海南文昌胡椒園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀分析

覃姜薇 唐群鋒 曹啟民 趙春梅 黃露茹 劉志崴

摘 要 對海南文昌66個胡椒園0～30 cm的土壤樣品進行測試分析。結(jié)果表明，海南文昌胡椒園土壤pH明顯偏低，有機質(zhì)、堿解氮含量較為豐富，有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量嚴重缺乏。

關(guān)鍵詞 胡椒 ；土壤 ；養(yǎng)分 ；現(xiàn)狀

中圖分類號 S153.6 文獻標識碼 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.）屬胡椒科胡椒屬多年生常綠藤本植物，原產(chǎn)于印度，是世界重要的熱帶香辛料作物及人們喜愛的調(diào)味品，在醫(yī)學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)都有廣泛用途[1]。海南文昌是中國胡椒主產(chǎn)區(qū)和種植優(yōu)勢區(qū)，但當?shù)睾贩N植以分散式小農(nóng)戶種植模式為主，土壤養(yǎng)分管理比較粗放，長期種植會使土壤地力水平下降。研究土壤養(yǎng)分豐缺狀況可了解土壤的供肥能力，通過合理施肥提高胡椒產(chǎn)量，保持土壤地力水平。2009年中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所對海南30個典型胡椒園土壤化肥肥力進行研究，得出一半的土壤樣品pH偏低，13.33%土壤樣品有機質(zhì)含量偏低，堿解氮豐富，23.33%的土壤樣品缺少有效磷，30%的土壤樣品缺少速效鉀，交換性鈣、鎂嚴重缺乏，并根據(jù)土壤地力水平提出合理的施肥建議[2]。祖超等[3]采集海南省胡椒主要種植區(qū)共計46個土壤樣品，分析其理化性質(zhì)，得出海南胡椒優(yōu)勢區(qū)土壤pH值、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、交換性鈣、鎂含量偏低，堿解氮含量適宜。前人的研究結(jié)果都是以海南省全省的胡椒園土壤為研究對象，本研究以海南胡椒主要種植區(qū)文昌胡椒園的土壤為研究對象，于2012～2013年連續(xù)2 a采集海南文昌胡椒種植區(qū)0～30 cm土層的土壤，檢測其pH值、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂含量，旨在了解海南文昌胡椒園土壤養(yǎng)分的豐缺狀況，探明土壤的供肥能力，此結(jié)果對提高當?shù)睾穲@土壤養(yǎng)分利用率，指導(dǎo)合理施肥和改良胡椒園土壤質(zhì)量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

2012年在海南省文昌市農(nóng)墾橡膠研究所1隊、2隊、3隊、13隊、17隊各采集16、5、17、1、2個土壤樣品，共41個；2013年采集1隊和3隊分別13、12個土壤樣品，共25個。采樣方法為每個采樣點用“S”形布點，隨機取8～10個點采集0～30 cm土壤，充分混勻后用四分法取1 kg左右裝入樣品袋，寫好標簽，帶回實驗室風(fēng)干磨細，過篩后供化學(xué)分析使用。

1.2 方法

1.2.1 項目測定

pH值的測定采用電位法；有機質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀-硫酸溶液-鉬銻抗比色法；有效磷含量的測定采用氟化銨-鹽酸提取-鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用乙酸銨提取火焰光度法；交換性鈣和鎂含量的測定采用乙酸銨-原子吸收光譜法[4]。

土壤pH值分級標準見表1[5]，土壤養(yǎng)分分級標準見表2[5-7]。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

試驗所得數(shù)據(jù)采用Excel進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH和有機質(zhì)含量

從表3可見，2012年和2013年海南文昌胡椒園土壤pH值變幅分別為4～5.3和4～6.4，能達到適宜的pH值范圍的土壤樣品所占比例極低，2012年的土壤樣品中沒有達到適宜值的樣品，2013年的土壤樣品中只有8%達到適宜值；而偏酸性和強酸性占的比例較大，2012年和2013年分別為100%和92%，說明海南文昌胡椒園土壤pH值過低，因此，在當?shù)睾飞a(chǎn)過程中，應(yīng)注意適當施用石灰或其他能改善土壤酸性的物質(zhì)，以改良土壤酸堿度。

從表4可見，2012年和2013年海南文昌胡椒園土壤有機質(zhì)變幅分別為10.2～36.1和21.3～51.6 g/kg，平均值分別為27.8和29.6 g/kg，2012和2013年分別有97.6%和100%的土壤有機質(zhì)含量達到豐富水平，有機質(zhì)含量較豐富，所采集的土壤樣品中未發(fā)現(xiàn)有機質(zhì)缺乏的現(xiàn)象。

