黎小清，陳桂良，許木果，劉忠妹，丁華平

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南景洪666100）

合理施肥是提高天然橡膠單產(chǎn)的主要措施，而橡膠樹營養(yǎng)水平是指導(dǎo)施肥的重要技術(shù)參數(shù)［1］。早在1941 年，Chapman 開始在 馬 來 西 亞研究橡膠樹的“葉片診斷”。到60 年代，馬來西亞橡膠研究院Shorrocks 又系統(tǒng)全面地展開橡膠樹葉片診斷的研究，并擬定了葉片養(yǎng)分的臨界指標(biāo)［2］。從1973 年開始，斯里蘭卡橡膠研究所也開始了葉片診斷結(jié)合膠林地力等參數(shù)的配方施肥研究工作［3］。我國的黃宗道等于1964 年開始對橡膠樹進(jìn)行營養(yǎng)診斷，1972 年陸行正等［4］對橡膠樹的營養(yǎng)診斷施肥進(jìn)行了深入研究。此后，云南、廣西、廣東、福建等地的科技人員也相繼開展了橡膠樹營養(yǎng)診斷及施肥的相關(guān)工作［5-10］。

橡膠樹營養(yǎng)診斷主要參考橡膠樹葉片養(yǎng)分含量，膠園土壤養(yǎng)分含量只作為參考［11］。了解橡膠樹葉片養(yǎng)分含量及其時(shí)空變化對橡膠樹的合理施肥有著十分重要的作用。現(xiàn)有的研究多數(shù)關(guān)注膠園土壤養(yǎng)分時(shí)空變化或者對單一年份的橡膠樹營養(yǎng)水平進(jìn)行分析［12-19］，對橡膠樹養(yǎng)分時(shí)空變化的研究較少。本文基于江城橡膠公司30 個(gè)生產(chǎn)隊(duì)2009 年和2018 年2 期定點(diǎn)采樣得到的橡膠樹葉片養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，運(yùn)用橡膠樹營養(yǎng)診斷和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，研究了江城橡膠公司橡膠樹葉片氮、磷、鉀、鈣和鎂等5 種養(yǎng)分的時(shí)空變化特征，初步評價(jià)江城橡膠公司橡膠樹營養(yǎng)狀況，為江城橡膠公司今后的膠園施肥提供依據(jù)，同時(shí)也可為其他膠園提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

云南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團(tuán)江城有限公司（江城橡膠公司）是全國最大的國有天然橡膠基地，1996 年成立，現(xiàn)有天然橡膠種植面積0.82 萬hm2，開割0.73 萬hm2，主要種植品種為GT1 和RRIM600。公司主要植膠區(qū)分布于江城縣曲水鎮(zhèn)和嘉禾鄉(xiāng)，文章以曲水片區(qū)橡膠園為研究區(qū)（圖1），共有30 個(gè)生產(chǎn)隊(duì)。膠園地處101°59′～102°20′E，22°24′～22°41′N，全境地形狹長，西高東低，地貌屬橫斷山，南部為中、低山河谷區(qū)。氣候?qū)俚途暥饶蟻啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候，年均溫21.8℃，全年無霜，年均降雨量2 260 mm。土壤主要為磚紅壤和赤紅壤，土壤形成過程主要以脫硅富鋁化過程為主。

圖1 研究區(qū)位置示意圖

1.2 葉片樣品的采集

2009 年8-9 月，對研究區(qū)30 個(gè)生產(chǎn)隊(duì)橡膠園營養(yǎng)狀況進(jìn)行普查，在考慮土壤類型、地形、管理單元、品系和割齡的基礎(chǔ)上，每100 hm2橡膠園劃為一個(gè)診斷區(qū)，共劃分為84 個(gè)診斷區(qū)。在每個(gè)診斷區(qū)隨機(jī)選取25 株具有代表性的橡膠樹，每株橡膠樹在東西或南北兩側(cè)中下層主側(cè)枝各采集一個(gè)穩(wěn)定葉蓬，在葉蓬基部取2 片復(fù)葉，并去掉兩旁的小葉，保留葉柄和中間一片小葉，100 片葉混合成1 個(gè)葉片樣品，同時(shí)用GPS 記錄相對中心點(diǎn)位置，共采集到84 個(gè)葉片樣品；2018 年8-9 月在同一診斷區(qū)按照相同的方法再次采集了84 個(gè)葉片樣品。采樣點(diǎn)分布情況見圖2。

