2种新型种植材料（苗木）橡胶幼树的施肥效应

贝美容 蔡隽 戚春林 林清火 罗微 刘海林 茶正早

摘  要  鉴于橡胶生产上已越来越多采用自根幼态无性系苗和籽苗芽接苗新型种植材料，本研究开展了针对这2种新型种植材料橡胶幼树的施肥试验。结果表明：（1）自根无性系幼树比芽接幼树的干物质积累量较高，在4个施肥水平中，分别高25.4%、32.1%、66.7%和32.9%，其中，除水平1（不施肥）外，其他均相应达到极显著差异。（2）2种幼树的整株NPK累积量均随施肥量增加呈先升高后下降趋势。其中，除芽接幼树叶片的全氮累积量高于其他营养器官外，2种幼树各器官的NPK累积量均在茎干中较高，侧根中较低，且自根无性系幼树的NPK养分年累积量均高于芽接幼树，养分累积量顺序均表现为全氮>全钾>全磷。（3）2种橡胶幼树的NPK肥料利用率均随施肥量的增加呈下降趋势，均表现在低量施肥处理下较高，且從大到小顺序为钾肥>氮肥>磷肥。

关键词  橡胶幼树;新型种植材料;施肥效应;养分累积量;肥料利用率

中图分类号  S794.1      文献标识码  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

橡胶树（Hevea brasiliensis），属大戟科橡胶树属，为多年生乔木[1]。橡胶树原产于亚马逊河流域，原产地土壤肥沃。我国橡胶树主要种植于云南省、海南省和广东省，植胶区多数土壤较贫瘠，因此，施肥是我国橡胶树高产稳产的重要措施。我国对橡胶树营养与施肥的研究始于1964年[2]，至今在这方面已开展了大量工作，并取得了多项成果。已有研究证明，合理施肥是橡胶树速生、高产和稳产的重要措施，其中氮、磷、钾素是橡胶树施肥中必不可少的[3]，尤其是氮肥，对橡胶树营养生长和产胶能力都有着重要影响。近年来，杨丽萍等[4]应用15N同位素尿素标记法进行不同供氮水平橡胶树幼苗氮素利用的研究，结果表明，氮肥利用率随施氮水平提高而显著下降。本文研究对象是热研7-33-97自根幼态无性系橡胶幼树和籽苗芽接幼树，其中无性系橡胶苗是经过花药培养技术诱导出的橡胶花药体细胞植株[5]，具有生长周期短、产量高和抗逆性强等生长优势。而籽苗芽接苗是通过一种芽接技术培育而来，具有育苗期短、便于管理和运输成本低等特点[6]。胡江龙等对热研7-33-97自根幼态无性系、籽苗芽接苗和常规芽接苗3种苗木进行了抗旱性对比试验，表明自根幼态无系性橡胶苗在种植后的一年里长势最好，成活率和可溶性糖累积量均优于常规芽接苗特性，进而表明了橡胶自根幼态无性系苗较其他品系苗木的生长优势[7]。目前国内外尚未见针对这2种种植材料的施肥研究报道，因此，本研究以这2种橡胶幼树为材料，通过田间施肥对比试验，一方面是分析自根幼态无性系幼树和籽苗芽接幼树在营养特性方面的差异;另一方面是比较2种幼树的肥料利用率情况，为今后采用新型种植材料的橡胶幼树的相关研究和施肥提供参考。

1  材料与方法

1.1  材料

1.1.1  供试苗木  选择沙床培育的长势均匀、良好无病害、生长至稳定一蓬叶的热研7-33-97自根幼态无性系橡胶苗和籽苗芽接苗。供试苗木均来自海南天然橡胶新型种植材料创新基地，于2017年11月在田间种植，株行距为2.5 m?7.0 m，试验占地面积为2746 m2，试验前未施肥。

1.1.2  试验地及土壤状况  试验布置于中国热带农业科学院橡胶研究所五队基地，地理位置为109°28.9?E，19°29.3?N， 海拔163.9 m，坡度6°55?。土壤属于砖红壤，其化学性质：pH 4.92，有机质为10.23 g/kg，全氮为0.53 g/kg，速效磷6.49 mg/kg，速效鉀25.90 mg/kg。

1.1.3  供试肥料  氮肥为尿素（海南富岛复合肥有限公司生产，N含量为46%），磷肥为钙镁磷肥（云南昆阳滇白化工有限公司生产，P2O5含量为17%），钾肥为氯化钾（中国农业生产资料集团公司生产，K2O含量为60%）。

1.2  方法

1.2.1  试验设计  采用裂区试验设计，主区因子为2种试验苗木，副区因子为4个不同施肥量水平（T1、T2、T3、T4），共8个处理，随机区组设计，每组3个重复，共24个小区，每个小区15株橡胶苗。小区之间用水泥预制板进行隔离，以防止不同施肥量处理间的相互影响。

