海南文昌胡椒园土壤养分现状分析

覃姜薇 唐群锋 曹启民 赵春梅 黄露茹 刘志崴

摘 要 对海南文昌66个胡椒园0～30 cm的土壤样品进行测试分析。结果表明，海南文昌胡椒园土壤pH明显偏低，有机质、碱解氮含量较为丰富，有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量严重缺乏。

关键词 胡椒 ；土壤 ；养分 ；现状

中图分类号 S153.6 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.05.003

Abstract This paper analysis the 0～30 cm soil samples from 66 pepper gardens in Wenchang city of Hainan province. The results showed that the pH value of soil is obviously lower， the content of organic matter and available N are abundant. The content of available P and K， exchangeable Ca and Mg are deficient.

Keywords pepper ； soil ； nutrient ； present situation

胡椒（Piper nigrum L.）属胡椒科胡椒属多年生常绿藤本植物，原产于印度，是世界重要的热带香辛料作物及人们喜爱的调味品，在医学工业和食品工业都有广泛用途[1]。海南文昌是中国胡椒主产区和种植优势区，但当地胡椒种植以分散式小农户种植模式为主，土壤养分管理比较粗放，长期种植会使土壤地力水平下降。研究土壤养分丰缺状况可了解土壤的供肥能力，通过合理施肥提高胡椒产量，保持土壤地力水平。2009年中国热带农业科学院香料饮料研究所对海南30个典型胡椒园土壤化肥肥力进行研究，得出一半的土壤样品pH偏低，13.33%土壤样品有机质含量偏低，碱解氮丰富，23.33%的土壤样品缺少有效磷，30%的土壤样品缺少速效钾，交换性钙、镁严重缺乏，并根据土壤地力水平提出合理的施肥建议[2]。祖超等[3]采集海南省胡椒主要种植区共计46个土壤样品，分析其理化性质，得出海南胡椒优势区土壤pH值、有机质、有效磷、速效钾、交换性钙、镁含量偏低，碱解氮含量适宜。前人的研究结果都是以海南省全省的胡椒园土壤为研究对象，本研究以海南胡椒主要种植区文昌胡椒园的土壤为研究对象，于2012～2013年连续2 a采集海南文昌胡椒种植区0～30 cm土层的土壤，检测其pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量，旨在了解海南文昌胡椒园土壤养分的丰缺状况，探明土壤的供肥能力，此结果对提高当地胡椒园土壤养分利用率，指导合理施肥和改良胡椒园土壤质量具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

2012年在海南省文昌市农垦橡胶研究所1队、2队、3队、13队、17队各采集16、5、17、1、2个土壤样品，共41个；2013年采集1队和3队分别13、12个土壤样品，共25个。采样方法为每个采样点用“S”形布点，随机取8～10个点采集0～30 cm土壤，充分混匀后用四分法取1 kg左右装入样品袋，写好标签，带回实验室风干磨细，过筛后供化学分析使用。

1.2 方法

1.2.1 项目测定

pH值的测定采用电位法；有机质含量的测定采用重铬酸钾-硫酸溶液-钼锑抗比色法；有效磷含量的测定采用氟化铵-盐酸提取-钼锑抗比色法；速效钾含量的测定采用乙酸铵提取火焰光度法；交换性钙和镁含量的测定采用乙酸铵-原子吸收光谱法[4]。

土壤pH值分级标准见表1[5]，土壤养分分级标准见表2[5-7]。

1.2.2 数据分析

试验所得数据采用Excel进行数据处理及统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤pH和有机质含量

从表3可见，2012年和2013年海南文昌胡椒园土壤pH值变幅分别为4～5.3和4～6.4，能达到适宜的pH值范围的土壤样品所占比例极低，2012年的土壤样品中没有达到适宜值的样品，2013年的土壤样品中只有8%达到适宜值；而偏酸性和强酸性占的比例较大，2012年和2013年分别为100%和92%，说明海南文昌胡椒园土壤pH值过低，因此，在当地胡椒生产过程中，应注意适当施用石灰或其他能改善土壤酸性的物质，以改良土壤酸碱度。

从表4可见，2012年和2013年海南文昌胡椒园土壤有机质变幅分别为10.2～36.1和21.3～51.6 g/kg，平均值分别为27.8和29.6 g/kg，2012和2013年分别有97.6%和100%的土壤有机质含量达到丰富水平，有机质含量较丰富，所采集的土壤样品中未发现有机质缺乏的现象。

2.2 土壤大量元素含量

从表5可见，2012年和2013年海南文昌胡椒园碱解氮含量变幅分别为71～246和56～248 mg/kg，其中2012和2013年达到适宜和丰富的样品数量分别为100%和96%，只有2013年的土壤样品中4%处于缺乏状况，说明海南文昌胡椒园土壤碱解氮含量较高。

