●樊向榮 劉俊良 賈笑英 李建華 崔志富 羅 微 李智全
(1.海南省農(nóng)墾科學(xué)院集團(tuán)有限公司 海南 ???570311;2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部橡膠樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/省部共建國家重點(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/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部儋州熱帶作物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站 海南 儋州 571737;3.海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司 海南 ???570226)
橡膠樹是多年生經(jīng)濟(jì)作物,一般定植7~9年后投產(chǎn),經(jīng)濟(jì)壽命可達(dá)30年以上。主要收獲產(chǎn)物天然橡膠是重要的戰(zhàn)略物資和工業(yè)原料,因其具有優(yōu)良的彈性、絕緣、防水、可塑、耐疲勞、耐老化等綜合性能,被廣泛應(yīng)用于國防軍工、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑工程等領(lǐng)域[1]。目前,我國天然橡膠種植面積115.7 萬公頃(其中開割面積80 萬公頃),年產(chǎn)干膠約8 億千克,分別位列世界第3、4 位,躋身世界產(chǎn)膠大國行列[2]。在海南、云南、廣東省三大植膠優(yōu)勢(shì)區(qū)中,海南種植面積52.7 萬公頃,年產(chǎn)量3.5 億千克,均占全國的40%以上。當(dāng)前橡膠生產(chǎn)上主要施用養(yǎng)分含量為30%的橡膠專用肥,施肥效果逐年下降,對(duì)膠園生態(tài)環(huán)境影響日益嚴(yán)重。
植膠幾十年后,膠園土壤已出現(xiàn)明顯酸化、有機(jī)質(zhì)下降、有效養(yǎng)分降低,膠樹缺素和營養(yǎng)失調(diào)等問題[3]。根據(jù)調(diào)查,海南墾區(qū)植膠36年后,有機(jī)質(zhì)含量下降約1%,幅度為25%~44%,相當(dāng)于每公頃土地?fù)p失約30 萬千克有機(jī)肥,全氮含量下降約0.05%,幅度為22%~40%,速效鉀含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降幅度為54.8%。說明植膠后膠園土壤肥力下降幅度大[4]。引起肥力下降的原因有膠樹的吸收和固定、排膠帶走的養(yǎng)分、膠園水土流失、淋溶損失、施肥不足等。根據(jù)對(duì)海南農(nóng)墾膠園土壤中有機(jī)質(zhì)含量的統(tǒng)計(jì),膠園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量在1%以下的約占50%,而橡膠樹健康生長和產(chǎn)膠的膠園土壤一般要求有機(jī)質(zhì)含量為2%~2.5%[5],在所調(diào)查的土樣中,能達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的僅占5.8%,絕大多數(shù)膠園的土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況達(dá)不到正常的指標(biāo)。另外,橡膠樹生長周期長、生物量大,膠農(nóng)為了獲得更高的產(chǎn)量,常常過量施用化肥,不僅增加種植成本,還引發(fā)環(huán)境污染,甚至造成干膠產(chǎn)量和膠乳品質(zhì)的“雙降”。
目前,橡膠生產(chǎn)上普遍采取施用橡膠專用肥(N、P、K 養(yǎng)分含量為14∶7∶9)和部分有機(jī)肥。其中開割樹2 kg/株橡膠專用肥,按375 株/hm2計(jì)算,開割膠園施用量為750 kg/hm2,全國80 萬公頃開割膠園施用6 億千克;中小苗1 kg 橡膠專用肥,按450 株/hm2計(jì)算,中小苗膠園施用量為450 kg/hm2,全國35.7 萬公頃中小苗膠園施用3.2 億千克。合計(jì)施用9.2 億千克橡膠專用肥。在橡膠生產(chǎn)中,由于大量的施用化肥,養(yǎng)分流失還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不良影響。
在橡膠生產(chǎn)中,化肥利用率普遍較低,主要原因:一是未能根據(jù)膠樹營養(yǎng)狀況因地制宜及時(shí)調(diào)整專用肥配方;二是土壤有機(jī)質(zhì)含量低,保水保肥能力差;三是植膠區(qū)土壤酸化,降低磷的有效性。
