花椒属植物的肥料学研究进展

王永平，张 勇，银 航，高 伟

(1.陕西省林业科学院，陕西 西安 710000；2. 韩城市花椒产业发展中心，陕西 韩城 715400)

花椒属(ZanthoxylumL.)有250多种灌木、小乔木[1]，其中包含许多重要的调料林、药用林，它们从西周初年开始就被广泛使用而成为中国文化颇具特色的一部分。其中作为调料林代表的花椒或红花椒(Z.bungeanum)、青花椒(Z.schinifolium)、竹叶花椒(Z.armatum)在我国大部分地区广泛种植，并伴随火锅调料和花椒油广泛进入我国人民的日常生活。花椒、青花椒的果皮自《神农本草经》成书正式进入了中药的行列，以“温中散寒、杀虫止痒”广为人知[2]；而它们的种子被古代医家称为“椒目”，是一味良好的利水药[3]。由此可见，花椒属植物在调味和药用方面具有悠久的历史；而很多花椒属植物的新价值正在被开发，例如适合做家具与造纸原料的椿叶花椒(Z.ailanthoides)[4]，以及具有药用价值的两面针(Z.nitidum)[5]、单面针(蚬壳花椒，Z.dissitum)[6]等。在海外，花椒属的许多种(包括品种)也受到广泛的欢迎，例如日本无刺花椒(Z.japonica)从绳文时代开始就作为香辛料为日本民众所熟知，现代研究更发现日本花椒对于心脑血管治疗和抑制白发有良好效果[7]。

花椒属经济林栽培过程中，肥料是不可或缺的重要一环。肥料是花椒产量形成的重要组成部分[8]；而不合理的施肥也会导致环境污染、土壤板结等严重的生态问题。因此，研究花椒属植物栽培的肥料学问题具有重要而深刻的意义。目前在花椒属经济林的人工栽培实践中，既有大范围使用的传统无机肥料即化肥；也有形态各异的有机肥。有机肥中有传统的农业废弃物肥料，如粪尿、沼气等类型；也有逐渐涌现新型有机肥。它们在不同程度上起到了增产增收的效果，为花椒属经济林更好地服务人类做出了巨大贡献。笔者就目前在花椒属植物栽培的肥料学进行综述，从无机肥料、水肥耦合研究以及有机肥研究三方面进行讨论，以期能够为科学施肥提供参考。

1 无机肥料

无机肥料是当代农业生产中最常见的类型。其中以无机盐为主要成分的化肥是典型代表，但是它们长期施用容易造成土壤板结的问题[9]。此外，当代农业实践中应用的比较多的类型是“复合肥”，即把大量元素氮、磷、钾之中的两种或三种按照一定比例复混，并加配(或不加配)一定的微量元素形成的肥料[10]；含量通常以N-P2O5-K2O(微量元素)的形式表示。

目前栽培实践中，最常见的科学施肥技术是配方施肥技术。该技术以养分归还学说等理论为指导，根据植物营养规律，考虑土壤肥力状况和肥料代谢特点，通过大量实验给出科学施肥配方的方法[11]。目前，很多花椒属植物的种或品种都已经开展了配方施肥的研究。

1.1 花椒的无机肥料

花椒是本属栽培范围最广的经济林，在我国大部分都有分布，从河北、山东、河南一直到陕西、甘肃、四川、贵州、云南等省区都有分布。从现有研究来看，不同地区的花椒最佳施肥配方很可能是不同的，这也许和土壤元素构成有关，也可能和花椒不同的生态型有关。