从表6可见，海南文昌胡椒园土壤有效磷含量变幅较大，2012年和2013年分别为0.6～41和2.5～78.2 mg/kg，有82.5%和54.6%的土壤样品有效磷含量处于缺乏状态。说明当地土壤淋溶作用强烈，土壤磷素含量较低。

从表7可见，海南文昌胡椒园土壤速效钾含量较低，2012年和2013年变幅分别为16～82和36.5～150 mg/kg，有95%和40%的土壤样品速效钾含量处于缺乏状态。

2.3 土壤中量元素含量

从表8可见，2012年和2013年海南文昌胡椒园土壤交换性钙含量变幅为33.1～486.2和140.2～135 9 mg/kg，其中低于临界值的样品数量分别占97.6%和36%，说明海南文昌胡椒园土壤交换性钙含量较低；交换性镁含量变幅分别为15.8～66和35.9～118.3 mg/kg，低于临界值的样品数百分率为100%，说明海南文昌胡椒园土壤交换性镁含量严重缺乏。

3 讨论与结论

3.1 讨论

中国热带农业科学院热带香料饮料作物研究所在1984～1994年期间由张华昌等[8]研究了胡椒矿质营养诊断指导施肥技术，经过对该项施肥技术生产验证试验的十多年研究，结果表明，诊断施肥的椒园产量显著高于同类未经诊断施肥的椒园产量，因此有必要对胡椒园现有的供肥情况进行分析与评价。

适宜胡椒生长发育的土壤pH值范围是5.5～7.0[9]，而本研究中土壤pH值平均为4.46和4.74，明显偏低，只有2013年采集的2个样品pH值高于5.5，可能是由于海南文昌属高温多雨地区，矿物质和有机质化学风化、分解及淋溶作用均很强烈，因此，绝大部分自然土壤均属酸性和强酸性，另外，不合理施肥等人为因素的影响也会引起土壤酸化[10-11]。土壤有机质平均值分别为27.8和29.6 g/kg，处于较高的水平，土壤有机质含量受众多因素的影响[12-14]。在大区域尺度上，可能包含了诸如地形、海拔、种植制度、土地利用方式等各种微因素[15]。本地区有机质含量较丰富的主要原因可能有：一是随着测土配方施肥技术的推广，农民更加注重有机肥的施用；二是本地处热带气候区，常年高温高湿，地表湿度高，加之胡椒叶的遮光，有利于土壤地表有机质的积累[16]。

土壤大量元素中碱解氮含量较丰富，有效磷、速效钾含量较缺乏，中量元素交换性钙、交换性镁含量也严重缺乏，原因可能是农户习惯偏施氮肥，少施磷钾肥，不注重中微量元素肥造成的。但是自20世纪80年代以来，中国农田生态系统中氮素总体上处于盈余状态，而且呈现持续增长趋势[17]。累积在土壤中的残留氮素绝大部分以硝态氮的形式存在[18-20]，这部分硝态氮在夏季持续降雨或大量灌溉条件下，容易向土壤深层移动逐渐淋出根区，造成土壤深层硝态氮累积量增加，并威胁到浅层地下水的安全[15，21-23]。据张昌华[24]的研究，胡椒N、P、K、Ca、Mg的需要量与产量呈极显著相关，由于营养比例失调，导致某种营养元素缺乏或过剩，产生不同程度的缺素症状或肥害，使胡椒生长发育受到抑制，开花结果少。胡椒作为多年生藤本作物，年年生长和开花结果，养分消耗大，需补充足够的肥料，并注意养分比例平衡，才能保证植株长势良好[25]。本研究中交换性镁极其缺乏，100%的土壤样品低于临界值，针对目前在中国南方地区钾肥的施用已受到普遍重视，但忽略了镁肥，关于钾、镁在植物吸收上的拮抗作用早期研究已得到证实[26-28]，这是值得注意的一个问题，在缺镁土壤上，应重视相应配合施用镁肥，做到平衡施肥，以保持养分的协调关系。

3.2 结论

文昌胡椒园土壤pH值明显偏低，应加强和重视对土壤酸性调节的措施，根据当地情况采取生石灰或者其他有效的方法调节土壤酸碱度。土壤有机质含量总体较为丰富，应继续保持，注意培肥土壤，提高有机质含量水平，对胡椒的生长极为有利。土壤碱解氮含量较为丰富，但是有下降趋势，有效磷和速效钾处于严重缺乏状况，应加强磷肥和钾肥的施用，做好平衡施肥。土壤中交换性Ca和交换性Mg处于严重缺乏状态，这些元素对于胡椒的生长有不可缺少的作用，应加强对应中微量元素的肥料的施用，从而培肥地力，提高胡椒产量。

参考文献

[1] 邬华松，杨建峰，林丽云. 中国胡椒研究综述[J]. 中国农业科学，2009，42（7）：2 469-2 480.

