全 文 ：热带作物学报 2015， 36（7）： 1191-1196
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2014-11-15 修回日期 2015-01-14
基金项目 海南省自然科学基金（No. 313088）； 海南省重点科技计划项目（No. ZDXM20130048）。
作者简介 王 灿 （1983 年—）， 男 ， 博士 ； 研究方向 ： 热带作物养分管理及栽培 。 *通讯作者 （Corresponding author）： 邬华松 （WU
Huasong）， E-mail： 13807622912@163.com。
胡椒园间作槟榔对胡椒产量及养分利用的影响
王 灿1，2，3， 杨建峰1，2，3， 祖 超1，2，3，
李志刚1，2，3， 鱼 欢1，2，3， 邬华松1，2，3*
1 中国热带农业科学院香料饮料研究所， 海南万宁 571533
2 农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室， 海南万宁 571533
3 海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室， 海南万宁 571533
摘 要 胡椒园间作槟榔是海南胡椒间作体系中应用较广的一种模式， 为探明其间作优势来源， 以海南胡椒优
势种植区 4 个试验点的胡椒单作与胡椒/槟榔模式为研究对象， 调查了 2009~2011 年各点胡椒产量与养分投入状
况， 测定 2011 年土壤养分与胡椒植株叶片养分含量， 从而对比了间作模式与胡椒单作模式下胡椒产量、 土壤养
分状况、 肥料产量贡献率和胡椒叶片养分含量的差异。 结果表明： 在各试验点不同产量水平下， 同一地点间作
模式的胡椒产量均极显著高于单作。 间作模式土壤氮、 磷、 钾全量含量略低于单作， 但未达到显著水平； 间作
模式土壤速效磷和速效钾含量高于单作， 且速效磷差异达到显著水平。 在养分投入相同的条件下， 间作模式氮、
磷、 钾肥料偏生产力均极显著高于单作。 间作模式下胡椒叶片磷、 钾养分含量周年大于单作。 上述结果表明胡
椒/槟榔间作提高了土壤中速效养分的含量， 促进了胡椒对磷、 钾等养分的吸收， 从而提高了其肥料利用效率，
并最终提高胡椒产量。 胡椒/槟榔的间作优势可能与二者地下部互作有关。
关键词 胡椒； 槟榔； 间作； 地下互作； 间作优势
中图分类号 S344.2 文献标识码 A
Effect of Black Pepper-Arecanut Intercropping on
Black Pepper Yield and Nutrients Utilization
WANG Can1，2，3， YANG Jianfeng1，2，3， ZU Chao1，2，3，
LI Zhigang1，2，3， YU Huan1，2，3， WU Huasong1，2，3*
1 Institute of Spice and Beverage， Chinese Academy of Tropical Agriculture Science， Wanning， Hainan 571533， China
2 Key Laboratory of Genetic Resources Utilization of Spice and Beverage Crops， Ministry of Agricuhure， Wanning， Hainan 571533， China
3 Hainan Provincial Key Laboratory of Genetic Improvement and Quality Regulation for Tropical spice and
Beverage Crops， Wanning， Hainan 571533， China
Abstract Arecanut intercropped in black pepper plantation is one of the most widely used intercropping systems
of black pepper in Hainan and noted for its great intercropping advantages. To investigate the principle of the
intercropping advantages， an investigation of intercropping on black pepper yield， nutrient status of soil and black
pepper leaf， partial factor productivity from applied fertilizer was conducted in the sole black pepper cropping and
black pepper-arecanut intercropping system in 4 sites in Hainan from 2009 to 2011. Nutrient status of soil and
black pepper leaf were determined in 2011. The results showed that there were significant differences among the
sites and the cultivation systems. In the circumstance of different black pepper yield among the sites， the yield of
intercropping system was significantly higher than that of sole system. Contents of available P and K in
intercropping soil were higher than that in sole cropping soil and the content of available P reached significant
level. Partial factor productivity from applied N， P， K fertilizer in intercropping systems were significantly larger
than these in sole cropping system. P and K Contents in black pepper leaves of intercropping system were higher
than that of sole cropping system. These results indicated that intercropping could enhance the bioavailability of
soil nutrient and the nutrient absorption of black pepper， and then increased black pepper yield. We inferred it
could rise from the benefit of root interaction in intercropping system and then have contribution to the
intercropping advantages.
