趙春梅 王文斌 茶正早

(1 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所/中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究中心 海南?？?571101;2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部橡膠樹(shù)生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地-海南省熱帶作物栽培生理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南?？?571101)

天然橡膠是一種世界性的大宗工業(yè)原料，具有工業(yè)品和農(nóng)產(chǎn)品的雙重性質(zhì)，是世界各國(guó)國(guó)防和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略物資。天然橡膠種植分布于亞洲、非洲、大洋洲、拉丁美洲40 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，東南亞是全球天然橡膠的主產(chǎn)區(qū)，其中亞洲天然橡膠產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的93%。我國(guó)既是天然橡膠主產(chǎn)國(guó)之一，也是天然橡膠最大消費(fèi)國(guó)。2019 年末，全國(guó)橡膠種植面積115.2 萬(wàn)hm2，居世界第3位，占世界面積的7.5%。近年國(guó)內(nèi)天然橡膠消費(fèi)量平均仍以每年30 萬(wàn)t 左右的速度持續(xù)增長(zhǎng)，2019 年消費(fèi)量達(dá)到550 萬(wàn)t，預(yù)計(jì)將繼續(xù)增長(zhǎng)。目前我國(guó)天然橡膠仍呈現(xiàn)自給率下降，進(jìn)口依存度高的態(tài)勢(shì)。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)10 年，我國(guó)仍然是天然橡膠消費(fèi)量和進(jìn)口量最大的國(guó)家。為了防范市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、加強(qiáng)我國(guó)天然橡膠供應(yīng)，早在2003年原農(nóng)業(yè)部提出國(guó)際合作發(fā)展天然橡膠產(chǎn)業(yè)的對(duì)策，我國(guó)農(nóng)墾等國(guó)有企業(yè)通過(guò)“走出去”已經(jīng)在東南亞和少數(shù)非洲國(guó)家建設(shè)工廠和膠園。2012 年，國(guó)家倡導(dǎo)“一帶一路”政策，我國(guó)開(kāi)始與沿線天然橡膠生產(chǎn)國(guó)加強(qiáng)多方面合作，擴(kuò)大境外天然橡膠生產(chǎn)面積，進(jìn)一步穩(wěn)固國(guó)家天然橡膠資源。為了保障國(guó)內(nèi)天然橡膠的自主和安全供給，提高國(guó)內(nèi)天然橡膠自給率，2017 年我國(guó)劃定海南、云南和廣東為天然橡膠生產(chǎn)保護(hù)區(qū)，以鞏固和穩(wěn)定國(guó)內(nèi)天然橡膠生產(chǎn)能力。受?chē)?guó)際膠價(jià)低迷影響，近年國(guó)內(nèi)天然橡膠種植熱情不高，膠園棄割、棄管或改種等現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。由于長(zhǎng)年連作、粗放經(jīng)營(yíng)，橡膠人工群落單一等因素導(dǎo)致膠園肥力持續(xù)下降、水土流失增加、生物多樣性降低等問(wèn)題日益凸顯。國(guó)家開(kāi)始鼓勵(lì)生態(tài)植膠模式建設(shè)，發(fā)展橡膠人工林復(fù)合體系，加強(qiáng)林下資源利用，提高膠園經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。在此背景下，本文主要從養(yǎng)分的生理特性、生態(tài)特征、研究方法以及生產(chǎn)管理等方面綜述了橡膠林養(yǎng)分資源管理及研究現(xiàn)狀，并對(duì)新形勢(shì)下橡膠林養(yǎng)分資源管理與研究方向提出了展望，以期為我國(guó)天然橡膠林產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展提供參考。