2018年至2020年全國橡膠標(biāo)膠市場均價(jià)分別為11.865,11.835,11.984 元/kg,連續(xù)3年未超過12 元/kg,按1000 kg/hm2的平均干膠產(chǎn)量計(jì)算,即每公頃的干膠收入不足12 000 元。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,目前橡膠專用肥價(jià)格為2.5 元/kg,則每公頃橡膠園肥料成本為1875 元,占干膠售價(jià)的17.01%以上,膠農(nóng)利潤空間非常小。
近年來,隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入推進(jìn),對(duì)天然橡膠產(chǎn)業(yè)也提出了新的要求,迫切需要綠色生產(chǎn)、節(jié)本增效。為此,海南墾區(qū)開展了多年的天然橡膠化肥減施增效技術(shù)試驗(yàn)示范,總結(jié)形成了一套較為成熟的生產(chǎn)技術(shù)模式,能夠在保證較高產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí),有效降低化肥的投入量,實(shí)現(xiàn)了天然橡膠種植的節(jié)本降耗、提質(zhì)增效。
天然橡膠化肥節(jié)本增效技術(shù)模式的核心內(nèi)容為“優(yōu)良品種+營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥+有機(jī)肥替代+高濃度配方肥研制應(yīng)用+綠肥覆蓋”;輔以常規(guī)的中小苗撫育管理、開割膠園冬季管護(hù)等手段,達(dá)到減施增效的目的。
主推品種“熱研7-33-97”,該品種是由高產(chǎn)的“RRIM600”和抗風(fēng)的“PR107”為親本選育出來的,具有速生高產(chǎn)、抗性強(qiáng)、產(chǎn)膠潛力大、干膠性能好等優(yōu)良特點(diǎn)[6]。生長速度快,開割前年均莖圍增長7.51 cm,開割后年均莖圍增長1.94 cm,均顯著高于對(duì)照“RRIM600”。植后7~8年開割??癸L(fēng)能力較強(qiáng),平均風(fēng)害累計(jì)斷倒率為2.23%,比“RRIM600”低3.6%??拱追鄄∧芰?qiáng)于“RRIM600”。死皮率低于“RRIM600”。抗寒力中等至較強(qiáng)。1995年全國橡膠樹品種匯評(píng)晉升為大規(guī)模推廣級(jí),目前種植面積占海南省新種面積的80%以上。
要做到科學(xué)施肥就要運(yùn)用營養(yǎng)診斷技術(shù)進(jìn)行指導(dǎo)。營養(yǎng)診斷方法可分為測(cè)土診斷法、葉片癥狀檢視法、葉片分析診斷法3 種[7]。其中測(cè)土診斷法是根據(jù)測(cè)土配方施肥的原理,采集膠園土壤樣品,分析其養(yǎng)分含量,然后計(jì)算施肥量,當(dāng)土壤養(yǎng)分含量處于正常值范圍時(shí),膠樹所需養(yǎng)分的1/2 由土壤提供,1/2 由施肥補(bǔ)充;當(dāng)土壤養(yǎng)分含量低于或高于正常值范圍時(shí),則考慮其豐缺程度和與其他養(yǎng)分的平衡關(guān)系決定施肥量。葉片癥狀檢視法是橡膠樹因缺乏某種營養(yǎng)元素而導(dǎo)致生長和產(chǎn)膠受到不良影響,這種缺乏達(dá)到一定程度,葉片就會(huì)出現(xiàn)某種癥狀,可根據(jù)葉片所表現(xiàn)出的癥狀來判斷所虧缺的營養(yǎng)元素。葉片分析診斷法是將一個(gè)診斷單位內(nèi)的橡膠樹葉片進(jìn)行采樣送檢,分析所得結(jié)果與已有的橡膠樹葉片養(yǎng)分診斷正常指標(biāo)(表)進(jìn)行比較,即可評(píng)價(jià)所診斷單位的橡膠樹每種養(yǎng)分的虧缺、過多或正常。在實(shí)際應(yīng)用中這3 種方法結(jié)合應(yīng)用效果較佳,可以通過診斷供應(yīng)方及需求方的養(yǎng)分豐缺情況來指導(dǎo)施肥。
為有效保持膠園肥力和橡膠產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,膠園施肥不宜單施化肥,應(yīng)重施有機(jī)肥,以有機(jī)肥為主,配合施用化肥。該施肥方法具有明顯的優(yōu)越性,根據(jù)相關(guān)研究表明,有機(jī)肥料能改善土壤結(jié)構(gòu),形成微團(tuán)聚體,對(duì)土壤進(jìn)行改良,從而提高土壤肥力和保水保肥能力[8];另外,有機(jī)肥與磷肥配合施用也能提高磷的有效性,土壤中各種磷的化合物分解,通過有機(jī)肥還能活化土壤中的磷,減少磷肥在土壤中的固定,主要原因是有機(jī)肥腐解產(chǎn)物——碳水化合物和纖維素掩蔽了黏土礦物上的吸附位;有機(jī)肥中鉀有效性較高,植物能吸收利用,有機(jī)肥料含有各種微量元素,它們與螯合劑結(jié)合形成螯合物,避免在土壤中被固定,提高了有效性。