海南胡椒叶片营养诊断指导施肥试验研究

张华昌

（中国热带农业科学院香料饮料研究所，海南万宁571533）

胡椒（Piper Nigrum）为多年生热带藤本植物，原生于印度西海岸高止山脉，是世界上重要的香辛作物，在医学和食品工业有着广泛用途。胡椒主产于东南亚，其次是中南美洲。世界胡椒投产面积 54.65万 hm2，总产量 42.30万 t（2007年）［1］。我国投产面积1.66万hm2，产量2.69万t。海南是主产区，产量占全国的80%［2］。

有关胡椒营养和施肥的研究，1969年荷兰人德瓦尔德提出胡椒叶片营养指标参数值，临界值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 年笔者提出了胡椒叶片营养诊断双指标，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；各元素正常值下限为临界值［4］。1964年德瓦尔德提出每公顷胡椒摄取 N 252 kg、P2O531.5 kg、K2O 225 kg、CaO 67.5 kg、MgO 22.5 kg［5］；1973 年马来西亚西姆提出每公顷胡 椒 摄 取 N 234 kg、P2O539 kg、K2O 209 kg、CaO 105 kg、MgO 30 kg［6］；1992 年笔者提出每公顷胡 椒 摄 取 N 262 kg、P2O542.9 kg、K2O 204 kg、CaO 135.3 kg、MgO 37.4 kg［7］，与德瓦尔德、西姆的研究结果相近，但德瓦尔德对Ca的估算偏低。

以往对海南胡椒速生丰产的研究取得良好效果，但在生产上还存在盲目施肥的做法，甚至有无论产量高低、植株大小，均按一种施肥量施肥，以致有的出现肥害情况。为帮助业内种植和管理者建立营养诊断、科学施肥制度，提高胡椒生产水平，笔者特将相关研究结果报道于下。

1 材料和方法

以印尼大叶种胡椒为材料，大田测量与产量收集相结合，以化学分析为基础，判断营养元素N、P、K、Ca、Mg的丰缺程度，制定出相应的施肥措施。

1.1 试验地点

1986-1989 年，在海南文昌迈号场、琼海八所场，万宁龙滚场、东和场，兴隆华侨农场以及兴隆试验站选择高、中、低产胡椒园30～50个，作为叶片采集，植株生长量、产量信息采集的试验地。参试胡椒园生长正常，缺株少，株龄5～15年，有多年连续产量记录。

1.2 叶样采集和营养分析

沿参试胡椒园对角线随机取生长正常的胡椒20株，采取倒数第3片刚稳定叶（出鞘后30～35 d，着生在短枝，向阳外部嫩叶），每个样品20～25片。叶样经105℃杀青，70～80℃烘干，磨碎过1 mm筛，贮于干燥器。每年3月底至4月初和9月底至10月初采样［8］。

养分分析方法:N—半微量凯氏定氮；P—H2SO4ˉH2O2消化钼兰比色法；K—干灰化，火焰光度计法；Ca、Mg—原子吸收光谱法。

1.3 植株生长量观测

用标尺测量胡椒植株高度，取两次读数平均值为植株高度H（cm），在植株离地面50、130、180 cm三个高度测量植株冠幅，用标尺从东西、南北互相垂直的两个方向量取，以每株观测3个高度2个方向的6个数据均值为植株冠幅D（cm）。

植株体积（cm3）＝3.14（D/2）2（cm）·H（cm）。

统计30个以上试验点高、中、低产胡椒园的3～6年连续产量和相应植株体积的相关系数。

1.4 统计产量系数

分别收集10～25个高、中、低产胡椒园4～8年连续大小年产量数据，统计产量系数:

式中，R%为产量系数；Y大为大年产量；Y小为小年产量。

1.5 生物量测定

在兴隆试验站10号胡椒园，选取3株胡椒，9月上旬在抽梢的枝节上作好标记，翌年2月初调查每一枝条上的叶片数、节数和果实数，并在枝条末端再作标记，按比例剪下有代表性的枝条（包括阴蔽的内枝）作为年前样品，然后采下叶片、枝条和果穗，置入105℃烘箱杀青，再在70～75℃下烘干称重。7月中旬调查和采样方法与2月相同。4月初测量株高和冠幅［7］。

