控释氮肥比例对橡胶苗生长和养分吸收的影响

刘海林 杨凯 杨红竹 林清火 茶正早 罗微

(中国热带农业科学院橡胶研究所/农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室/中国热带农业科学院土壤肥料研究中心 海南海口571101)

施肥是保证橡胶树增产稳产的一项重要措施［1］，但由于我国植胶区处于热带亚热带地区，高温多雨，降雨量大，土壤阳离子交换量低［2-3］，且N2O 排放系数大（约占施氮量的2%）［4］，与我国其他地区相比，植胶区氮肥更容易损失，氮肥利用率维持在较低水平。有研究表明，橡胶园10～20 cm 土层的硝态氮极易淋失，土壤剖面中的硝态氮淋失较为彻底，易造成环境污染［5］。因此，合理施用氮肥是减少胶园氮肥损失的重要措施之一。

包膜控释肥料可使养分供应与作物营养需求相吻合［6-7］，具有提高养分利用率，减少养分损失，减轻施肥对环境造成的污染等优势［8-9］。而缓/控释配方肥既可降低肥料成本，又能够调控肥料养分供应，被认为是我国缓/控释肥料的发展方向［10］。在缓/控释配方肥研究中最为关键步骤则是控氮比例的确定。郭萍等［11］和金容等［12］研究发现，75%控释尿素与25%普通尿素配比一次性施用能够增加玉米产量。张木等［13］研究表明，75%缓释尿素+25%普通尿素的处理效果较好，适合于水稻一次性施肥。冯小杰等［14］研究发现，62%控释尿素与38%普通尿素配比下玉米产量、氮素表观利用率和经济效益最高。目前，研究人员主要围绕氮肥品种［1，15］、施氮水平［16-18］对橡胶苗（或橡胶幼树）的施肥效应进行了研究，但是控释氮肥以及控释氮肥与普通尿素混施在橡胶树上应用则研究较少。为此，本文将以植物油包膜尿素（肥效期3个月）为材料，将其与普通尿素按不同比例混合，研究控释尿素与普通尿素配施比例对橡胶苗生长及养分吸收的影响，明确控释尿素与普通尿素配施最佳比例，为控释尿素在橡胶树栽培中合理施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

橡胶苗盆栽试验于中国热带农业科学院橡胶研究所五队实验基地温室大棚进行。供试肥料为包膜控释尿素（由华南农业大学广东高校环境友好型肥料工程技术研究中心提供，肥效期3 个月，含氮44%），大颗粒尿素（含氮46%），磷酸二铵（含氮12%、P2O545%），氯化钾（K2O 60%）。供试土壤采自中国热带农业科学院橡胶研究所五队实验基地，片麻岩发育砖红壤，其基本理化性质为：pH 4.73、有机质8.85 g/kg、全氮0.56 g/kg、速效磷6.11 mg/kg、速效钾35.03 mg/kg。供试橡胶苗为2蓬叶的热研7-33-97组培苗。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验设置了不施肥处理（CK）、控释氮量占总施氮量的0、25%、50%、75%处理（分别用T、CF1、CF2、CF3 表示），共设计5 个处理，每个处理种植20盆橡胶苗，每盆种植1株橡胶苗，按照每盆施入50 g橡胶专用肥（16-6-8）的养分投入量计算各处理肥料用量，控氮0处理肥料由普通尿素、氯化钾和磷酸二铵掺混制备，控氮25%、50%、75%处理肥料由控释尿素、尿素、氯化钾和磷酸二铵掺混制备。

将供试橡胶苗移栽入装有15 kg 的供试土壤与2 kg 洗净河沙混匀的桶中，缓苗1 个月后施肥。施肥时，控氮25%、50%、75%处理肥料在离橡胶苗10cm处挖圆沟一次性均匀施入，控氮0处理肥料中尿素分为两次施入，而磷酸二铵和氯化钾一次性施入。定期浇水并记录管理盆栽橡胶苗病虫害及用药情况。