該項(xiàng)技術(shù)在海南墾區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)推廣,主要是選擇有機(jī)肥(純牛肥)部分替代橡膠專用肥,設(shè)置15%和25%兩個(gè)替代水平;共設(shè)置3個(gè)處理,處理1:常規(guī)施橡膠專用肥2 kg(ck);處理2:專用肥減量15%+對(duì)應(yīng)有機(jī)肥,即1.7 kg 專用肥+10.97 kg 純牛肥;處理3:專用肥減量25%+對(duì)應(yīng)有機(jī)肥,即1.5 kg 專用肥+18.28 kg 純牛肥。試驗(yàn)推廣面積達(dá)13.3 萬公頃,連續(xù)2年測(cè)定橡膠樹產(chǎn)量、干含、當(dāng)年新增死皮率、增粗等情況(表1),監(jiān)測(cè)樹體營養(yǎng)及膠園土壤養(yǎng)分變化情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn),整體提高了5%的干膠產(chǎn)量并降低8%的化肥成本。
表1 有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)效果對(duì)比表
當(dāng)前橡膠樹施用的專用肥多為低濃度肥料,為解決養(yǎng)分含量低、運(yùn)輸成本和施肥勞力成本高等問題,海南農(nóng)墾組織土壤肥料專家在膠園土壤養(yǎng)分空間變異、土壤供肥特性和現(xiàn)狀、橡膠樹營養(yǎng)規(guī)律、新割制下橡膠樹營養(yǎng)需求特點(diǎn)等研究的基礎(chǔ)上,對(duì)膠園土壤和膠樹葉片進(jìn)行診斷,并就膠樹生長和產(chǎn)膠所需養(yǎng)分進(jìn)行平衡配比,適當(dāng)添加復(fù)合增益肥,擬定高濃度專用肥配方,該配方肥總養(yǎng)分含量為45%,其中N、P、K 分別占21%,10.5%,13.5%。通過采用生產(chǎn)型對(duì)比法在墾區(qū)開展肥料效應(yīng)試驗(yàn),經(jīng)連續(xù)3年觀測(cè)橡膠樹產(chǎn)量、增粗、樹體營養(yǎng)及膠園土壤養(yǎng)分含量等情況發(fā)現(xiàn),施用橡膠樹新型高濃度專用肥使開割樹產(chǎn)量比常規(guī)施肥增加117.9 kg/ hm2,平均增幅為8.90%;中小苗增粗增加了0.45 cm/株,平均增幅為8.28%(表2);樹體營養(yǎng)及膠園養(yǎng)分含量與對(duì)照區(qū)基本持平(表3,圖1),鑒于橡膠樹新型高濃度專用肥具有節(jié)省運(yùn)輸成本、人力成本等特點(diǎn),整體施用效果要優(yōu)于常規(guī)施肥。
表3 土壤養(yǎng)分含量對(duì)比表
圖1 橡膠樹葉片養(yǎng)分含量情況對(duì)比
表2 新型高濃度專用肥施用效果對(duì)比表
3~4月在橡膠中小苗萌生帶進(jìn)行整地,并種植豆科植物葛藤;5~9月對(duì)葛藤進(jìn)行日常管理,可達(dá)到覆蓋地面、保持水土、培肥土壤、改善土壤物理性狀、促進(jìn)膠樹生長、提高膠樹產(chǎn)量和節(jié)約管理用工等目的;10~12月對(duì)中小苗進(jìn)行冬春管理,采用開通溝將葛藤等綠肥進(jìn)行壓青,可以改善砂土過砂、黏土過黏的缺點(diǎn)。另外,豆科植物還具有固氮作用,可減少氮肥施用,提高土壤肥力。該項(xiàng)技術(shù)在海南墾區(qū)已經(jīng)成熟,應(yīng)用推廣面積達(dá)23.3 萬公頃,節(jié)約勞務(wù)投入2%~3%,減少化肥用量20%~26%,膠樹提早半年投產(chǎn),且產(chǎn)量增加4%,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
本技術(shù)模式核心內(nèi)容為“優(yōu)良品種+營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥+有機(jī)肥替代+高濃度配方肥研制應(yīng)用+綠肥覆蓋”,經(jīng)過規(guī)模應(yīng)用發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥替代與常規(guī)施肥措施相比,能夠提高橡膠開割樹的單株產(chǎn)量,降低當(dāng)年新增死皮率,整體提高了5%左右的干膠產(chǎn)量并降低8%左右的化肥成本;新型高濃度專用肥施用效果明顯,開割樹產(chǎn)量增加117.9 kg/hm2,平均增幅為8.90%;中小苗增粗增加了0.45 cm/株,平均增幅為8.28%;樹體營養(yǎng)及膠園養(yǎng)分含量與對(duì)照區(qū)基本持平;綠肥覆蓋及壓青技術(shù)與周邊常規(guī)生產(chǎn)模式相比,減少化肥用量20%~26%,增產(chǎn)4%。通過綜合統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用本技術(shù)模式后橡膠樹化肥減施增效示范核心區(qū)每年可節(jié)約化肥成本618.75 元/ hm2;同時(shí),該技術(shù)模式節(jié)省勞務(wù)用工,降低肥料運(yùn)輸成本,提高施肥效率及化肥利用率,增加了橡膠產(chǎn)量,促進(jìn)橡膠中小苗速生快長,實(shí)現(xiàn)了減施增效的基本目標(biāo)。