Key words Black pepper； Arecanut； Intercropping； Underground interaction； Intercropping advantages
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.07.001
第 36 卷热 带 作 物 学 报
编号 地址 施肥量（kg/株）
纯量折算（kg/株）
施肥时间
N P2O5 K2O
1 万宁龙滚 复合肥 1 kg、 尿素 0.1 kg、 过磷酸钙 0.05 kg、 氯化钾 0.15 kg、 牛粪 2.5 kg 0.21 0.38 0.30 7月底*
2 琼海东红 复合肥 1.2 kg、 牛粪 14 kg 0.23 0.49 0.27 7月底*
3 琼海大路 复合肥 0.3 kg、 淋 6 次猪尿（每次 5 kg） 0.14 0.14 0.19 7月底#
4 文昌迈号 复合肥 0.3 kg、 尿素 0.4 kg、 过磷酸钙 0.4 kg、 氯化钾 0.3 kg、 芝麻饼肥 4 kg 0.47 0.37 0.32 7月底70％， 9月底30％
说明： *作为基肥， 一次性施入； # 第一次将复合肥溶于猪尿施入， 其他猪尿每半个月淋一次。
Note： *Fertilizers were used at one time ； # The first application of pig urine was used with compound fertilizer， the others were used half a month.
表 1 不同调查地点养分施用量
Table 1 Fertilizer application rates of survey sites
胡椒是世界古老而著名的香辛料， 目前被广泛
种植于世界热区 [1]。 中国胡椒种植面积和产量分别
为世界第 6位和第 5 位， 但国内胡椒价格受国际市
场冲击较大 [2]。 为了降低种植风险， 提高单位土地
面积产量， 将胡椒与其他经济作物开展复合栽培已
成为发展趋势， 其中胡椒/槟榔间作模式发展最为
迅速， 据统计， 2008 年之前该模式仍只是零星分
布， 而目前已发展至 2 600 多公顷， 约占海南省胡
椒复合种植总面积的 50％[3]。
胡椒和槟榔均为多年生作物， 二者间作时需长
期共存， 探明胡椒/槟榔是否存在间作优势以及优
势的形成机理对该模式的持续发展和应用推广具有
重要指导意义。 前期研究表明， 在合理间作密度下
（840 株/hm2）， 胡椒园间作槟榔具有明显的间作优
势。 胡椒/槟榔间作体系较胡椒单作体系的土地利
用率提高约 80％， 胡椒产量提高约 40％， 每公顷
可增收 45 000 元以上[4]。 这可能是由于适宜间作密
度下， 槟榔可提供适度遮荫， 从而提高胡椒叶片光
合速率， 促进光合产物的生产 [5]。 但大量研究已证
明， 间作优势不仅来源于地上部相互作用 [6-7]， 还
与地下部相互作用有较大关系 [8-11]。 而目前尚无研
究证实胡椒和槟榔地下部互作存在促进作用。 因
此， 本研究以胡椒养分利用为切入点， 通过连续 3
年 4 个试验点的大田试验， 对比了胡椒/槟榔间作
体系与胡椒单作体系在胡椒产量、 土壤养分状况、
肥料偏生产力和胡椒叶片养分含量上的差异， 以明
确胡椒/槟榔间作对胡椒产量及其养分利用是否存
在促进作用， 从而揭示胡椒/槟榔间作优势形成的
可能途径， 为进一步深入研究该模式间作优势的形
成机理提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究地点概况
试验于 2009 年 7 月～2012 年 7 月在海南东部