1.2.2 项目测定

试验进行10个月后对橡胶苗进行破坏性采样。测定橡胶苗株高和茎粗后，将橡胶苗冲洗干净后，橡胶苗植株部分分为主根、侧根、茎、叶，叶柄，在105℃杀青30 min 后，80℃烘干，记录各处理橡胶苗各部位生物量，样品粉碎保存用于测定氮、磷、钾含量。

1.2.3 数据处理

数据采用Microsoft office excel 对原始数据进行整理计算、绘制图表，数据统计分析采用SPSS 22.0软件。

2 结果与分析

2.1 控释氮肥比例对橡胶苗株高和茎粗的影响

控氮0、控氮25%和控氮50%处理橡胶苗株高分别为137.30、121.06、130.42 cm，控氮25%处理显著小于控氮0 处理，但与控氮50%处理差异不显著；控氮75%处理橡胶苗株高显著大于其他处理，较控氮0 处理橡胶苗株高增加了16.70 cm。控氮75%处理橡胶苗茎粗最大，为18.08 mm，显著大于其它处理，较控氮0、控氮25%和控氮50%处理分别增加了1.08、2.15、1.60 mm，而控氮0、控氮25%、控氮50%处理间差异不显著（图1）。

图1 控释氮肥比例对橡胶苗株高和茎粗的影响

2.2 控释氮肥比例对橡胶苗生物量的影响

由表1 可知，除橡胶苗主根外，控氮75%处理橡胶苗各部位生物量均显著大于其它处理；而控氮0、控氮25%和控氮50%处理的橡胶苗主根、侧根、叶柄生物量无显著差异，控氮25%处理橡胶苗茎生物量显著小于其他处理；控氮50%处理橡胶苗叶片生物量显著大于控氮0、控氮25%处理，而控氮0 与控氮25%处理间差异不显著。比较各处理橡胶苗总生物量可发现，当控氮比例从0增加至75%，橡胶苗总生物量先减少后增加，控氮75%处理橡胶苗总生物量为146.63 g/株，显著大于其它处理，而控氮50%处理与控氮0 处理差异不显著，控氮25%处理显著小于控氮0处理。

表1 不同施肥处理橡胶苗生物量 单位：g/株

2.3 控释氮肥比例对橡胶苗氮素吸收量的影响

由表2 可知，各施肥处理中控氮25%处理橡胶苗各部位氮素吸收量均为最小，控氮50%处理橡胶苗茎、主根、侧根以及叶柄的氮素吸收量与控氮0处理差异不显著，但叶片氮素吸收量较控氮0处理增加了164.98 mg/株，显著大于控氮0 处理；控氮75%处理橡胶苗各部位氮素吸收量均为最大，其中橡胶苗茎、主根、侧根以及叶柄氮素吸收量均显著大于其它处理，而叶片氮素吸收量与控氮50%处理差异不显著。分析各处理全株氮素吸收量可知，控氮75%处理的吸收量为1 224.28 mg/株，显著大于其余施肥处理，较控氮0、控氮25%、控氮50%处理分别增加了394.08、547.99、220.56 mg/株；控氮50%处理吸收量显著大于控氮0、控氮25%处理，而控氮0与控氮25%处理间差异不显著。

2.4 控释氮肥比例对橡胶苗磷素吸收量的影响

表2 不同施肥处理橡胶苗氮素吸收量 单位：mg/株

由表3 可知，控氮25%、50%、75%处理间橡胶苗主根、侧根磷素吸收量差异不显著，而控氮75%处理橡胶苗叶柄磷素吸收量显著大于其它处理，控氮75%处理橡胶苗茎、叶片磷素吸收量与控氮50%处理差异不显著，但显著大于控氮0、控氮25%处理。比较各处理橡胶苗全株磷素吸收量可知，控氮75%处理橡胶苗全株磷素吸收量最高，为188.37 mg/株，较控氮0、控氮25%处理分别增加了65.74、60.78 mg/株，显著大于控氮0 和控氮25%处理，但与控氮50%处理差异不显著。