1 橡膠樹(shù)養(yǎng)分生理學(xué)研究

1.1 砧木與接穗

芽接是當(dāng)前栽培種植材料的主要繁殖方式。砧木作為芽接樹(shù)的重要組成部分，優(yōu)良砧木材料是芽接樹(shù)速生高產(chǎn)的基礎(chǔ)，砧木與接穗的親合力對(duì)嫁接后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸和生長(zhǎng)生理特性起到關(guān)鍵性作用。橡膠樹(shù)砧木的選育研究一直得到重視，通過(guò)優(yōu)良砧木來(lái)改進(jìn)橡膠樹(shù)種植材料是橡膠芽接樹(shù)膠乳產(chǎn)量再現(xiàn)新高的一條重要途徑。研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量越高的橡膠樹(shù)其砧木膠乳中各種養(yǎng)分含量也越高，超高產(chǎn)橡膠樹(shù)砧木中干物質(zhì)含量、總固形物、硫醇、糖的含量均極顯著高于高產(chǎn)樹(shù)和一般單株［1-2］，礦質(zhì)養(yǎng)分在砧木不同部位和位置的含量水平和分布也有明顯的差異［3］；同時(shí)，砧木與接穗嫁接之間的親合力大小也直接影響著橡膠樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、排膠特性、抗性、養(yǎng)分利用等特征，即親合性越好，砧穗之間的物質(zhì)交換及分配越協(xié)調(diào)、通暢，反之亦然［4］。

1.2 品種遺傳

除砧木與接穗外，品種是對(duì)橡膠樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和排膠生產(chǎn)起決定性作用的遺傳限制因子。我國(guó)植膠區(qū)自然環(huán)境條件復(fù)雜，選擇和培育出適合我國(guó)植膠環(huán)境的高產(chǎn)品種是植膠業(yè)的根本。目前國(guó)內(nèi)已成功選育出高產(chǎn)抗性兼優(yōu)的橡膠品種30多個(gè)，大面積推廣的有PR107、RRIM600、熱研7-33-97、云研73-46、云研77-2、云研77-4、GT1、海墾1、大豐95 等品系。有關(guān)這些品種的研究大多集中在產(chǎn)量和排膠生理特性等方面，對(duì)不同品種之間橡膠樹(shù)養(yǎng)分含量研究較少，見(jiàn)報(bào)道的僅有PR107、RRIM600、熱研7-33-97 品系橡膠樹(shù)的養(yǎng)分比較研究［5-8］。近年來(lái)國(guó)內(nèi)橡膠樹(shù)遺傳育種取得顯著成果，陸續(xù)研制出了許多高產(chǎn)抗性木材等兼優(yōu)新品種，進(jìn)一步開(kāi)展對(duì)這些新品種的養(yǎng)分利用研究，有利于我國(guó)天然橡膠產(chǎn)量增加和品質(zhì)提升。

1.3 樹(shù)體器官

養(yǎng)分吸收與利用主要靠根系、葉片、樹(shù)枝、樹(shù)干、樹(shù)皮等樹(shù)體器官。橡膠樹(shù)根系由主根和側(cè)根組成，側(cè)根大多以數(shù)量龐大的細(xì)根來(lái)吸收水分與養(yǎng)分。橡膠根系在土壤剖面上的分布與養(yǎng)分具有一致性，通常表現(xiàn)為土壤上層根系多、養(yǎng)分含量高，下層根系少、養(yǎng)分含量低的規(guī)律。試驗(yàn)證明通過(guò)施肥、覆蓋、間作等措施可以調(diào)控膠樹(shù)根系分布，提高根系活性，進(jìn)而促進(jìn)養(yǎng)分吸收與利用［9-10］。葉片作為橡膠樹(shù)光合作用器官，其養(yǎng)分含量大體上高于其它器官。在一年中橡膠葉片養(yǎng)分含量整體呈下降趨勢(shì)，7～9 月最接近年平均值，因此葉片營(yíng)養(yǎng)被作為早期橡膠樹(shù)營(yíng)養(yǎng)診斷施肥的最佳標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)與土壤養(yǎng)分相結(jié)合，成為國(guó)內(nèi)主要采用和普遍推廣的施肥手段［11］。膠乳作為橡膠樹(shù)的割膠產(chǎn)物，也會(huì)帶走部分養(yǎng)分，從而影響橡膠樹(shù)樹(shù)體的養(yǎng)分平衡。據(jù)研究，不同割膠制度都將導(dǎo)致橡膠樹(shù)體的不同礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的流失，并且不同膠乳的產(chǎn)量、品質(zhì)與養(yǎng)分含量之間都存在密切關(guān)系［12-13］。在樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)器官氮素貯藏機(jī)制的研究中，國(guó)內(nèi)Tian［14］發(fā)現(xiàn)樹(shù)木中具有特殊生物活性的營(yíng)養(yǎng)貯藏蛋白質(zhì)及其季節(jié)變化模式，這些發(fā)現(xiàn)突破了人們對(duì)樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)器官季節(jié)性貯藏氮化物認(rèn)識(shí)的傳統(tǒng)觀念，為發(fā)展林木的合理施肥技術(shù)提供了重要理論基礎(chǔ)。