胡椒优势种植区进行， 该地区年均温 24 ℃， 年降
雨量约 1 900 mm， 土壤类型均为砖红壤。 选取海
南万宁龙滚农场（19.05 N， 110.51 E）、 海南琼海东
红农场 （19.40 N， 110.44 E） 、 海南琼海大路镇
（19.38 N， 110.48 E）、 海南文昌迈号镇（19.53 N，
110.73 E）4个试验点进行跟踪调查。 每个试验点分
别选取临近的胡椒/槟榔和单作胡椒地块各 1 块，
土壤种类与种植时间基本一致， 每个园块面积约
0.6 hm2， 种植年限 8~15 a。 同一试验点单作和间作
胡椒种植密度相同， 约 1 667~2 000 株/hm2； 槟榔
在胡椒园中以“品” 字形间种， 种植密度与杨建峰
等[4]提出的适宜间作密度（840株/hm2）基本一致， 约
为 812~1 000 株/hm2。 除施肥外， 各试验点胡椒品
种均为热引 1号， 其他农田管理措施基本一致。
1.2 方法
1.2.1 调查项目与方法 （1）产量调查。 由于海
南胡椒放秋花， 每年 8~10 月开花， 次年 5~7 月果
实成熟。 本研究共测定了 2009 年 7 月~2012 年 7
月连续 3 a 的胡椒产量数据， 分别作为 2009、 2010
和 2011 年的产量数据。 测产量时， 由于病害发生，
胡椒园易出现缺株情况， 因此胡椒产量以单株胡椒
产量为准。 在收获季节， 采用对角线法取样， 取样
时选取长势均一且无病虫害或其他损伤的正常植株
10株， 测定白胡椒产量。
（2）施肥量调查。 胡椒园间作槟榔时， 农户以
主作物胡椒为考虑对象， 施肥时仅以胡椒施肥量作
为考虑， 因此本研究中同一试验点的单作和间作体
系中肥料投入情况基本相同。 各试验点农户均按当
地传统施肥量进行， 具体施肥量见表 1。 其中复合
肥 N-P2O5-K2O 配比为 15-15-15； 鲜牛粪养分含量
（N、 P2O5、 K2O）分别为 0.36％、 0.56％和 0.34％；
猪尿养分含量 （N、 P2O5、 K2O）分别为 0.30％ 、
0.12％和 0.45％ ； 芝麻饼肥养分含量 （N、 P2O5、
K2O）分别为 6.02％、 3.04％和 1.28％。 肥料施用时
在冠幅外 5~10 cm 处挖环形沟埋施。
1.2.2 测定项目与方法 （1）土壤理化指标测定。
1192- -
第 7 期
双因素
地点 地点
产量（kg/株）
地点
产量（kg/株）
单作 间作 单作 间作 单作 间作
龙滚 1.26 1.60 龙滚 1.22 1.45 龙滚 1.21 1.41
东红 0.72 1.11 东红 0.86 1.27 东红 0.65 1.28
大路 0.48 0.60 大路 0.47 0.85 大路 0.34 0.80
迈号 1.30 1.65 迈号 1.38 1.94 迈号 1.21 1.85
地点 ** ** **
模式 ** ** **
地点×模式 ** ** **
2011年
产量（kg/株）
2009 年 2010 年
表 2 不同试验点和种植模式产量双因素方差分析（2009~2011年）
Table 2 Double factor variance analysis of black pepper yield among different sites and different cultivation systems（2009-2011）
说明： *表示显著性水平（p<0.05）； **表示极显著水平（p<0.01）。 下同。
Note： *Represented significant level （p<0.05）； **Represented extremely significant level （p<0.01）. The same as below.
