普通尿素配比下玉米產量、氮素表觀利用率和經濟效益最高。目前，研究人員主要圍繞氮肥品種［1，15］、施氮水平［16-18］對橡膠苗（或橡膠幼樹）的施肥效應進行了研究，但是控釋氮肥以及控釋氮肥與普通尿素混施在橡膠樹上應用則研究較少。為此，本文將以植物油包膜尿素（肥效期3個月）為材料，將其與普通尿素按不同比例混合，研究控釋尿素與普通尿素配施比例對橡膠苗生長及養(yǎng)分吸收的影響，明確控釋尿素與普通尿素配施最佳比例，為控釋尿素在橡膠樹栽培中合理施用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

橡膠苗盆栽試驗于中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所五隊實驗基地溫室大棚進行。供試肥料為包膜控釋尿素（由華南農業(yè)大學廣東高校環(huán)境友好型肥料工程技術研究中心提供，肥效期3 個月，含氮44%），大顆粒尿素（含氮46%），磷酸二銨（含氮12%、P2O545%），氯化鉀（K2O 60%）。供試土壤采自中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所五隊實驗基地，片麻巖發(fā)育磚紅壤，其基本理化性質為：pH 4.73、有機質8.85 g/kg、全氮0.56 g/kg、速效磷6.11 mg/kg、速效鉀35.03 mg/kg。供試橡膠苗為2蓬葉的熱研7-33-97組培苗。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗設置了不施肥處理（CK）、控釋氮量占總施氮量的0、25%、50%、75%處理（分別用T、CF1、CF2、CF3 表示），共設計5 個處理，每個處理種植20盆橡膠苗，每盆種植1株橡膠苗，按照每盆施入50 g橡膠專用肥（16-6-8）的養(yǎng)分投入量計算各處理肥料用量，控氮0處理肥料由普通尿素、氯化鉀和磷酸二銨摻混制備，控氮25%、50%、75%處理肥料由控釋尿素、尿素、氯化鉀和磷酸二銨摻混制備。

將供試橡膠苗移栽入裝有15 kg 的供試土壤與2 kg 洗凈河沙混勻的桶中，緩苗1 個月后施肥。施肥時，控氮25%、50%、75%處理肥料在離橡膠苗10cm處挖圓溝一次性均勻施入，控氮0處理肥料中尿素分為兩次施入，而磷酸二銨和氯化鉀一次性施入。定期澆水并記錄管理盆栽橡膠苗病蟲害及用藥情況。

1.2.2 項目測定

試驗進行10個月后對橡膠苗進行破壞性采樣。測定橡膠苗株高和莖粗后，將橡膠苗沖洗干凈后，橡膠苗植株部分分為主根、側根、莖、葉，葉柄，在105℃殺青30 min 后，80℃烘干，記錄各處理橡膠苗各部位生物量，樣品粉碎保存用于測定氮、磷、鉀含量。

1.2.3 數據處理

數據采用Microsoft office excel 對原始數據進行整理計算、繪制圖表，數據統(tǒng)計分析采用SPSS 22.0軟件。

2 結果與分析

2.1 控釋氮肥比例對橡膠苗株高和莖粗的影響

控氮0、控氮25%和控氮50%處理橡膠苗株高分別為137.30、121.06、130.42 cm，控氮25%處理顯著小于控氮0 處理，但與控氮50%處理差異不顯著；控氮75%處理橡膠苗株高顯著大于其他處理，較控氮0 處理橡膠苗株高增加了16.70 cm?？氐?5%處理橡膠苗莖粗最大，為18.08 mm，顯著大于其它處理，較控氮0、控氮25%和控氮50%處理分別增加了1.08、2.15、1.60 mm，而控氮0、控氮25%、控氮50%處理間差異不顯著（圖1）。

圖1 控釋氮肥比例對橡膠苗株高和莖粗的影響

2.2 控釋氮肥比例對橡膠苗生物量的影響

由表1 可知，除橡膠苗主根外，控氮75%處理橡膠苗各部位生物量均顯著大于其它處理；而控氮0、控氮25%和控氮50%處理的橡膠苗主根、側根、葉柄生物量無顯著差異，控氮25%處理橡膠苗莖生物量顯著小于其他處理；控氮50%處理橡膠苗葉片生物量顯著大于控氮0、控氮25%處理，而控氮0 與控氮25%處理間差異不顯著。比較各處理橡膠苗總生物量可發(fā)現(xiàn)，當控氮比例從0增加至75%，橡膠苗總生物量先減少后增加，控氮75%處理橡膠苗總生物量為146.63 g/株，顯著大于其它處理，而控氮50%處理與控氮0 處理差異不顯著，控氮25%處理顯著小于控氮0處理。

表1 不同施肥處理橡膠苗生物量 單位：g/株

2.3 控釋氮肥比例對橡膠苗氮素吸收量的影響

由表2 可知，各施肥處理中控氮25%處理橡膠苗各部位氮素吸收量均為最小，控氮50%處理橡膠苗莖、主根、側根以及葉柄的氮素吸收量與控氮0處理差異不顯著，但葉片氮素吸收量較控氮0處理增加了164.98 mg/株，顯著大于控氮0 處理；控氮75%處理橡膠苗各部位氮素吸收量均為最大，其中橡膠苗莖、主根、側根以及葉柄氮素吸收量均顯著大于其它處理，而葉片氮素吸收量與控氮50%處理差異不顯著。分析各處理全株氮素吸收量可知，控氮75%處理的吸收量為1 224.28 mg/株，顯著大于其余施肥處理，較控氮0、控氮25%、控氮50%處理分別增加了394.08、547.99、220.56 mg/株；控氮50%處理吸收量顯著大于控氮0、控氮25%處理，而控氮0與控氮25%處理間差異不顯著。