试验进行时间为2018年3—12月，在7月底进行一次性施肥，12月底进行破坏性采样。施肥方式为沟施，距离苗木30 cm处挖15～20 cm深的沟，肥料施入沟内再覆土。具体施肥用量及施肥设计见表1。

1.2.2  样品采集与分析方法  植物样品采集：每个小区随机取4株无病虫害的幼树进行破坏性采样，重复3次，从田间挖取整株苗木，分别写标签区分并用清水冲洗，带回实验室后再用去离子水冲洗干净，用吸水纸轻拭表面水分。首先每株苗木分别按主根、侧根、茎A（未完全木质化的茎）、茎B（已完全木质化的茎）、叶片、叶柄（叶柄和小叶柄）6个部分称取总鲜重并记录，然后将叶片放置于105 ℃烘箱内杀青0.5 h，再调至70 ℃烘至恒重，称取干重并记录，最后用植物粉碎机分别研磨成粉末状，同标签装入密封袋待化学分析。

土壤样品采集：施肥前，采用“S”形布点法取10个点，采集0～20 cm土层土壤，装入密封袋。带回实验室混合均匀后用四分法取部分土样，平铺在晾土盘待自然风干，最后过筛进行有关指标测定。

样品化学测定：首先植物样品经过H2SO4- H2O2消煮，然后用AA3连续流动分析仪测定全氮、全磷含量，F-410型火焰光度计测定全钾含量。土壤pH采用pH计测定;有机质含量采用电位滴定仪测定;全氮和速效磷含量采用AA3连续流动分析仪测定;速效钾含量采用F-410型火焰光度计测定。样品化学分析均参考图书《土壤农化分析》[8]。

1.2.3  计算公式  NPK年累积量（g/株）=植株NPK养分浓度（mg/g）×植株干物质量（kg/株）

肥料NPK利用率=[施肥区植株NPK累积量（g/株）–不施肥区植株NPK累积量（g/株）]/肥料NPK施用量（g/株）?100%

1.3  数据处理

采用SPSS 22数据处理系统进行数据Duncan检验、差异性显著分析，Micro?soft Office Excel 2007软件进行数据录入、整理作图。

2  结果与分析

2.1  橡胶幼树干物质积累量

由表2可知，自根无性系幼树比芽接幼树的

整株干物质积累量，各施肥水平相应均较高，分别高25.4%、32.1%、66.7%和32.9%，说明不管施肥与否，自根无性系幼树比芽接幼树生长快。在各施肥水平中，除水平1（不施肥）外，其他均相应达到极显著差异。

从表3可看出，自根无性系幼树的整株干物质积累量各施肥水平表现为Z-1<Z-4<Z-2、Z-3，芽接幼树表现为Y-1<Y-4<Y-3<Y-2，不施肥情况下干物质积累量均处于最低值。自根无性系幼树表现在Z-2和Z-3、芽接幼树表现在Y-2较高。总的表现为随施肥量的增加，2种幼树的干物质积累量均呈先递增后下降趋势。在自根无性系幼树中，Z-2和Z-3极显著高于其他水平;在芽接幼树中，Y-2极显著高于Y-1和Y-4两个水平。

在各营养器官中，自根无性系幼树的干物质积累量，除主根、侧根和叶柄在不同施肥水平间差异不显著外，其他器官存在显著或极显著差异。

芽接幼树各器官的干物质积累量，除主根、侧根、叶和叶柄在不同施肥水平间差异不显著外，其他器官存在显著或极显著差异。

2.2  橡胶幼树年养分累积量特征

2.2.1  全氮累积量及分布  表4表明，自根无性系幼树比芽接幼树的整株全氮累积量，各施肥水平相应均较高，分别高38.3%、25.1%、39.3%和9.1%，说明不管施肥与否，自根无性系幼树氮累积量比芽接幼树大。各施肥水平均相应达到极显著差异。

从表5可看出，自根无性系幼树的整株全氮累积量各施肥水平表现为Z-1

在各营养器官中，自根无性系幼树的全氮累积量，除主根在不同施肥水平间差异不显著外，其他器官存在显著或极显著差异。

芽接幼树各器官的全氮累积量在不同施肥水平间均存在显著或极显著差异。

2.2.2  全磷累积量分布  表6表明，自根无性系幼树比芽接幼树的整株全磷累积量，各施肥水平相应均较高，分别高30.2%、33.1%、32.6%和14.3%，说明不管施肥与否，自根无性系幼树磷累积量比芽接幼树大。在各施肥水平中，除水平1（不施肥）仅达到显著差异外，其他均相应达到极显著差异。

从表7可看出，不同施肥量下2种幼树的总全磷累积量各施肥水平均表现为1<4<2和3，表明总全磷累积量随施肥量的增加呈先递增后下降趋势。两者施肥水平2和水平3均为极显著高于其他水平。