于 2011 年 11 月进行土壤样品采集， 采用“S”形路
线分别在各个园区 2 条对角线上选点 15 个， 采样
时避开肥穴， 选取根系较多的土层收集土壤， 将每
5 个点收集到的土样采用四分法去除多余土壤， 保
留 1 kg 土壤带回实验室。 土壤样品经风干后按测
试项目要求进行研磨、 过筛备用。
土壤 pH 值用电位法（水土比为 2.5 ∶ 1）； 土壤
有机质用 KCr2O7容量法-外加热法； 全氮用凯氏定
氮法； 全磷用 NaOH 熔融-钼锑抗比色法； 全钾用
NaOH 熔融-火焰光度计法； 碱解氮用碱解扩散法；
有效磷用 0.03 mol/L NH4F-0.025 mol/L HCl 浸提-钼
锑抗比色法； 有效钾用中性 NH4OAc 浸提-火焰光
度法。
（2）叶片养分指标测定。 分别于 2011 年 7、 8、
9、 10 月， 2012 年 2 月、 3 月、 4 月采集胡椒叶片
样品， 以获知周年叶片养分含量变化情况。 每次选
定长势一致的植株 10~12 株， 采集结果枝倒 3 叶
（稳定叶）30~50 片； 带回实验室后， 经105 ℃杀青
0.5 h， 以65 ℃烘干（6 h）至恒重后， 粉碎备用。 样
品经消煮后， 全氮用凯氏定氮法； 全磷用钼锑抗比
色法； 全钾用火焰光度计法。
1.2.3 肥料偏生产力计算方法 肥料偏生产力
（ partial factor productivity from applied fertilizer，
PFP）是指施用特定肥料下的作物产量与施肥量的
比值， 反映投入单位肥料所能生产的作物产量 [12]。
计算公式如下。
PFP=Y/F
其中， PFP是肥料偏生产力， 单位为 kg/kg； Y
是指施用某特定肥料的作物产量， 本研究中单位
为kg/株； F是指特定肥料纯养分（N、 P2O5、 K2O）的
投入量， 本研究中单位为 kg/株。
1.3 数据统计与分析
利用 Excel 软件进行前期数据整理 ， 利用
SPSS 13.0 统计软件对数据进行单因素和双因素方
差分析。
2 结果与分析
2.1 不同种植模式对胡椒产量的影响
表 2为 2009~2011 年不同地点和不同种植模式
的胡椒产量差异情况。 由表 2可知， 不同地点、 不
同种植模式以及二者交互作用之间胡椒产量均存在
极显著差异。 在不同地点之间， 由于各点养分投
入、 土壤基础肥力、 胡椒树体状况等存在差异， 因
而各试验点产量水平不同； 但在各点不同产量水平
下， 同一地点、 不同种植模式之间均表现为间作模
式胡椒产量高于单作。 其中单作胡椒产量水平较低
的琼海东红、 大路， 间作对胡椒产量的增产效果最
为明显， 增幅在 25.0％~135.5％； 单作产量水平较高
的万宁龙滚和文昌迈号， 间作产量增幅在 18.9％~
52.9％。 上述结果表明， 在同一地点种植管理条件
基本一致的情况下， 胡椒园间作槟榔有效提高了胡
椒产量。
2.2 不同种植模式对土壤肥力的影响
土壤肥力反映了长期田间管理对土壤养分状况
的影响。 对比不同地点的土壤肥力指标发现 （表
3）， 各试验点土壤 pH 均小于 5， 酸化程度较高；
土壤有机质、 全氮、 全磷、 全钾、 土壤速效氮磷钾
含量在各地区间差异显著， 其中施肥量较低的大路
相关指标均较低， 而施氮肥最多的迈号试验点土壤
全氮和碱解氮含量最高， 施磷量最多的东红试验点
全磷和速效磷含量也最高。 因此， 胡椒园土壤相关
养分含量随施肥量的增加而呈上升趋势。
王 灿等： 胡椒园间作槟榔对胡椒产量及养分利用的影响 1193- -
第 36 卷热 带 作 物 学 报
地点 模式 pH
有机质
/（g/kg）
土壤全氮
/（g/kg）
土壤全磷
/（g/kg）
土壤全钾
/（g/kg）
碱解氮
/（mg/kg）
速效磷
/（mg/kg）
速效钾
/（mg/kg）
龙滚
单作 4.53 17.5 c 4.63 b 0.27 b 2.09 b 110.5 b 34.73 cd 54.18 ab
东红
单作 4.43 22.3 a 4.69 b 0.31 a 1.94 c 111.2 b 36.77 bc 45.22 c
大路
单作 4.51 14.4 d 4.20 c 0.19 c 1.53 d 80.1 c 28.36 e 32.69 d
迈号
单作 4.45 18.9 b 5.23 a 0.25 b 2.33 a 116.1 a 32.85 d 52.85 b
间作 4.41 19.1 b 5.20 a 0.24 b 2.32 a 115.5 a 39.61 ab 56.28 ab
间作 4.54 17.3 c 4.64 b 0.25 b 2.06 b 109.9 b 41.85 a 58.38 a
间作 4.41 22.1 a 4.68 b 0.29 a 1.93 c 112.3 ab 43.25 a 45.58 c
间作 4.49 14.2 d 4.17 c 0.18 c 1.49 d 78.6 c 36.17 bcd 35.51 d
表 3 不同地区不同种植模式下土壤肥力指标
Table 3 Soil fertility indexes of different sites and cultivation systems
说明： 不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著（n=3）。 下同。
Note： Different letters mean significantly different at 0.05 level（n=3）. The same as below.