2.4 控釋氮肥比例對橡膠苗磷素吸收量的影響

表2 不同施肥處理橡膠苗氮素吸收量 單位：mg/株

由表3 可知，控氮25%、50%、75%處理間橡膠苗主根、側根磷素吸收量差異不顯著，而控氮75%處理橡膠苗葉柄磷素吸收量顯著大于其它處理，控氮75%處理橡膠苗莖、葉片磷素吸收量與控氮50%處理差異不顯著，但顯著大于控氮0、控氮25%處理。比較各處理橡膠苗全株磷素吸收量可知，控氮75%處理橡膠苗全株磷素吸收量最高，為188.37 mg/株，較控氮0、控氮25%處理分別增加了65.74、60.78 mg/株，顯著大于控氮0 和控氮25%處理，但與控氮50%處理差異不顯著。

2.5 控釋氮肥比例對橡膠苗鉀素吸收量的影響

表4 為各施肥處理橡膠苗鉀素吸收量。由表4可知，控氮75%處理橡膠苗各部位鉀素吸收量均為最大，其中橡膠苗莖鉀素吸收量顯著大于其它處理，但葉片和葉柄鉀素吸收量與控氮50%處理差異不顯著，且橡膠苗主根、側根鉀素吸收量與其它施肥處理均無顯著差異。進一步分析各處理橡膠苗全株鉀素吸收量發(fā)現(xiàn)，控氮75%處理橡膠苗全株鉀素吸收量為1 316.96 mg/株，顯著大于其余處理，較控氮0、控氮25%、控氮50%處理分別增加了351.43、424.20、228.03 mg/株；控氮50%處理橡膠苗全株鉀素吸收量顯著大于控氮25%處理，但控氮50%處理與控氮0、控氮0與控氮25%處理間也無顯著差異。

表3 不同施肥處理橡膠苗磷素吸收量 單位：mg/株

3 討論與結論

3.1 討論

氮素營養(yǎng)對橡膠樹營養(yǎng)生長和產膠具有重要作用［19］，合理施用氮肥是橡膠樹高效施肥的重要措施。控釋尿素與普通尿素摻混施用不僅可以降低肥料成本，還可避免單一施用控釋尿素可能造成作物生育前期供氮不足的問題［20］，是氮肥高效施用措施之一。大量研究表明，控釋尿素與普通尿素按適宜比例混施可增加作物養(yǎng)分吸收量，促進作物生長，提高作物產量［21-23］。其中，控釋尿素與普通尿素的配施比例是影響作物氮肥利用效率的重要因素。本研究結果表明，隨著控氮比例從25%增加至75%，橡膠苗株高、莖粗、總生物量和氮素吸收量逐漸增加，控氮75%處理的株高、莖粗、總生物量和氮吸收量分別達到154.00 cm、18.08 mm、146.63 g/株和1224.28 mg/株，顯著大于控氮25%處理與控氮50%處理。其原因在于普通尿素在土壤中溶解快、易損失，而控釋尿素養(yǎng)分釋放更為緩慢，控釋尿素與普通尿素配合施用彌補了控釋尿素前期養(yǎng)分釋放速率過慢的不足，又能通過控釋尿素延長作物生育期內氮素供應［24］，而且隨著控釋尿素配施比例增加，肥料中控釋氮比例逐漸增加，肥料氮素損失減少，橡膠苗生長期間肥料氮素不斷緩慢釋放至土壤中，有利于橡膠苗對養(yǎng)分的吸收利用，從而促進橡膠苗生長，增加橡膠苗生物量以及氮素吸收量，當控氮比例達到75%時肥料氮素供應與橡膠苗氮素需求最接近。另外，由于控氮0處理中氮肥（普通尿素）是分為2次施用，而控釋尿素與普通尿素配施處理的氮肥則是一次性施用，使得控氮25%處理在橡膠苗生長前期土壤氮素水平過高，前期氮素損失也多，而橡膠苗后期氮素供應不足，反而不利于橡膠苗生長，導致本研究中控氮25%處理的橡膠苗長勢及養(yǎng)分吸收量均較控氮0 處理差，控氮25%處理的橡膠苗株高、總生物量顯著小于控氮0處理，并且控氮25%處理的全株氮素、鉀素吸收量也小于控氮0處理。而當控氮比例達到50%～75%時，由于既能保證橡膠苗前期對氮素的需求，又能維持橡膠苗后期氮素供應，更有利于橡膠苗的生長發(fā)育，從而也增加了橡膠苗對磷素、鉀素的吸收量，所以控氮50%處理、控氮75%處理的橡膠苗磷、鉀素吸收量均大于控氮0處理。

表4 不同施肥處理橡膠苗鉀素吸收量 單位：mg/株

3.2 結論

適宜比例地控釋尿素與普通尿素配施有利于橡膠苗生長及養(yǎng)分吸收，提高橡膠苗整株干物質量，而且能夠減少橡膠苗施肥次數。其中，控氮75%處理橡膠苗株高、莖粗、總生物量、氮吸收量和鉀吸收量均顯著大于其它處理，分別達到154.00 cm、18.08 mm、146.63 g/株，1 224.28 mg/株、1 316.96 mg/株。因此，在本研究條件下，控釋尿素與普通尿素摻混一次性施肥時控氮比例75%最有利于橡膠苗生長及養(yǎng)分吸收。