2 橡膠林養(yǎng)分生態(tài)特征研究

橡膠林養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程先由根系從土壤中吸收養(yǎng)分，經(jīng)樹(shù)體存留大部分養(yǎng)分后，再通過(guò)枯落物、降雨淋洗等途徑歸還一部分養(yǎng)分到土壤中，割膠、采果、揮發(fā)、徑流等又將少部分養(yǎng)分輸出到系統(tǒng)外，最后通過(guò)人工施肥等措施向膠園輸入養(yǎng)分。因此，橡膠林養(yǎng)分循環(huán)主要發(fā)生在土壤、樹(shù)體、凋落物等主要養(yǎng)分庫(kù)之間，并與大氣、水體、肥料等外界環(huán)境進(jìn)行養(yǎng)分交換。

2.1 土壤養(yǎng)分庫(kù)

土壤養(yǎng)分庫(kù)占橡膠林生態(tài)系統(tǒng)總養(yǎng)分貯量的90%以上。土壤養(yǎng)分含量的影響因素主要包括成土母質(zhì)、pH、土壤理化性狀、肥料類型等。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定了土壤礦物質(zhì)的成分和養(yǎng)分狀況。由于生物氣候和長(zhǎng)期耕作等原因，逐步弱化了因母巖成分不同而造成的土壤肥力差異。我國(guó)在種膠多年后，雖然橡膠產(chǎn)量得到了大幅度提高，但是卻以大量消耗土壤養(yǎng)分為代價(jià)。據(jù)測(cè)定，33 a的生長(zhǎng)周期內(nèi)，橡膠樹(shù)生長(zhǎng)和產(chǎn)膠消耗的養(yǎng)分：N、P、K、Mg 分別為2 282.9、401.6、1 695.4、496.1 kg/hm2［15］。多年來(lái)長(zhǎng)期持續(xù)割膠和施肥不足等造成的土壤肥力下降問(wèn)題日趨明顯。早在1977、1987 和1998 年，云南西雙版納膠園養(yǎng)分調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，土壤全氮含量下降了0.023～0.033 個(gè)百分點(diǎn)［16］。2005 年中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所對(duì)海南、云南、廣東3大墾區(qū)膠園土壤進(jìn)行測(cè)評(píng)，與20 世紀(jì)七八十年代相比，膠園土壤肥力急劇下降、酸化趨勢(shì)明顯［17］。后來(lái)在PR107、RRIM600、熱研7-33-97 品系橡膠林養(yǎng)分循環(huán)與養(yǎng)分平衡研究中發(fā)現(xiàn)［18］，除幼齡外，其他年齡段的膠園土壤養(yǎng)分都處于虧缺狀態(tài)，特別是氮素虧損最多。近年來(lái)膠園土壤酸化、土壤淋溶、肥力下降等環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，已經(jīng)受到植膠部門(mén)的重視，進(jìn)行土壤改良、改變耕作方式、保持土壤肥力將是實(shí)現(xiàn)橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一件刻不容緩的任務(wù)。

2.2 凋落物養(yǎng)分庫(kù)