张国桢等[12]、邓振义等[13]以陕西凤县大红袍为实验对象，发现最佳肥料配比为mN∶mP∶mK=(0.398～0.413)∶(0.298～0.313)∶(0.286～0.289)。孟庆翠等研究了陕西凤县10年生的花椒树，发现构成最佳产量的N、P2O5、K2O施肥量为分别为为254、176、116 g·株-1[14,15]。陈娟等[16]以甘肃临夏州的、郭立新等[17]以甘肃陇南花椒为研究对象进行配方施肥研究，发现较为适宜的N∶P2O5∶K2O比例是1∶(1.04～1.05)∶1。何建社等以阿坝州花椒为研究对象，发现最佳配方为尿素250 g，过磷酸钙750 g，硫酸钾300 g[18]。由此可见，不同地区的花椒最适合的大量元素比例确实存在一定差异。

此外，研究指出在花椒生长的不同阶段进行适当的追肥可以提高产量，如沈杰等以攀枝花花椒为实验对象，发现最佳追肥模式为采摘后用1 kg·株-1尿素；花前用尿素163 g·株-1，P2O5750 g·株-1，K2O 250 g·株-1[19]。

除了大量元素以外，一些微量元素也被认为和花椒产量构成有关。例如孟庆翠等发现喷施硼肥能够提高座果率，增加产量4.07%[14,15]；刘正良等也发现施用硼肥可以促进保花保果[20]。

毕君等指出在果实膨大期、采摘后等时期还可以喷施叶面肥，常用浓度为尿素0.3%～0.5%、磷酸二氢钾0.3%、硼肥0.3%[21]。

1.2 青花椒与竹叶花椒的无机肥料

在我国广大西南地区栽种的另一类花椒属调料林是“青椒”，它们往往在没有完全成熟的时候采摘，以致商品果实呈青色；它们之中有的种类是小乔木“九叶青”，有的是枝条呈藤蔓状的灌木“藤椒”。从分类学上来看，“青椒”主要属于竹叶花椒(Z.armatum)，也有的可能属于青花椒(Z.schinifolium)。以下对于“青椒”除特别明确的分类种以外，不再细分青花椒与竹叶花椒。

石志刚等研究了重庆市永川区的土壤情况，发现最适合九叶青的大量元素比例(N-P2O5-K2O)为(18-12-10)，同时需要添加B肥[22]。刘超洪指出金阳青花椒较为适合的大量元素比例为23∶6∶13[23]。唐海龙等[8]研究了四川岳池县的藤椒，发现最适合的施肥量为N 323.4～346.7 g·株-1、P2O549.0～51.3 g·株-1、K2O 214.1～227.6 g·株-1。

蔡煜等[24]研究了不同大量元素比例对汉源葡萄青椒(属于竹叶花椒的优良品种)花芽分化的影响，发现促进汉源葡萄青椒的最佳大量元素施用量N为99.1 g·株-1P2O555.1 g ·株-1和K2O 158.9 g ·株-1。熊靓等[25]研究了不同大量元素施用量对汉源葡萄青椒产量的影响，发现优质高产综合指标最佳的大量元素施用量N为127.1 g ·株-1、P2O549.4 g ·株-1和K2O 126.7 g ·株-1。熊靓等[26]研究了不同大量元素施用量对汉源葡萄青椒光合特性的影响，发现促进净光合速率、水分利用效率的最佳施肥量为N 193.0～193.3 kg·hm-2、P 74.2～84.8 kg·hm-2、K 174.7～180.0 kg·hm-2。

陈训等研究了贵州喀斯特地区的顶坛花椒(Z. planispinum var. dintanensis Yu-Lin Tu)，发现最佳肥料配比为mN∶ mP∶mK=(0.3981～0.4131)∶ (0.2981～0.3134)∶(0.2864～0.2891)；同时发现ZnSO4浓度0.08%顶坛花椒种群开花率达到最大值，而ZnSO4浓度0.09%时顶坛花椒种群结果率达到最大值[27]。

