海南胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥試驗(yàn)研究

張華昌

（中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所，海南萬(wàn)寧571533）

胡椒（Piper Nigrum）為多年生熱帶藤本植物，原生于印度西海岸高止山脈，是世界上重要的香辛作物，在醫(yī)學(xué)和食品工業(yè)有著廣泛用途。胡椒主產(chǎn)于東南亞，其次是中南美洲。世界胡椒投產(chǎn)面積 54.65萬(wàn) hm2，總產(chǎn)量 42.30萬(wàn) t（2007年）［1］。我國(guó)投產(chǎn)面積1.66萬(wàn)hm2，產(chǎn)量2.69萬(wàn)t。海南是主產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)量占全國(guó)的80%［2］。

有關(guān)胡椒營(yíng)養(yǎng)和施肥的研究，1969年荷蘭人德瓦爾德提出胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)參數(shù)值，臨界值N 2.7～2.8、P 0.1～0.14、K 2.0～2.62、Ca 1.0～1.2、Mg 0.2～0.3［3］。1992 年筆者提出了胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)診斷雙指標(biāo)，即4月份正常值N 2.7～3.1、P 0.17～0.21、K 1.6～2.0、Ca 1.1～1.3、Mg 0.23～0.3；10月份 正 常 值 N 2.9～3.5、P 0.16～0.2、K 1.8～2.5、Ca 1.0～1.2、Mg 0.27～0.31；各元素正常值下限為臨界值［4］。1964年德瓦爾德提出每公頃胡椒攝取 N 252 kg、P2O531.5 kg、K2O 225 kg、CaO 67.5 kg、MgO 22.5 kg［5］；1973 年馬來(lái)西亞西姆提出每公頃胡 椒 攝 取 N 234 kg、P2O539 kg、K2O 209 kg、CaO 105 kg、MgO 30 kg［6］；1992 年筆者提出每公頃胡 椒 攝 取 N 262 kg、P2O542.9 kg、K2O 204 kg、CaO 135.3 kg、MgO 37.4 kg［7］，與德瓦爾德、西姆的研究結(jié)果相近，但德瓦爾德對(duì)Ca的估算偏低。

以往對(duì)海南胡椒速生豐產(chǎn)的研究取得良好效果，但在生產(chǎn)上還存在盲目施肥的做法，甚至有無(wú)論產(chǎn)量高低、植株大小，均按一種施肥量施肥，以致有的出現(xiàn)肥害情況。為幫助業(yè)內(nèi)種植和管理者建立營(yíng)養(yǎng)診斷、科學(xué)施肥制度，提高胡椒生產(chǎn)水平，筆者特將相關(guān)研究結(jié)果報(bào)道于下。

1 材料和方法

以印尼大葉種胡椒為材料，大田測(cè)量與產(chǎn)量收集相結(jié)合，以化學(xué)分析為基礎(chǔ)，判斷營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K、Ca、Mg的豐缺程度，制定出相應(yīng)的施肥措施。

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

1986-1989 年，在海南文昌邁號(hào)場(chǎng)、瓊海八所場(chǎng)，萬(wàn)寧龍滾場(chǎng)、東和場(chǎng)，興隆華僑農(nóng)場(chǎng)以及興隆試驗(yàn)站選擇高、中、低產(chǎn)胡椒園30～50個(gè)，作為葉片采集，植株生長(zhǎng)量、產(chǎn)量信息采集的試驗(yàn)地。參試胡椒園生長(zhǎng)正常，缺株少，株齡5～15年，有多年連續(xù)產(chǎn)量記錄。

1.2 葉樣采集和營(yíng)養(yǎng)分析

沿參試胡椒園對(duì)角線(xiàn)隨機(jī)取生長(zhǎng)正常的胡椒20株，采取倒數(shù)第3片剛穩(wěn)定葉（出鞘后30～35 d，著生在短枝，向陽(yáng)外部嫩葉），每個(gè)樣品20～25片。葉樣經(jīng)105℃殺青，70～80℃烘干，磨碎過(guò)1 mm篩，貯于干燥器。每年3月底至4月初和9月底至10月初采樣［8］。

養(yǎng)分分析方法:N—半微量凱氏定氮；P—H2SO4ˉH2O2消化鉬蘭比色法；K—干灰化，火焰光度計(jì)法；Ca、Mg—原子吸收光譜法。

1.3 植株生長(zhǎng)量觀測(cè)