凋落物是橡膠林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的重要養(yǎng)分庫(kù)和土壤自然肥力的重要來(lái)源。橡膠林枯葉生物量為2 357.7（4 a）～7 392.3（24 a）kg/hm2，是枯枝的1.5～8.2 倍；枯葉養(yǎng)分歸還量為147.4～498.6 kg/hm2，是枯枝的6.8～37 倍［19］。隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)，橡膠林枯枝落葉的凋落量也逐年增長(zhǎng)，這種規(guī)律是幼林向成林發(fā)展過(guò)程的總趨勢(shì)?？葜Α⒙淙~覆蓋地表后減少了地表徑流對(duì)土壤的侵蝕和水分蒸發(fā)，其分解過(guò)程影響著養(yǎng)分循環(huán)的速率與周期。任泳紅等［20］研究了西雙版納橡膠多層林的凋落物量季節(jié)變化規(guī)律以及林地殘留物現(xiàn)存量及分解規(guī)律，表明凋落物分解95%所需時(shí)間約為1.33 a。楊曾獎(jiǎng)等［21］研究了凋落物分解規(guī)律，發(fā)現(xiàn)N、K、Mg 分解釋放效率較快，而P、Ca 較緩慢。趙春梅等［22］對(duì)橡膠林枯枝、枯葉分解中氮素含量及氮素釋放的變化規(guī)律研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，枯葉分解主要表現(xiàn)為氮素凈釋放，枯枝分解在不同月份會(huì)發(fā)生氮素富集現(xiàn)象。近期有研究表明，凋落物對(duì)調(diào)節(jié)土壤pH 值有顯著作用，可以促進(jìn)膠園土壤肥力提升和環(huán)境改善［23］。

2.3 微生物養(yǎng)分庫(kù)

微生物參與了土壤發(fā)生、發(fā)展、發(fā)育的全過(guò)程，在維持生態(tài)系統(tǒng)整體服務(wù)功能方面發(fā)揮著重要作用。土壤微生物不僅是有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化與養(yǎng)分元素循環(huán)的轉(zhuǎn)化器，同時(shí)也是土壤活性養(yǎng)分的重要來(lái)源。早在20 世紀(jì)60 年代初期，我國(guó)在土壤生物固氮、土壤根瘤菌等方面的微生物研究已經(jīng)接近或達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平。進(jìn)入21 世紀(jì)后，土壤微生物學(xué)研究重新得到了不同領(lǐng)域、學(xué)科的高度關(guān)注。我國(guó)橡膠領(lǐng)域的微生物研究起步較晚，主要以土壤微生物量碳為主。橡膠林土壤微生物量不僅具有隨土層增加而下降的垂直分布特性［24］，還表現(xiàn)出不同的水平變化規(guī)律，傳統(tǒng)膠園中土壤微生物量碳與離樹(shù)的距離呈正相關(guān)，全周期膠園中土壤微生物量碳與離樹(shù)的距離呈負(fù)相關(guān)［25］。據(jù)調(diào)查，我國(guó)膠園土壤微生物量碳24.2～869 mg/kg，整體處于中等低下水平，海南普遍偏低，廣東屬于中等水平，云南屬于較高水平［26］。研究表明，施肥、間作等不同耕作方式對(duì)膠園土壤微生物量都會(huì)產(chǎn)生影響，如氮肥能增強(qiáng)土壤微生物活性［27］，化肥也會(huì)對(duì)土壤微生物產(chǎn)生毒害作用［28］，膠園間作可以明顯增加土壤微生物量［29］等等。

3 橡膠養(yǎng)分研究方法

3.1 分析手段

分析測(cè)試是科學(xué)研究的手段和基礎(chǔ)，在農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域多以土壤農(nóng)化分析為主。膠園土壤農(nóng)化分析主要包括土壤分析、植物分析、肥料分析以及膠乳測(cè)定等內(nèi)容。國(guó)外馬來(lái)西亞最早對(duì)膠園土壤和葉片養(yǎng)分進(jìn)行測(cè)定分析。我國(guó)原華南熱作研究院橡膠栽培研究所也較早對(duì)橡膠樹(shù)葉片進(jìn)行養(yǎng)分測(cè)定與營(yíng)養(yǎng)診斷分析［30］，之后國(guó)內(nèi)學(xué)者們陸續(xù)對(duì)膠園土壤農(nóng)化的測(cè)定方法做了大量研究與不斷創(chuàng)新［31-33］。近年來(lái)，隨著技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備更新，許多大型分析測(cè)試儀器如同位素質(zhì)譜儀、全自動(dòng)凱氏定氮儀、AA3 型連續(xù)流動(dòng)分析儀等在橡膠養(yǎng)分測(cè)試分析工作中得以廣泛使用，既擴(kuò)大了測(cè)試范圍，也提高了分析精準(zhǔn)度，而且在數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理過(guò)程中大大提高了工作效率。特別是穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀在科研上的應(yīng)用［34-36］，使得同位素示蹤技術(shù)在國(guó)內(nèi)農(nóng)林業(yè)養(yǎng)分循環(huán)研究中發(fā)揮了重要作用。