1.3 樣品測定及數(shù)據(jù)處理

橡膠樹葉片樣品采用硫酸—過氧化氫消化法進(jìn)行前處理，納氏試劑比色法測定全氮，鉬藍(lán)比色法測定全磷，原子吸收火焰光度計(jì)法測定全鉀，原子吸收分光光度法測定全鈣和全鎂［20-21］。數(shù)據(jù)利用SPSS 19.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，橡膠樹葉片養(yǎng)分含量空間分布圖和各水平膠園面積計(jì)算在ArcGIS 10.0 中完成。

圖2 采樣點(diǎn)分布圖

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片養(yǎng)分描述性統(tǒng)計(jì)

根據(jù)云南省農(nóng)墾總局《橡膠樹栽培技術(shù)規(guī)程實(shí)施細(xì)則》（2003 年）［22］中橡膠樹葉片養(yǎng)分含量指標(biāo)劃分標(biāo)準(zhǔn)（表1），將江城橡膠公司橡膠樹葉片養(yǎng)分含量分為5 個(gè)水平，各養(yǎng)分含量和各水平所占面積的比例見表2。從表2 可以看出，各年份各養(yǎng)分均值除2018 年鎂含量外均在正常及以上水平。與2009 年相比，2018 年各養(yǎng)分含量的均值除磷和鉀外都有不同程度的下降，其中鎂下降幅度最大，降幅為25.07%，其次是鈣和氮，降幅分別為4.75%和2.89%，磷的均值保持不變，鉀含量提高7.14%。

觀察不同年份養(yǎng)分的含量范圍，最小值和最大值之間的差值較大，由此可知，不同采樣區(qū)域之間橡膠樹葉片養(yǎng)分含量有較明顯的差異。

表1 橡膠樹葉片營養(yǎng)水平劃分標(biāo)準(zhǔn) g/kg

2.2 葉片養(yǎng)分時(shí)空變化

2.2.1 葉片氮時(shí)空變化

圖3 為研究區(qū)2 個(gè)年份的葉片氮含量的空間分布及變化圖。從圖3 可以看出，2 個(gè)年份的葉片氮空間分布格局差異不大，從2009 年至2018年，大部分區(qū)域的葉片氮含量在減少，僅有少數(shù)區(qū)域在增加，總體呈下降趨勢。從2009-2018 年，下降最快的生產(chǎn)隊(duì)為7 隊(duì)、8 隊(duì)、9 隊(duì)、16 隊(duì)、岔河隊(duì)和整康壩隊(duì)，而5 隊(duì)、21 隊(duì)、24 隊(duì)和下寨隊(duì)上升最快。面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，2009 年研究區(qū)葉片氮處于極缺、缺、正常、豐富和極豐富水平的面積占總面積的比例分別為3.57%、17.26%、37.65%、22.25%和19.27%，2018 年分別為4.17%、35.12%、38.62%、12.02%和10.07%。與2009 年相比，2018年處于豐富和極豐富水平的區(qū)域快速減少，面積減少了19.43%，而處于極缺和缺水平的區(qū)域卻急劇增加，面積增加了18.46%。2009 年葉片氮缺乏的生產(chǎn)隊(duì)主要包括11 隊(duì)、21 隊(duì)、23 隊(duì)、24 隊(duì)和龍洞河隊(duì)，2018 年葉片氮缺乏的生產(chǎn)隊(duì)主要包括7隊(duì)、8 隊(duì)、9 隊(duì)、11 隊(duì)、12 隊(duì)、16 隊(duì)、17 隊(duì)、21 隊(duì)、22隊(duì)、23 隊(duì)和整康壩、岔河、大慶隊(duì)。

表2 各養(yǎng)分含量和各水平所占面積的比例

圖3 葉片氮含量空間分布及變化圖

2.2.2 葉片磷時(shí)空變化

圖4 為研究區(qū)2 個(gè)年份的葉片磷含量的空間分布及變化圖。從圖4 可以看出，從2009 年至2018 年，大部分區(qū)域的磷含量在減少，僅有少數(shù)區(qū)域在增加，總體呈下降趨勢。從2009 年至2018年，南部和東部下降趨勢明顯，北部上升較為明顯，下降最快的生產(chǎn)隊(duì)為7 隊(duì)、8 隊(duì)、9 隊(duì)、18 隊(duì)、綠滿隊(duì)、岔河隊(duì)和整康壩隊(duì)，而5 隊(duì)、10 隊(duì)、11 隊(duì)、21隊(duì)、23 隊(duì)、龍洞河隊(duì)和下寨隊(duì)上升最快。面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，2009 年研究區(qū)葉片磷處于極缺、缺、正常、豐富和極豐富水平的面積占總面積的比例分別為7.50%、36.42%、31.47%、17.74%和6.87%。與2009 年相比，2018 年處于正常以下水平的區(qū)域面積減少了8.27%，但比例仍達(dá)到35.65%。