1.3 椿叶花椒的无机肥料

椿叶花椒又名樗叶花椒，是主要分布在湖南省的速生阔叶树种，其木材可用于加工各类板材，还可用于观赏，其种子可以榨油[4]。

何立新等[28]研究了施肥对于椿叶花椒幼苗的影响，发现最适合幼苗的比例是尿素6 g·株-1、过磷酸钙3 g·株-1、KCl2 g·株-1。何友军等[4]研究了配方施肥对椿叶花椒苗木的影响，发现最适合苗木的比例是尿素3 g·株-1、过磷酸钙3 g·株-1、KCl 0 g·株-1。N对于椿叶花椒的影响十分明显，而P、K也很重要，在不同生长阶段需求量有很大的变化。

1.4 日本花椒的无机肥料

杨志武等发现不同树龄的日本花椒(Z. japonica)所需的营养组成不同[29]：对于新梢抽生N元素影响最大，最佳配方N 120 g、P 150g、K 60 g；对于树径K元素影响最大，K用量越大树径增加越快；对于树高N元素影响最大，最佳配方N 60 g、P 60 g、K 180 g；对于产量N元素影响最大，最佳配方N 180 g、P 60 g、K 120 g。

2 水肥耦合

水肥耦合对于人工林栽培十分重要，指的是水分、肥料(及其营养元素)之间的相互作用对植物产生的综合影响[30]。实际生产中，施肥和灌溉往往相互制约、不可分割，水肥耦合调控有利于对人工林进行科学管理。

2.1 花椒的水肥耦合

目前关于花椒的水肥耦合研究主要是在汉源花椒(属于红花椒的优良品种)上开展的。

王景燕等[31]、李硕等[32]开展了水肥耦合对汉源花椒的研究，发现株高、株径、生物量等参数随着施肥量增加而增加，随土壤含水量增加先增加后降低；最佳组成为田间持水量46.1%、尿素N 187 kg ·hm-2、过磷酸钙P2O575 kg ·hm-2、硫酸钾K2O187 kg ·hm-2。

王景燕等[33]、包秀楠等[34]开展了水肥耦合对汉源花椒光合作用的研究，发现一定土壤含水量情况下适当施用大量元素可以提高光合效率和产量；最佳组成为田间持水量50%、尿素N 150 kg·hm-2、过磷酸钙P2O560 kg ·hm-2、硫酸钾K2O 150 kg ·hm-2。

王景燕等[35]、李伦刚等[36]开展了水肥耦合对汉源花椒抗逆性的研究，发现抗逆性随着施肥量增加而增加，随土壤含水量增加先增加后降低；最佳组成为田间持水量50%、尿素N 185 kg ·hm-2、过磷酸钙 P2O574 kg ·hm-2、硫酸钾 K2O185 kg ·hm-2。

2.2 青花椒与竹叶花椒的水肥耦合

吴玉丹等[37]研究了水肥耦合对四川省乐至县青花椒的影响，发现对于每一处理(30株)而言，肥(尿素)72 kg、水300 L的综合指标是最佳的。

唐海龙等[38]研究了水肥耦合对竹叶花椒的影响，发现对于株高、株径、生物量、土壤酶类随着氮肥增加而增加，随土壤含水量增加先增加后降低；而土壤酶类随着磷、钾肥施用量的增加先增加后降低；最佳组成为田间持水量62%、尿素N 253.9 kg ·hm-2、过磷酸钙 P2O555.0 kg ·hm-2、硫酸钾K2O 81.1 kg ·hm-2。

舒正悦等[39]研究了淹水条件下水肥耦合对竹叶花椒的影响，发现耐涝性综合值随着施肥量、土壤含水量增加先增加后降低；最佳组成为田间持水量63%、尿素N 275 kg·hm-2、过磷酸钙P2O595 kg ·hm-2、硫酸钾K2O 275 kg ·hm-2。

3 有机肥

有机肥是泛指能够用作肥料的有机物质，或者以有机物为主要成分的物质[10]。有机肥在人类历史上使用悠久，具有来源丰富、养分全面、作用慢而持久、可以一定程度地改良土壤等优点。具体而言，常见有机肥包括农业废弃物肥料(如粪尿、堆肥、沼气、秸秆等)、绿肥、泥炭和腐殖酸类肥料等种类[10]，近来还兴起菌肥等新类型。