在11月和翌年7月摘除所有徒长蔓，将叶片和枝条分开，置入105℃烘箱杀青，70～75℃烘干称重。

2 结果分析

2.1 参数测定

2.1.1 胡椒植株体积和大年产量相关性分析

调查统计结果，胡椒植株体积（X，m3）与大年产量为极显著的正相关，r=0.8524（n=33）＞r0.01=0.4304，回归方程Y=0.5141+0.4204X，显著性测验F=82.3093＞F0.01=7.53，差异极显著。该回归方程用于估算胡椒大年目标产量是合理的。

2.1.2 胡椒产量系数统计分析

在试验点分别收集8个高产园、16个中产园和24个低产园的6年连续产量记录，对产量系数（R%）和标准差的统计结果如表1所示。从中可看出，胡椒高产园产量系数（58%～53%）变幅较小，中产园（64%～47%）、低产园（61%～47%）产量系数变幅较大，但三者产量系数均数很接近，分别为56%、55%和54%，平均55%。高、中、低产胡椒园单株产量变幅分别为2.2～1.7、1.9～1.0、1.1～0.75 kg/株。从图1可见:各类胡椒散点（R%）相对集中在65%～45%，高产园更集中在（58%～53%）。

表1 各类胡椒产量系数（R）与标准差（S）的统计结果

2.1.3 胡椒叶片营养指标拟定

鉴于中低产园胡椒园多种养分不足，产量低，不能用作胡椒营养指标的参数。高产园叶片养分含量相对较高，养分元素比例较均衡，以高产园营养水平为基础来拟定胡椒营养指标较为合适。即以高产园叶片养分含量平均值（X）和标准差（S）作拟定胡椒养分含量适宜范围的基本依据。下限为是否施肥的临界值（表2、3）。

胡椒生育期较长，从开花到果实成熟长达10个月，而且盛花期和灌浆期的叶片养分含量变化较大，因此以10月和4月的叶样营养水平制定胡椒常量元素营养诊断的双指标［4］，对根据不同生育期的养分变化指导施肥更为合理可靠。

2.1.4 目标产量拟定

产前产量法:产前4～6年连续产量，最高者为大年目标产量，次最低者为小年目标产量。曾经达到的产量作为目标产量是可能及的。以树定产法:植株体积和大年产量相关极显著，得相关方程，Y大年目标产量=0.5191+0.4204X（n=33，r=8524***），表明用植株体积估算大年目标产量是合理的。若无产前产量，求大年目标产量，以及小年的目标产量可通过产量系数换算求得［9］。

2.1.5 用植株体积（V）估算叶片干重（W）

以叶片干重乘叶片系数则为全株叶片重，计算式 W=0.01632+0.4467V（n=17，r=0.9815***）［7］。

2.1.6 叶片系数

对胡椒当年生物量的测定结果，叶片、枝条和徒长蔓的各参测营养元素的重量是叶片对应营养元素重量的倍数关系，用叶片系数（R）表示，N 、P、K 、Ca、Mg分别 为 1.49、1.68、1.65、1.41、1.32。以植株体积（V）乘各叶片系数，换算出整株胡椒当年生物量（不包括花果）所含各养分元素的重量。

表2 叶片营养含量适宜范围统计

表3 胡椒常量元素营养诊断指标

2.1.7 千克养分重

对全株花果养分和产量的测定结果:单株产白胡椒4.088 kg，其N 、P、K 、Ca、Mg养分重量组成依次为 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的养分重量组成为 N 33.6 g、P 2.50 g、K 16.2 g、Ca 5.90 g、Mg 2.38 g，即千克养分重（g/kg）［7］，为计算目标产量养分重量的重要参数，相当于F公式中当年花果消耗的养分重量。

2.2 胡椒营养诊断施肥方案拟定和双指标应用

2.2.1 施肥量估算

用不同生育期胡椒叶样养分含量与相应的临界指标相比较，再根据胡椒营养生长、生殖生长等参数计算出施肥量值，估算公式:

式中，F为某种肥料用量（g/株）；Y为目标产量（kg/株）；W为每千克白胡椒养分重（N 33.6 g、P 2.50 g、K 16.2 g、Ca 5.9 g、Mg 2.38 g）；G 为养分换算系数（ P×2.29—P2O5、K×1.21—K2O、Ca×1.4—CaO、Mg×1.66—MgO）；A为养分利用率（N 50% 、P 10%、K 40% 、Ca 30%、Mg 30%）；420为单位体积叶片干重（g/m3）；V为植株体积（m3）；V0为某种叶片营养临界值（%）；Vt为某种叶片营养测定值（%）；R为叶片系数（N 1.49、P 1.68、K 1.65 、Ca 1.41、Mg 1.32）。

2.2.2 双指标应用

双指标应用是以4月胡椒营养指标估算全年施肥量，以10月营养指标检验总施肥量及其分配比例。若10月（Vo-Vt）≤0，表明胡椒该养分含量能满足盛花期的养分需求；若10月（Vo-Vt）≥0，表明某种养分含量低于临界值（%），需要及时补充该种养分。双指标的应用能即时较准确地调整和补充胡椒不同生育期的肥料元素配比及用量。

2.2.3 植株养分消耗和施肥分配比例

据测定，胡椒当年的生物量和养分（N、P、K、Ca、Mg），年前（9月至翌年 2月）养分消耗量占（60%～70%），年后（2月至7月）养分消耗量占（30%～40%），胡椒攻花肥（含辅助攻花肥）和攻果肥（含养树肥）应按这一比例分别在年前和年后施入［7］。

3 结论

本试验提出的用胡椒双指标、植株体积和目标产量构成的施肥模式（F公式）估算施肥量和比例分配，指导胡椒施肥，表现出了一定的优越性:应用双指标，互通了攻花肥、辅助攻花肥和攻果肥之间的养分动态，能及时、有效地调整和补充养分。

大年产量与小年产量的差数占大年产量的百分比称为产量系数（R%），用于衡量大小年产量变化幅度。据统计，胡椒高、中、低产园R%分别为56%、55%、54%，平均为55%，表明小年产量比大年约减半，但高产园产量最高（1.9 kg/株），低产园最低（0.9 kg/株）。可见，培育高产园是提高产量的有效途径，在幼龄期以有机肥为主的水肥管理尤为重要。

4 胡椒叶片营养指导施肥实例

（1）龙滚场1号上园，胡椒植株表现嫩叶变小，淡绿带黄老叶淡黄→桔黄→脱落，表征缺N。经调查，该园4月叶片营养测定值（Vt4）2.63%，10月测定值（Vt10）2.89%，体积（V）4.51m3，目标产量（Y）2.5 kg。用F公式计算得出:年施N肥量172 g，按6∶1∶3比例分配:攻花肥 N 103.2 g、辅助攻花肥N 17.2 g、攻果肥N 51.6 g。

诊断分析:（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。

根据该园4月缺N，10月测定值接近临界值的诊断结果，进一步观察叶、花生长发育，调整施肥措施。

（2）八所农场子雅园，植株表现叶片黄绿，叶尖干枯，向上蔓延至脱落；嫩叶出现黄绿条纹，重者叶片偏土黄色。经调查，该园4月叶片营养测定值（Vt4）1.5%，10月测定值（Vt10）2.17%，体积（V）2.58 m3，目标产量（Y）1.68 kg，用 F公式计算得出:年施K肥量58.0 g，按6∶1∶3比例分配:攻花K肥34.8 g，辅助攻花K肥5.8 g，攻果K施17.4 g。

诊 断 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。

根据诊断结果，可以认为该园K肥能满足盛花期养分的要求。

虽然本项研究在胡椒施肥方面取得一些进展，但胡椒叶片营养诊断指导施肥是一项复杂工程，研究的初步结果还需要在生产实践中进一步证实和完善。

致谢：参加本次试验的还有巢羌娟、李亚良、杜保华、钟建南等同志，在此一并致谢。