用標(biāo)尺測(cè)量胡椒植株高度，取兩次讀數(shù)平均值為植株高度H（cm），在植株離地面50、130、180 cm三個(gè)高度測(cè)量植株冠幅，用標(biāo)尺從東西、南北互相垂直的兩個(gè)方向量取，以每株觀測(cè)3個(gè)高度2個(gè)方向的6個(gè)數(shù)據(jù)均值為植株冠幅D（cm）。

植株體積（cm3）＝3.14（D/2）2（cm）·H（cm）。

統(tǒng)計(jì)30個(gè)以上試驗(yàn)點(diǎn)高、中、低產(chǎn)胡椒園的3～6年連續(xù)產(chǎn)量和相應(yīng)植株體積的相關(guān)系數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量系數(shù)

分別收集10～25個(gè)高、中、低產(chǎn)胡椒園4～8年連續(xù)大小年產(chǎn)量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量系數(shù):

式中，R%為產(chǎn)量系數(shù)；Y大為大年產(chǎn)量；Y小為小年產(chǎn)量。

1.5 生物量測(cè)定

在興隆試驗(yàn)站10號(hào)胡椒園，選取3株胡椒，9月上旬在抽梢的枝節(jié)上作好標(biāo)記，翌年2月初調(diào)查每一枝條上的葉片數(shù)、節(jié)數(shù)和果實(shí)數(shù)，并在枝條末端再作標(biāo)記，按比例剪下有代表性的枝條（包括陰蔽的內(nèi)枝）作為年前樣品，然后采下葉片、枝條和果穗，置入105℃烘箱殺青，再在70～75℃下烘干稱(chēng)重。7月中旬調(diào)查和采樣方法與2月相同。4月初測(cè)量株高和冠幅［7］。

在11月和翌年7月摘除所有徒長(zhǎng)蔓，將葉片和枝條分開(kāi)，置入105℃烘箱殺青，70～75℃烘干稱(chēng)重。

2 結(jié)果分析

2.1 參數(shù)測(cè)定

2.1.1 胡椒植株體積和大年產(chǎn)量相關(guān)性分析

調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，胡椒植株體積（X，m3）與大年產(chǎn)量為極顯著的正相關(guān)，r=0.8524（n=33）＞r0.01=0.4304，回歸方程Y=0.5141+0.4204X，顯著性測(cè)驗(yàn)F=82.3093＞F0.01=7.53，差異極顯著。該回歸方程用于估算胡椒大年目標(biāo)產(chǎn)量是合理的。

2.1.2 胡椒產(chǎn)量系數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

在試驗(yàn)點(diǎn)分別收集8個(gè)高產(chǎn)園、16個(gè)中產(chǎn)園和24個(gè)低產(chǎn)園的6年連續(xù)產(chǎn)量記錄，對(duì)產(chǎn)量系數(shù)（R%）和標(biāo)準(zhǔn)差的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。從中可看出，胡椒高產(chǎn)園產(chǎn)量系數(shù)（58%～53%）變幅較小，中產(chǎn)園（64%～47%）、低產(chǎn)園（61%～47%）產(chǎn)量系數(shù)變幅較大，但三者產(chǎn)量系數(shù)均數(shù)很接近，分別為56%、55%和54%，平均55%。高、中、低產(chǎn)胡椒園單株產(chǎn)量變幅分別為2.2～1.7、1.9～1.0、1.1～0.75 kg/株。從圖1可見(jiàn):各類(lèi)胡椒散點(diǎn)（R%）相對(duì)集中在65%～45%，高產(chǎn)園更集中在（58%～53%）。

表1 各類(lèi)胡椒產(chǎn)量系數(shù)（R）與標(biāo)準(zhǔn)差（S）的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.1.3 胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)擬定

鑒于中低產(chǎn)園胡椒園多種養(yǎng)分不足，產(chǎn)量低，不能用作胡椒營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的參數(shù)。高產(chǎn)園葉片養(yǎng)分含量相對(duì)較高，養(yǎng)分元素比例較均衡，以高產(chǎn)園營(yíng)養(yǎng)水平為基礎(chǔ)來(lái)擬定胡椒營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)較為合適。即以高產(chǎn)園葉片養(yǎng)分含量平均值（X）和標(biāo)準(zhǔn)差（S）作擬定胡椒養(yǎng)分含量適宜范圍的基本依據(jù)。下限為是否施肥的臨界值（表2、3）。

胡椒生育期較長(zhǎng)，從開(kāi)花到果實(shí)成熟長(zhǎng)達(dá)10個(gè)月，而且盛花期和灌漿期的葉片養(yǎng)分含量變化較大，因此以10月和4月的葉樣營(yíng)養(yǎng)水平制定胡椒常量元素營(yíng)養(yǎng)診斷的雙指標(biāo)［4］，對(duì)根據(jù)不同生育期的養(yǎng)分變化指導(dǎo)施肥更為合理可靠。