2.5 控释氮肥比例对橡胶苗钾素吸收量的影响

表4 为各施肥处理橡胶苗钾素吸收量。由表4可知，控氮75%处理橡胶苗各部位钾素吸收量均为最大，其中橡胶苗茎钾素吸收量显著大于其它处理，但叶片和叶柄钾素吸收量与控氮50%处理差异不显著，且橡胶苗主根、侧根钾素吸收量与其它施肥处理均无显著差异。进一步分析各处理橡胶苗全株钾素吸收量发现，控氮75%处理橡胶苗全株钾素吸收量为1 316.96 mg/株，显著大于其余处理，较控氮0、控氮25%、控氮50%处理分别增加了351.43、424.20、228.03 mg/株；控氮50%处理橡胶苗全株钾素吸收量显著大于控氮25%处理，但控氮50%处理与控氮0、控氮0与控氮25%处理间也无显著差异。

表3 不同施肥处理橡胶苗磷素吸收量 单位：mg/株

3 讨论与结论

3.1 讨论

氮素营养对橡胶树营养生长和产胶具有重要作用［19］，合理施用氮肥是橡胶树高效施肥的重要措施。控释尿素与普通尿素掺混施用不仅可以降低肥料成本，还可避免单一施用控释尿素可能造成作物生育前期供氮不足的问题［20］，是氮肥高效施用措施之一。大量研究表明，控释尿素与普通尿素按适宜比例混施可增加作物养分吸收量，促进作物生长，提高作物产量［21-23］。其中，控释尿素与普通尿素的配施比例是影响作物氮肥利用效率的重要因素。本研究结果表明，随着控氮比例从25%增加至75%，橡胶苗株高、茎粗、总生物量和氮素吸收量逐渐增加，控氮75%处理的株高、茎粗、总生物量和氮吸收量分别达到154.00 cm、18.08 mm、146.63 g/株和1224.28 mg/株，显著大于控氮25%处理与控氮50%处理。其原因在于普通尿素在土壤中溶解快、易损失，而控释尿素养分释放更为缓慢，控释尿素与普通尿素配合施用弥补了控释尿素前期养分释放速率过慢的不足，又能通过控释尿素延长作物生育期内氮素供应［24］，而且随着控释尿素配施比例增加，肥料中控释氮比例逐渐增加，肥料氮素损失减少，橡胶苗生长期间肥料氮素不断缓慢释放至土壤中，有利于橡胶苗对养分的吸收利用，从而促进橡胶苗生长，增加橡胶苗生物量以及氮素吸收量，当控氮比例达到75%时肥料氮素供应与橡胶苗氮素需求最接近。另外，由于控氮0处理中氮肥（普通尿素）是分为2次施用，而控释尿素与普通尿素配施处理的氮肥则是一次性施用，使得控氮25%处理在橡胶苗生长前期土壤氮素水平过高，前期氮素损失也多，而橡胶苗后期氮素供应不足，反而不利于橡胶苗生长，导致本研究中控氮25%处理的橡胶苗长势及养分吸收量均较控氮0 处理差，控氮25%处理的橡胶苗株高、总生物量显著小于控氮0处理，并且控氮25%处理的全株氮素、钾素吸收量也小于控氮0处理。而当控氮比例达到50%～75%时，由于既能保证橡胶苗前期对氮素的需求，又能维持橡胶苗后期氮素供应，更有利于橡胶苗的生长发育，从而也增加了橡胶苗对磷素、钾素的吸收量，所以控氮50%处理、控氮75%处理的橡胶苗磷、钾素吸收量均大于控氮0处理。

表4 不同施肥处理橡胶苗钾素吸收量 单位：mg/株

3.2 结论

适宜比例地控释尿素与普通尿素配施有利于橡胶苗生长及养分吸收，提高橡胶苗整株干物质量，而且能够减少橡胶苗施肥次数。其中，控氮75%处理橡胶苗株高、茎粗、总生物量、氮吸收量和钾吸收量均显著大于其它处理，分别达到154.00 cm、18.08 mm、146.63 g/株，1 224.28 mg/株、1 316.96 mg/株。因此，在本研究条件下，控释尿素与普通尿素掺混一次性施肥时控氮比例75%最有利于橡胶苗生长及养分吸收。