单作 间作
种植模式
图 1 不同种植模式肥料偏生产力比较
Fig. 1 Comparison of PFP between intercropping and sole cropping
氮
肥
偏
生
产
力
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
**
磷
肥
偏
生
产
力
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
单作 间作
种植模式
**
钾
肥
偏
生
产
力
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
单作 间作
种植模式
**
同一地点、 相同施肥水平下， 单作和间作胡椒
园土壤有机质无显著性差异； 间作模式土壤氮磷钾
全量含量均略低于单作， 但未达到显著水平， 这可
能是由于间作模式需同时满足胡椒、 槟榔 2种作物
的养分需求， 从而造成土壤养分库的消耗略高于单
作； 间作模式土壤速效磷和速效钾含量均高于单
作， 且速效磷差异达到显著性水平， 由于各点 4种
不同肥料投入状况下该趋势均表现一致， 因此推
断， 间作提高了土壤中磷素的有效性， 从而增加了
土壤中速效磷的浓度。
2.3 不同种植模式对肥料偏生产力的影响
为明确不同种植模式下肥料对胡椒产量的贡献
率， 采用肥料偏生产力进行分析（图 1）。 由图 1 可
知， 单作模式下氮肥偏生产力、 磷肥偏生产力和钾
肥偏生产力平均值分别为 3.74、 2.79、 3.05 kg/kg，
而间作模式下氮肥偏生产力、 磷肥偏生产力和钾肥
偏生产力平均值分别为 5.49、 4.18、 4.60 kg/kg， 分
别较单作提高了 46.8％、 49.8％和 50.6％。 结果表
明， 间作条件下单位养分投入对应的胡椒产量极显
著高于单作， 间作模式提高了肥料利用效率。
2.4 不同种植模式胡椒叶片养分含量周年变化
图 2为 2011~2012 年不同种植模式胡椒叶片养
分的周年变化。 结果表明， 胡椒叶片氮素含量除肥
料施入后 1 个月（8月）间作模式略高于单作外， 其
他时间差异不明显； 磷素含量除施肥前的 7 月外，
均为间作高于单作， 且在 9月二者差异达到极显著
水平； 而钾素含量周年均为间作高于单作， 且在
2011 年 7、 8、 9 月和 2012 年 2、 3、 4 月二者差异
均达到极显著水平。 由此可见， 间作模式促进了胡
椒对磷钾养分的吸收。
3 讨论与结论
间作体系中， 作物间相互作用表现为竞争和促
进作用[8-10]。 合理间作可以有效缓解作物间的竞争，
充分发挥其促进作用， 从而形成间作优势。 在本研
究中（表 2）， 相对胡椒单作体系， 胡椒/槟榔间作体
1194- -
第 7 期
系显著地提高了胡椒产量（增幅为 18.9％~135％），
说明在当前间作密度下（812~1 000株/公顷）， 胡椒
园间作槟榔后有利于胡椒生长， 从而表现出较好的
间作优势， 这与杨建峰等 [4]提出的胡椒园适宜槟榔
间作密度（840株/公顷）基本一致。
间作体系存在 2种或 2种以上作物， 若要保证
作物正常生长， 较单一作物种植需消耗更多养分。
但本研究中， 与单作土壤相比， 胡椒产量提高的同
时， 间作土壤全量养分指标并未显著下降， 其原因
可能是胡椒施肥后正值海南雨季， 大量养分来不及
被胡椒吸收利用即因径流、 淋洗等因素损失， 而槟
榔刚好利用这部分损失的养分供其自身生长， 缓解
二者养分竞争的同时， 也降低养分消耗， 提高肥料
利用效率。 这与生态学上提出的复合生态系统养分
获取 “安全网” 的假说一致 [12-13]， 即间作体系中不