3.2 數(shù)量模型

早在20 世紀(jì)60 年代，橡膠領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科交叉。1965 年馬來(lái)西亞科學(xué)家肖羅克斯（Shorrocks）首次建立了橡膠樹(shù)地上部分生物量與樹(shù)圍的冪函數(shù)回歸方程，80 年代，我國(guó)橡膠專家開(kāi)始建立橡膠生物量測(cè)定的數(shù)學(xué)表達(dá)式及數(shù)學(xué)模型［37-38］。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，數(shù)學(xué)模型與系統(tǒng)模擬發(fā)展成為了橡膠林養(yǎng)分循環(huán)研究的熱點(diǎn)和新方法。學(xué)者們先后建立了預(yù)報(bào)橡膠產(chǎn)量的灰色系統(tǒng)GM（1.1）模型［39］、膠園生產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理SD 模型［40］、橡膠林氮素循環(huán)模擬模型［41］、光合與干物質(zhì)積累模擬模型［42］、橡膠樹(shù)3-PG 生長(zhǎng)模型［43］以及基于養(yǎng)分循環(huán)的膠園生產(chǎn)診斷施肥模型［44］和基于GIS 的橡膠樹(shù)養(yǎng)分信息管理系統(tǒng)研究［45］等，這些數(shù)量模型研究不僅體現(xiàn)了我國(guó)橡膠林養(yǎng)分研究方法的進(jìn)步和水平的提升，也為將來(lái)橡膠林實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分?jǐn)?shù)字化、信息化管理奠定了理論基礎(chǔ)。

3.3 信息技術(shù)

現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用促使了橡膠林施肥管理向精準(zhǔn)化、信息化方向發(fā)展。地理信息技術(shù)和傳統(tǒng)土壤、葉片營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)了我國(guó)橡膠林施肥管理技術(shù)的一大進(jìn)步。目前，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所已完成這方面的研究，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)施肥技術(shù)結(jié)合，借助地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感等技術(shù)，建立精準(zhǔn)施肥信息系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)在橡膠生產(chǎn)上的應(yīng)用與推廣［46］。該研究與橡膠樹(shù)傳統(tǒng)施肥相比，具有數(shù)量精、位置準(zhǔn)、決策快、肥效高的特點(diǎn)，革新了橡膠樹(shù)施肥機(jī)制，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。近年，隨著通信網(wǎng)絡(luò)的完善以及智能手機(jī)的普及，基于微信公眾平臺(tái)的橡膠樹(shù)栽培技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)研究為微信用戶提供資訊和服務(wù)平臺(tái)，也體現(xiàn)了我國(guó)橡膠信息技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新［47］。

3.4 生物技術(shù)

微生物生物技術(shù)是生物工程的核心技術(shù)，在新品種培育、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)和減少環(huán)境污染方面發(fā)揮重要作用。隨著基因工程、基因重組等生物技術(shù)的日益成熟，特別是免培養(yǎng)分子生物學(xué)技術(shù)如高通量測(cè)序等技術(shù)的普及，使得微生物生物技術(shù)在農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。近年來(lái)，穩(wěn)定性同位素示蹤和新一代高通量測(cè)序等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)土壤微生物功能研究的新手段。國(guó)內(nèi)在橡膠領(lǐng)域較早報(bào)道了貝氏固氮菌的固氮作用及其在橡膠樹(shù)根際和土壤中的存活情況［48］，之后研究了橡膠樹(shù)體內(nèi)分離內(nèi)生真菌［49］和叢枝菌根真菌［50］。近些年，隨著生物技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，出現(xiàn)了利用BIOLOG ECO、磷脂脂肪酸、高通量測(cè)序等技術(shù)分析土壤微生物細(xì)菌、真菌的大量報(bào)道［51-54］。土壤微生物具有龐大的基因庫(kù)，其潛在功能還未充分挖掘，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)，進(jìn)一步深入探索橡膠林土壤功能微生物，將為以后天然橡膠及其他領(lǐng)域生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。