2.1.4 目標(biāo)產(chǎn)量擬定

產(chǎn)前產(chǎn)量法:產(chǎn)前4～6年連續(xù)產(chǎn)量，最高者為大年目標(biāo)產(chǎn)量，次最低者為小年目標(biāo)產(chǎn)量。曾經(jīng)達(dá)到的產(chǎn)量作為目標(biāo)產(chǎn)量是可能及的。以樹(shù)定產(chǎn)法:植株體積和大年產(chǎn)量相關(guān)極顯著，得相關(guān)方程，Y大年目標(biāo)產(chǎn)量=0.5191+0.4204X（n=33，r=8524***），表明用植株體積估算大年目標(biāo)產(chǎn)量是合理的。若無(wú)產(chǎn)前產(chǎn)量，求大年目標(biāo)產(chǎn)量，以及小年的目標(biāo)產(chǎn)量可通過(guò)產(chǎn)量系數(shù)換算求得［9］。

2.1.5 用植株體積（V）估算葉片干重（W）

以葉片干重乘葉片系數(shù)則為全株葉片重，計(jì)算式 W=0.01632+0.4467V（n=17，r=0.9815***）［7］。

2.1.6 葉片系數(shù)

對(duì)胡椒當(dāng)年生物量的測(cè)定結(jié)果，葉片、枝條和徒長(zhǎng)蔓的各參測(cè)營(yíng)養(yǎng)元素的重量是葉片對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)元素重量的倍數(shù)關(guān)系，用葉片系數(shù)（R）表示，N 、P、K 、Ca、Mg分別 為 1.49、1.68、1.65、1.41、1.32。以植株體積（V）乘各葉片系數(shù)，換算出整株胡椒當(dāng)年生物量（不包括花果）所含各養(yǎng)分元素的重量。

表2 葉片營(yíng)養(yǎng)含量適宜范圍統(tǒng)計(jì)

表3 胡椒常量元素營(yíng)養(yǎng)診斷指標(biāo)

2.1.7 千克養(yǎng)分重

對(duì)全株花果養(yǎng)分和產(chǎn)量的測(cè)定結(jié)果:單株產(chǎn)白胡椒4.088 kg，其N(xiāo) 、P、K 、Ca、Mg養(yǎng)分重量組成依次為 137.4 g、10.2 g、67.0 g、24.4 g、9.82 g，折合每公斤白胡椒N、P、K、Ca、Mg的養(yǎng)分重量組成為 N 33.6 g、P 2.50 g、K 16.2 g、Ca 5.90 g、Mg 2.38 g，即千克養(yǎng)分重（g/kg）［7］，為計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)量養(yǎng)分重量的重要參數(shù)，相當(dāng)于F公式中當(dāng)年花果消耗的養(yǎng)分重量。

2.2 胡椒營(yíng)養(yǎng)診斷施肥方案擬定和雙指標(biāo)應(yīng)用

2.2.1 施肥量估算

用不同生育期胡椒葉樣養(yǎng)分含量與相應(yīng)的臨界指標(biāo)相比較，再根據(jù)胡椒營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)等參數(shù)計(jì)算出施肥量值，估算公式:

式中，F(xiàn)為某種肥料用量（g/株）；Y為目標(biāo)產(chǎn)量（kg/株）；W為每千克白胡椒養(yǎng)分重（N 33.6 g、P 2.50 g、K 16.2 g、Ca 5.9 g、Mg 2.38 g）；G 為養(yǎng)分換算系數(shù)（ P×2.29—P2O5、K×1.21—K2O、Ca×1.4—CaO、Mg×1.66—MgO）；A為養(yǎng)分利用率（N 50% 、P 10%、K 40% 、Ca 30%、Mg 30%）；420為單位體積葉片干重（g/m3）；V為植株體積（m3）；V0為某種葉片營(yíng)養(yǎng)臨界值（%）；Vt為某種葉片營(yíng)養(yǎng)測(cè)定值（%）；R為葉片系數(shù)（N 1.49、P 1.68、K 1.65 、Ca 1.41、Mg 1.32）。

2.2.2 雙指標(biāo)應(yīng)用

雙指標(biāo)應(yīng)用是以4月胡椒營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)估算全年施肥量，以10月?tīng)I(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢驗(yàn)總施肥量及其分配比例。若10月（Vo-Vt）≤0，表明胡椒該養(yǎng)分含量能滿(mǎn)足盛花期的養(yǎng)分需求；若10月（Vo-Vt）≥0，表明某種養(yǎng)分含量低于臨界值（%），需要及時(shí)補(bǔ)充該種養(yǎng)分。雙指標(biāo)的應(yīng)用能即時(shí)較準(zhǔn)確地調(diào)整和補(bǔ)充胡椒不同生育期的肥料元素配比及用量。