同作物根系在土壤空间上中的垂直分布， 可以使得
深根系作物吸收未被浅根系作物吸收而从表土层中
淋溶下来的养分。 因此， 本研究结果为下一步开展
胡椒/槟榔间作根系分布、 体系养分去向等的相关
研究提供了思路。
本研究中， 间作土壤速效磷含量显著高于单
作， 一般认为， 这与间作条件下枯枝落叶等凋落物
的增加有关 [14-15]。 因为凋落物分解时可促进有机质
的形成， 增加土壤微生物可利用碳源， 从而增强土
壤微生物与土壤酶活性， 加快土壤氮素和磷素的矿
化速率 [14-15]。 但由于胡椒易受水害， 通常要求将枯
枝落叶等清除干净以保证排水通畅； 而且间作作物
槟榔属于棕榈科植物， 叶片蜡质化程度高， 难以被
土壤中微生物分解利用， 对土壤有机质的提升效果
不明显。 这也在本研究结果中得到验证， 即单作
和间作土壤有机质含量没有显著性差异。 有研究
表明， 间作体系中作物地下部互作不仅会增加作
物细根数目和根系活性， 直接提高作物根系活化
和吸收养分的能力 [16-18]， 而且养分利用能力不同的
作物之间可以互补， 促进养分利用能力较差的作物
对养分的吸收利用 [9，19-20]。 因此， 本研究推断， 胡
椒/槟榔体系中土壤磷钾速效养分的提高主要与二
者根系互作有关， 但具体作用途径尚不清楚， 这也
是下一步研究的重点。
在合理间作条件下， 地上部和地下部互作可以
形成良好的互馈效应[21]。 地上部光合优势促进光合
产物的生产， 增加作物对养分的需求； 地下部相互
促进则保证养分供应充足， 有利于地上部光合产物
的生成， 这种良性互馈作用最终使得间作优势充分
发挥， 实现资源的高效利用。 本团队的前期研究已
证实胡椒/槟榔体系地上部表现为促进作用 [5，22]， 在
图 2 不同种植模式下胡椒叶片氮磷钾含量周年变化（2011～2012）
Fig. 2 NPK content in pepper leaves of different cultivation systems from 2011 to 2012
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
间作 单作
7 8 9 10 11 2 3 4
月份
速
效
氮
/（
g/
kg
）
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
间作 单作
**
7 8 9 10 11 2 3 4
月份
速
效
磷
/（
g/
kg
）
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
间作 单作
** ** ** **
** **
7 8 9 10 11 2 3 4
月份
速
效
钾
/（
g/
kg
）
王 灿等： 胡椒园间作槟榔对胡椒产量及养分利用的影响 1195- -
第 36 卷热 带 作 物 学 报
此基础上， 进一步证明地下部促进作用的存在， 并
确定其具体作用途径， 则可以制定合理有效的田间
管理措施， 为充分发挥胡椒/槟榔间作优势提供理
论依据。
综上所述， 相对胡椒单作， 胡椒/槟榔提高了
土壤中磷钾速效养分的含量， 促进了胡椒对磷、 钾
的吸收， 从而提高了胡椒产量和养分利用效率。 胡
椒/槟榔间作模式作物搭配合理、 间作优势突出，
适宜在中国海南胡椒优势种植区进行推广。
参考文献
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责任编辑： 林海妹
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