2.2 土壤大量元素含量

從表5可見，2012年和2013年海南文昌胡椒園堿解氮含量變幅分別為71～246和56～248 mg/kg，其中2012和2013年達到適宜和豐富的樣品數(shù)量分別為100%和96%，只有2013年的土壤樣品中4%處于缺乏狀況，說明海南文昌胡椒園土壤堿解氮含量較高。

從表6可見，海南文昌胡椒園土壤有效磷含量變幅較大，2012年和2013年分別為0.6～41和2.5～78.2 mg/kg，有82.5%和54.6%的土壤樣品有效磷含量處于缺乏狀態(tài)。說明當?shù)赝寥懒苋茏饔脧娏?，土壤磷素含量較低。

從表7可見，海南文昌胡椒園土壤速效鉀含量較低，2012年和2013年變幅分別為16～82和36.5～150 mg/kg，有95%和40%的土壤樣品速效鉀含量處于缺乏狀態(tài)。

2.3 土壤中量元素含量

從表8可見，2012年和2013年海南文昌胡椒園土壤交換性鈣含量變幅為33.1～486.2和140.2～135 9 mg/kg，其中低于臨界值的樣品數(shù)量分別占97.6%和36%，說明海南文昌胡椒園土壤交換性鈣含量較低；交換性鎂含量變幅分別為15.8～66和35.9～118.3 mg/kg，低于臨界值的樣品數(shù)百分率為100%，說明海南文昌胡椒園土壤交換性鎂含量嚴重缺乏。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶香料飲料作物研究所在1984～1994年期間由張華昌等[8]研究了胡椒礦質(zhì)營養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥技術(shù)，經(jīng)過對該項施肥技術(shù)生產(chǎn)驗證試驗的十多年研究，結(jié)果表明，診斷施肥的椒園產(chǎn)量顯著高于同類未經(jīng)診斷施肥的椒園產(chǎn)量，因此有必要對胡椒園現(xiàn)有的供肥情況進行分析與評價。

適宜胡椒生長發(fā)育的土壤pH值范圍是5.5～7.0[9]，而本研究中土壤pH值平均為4.46和4.74，明顯偏低，只有2013年采集的2個樣品pH值高于5.5，可能是由于海南文昌屬高溫多雨地區(qū)，礦物質(zhì)和有機質(zhì)化學(xué)風(fēng)化、分解及淋溶作用均很強烈，因此，絕大部分自然土壤均屬酸性和強酸性，另外，不合理施肥等人為因素的影響也會引起土壤酸化[10-11]。土壤有機質(zhì)平均值分別為27.8和29.6 g/kg，處于較高的水平，土壤有機質(zhì)含量受眾多因素的影響[12-14]。在大區(qū)域尺度上，可能包含了諸如地形、海拔、種植制度、土地利用方式等各種微因素[15]。本地區(qū)有機質(zhì)含量較豐富的主要原因可能有：一是隨著測土配方施肥技術(shù)的推廣，農(nóng)民更加注重有機肥的施用；二是本地處熱帶氣候區(qū)，常年高溫高濕，地表濕度高，加之胡椒葉的遮光，有利于土壤地表有機質(zhì)的積累[16]。

土壤大量元素中堿解氮含量較豐富，有效磷、速效鉀含量較缺乏，中量元素交換性鈣、交換性鎂含量也嚴重缺乏，原因可能是農(nóng)戶習(xí)慣偏施氮肥，少施磷鉀肥，不注重中微量元素肥造成的。但是自20世紀80年代以來，中國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮素總體上處于盈余狀態(tài)，而且呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢[17]。累積在土壤中的殘留氮素絕大部分以硝態(tài)氮的形式存在[18-20]，這部分硝態(tài)氮在夏季持續(xù)降雨或大量灌溉條件下，容易向土壤深層移動逐漸淋出根區(qū)，造成土壤深層硝態(tài)氮累積量增加，并威脅到淺層地下水的安全[15，21-23]。據(jù)張昌華[24]的研究，胡椒N、P、K、Ca、Mg的需要量與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)，由于營養(yǎng)比例失調(diào)，導(dǎo)致某種營養(yǎng)元素缺乏或過剩，產(chǎn)生不同程度的缺素癥狀或肥害，使胡椒生長發(fā)育受到抑制，開花結(jié)果少。胡椒作為多年生藤本作物，年年生長和開花結(jié)果，養(yǎng)分消耗大，需補充足夠的肥料，并注意養(yǎng)分比例平衡，才能保證植株長勢良好[25]。本研究中交換性鎂極其缺乏，100%的土壤樣品低于臨界值，針對目前在中國南方地區(qū)鉀肥的施用已受到普遍重視，但忽略了鎂肥，關(guān)于鉀、鎂在植物吸收上的拮抗作用早期研究已得到證實[26-28]，這是值得注意的一個問題，在缺鎂土壤上，應(yīng)重視相應(yīng)配合施用鎂肥，做到平衡施肥，以保持養(yǎng)分的協(xié)調(diào)關(guān)系。