2.2.3 葉片鉀時(shí)空變化

圖5 為研究區(qū)2 個(gè)年份的葉片鉀含量的空間分布及變化圖。對比2018 年和2009 年數(shù)據(jù)，橡膠樹葉片鉀含量主要表現(xiàn)為由正常水平向豐富水平轉(zhuǎn)變，研究區(qū)葉片鉀總體呈上升趨勢，但是部分生產(chǎn)隊(duì)有所下降，下降的生產(chǎn)隊(duì)為7 隊(duì)、9 隊(duì)、12 隊(duì)、13 隊(duì)、14 隊(duì)、15 隊(duì)、18 隊(duì)、19 隊(duì)、21 隊(duì)、綠滿隊(duì)、龍洞河隊(duì)和整康壩隊(duì)，而1 隊(duì)、3 隊(duì)、4 隊(duì)、17隊(duì)、20 隊(duì)、22 隊(duì)、23 隊(duì)和 岔 河隊(duì) 上 升 最 快。2009年研究區(qū)沒有極缺水平的膠園，但2018 年增加到3.15%，缺水平也增加了2.14%。2018 年與2009 年相比，葉片鉀正常以上水平增加29.47%，達(dá)到82.42%。

2.2.4 葉片鈣時(shí)空變化

圖6 為研究區(qū)2 個(gè)年份的葉片鈣含量的空間分布及變化圖。葉片鈣含量2009 年和2018 年大部分生產(chǎn)隊(duì)都處于較高水平，沒有極缺水平的膠園。2009 年僅有6 隊(duì)和22 隊(duì)部分膠園處在缺水平，2018 年14 隊(duì)、15 隊(duì)、23 隊(duì)、綠滿隊(duì)和龍洞河隊(duì)葉片鈣含量處于缺水平。下降較快的生產(chǎn)隊(duì)有1隊(duì)、5 隊(duì)、14 隊(duì)、21 隊(duì)和下寨隊(duì)，上升較快的有9隊(duì)。2009 年研究區(qū)葉片鈣處于極缺、缺、正常、豐富和極豐富水平的面積分別占總面積的0、2.98%、64.96%、26.34%和5.72%，2018 年缺水平增加了4.23%，極豐富水平降低3.64%，其他水平變化不大。

圖4 葉片磷含量空間分布及變化圖

圖5 葉片鉀含量空間分布及變化圖

圖6 葉片鈣含量空間分布及變化圖

2.2.5 葉片鎂時(shí)空變化

圖7 為研究區(qū)2 個(gè)年份的葉片鎂含量的空間分布及變化圖。從圖7 可以看出，研究區(qū)域2 個(gè)年份葉片鎂含量都沒有極豐富水平，從2009 年至2018 年，絕大部分區(qū)域的鎂含量在減少，僅有少數(shù)區(qū)域在增加，總體呈下降趨勢，下降最快的生產(chǎn)隊(duì)為5 隊(duì)、7 隊(duì)、8 隊(duì)、11 隊(duì)、13 隊(duì)、14 隊(duì)、15 隊(duì)、18 隊(duì)、21 隊(duì)、下寨隊(duì)和岔河隊(duì)，而9 隊(duì)、19 隊(duì)和龍洞河隊(duì)稍有上升。面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，2009 年研究區(qū)葉片鎂處于極缺、缺、正常、豐富和極豐富水平的面積占總面積的比例分別為5.92%、33.99%、50.10% 、9.99% 和0，2018 年 分 別 為46.19% 、34.88%、15.29%、3.64%和0。與2009 年相比，2018年葉片鎂含量處于正常以下水平的區(qū)域面積增加了41.16%，達(dá)到81.07%，極缺水平比例更是達(dá)到46.19%，每個(gè)生產(chǎn)隊(duì)均有部分膠園葉片鎂處于正常水平以下。