4 橡膠林管理

4.1 割膠制度

割膠生產(chǎn)已成為一套比較完善的技術(shù)在橡膠生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用了一個(gè)多世紀(jì)。但長(zhǎng)期頻繁割膠尤其是大量使用乙烯利刺激劑，導(dǎo)致橡膠樹(shù)病害、死皮等現(xiàn)象發(fā)生，限制了橡膠樹(shù)正常生長(zhǎng)與高產(chǎn)排膠，發(fā)生這些問(wèn)題的原因可能與養(yǎng)分需求不足直接有關(guān)。據(jù)研究，割膠不僅排出大量膠水，同時(shí)流失大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，生產(chǎn)上又連年施用乙烯利刺激割膠增加了樹(shù)體對(duì)土壤養(yǎng)分的需求［13］。割膠制度與膠園土壤管理技術(shù)的長(zhǎng)期不配套，導(dǎo)致了土壤養(yǎng)分大量流失、土壤肥力下降等嚴(yán)重問(wèn)題日益加劇。天然橡膠林是一種開(kāi)放型人工經(jīng)濟(jì)林，依靠長(zhǎng)年持續(xù)割膠獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也需要給予相應(yīng)的養(yǎng)分補(bǔ)償，才能保持天然橡膠生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

4.2 施肥管理

我國(guó)橡膠樹(shù)營(yíng)養(yǎng)與施肥研究先后經(jīng)歷了6個(gè)階段［55］：第一階段，自20世紀(jì)50年代初起，在土壤農(nóng)化研究工作開(kāi)始后10 年間，主要對(duì)華南墾區(qū)進(jìn)行土壤肥力類型劃分，并開(kāi)展單質(zhì)肥料和肥料配比早期試驗(yàn)；第二階段，20 世紀(jì)60 年代至80 年代初，開(kāi)展橡膠樹(shù)葉片營(yíng)養(yǎng)診斷研究，對(duì)診斷指標(biāo)、采樣時(shí)期、施肥量計(jì)算等都進(jìn)行了系統(tǒng)研究；第三階段，20 世紀(jì)80 年代至90 年代初，開(kāi)展我國(guó)植膠區(qū)土壤類型、膠園土壤養(yǎng)分狀況及土壤肥力變化情況等方面的普查和施肥研究工作；第四階段，20 世紀(jì)90 年代，主要進(jìn)行肥料養(yǎng)分配比和橡膠樹(shù)專用復(fù)合（混）肥的研制；第五階段，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)施肥技術(shù)結(jié)合，借助地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)等，開(kāi)展橡膠樹(shù)精準(zhǔn)施肥技術(shù)研究與應(yīng)用；第六階段，2005 至2015 的10年間，主要基于GIS技術(shù)，以土壤母質(zhì)類型和降雨量為依據(jù)，結(jié)合地力分區(qū)（級(jí)）配方法和葉片營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)，進(jìn)行橡膠樹(shù)測(cè)土營(yíng)養(yǎng)診斷配方施肥研究，并制定出橡膠園施肥新配方。后來(lái)國(guó)內(nèi)開(kāi)始了橡膠專用緩控釋肥的研究與探索，通過(guò)控制肥料釋放速率來(lái)提高養(yǎng)分利用率［56］。當(dāng)前橡膠新品系培育、割膠制度更新、林下間作多種模式發(fā)展等對(duì)原有施肥管理提出了新要求，以往施肥方式已經(jīng)與橡膠林新的生產(chǎn)方式不相匹配［57］。探索新背景下橡膠林養(yǎng)分需求規(guī)律，構(gòu)建膠園施肥新配方、新方法，將是今后橡膠林養(yǎng)分資源管理研究的重要方向。