3.2 結(jié)論

文昌胡椒園土壤pH值明顯偏低，應(yīng)加強和重視對土壤酸性調(diào)節(jié)的措施，根據(jù)當?shù)厍闆r采取生石灰或者其他有效的方法調(diào)節(jié)土壤酸堿度。土壤有機質(zhì)含量總體較為豐富，應(yīng)繼續(xù)保持，注意培肥土壤，提高有機質(zhì)含量水平，對胡椒的生長極為有利。土壤堿解氮含量較為豐富，但是有下降趨勢，有效磷和速效鉀處于嚴重缺乏狀況，應(yīng)加強磷肥和鉀肥的施用，做好平衡施肥。土壤中交換性Ca和交換性Mg處于嚴重缺乏狀態(tài)，這些元素對于胡椒的生長有不可缺少的作用，應(yīng)加強對應(yīng)中微量元素的肥料的施用，從而培肥地力，提高胡椒產(chǎn)量。

參考文獻

[1] 鄔華松，楊建峰，林麗云. 中國胡椒研究綜述[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（7）：2 469-2 480.

[2] 楊建峰，邢谷楊，孫 燕，等. 海南典型胡椒園土壤化學(xué)肥力現(xiàn)狀分析與評價[J]. 熱帶作物學(xué)報，2009，30（9）：1 291-1 294.

[3] 祖 超，鄔華松，譚樂和. 海南胡椒優(yōu)勢區(qū)土壤pH值與養(yǎng)分肥力指標的相關(guān)性分析[J]. 熱帶作物學(xué)報，2012，33（7）：1 174-1 179.

[4] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析（3版）[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002：22-162.

[5] 沈善敏. 中國土壤肥力[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998：356-390.

[6] 邢谷楊，譚樂和，林 電，等. 海南胡椒植地的養(yǎng)分狀況[J]. 熱帶作物學(xué)報，2004，25（4）：36-41.

[7] 白由路，金繼運，楊俐蘋. 我國土壤有效鎂含量及分布狀況與含鎂肥料的應(yīng)用前景研究[J]. 土壤肥料，2004，51（2）：3-5.

[8] 邢谷楊，譚樂和，林 電，等. 不同種植年限胡椒園土壤理化性質(zhì)及微生物生態(tài)特征研究初報[J]. 熱帶作物學(xué)報，2012，33（7）：1 245-1 249.

[9] 邢谷楊，林鴻頓. 胡椒高產(chǎn)栽培技術(shù)[M]. ?？冢汉Ｄ铣霭嫔纾?003.

[10] 廣東省土壤普查辦公室.廣東土壤[M]. 北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

[11] 曹啟民，吳鵬飛，趙春梅，等. 海南植膠區(qū)土壤有機質(zhì)緯度分布特征及其氣候影響因素[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，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] 邢谷楊，譚樂和，林 電，等. 不同施氮水平對冬小麥季化肥氮去向及土壤氮素平衡的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，16（2）：296-303.

[16] 姜 虹，沙麗清. 云南瀾滄縣景邁古茶園土壤養(yǎng)分和土壤酶活性研究[J]. 茶葉科學(xué)，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] 寇長林，巨曉棠，張福鎖. 三種集約化種植體系氮素平衡及其對地下水硝酸鹽含量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（4）：660-667.

[20] 李世清，李生秀. 半干旱地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中硝態(tài)氮的淋失[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，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] 巨曉棠，張福鎖. 中國北方土壤硝態(tài)氮的累積及其對環(huán)境的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境，2003，12（1）：24-28.

[24] 張昌華. 胡椒養(yǎng)分與模式研究[J]. 云南熱作科技，2002，25（1）：10-15.

[25] 譚樂和. 胡椒施肥技術(shù)研究進展及我國胡椒施肥現(xiàn)狀與對策[J]. 土壤肥料，2001，48（2）：3-7.

[26] 李國良，姚麗賢，周修沖，等. 沙田柚配施鉀鎂肥效應(yīng)研究[J]. 中國土壤與肥料，2007，54（2）：61-63.

[27] 李國良，姚麗賢，付長營，等. 香蕉鉀鎂肥配施效應(yīng)研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，34（1）：45-47.

[28] 姚麗賢，許潮漩，莫啟安，等. 荔枝鉀鎂肥配施技術(shù)研究[J]. 中國南方果樹，2004，33（4）：32-33.