2.2.3 植株養(yǎng)分消耗和施肥分配比例

據(jù)測(cè)定，胡椒當(dāng)年的生物量和養(yǎng)分（N、P、K、Ca、Mg），年前（9月至翌年 2月）養(yǎng)分消耗量占（60%～70%），年后（2月至7月）養(yǎng)分消耗量占（30%～40%），胡椒攻花肥（含輔助攻花肥）和攻果肥（含養(yǎng)樹(shù)肥）應(yīng)按這一比例分別在年前和年后施入［7］。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)提出的用胡椒雙指標(biāo)、植株體積和目標(biāo)產(chǎn)量構(gòu)成的施肥模式（F公式）估算施肥量和比例分配，指導(dǎo)胡椒施肥，表現(xiàn)出了一定的優(yōu)越性:應(yīng)用雙指標(biāo)，互通了攻花肥、輔助攻花肥和攻果肥之間的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)，能及時(shí)、有效地調(diào)整和補(bǔ)充養(yǎng)分。

大年產(chǎn)量與小年產(chǎn)量的差數(shù)占大年產(chǎn)量的百分比稱(chēng)為產(chǎn)量系數(shù)（R%），用于衡量大小年產(chǎn)量變化幅度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，胡椒高、中、低產(chǎn)園R%分別為56%、55%、54%，平均為55%，表明小年產(chǎn)量比大年約減半，但高產(chǎn)園產(chǎn)量最高（1.9 kg/株），低產(chǎn)園最低（0.9 kg/株）。可見(jiàn)，培育高產(chǎn)園是提高產(chǎn)量的有效途徑，在幼齡期以有機(jī)肥為主的水肥管理尤為重要。

4 胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)施肥實(shí)例

（1）龍滾場(chǎng)1號(hào)上園，胡椒植株表現(xiàn)嫩葉變小，淡綠帶黃老葉淡黃→桔黃→脫落，表征缺N。經(jīng)調(diào)查，該園4月葉片營(yíng)養(yǎng)測(cè)定值（Vt4）2.63%，10月測(cè)定值（Vt10）2.89%，體積（V）4.51m3，目標(biāo)產(chǎn)量（Y）2.5 kg。用F公式計(jì)算得出:年施N肥量172 g，按6∶1∶3比例分配:攻花肥 N 103.2 g、輔助攻花肥N 17.2 g、攻果肥N 51.6 g。

診斷分析:（VO4-Vt4）=（2.7%-2.63%）=0.07%＞0，4月缺 N。（VO10-Vt10）=（2.9%-2.98%）=-0.08%＜0，10月不缺N。

根據(jù)該園4月缺N，10月測(cè)定值接近臨界值的診斷結(jié)果，進(jìn)一步觀察葉、花生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)整施肥措施。

（2）八所農(nóng)場(chǎng)子雅園，植株表現(xiàn)葉片黃綠，葉尖干枯，向上蔓延至脫落；嫩葉出現(xiàn)黃綠條紋，重者葉片偏土黃色。經(jīng)調(diào)查，該園4月葉片營(yíng)養(yǎng)測(cè)定值（Vt4）1.5%，10月測(cè)定值（Vt10）2.17%，體積（V）2.58 m3，目標(biāo)產(chǎn)量（Y）1.68 kg，用 F公式計(jì)算得出:年施K肥量58.0 g，按6∶1∶3比例分配:攻花K肥34.8 g，輔助攻花K肥5.8 g，攻果K施17.4 g。

診 斷 分 析 :（VO4%-Vt4%）=（1.6%-1.5%）=0.1% ＞0，4月 缺 K。（VO10%-Vt10%）=（1.8%-2.17%）=-0.57%，10月不缺K。

根據(jù)診斷結(jié)果，可以認(rèn)為該園K肥能滿(mǎn)足盛花期養(yǎng)分的要求。

雖然本項(xiàng)研究在胡椒施肥方面取得一些進(jìn)展，但胡椒葉片營(yíng)養(yǎng)診斷指導(dǎo)施肥是一項(xiàng)復(fù)雜工程，研究的初步結(jié)果還需要在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步證實(shí)和完善。

致謝：參加本次試驗(yàn)的還有巢羌娟、李亞良、杜保華、鐘建南等同志，在此一并致謝。