自根无性系幼树的营养器官在不施肥处理下的全磷累积量均处于最低值，從小到大分布表现为侧根<叶柄<叶<主根<茎，表明幼树茎秆中全磷累积量较高，侧根中较低。各器官在不同施肥水平间均存在显著性或极显著差异。

芽接幼树在不施肥处理下各器官全磷累积量也均处于最低值，各器官含量的均值表现为侧根<叶柄<叶<主根<茎，表明茎秆中全磷累积量较多，侧根中较少。各器官除叶柄外，不同施肥水平间均存在显著或极显著差异。

2.2.3  全钾累积量分布  表8表明，在各施肥水平2中，自根无性系幼树整株全钾累积量显著高于芽接幼树（+53.5%），其他差异均未达到显著。

从表9可看出，不同施肥量下2种橡胶幼树的总全钾累积量均随施肥量的增加呈先递增后下降趋势，自根无性系幼树的全钾累积量，施肥水平Z-2显著高于水平Z-1和水平Z-4，芽接幼树施肥水平Z-3极显著高于其他3个水平。

自根无性系幼树中各营养器官在不同施肥量下的全钾累积量各不相同，不施肥处理均处于最低值，从小到大分布是侧根<叶柄<叶<主根<茎。不同施肥量下各器官的全钾累积量差异表现在主根和叶上为不显著外，其他器官均存在显著或极显著差异。

芽接幼树在不施肥处理下的全钾累积量也均处于最低值，各营养器官含量的均值表现为侧根<叶柄<叶<主根<茎。不同施肥水平下各器官的全钾累积量差异表现在侧根和叶柄为不显著外，其他器官均存在显著或极显著差异

2.3  橡胶幼树肥料利用率情况

从图1可看出，在氮肥利用率各处理中，自根无性系幼树和芽接幼树差异均不显著;在磷肥利用率各处理中，只有T2处理的自根无性系幼树与芽接幼树差异达到显著水平（+5.28%），其他不显著;在钾肥利用率各处理中，只有T4处理的自根无性系幼树与芽接幼树差异达到显著水平（+1.45%），其他不显著。

综合表明，2种橡胶幼树的氮磷钾肥料利用率均随施肥量的增加而降低。

3  讨论

自根无性系幼树比芽接幼树的整株干物质积累量，各施肥处理相应均较高，说明不管施肥与否，自根无性系幼树比芽接幼树生长快，而且，在适当的施肥情况下，这种优势更为明显。这可能是因为热研7-33-97本身是一个相对比较速生的品种，在生长过程中由于是自根而不受实生苗（大多数生长较慢）砧木的影响。

自根无性系幼树和芽接幼树两种橡胶幼树的整株NPK养分累积量均随施肥量的增加呈先升高后下降趋势，这与刘欢等[9]对无系性杉木的研究结果相似，施肥越多，养分累积量越少，表明在适量施肥下不仅能节约肥料投入，更能提高橡胶树的年养分累积量。各营养器官下的NPK养分累积量分析得出，不同施肥量处理下各器官中的NPK累积量均表现为主根>侧根、茎B>茎A、叶片>叶柄，是因为养分累积量是根据该部位的养分浓度和生物量计算得出的，橡胶树中主根的生物量是高于侧根的，茎干中完全木质化茎干部分也高于未木质化茎干部分，所以最终得出NPK养分累积量是主根>侧根和茎B>茎A;叶片的养分累积量高于叶柄是因为橡胶树叶片属于同化器官，生理活性较强，养分累积量较高。对比蒋建[10]和曹建华等[11]对无性系PR107橡胶树和无性系杉木的研究，有着相似结果，即叶片的NPK累积量位于各营养器官中的较高值。2种橡胶幼树除了芽接幼树的叶片全氮累积量所占百分比较高，其他均表现在茎干中较高，这是因为完全木质化茎干的生物量在整株生物量中占较高比例，所以计算后NPK养分累积量较高。且NPK养分累积量顺序均表现为全氮>全钾>全磷，对比赵春梅等[12]对无性系PR107橡胶人工林研究结果相似，即大量元素的养分循环总流通量顺序为N>K>P，表明橡胶树对N、K的需求量大于P。

对比2种幼树的NPK肥料利用率情况，2种橡胶幼树的氮磷钾肥料利用率均随施肥量的增加而降低。

进一步分析，2种橡胶幼树NPK肥料利用率的大小顺序均为钾肥>氮肥>磷肥，这与韦冬萍等对麻风树的肥料利用率研究结果一致[13]。另外，由于本研究选择的是2年生橡胶幼树，还未进入割胶期，开割后的年养分累积量和肥料利用率与幼期结果可能不一致，还有待后续研究。

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