3 結(jié)論

通過對江城橡膠公司2 個(gè)年份的橡膠樹葉片養(yǎng)分含量的統(tǒng)計(jì)分析可知，2 個(gè)年份各養(yǎng)分均值除2018 年鎂含量外，均在正常及以上水平。與2009 年相比，2018 年各養(yǎng)分含量的均值除磷和鉀外，都有不同程度的下降，其中鎂下降幅度最大，降幅為25.07%，其次是鈣和氮，降幅分別為4.75%和2.89%，磷的均值保持不變，鉀含量提高7.14%。

與2009 年相比，2018 年各養(yǎng)分含量缺和極缺水平面積所占的比例除磷外均有不同程度的增加，其中鎂的增幅最大，其次是氮、鉀和鈣。

從2009 年到2018 年，葉片氮處于豐富和極豐富水平的區(qū)域快速減少，面積減少了19.43%，而處于極缺和缺水平的區(qū)域面積增加了18.46%，達(dá)到39.29%；葉片磷處于正常以下水平的區(qū)域面積減少了8.27%，但極缺水平比例卻增加了0.91%，正常以下水平比例仍達(dá)到35.65%；橡膠樹葉片鉀含量主要表現(xiàn)為由正常水平向豐富水平轉(zhuǎn)變，研究區(qū)葉片鉀總體呈上升趨勢，極缺和缺的水平為5.90%，但是正常以上水平增加了29.47%，達(dá)到82.42%；葉片鈣含量2 個(gè)年份大部分膠園都處于較高水平，沒有極缺水平的膠園，缺水平比例僅為7.21%，極豐富水平降低了3.64%，其他水平變化不大；絕大部分區(qū)域的鎂含量在減少，僅有少數(shù)區(qū)域在增加，總體呈下降趨勢，2018 年正常以下水平的區(qū)域面積比例達(dá)到81.07%，極缺水平比例更是達(dá)到46.19%，每個(gè)生產(chǎn)隊(duì)均有部分膠園葉片鎂處于正常水平以下。

圖7 葉片鎂含量空間分布及變化圖

4 討論

江城橡膠公司橡膠園大多由荒山荒坡和次生雨林開墾而來，開墾之初土壤肥力較高，結(jié)構(gòu)良好，公司大量施用有機(jī)肥，因而在2009 年?duì)I養(yǎng)普查時(shí)橡膠樹營養(yǎng)大部分處于正常及以上水平。但經(jīng)過多年的生長和生產(chǎn)，膠園土壤養(yǎng)分含量下降，特別是2010 年下半年膠價(jià)迅速上漲，產(chǎn)膠量急劇增加，膠乳的增加會帶走更多的養(yǎng)分，再加上施肥不足，加速了橡膠樹養(yǎng)分的流失。2013 年開始，天然橡膠價(jià)格下跌，公司為了維持運(yùn)營，再次減施肥料，造成嚴(yán)重的施肥不足，再加上有機(jī)肥源不足，使得橡膠樹營養(yǎng)狀況迅速下降，特別是氮和鎂下降最為明顯。

江城橡膠公司植膠土壤主要類型為磚紅壤，有效性鎂含量低，土壤供鎂潛力也較低［23］，加上長期以來的施肥偏重于N、P、K，導(dǎo)致江城橡膠公司橡膠樹葉片缺鎂狀況最為嚴(yán)重，這一現(xiàn)象須引起公司足夠重視。如果橡膠樹葉片出現(xiàn)明顯的缺鎂黃葉病時(shí)已是橡膠樹缺鎂比較嚴(yán)重狀態(tài)，對橡膠樹的光合作用、生長和產(chǎn)膠等方面都有較為明顯的影響［24］。建議公司按照橡膠樹營養(yǎng)診斷施肥要求配施鎂肥，同時(shí)增施有機(jī)肥，改善土壤持續(xù)供肥能力，實(shí)現(xiàn)橡膠樹的長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

為了對橡膠園營養(yǎng)狀況作出準(zhǔn)確地評價(jià)，應(yīng)每隔3～5 年采集1 次葉片和土壤樣品進(jìn)行營養(yǎng)診斷［25］。再根據(jù)診斷結(jié)果制定出最合理的施肥方案，對癥施肥，以保證橡膠樹的營養(yǎng)需要和防止缺素癥狀的發(fā)生。