3.1 花椒的有机肥

(1)沼液。李秀霞在甘肃秦安花椒上应用沼液研究发现，沼液可以增加花椒产量、提高品质，同时可以防治蚜虫[40]。李秀霞在甘肃秦安花椒上试验发现沼液不仅可以提高花椒产量，还起到防冻的效果[41]。

周小平发现施用沼液∶清水=4∶6的液体可以显著增加花椒芽菜的产量[42]。

(2)菌肥。刘贵福等试验研究发现嘉灵(菌肥)、释能丹(菌肥)、有机无机复混肥料都能使甘肃临夏花椒增产，增加幅度分别为19.5%、19.5%和13.0%[43]。

3.2 青花椒与竹叶花椒的有机肥

郑明强[44]、陈梅[45]研究发现对于九叶青花椒，以牛圈肥为底肥基础上施用商品有机肥，最大可以增产40%。

古明亮等调研发现，采用猪粪污还田种植藤椒(竹叶花椒)可以显著提高经济效益，形成“猪-沼-肥-椒”的循环经济模式[46]。

3.3 两面针的有机肥

两面针具有很好的抗炎、镇痛、抗肿瘤等功效[5]，更以“一口好牙两面针”等产品为世人熟知。孙世荣等提出栽培两面的肥料是每树腐熟有机肥1～3 kg、钾肥0.25 kg[47]。钟国义等人发明的两面针栽培方法中使用每667 m2地腐熟农家肥1 000 kg、复合肥25 kg[48]。

4 展望

4.1 大力开展新品种的肥料学研究

花椒属内，目前已经建立了科学施肥方案的主要局限在已经产业化的一些种，如花椒、青花椒、竹叶花椒等；日本花椒、椿叶花椒、两面针等研究只在近几年刚刚起步，需要进一步深入地研究产量、木材或果实品质、抗逆性等各项指标与肥料或水肥耦合之间的关系，以建立能够指导大规模生产实践的施肥方案。

同时，花椒属还有许多具有调味、药用等价值的种还有待开发，建立对于它们的合理施肥方案有助于这些种(品种)的产业化。如具有活血化瘀、续筋接骨等良好药理活性的蚬壳花椒(单面针)(Z. dissitum)[6]的栽培研究刚刚起步；马英姿等[49]指出其原始生境的pH 5.7～7.6、有机质含量9.02%、C/N为16.9～22.89、冬季平均含水量为26.89%，为肥料学的研究奠定了良好的基础。下一步对于单面针等新型种质资源的肥料学研究将有助于人工栽培的大规模实现。

4.2 探讨化肥减量施用的有效方法

经过几十年的大规模种植，化肥施用对于椒园的危害逐渐显露出来。在很多花椒的主产区都不同程度地出现土壤板结硬化、土质酸化等问题，不利于花椒产业的可持续发展。为此，探讨如何能够减量施用化肥的有效方法是十分必要的。

在花椒属经济林的主产区开展测土配方、水肥耦合的研究，对于找到促进植物生长的最小或最佳化肥用量是十分必要的，有助于降低不必要的化肥使用。同时，逐步采用有机肥-无机肥复混、甚至全部采用有机肥等方法，渐次淘汰化肥的使用，有助于土壤修复。

4.3 开发新型专用的有机肥料

有机肥不仅有助于逐步取代无机肥，更由于来源广泛、营养元素丰富等特点广受欢迎。为了逐步实现绿色花椒，甚至有机花椒，逐步采用有机肥部分或全部取代无机肥料是势在必行的。但是目前部分椒园由于种种限制已经不适合采用人粪尿等传统农家肥；而针对其他作物或树种开发的有机肥对于花椒属植物未必是最好的选择。因此，开发针对花椒使用的新型有机肥品种，如菌肥、中药肥等，对于进一步提高产量、增强土壤的可持续耕作能力，有十分重要的意义。