4.3 栽培模式

膠林間作是早期經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐提出的橡膠林復(fù)合生態(tài)種植模式［58］。目前已經(jīng)發(fā)展了茶葉、砂仁、咖啡、胡椒、巴戟、木薯、香蕉、益智、花卉、牧草以及姜科、豆科等多種作物—橡膠林下間作模式。全周期種植是橡膠林發(fā)展的一種新型栽培模式，林下土地可以長(zhǎng)期間作農(nóng)作物。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)橡膠林下經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到重視和推廣，學(xué)者們也開(kāi)始對(duì)間作膠林土壤微環(huán)境如土壤肥力、酶活性、微生物以及植物多樣性等方面展開(kāi)大量研究［29，59-62］，結(jié)果表明橡膠林下間作對(duì)改善土壤微環(huán)境、維持生態(tài)平衡都起到了很好的促進(jìn)作用。受作物種類、種植年限、時(shí)期等因素影響，不同作物與膠樹(shù)互作對(duì)土壤養(yǎng)分與肥力的影響各不相同，同一種間作模式對(duì)土壤養(yǎng)分和肥力的影響規(guī)律也有差異，但就其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究［62］。

5 展望

以往橡膠樹(shù)養(yǎng)分研究大多是通過(guò)不同品種、樹(shù)齡、樹(shù)體器官的養(yǎng)分含量來(lái)評(píng)價(jià)養(yǎng)分利用效率，缺乏對(duì)樹(shù)體養(yǎng)分的生理性研究，倘若以根系與土壤間的信息傳遞為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代分子生物技術(shù)，開(kāi)展橡膠樹(shù)品種間養(yǎng)分利用效率的基因型差異和根際微生態(tài)類型等分子生物研究，根際微生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分的遷移、轉(zhuǎn)化和吸收機(jī)理研究，以及橡膠根系—冠間的信息傳遞對(duì)橡膠樹(shù)養(yǎng)分利用效率的調(diào)控機(jī)制等生理學(xué)研究，將有助于進(jìn)一步揭示橡膠樹(shù)養(yǎng)分高效利用的生理機(jī)制。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)膠園單一種植、頻繁割膠、化肥多施引起土壤退化、肥力下降、生物多樣性降低、病蟲(chóng)害增加等報(bào)道頻頻出現(xiàn)。這些問(wèn)題迫切需要改變?cè)袀鹘y(tǒng)生產(chǎn)方式，重視發(fā)展橡膠林新型栽培模式如全周期模式、復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)模式等等，保持橡膠林生產(chǎn)、生態(tài)協(xié)同發(fā)展。林下作物種植不僅能改善膠園土壤生態(tài)環(huán)境，也會(huì)積累固定相當(dāng)一部分養(yǎng)分，復(fù)合橡膠林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)是在土壤庫(kù)、間作庫(kù)、膠樹(shù)庫(kù)、凋落物等四大養(yǎng)分庫(kù)之間發(fā)生內(nèi)循環(huán)，并與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量流動(dòng)。因此，以往基于不同割膠、施肥、栽培措施的養(yǎng)分管理決策系統(tǒng)研究對(duì)今后探索橡膠林養(yǎng)分外循環(huán)具有重要意義。重新探究復(fù)合橡膠林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)內(nèi)在和外在的復(fù)雜規(guī)律，將是今后發(fā)展新種植模式橡膠林養(yǎng)分資源管理的必然需求。

我國(guó)橡膠施肥研究已有半個(gè)多世紀(jì)。一方面，從早期土壤勘察到中期土壤普查再到后期測(cè)土配方調(diào)查，積累了大量土壤和葉片養(yǎng)分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；另一方面，從早期肥效試驗(yàn)到中期葉片營(yíng)養(yǎng)診斷再到后期橡膠專用復(fù)合（混）肥研制，以及橡膠樹(shù)精準(zhǔn)施肥管理系統(tǒng)構(gòu)建，為橡膠生產(chǎn)施肥管理做出了較大貢獻(xiàn)。但在生產(chǎn)中長(zhǎng)期采用人工取土、挖穴、溝施、撒施肥料等傳統(tǒng)方法，消耗了大量人力和時(shí)間成本，極大程度限制了膠園施肥管理技術(shù)的發(fā)展。重視采樣與施肥方法的現(xiàn)代化創(chuàng)新，同時(shí)實(shí)施土壤養(yǎng)分與施肥動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，采用無(wú)人機(jī)施肥等機(jī)械化耕作，有利于促進(jìn)橡膠產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向發(fā)展與進(jìn)步。