[2] 杨建峰，邢谷杨，孙 燕，等. 海南典型胡椒园土壤化学肥力现状分析与评价[J]. 热带作物学报，2009，30（9）：1 291-1 294.

[3] 祖 超，邬华松，谭乐和. 海南胡椒优势区土壤pH值与养分肥力指标的相关性分析[J]. 热带作物学报，2012，33（7）：1 174-1 179.

[4] 鲍士旦. 土壤农化分析（3版）[M]. 北京：中国农业出版社，2002：22-162.

[5] 沈善敏. 中国土壤肥力[M]. 北京：中国农业出版社，1998：356-390.

[6] 邢谷杨，谭乐和，林 电，等. 海南胡椒植地的养分状况[J]. 热带作物学报，2004，25（4）：36-41.

[7] 白由路，金继运，杨俐苹. 我国土壤有效镁含量及分布状况与含镁肥料的应用前景研究[J]. 土壤肥料，2004，51（2）：3-5.

[8] 邢谷杨，谭乐和，林 电，等. 不同种植年限胡椒园土壤理化性质及微生物生态特征研究初报[J]. 热带作物学报，2012，33（7）：1 245-1 249.

[9] 邢谷杨，林鸿顿. 胡椒高产栽培技术[M]. 海口：海南出版社，2003.

[10] 广东省土壤普查办公室.广东土壤[M]. 北京：中国科学技术出版社，1993.

[11] 曹启民，吴鹏飞，赵春梅，等. 海南植胶区土壤有机质纬度分布特征及其气候影响因素[J]. 广东农业科学，2012，39（7）：85-87.

[12] Michael W I S， Margaret S T， Samuel A， et al. Persistence of soil organic matter as an ecosystem property[J]. Nature， 2011， 478（7 367）： 49-56.

[13] Heimann M， Reichstein M. Terrestrial ecosystemcarbon dynamics and climate feedbacks[J]. Nature，2008， 451（7 176）：289-292.

[14] Dai W H，Huang Y. Relation of soil organic matter concentra-tion to climate and altitude in zonal soils of China[J]. Catena， 2006， 65（1）： 87-94.

[15] 邢谷杨，谭乐和，林 电，等. 不同施氮水平对冬小麦季化肥氮去向及土壤氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2010，16（2）：296-303.

[16] 姜 虹，沙丽清. 云南澜沧县景迈古茶园土壤养分和土壤酶活性研究[J]. 茶叶科学，2008，28（3）：214-221.

[17] Zhu Z L， Chen D L. Nitrogen fertilizer use in China-contributions to food production，impacts on the environment and best management strategies[J]. Nutr Cycl Agro-Ecosys， 2002， 63（1）： 117-127.

[18] Ju X T， Liu X J， Zhang F S， et al. Nitrogen fertilization，soil nitrate accumulation， and policy recommendations in several agricul-tural regions of China[J]. Amibo， 2004， 33（5）： 330-305.

[19] 寇长林，巨晓棠，张福锁. 三种集约化种植体系氮素平衡及其对地下水硝酸盐含量的影响[J]. 应用生态学报，2005，16（4）：660-667.

[20] 李世清，李生秀. 半干旱地区农田生态系统中硝态氮的淋失[J]. 应用生态学报，2000，11（2）：240-242.

[21] Richter J， Roelcke M. The N-cycle as determined by intensive agri-culture-examples from central Europe and China[J]. Nutr Cycl Agro-Ecosys， 2000， 57（1）： 33-46.

[22] Zhang W L， Tian Z X， Li X Q. Nitrate pollution of groundwater in northern China[J]. Agric Ecosys Environ， 1996， 59（1）： 223-231.

[23] 巨晓棠，张福锁. 中国北方土壤硝态氮的累积及其对环境的影响[J]. 生态环境，2003，12（1）：24-28.

[24] 张昌华. 胡椒养分与模式研究[J]. 云南热作科技，2002，25（1）：10-15.

[25] 谭乐和. 胡椒施肥技术研究进展及我国胡椒施肥现状与对策[J]. 土壤肥料，2001，48（2）：3-7.

[26] 李国良，姚丽贤，周修冲，等. 沙田柚配施钾镁肥效应研究[J]. 中国土壤与肥料，2007，54（2）：61-63.

[27] 李国良，姚丽贤，付长营，等. 香蕉钾镁肥配施效应研究[J]. 广东农业科学，2007，34（1）：45-47.

[28] 姚丽贤，许潮漩，莫启安，等. 荔枝钾镁肥配施技术研究[J]. 中国南方果树，2004，33（4）：32-33.