全 文 ：第 14卷第 2期
2000年 6月 水土保持学报Journal of Soil and Wa ter Conse rv a tion Vo l. 14 No. 2Jun. , 2000
贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒土壤特性研究
何腾兵 刘元生 李天智 钱晓刚
(贵州大学农学院农学系 贵阳 550025)
摘 要 测定了贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒根际和非根际土壤的理化性质 ;探讨了适
宜花椒生长的土壤特性 ;提出了发展花椒生产的主要技术措施。
关键词 喀斯特峡谷 ; 花椒 ; 根际土壤 ; 水保经济植物
中图分类号: S573. 9 文献标识码: A 文章编号: 1009-2242( 2000) 02-0055-05
Soil Characteristics of Zanthox ylum Bungeanum with Soil and Water
Conservation Benefits in Karst Valley of Guizhou Province
HE Teng-bing LIU Yuan-sheng LI Tian-zhi Q IAN Xiao-gang
( Agronomy Department , Agricultural College of Guizhou University ,Guiyang City ,Guiz hou 550025)
Abstract By analysis on the phy sical and chemical proper ties of rhizo sphere and
nonrhizosphere soi ls o f Zanthoxylum bungeanum w ith soil and w ater conserva tion economic
benefi ts in Karst valley of Guizhou province, the soi l characteristics sui ting Zanthox ylum
bungeanum g row th w ell was studied, and some ma jo r technical measures of developing
Zanthoxylum bungeanum production has been put fowa rd.
Key words Karst v alleys; Zanthox ylum bungeanum; rhizosphere soil; economic plant
o f soil and w ater conserv ation
花椒 (Zanthox ylum bungeamum )旧名秦椒 ,属芸香科 ,原产我国 ,早在《诗经》中就有“椒
聊之实 ,繁衍盈升”描述 ,花椒不仅是良好的调味品、医药原料 ,而且是我国传统的出口商品 ,花
椒产品在日本、泰国、新加坡、马来西亚等东南亚国家以及阿拉伯等一些信仰伊斯兰教的国家
都有广阔市场。贵州花江峡谷地区花椒 ,俗称顶坛花椒 ,也称之为青椒 ,历来以“香味浓 ,麻味
重 ,产量高”而著称 ,迄今已有数百年的栽培历史 ,目前是该地区的主要水保经济植物之一 ,已
建成数万亩的连片花椒基地。由于对花椒基本生物特性和土壤特性缺乏足够了解 ,采用“低投
入 ,低收入”的经营模式 ,未充分发挥花椒生产的经济和生态效益。 因此 ,对花江峡谷花椒土壤
特性及生产技术进行研究 ,对发展该区花椒生产 ,促进退耕还林 ,改善生态环境有一定指导意义。
1 基本情况
1. 1 试验区基本概况
花江喀斯特峡谷是指北盘江上西起关岭县花江镇法朗河 ,东至贞丰、关岭和镇宁 3县交界
收稿日期: 1999-10-18 * 贵州省“九五”科技攻关和贵州大学基金课题资助项目
作者简介:何腾兵 ,男 , 37岁 ,副教授。 1984年毕业于贵州农学院土壤农化专业。从事土壤学、水土保持学和土壤生态
学等教学和科研工作。发表论文 20余篇 ,独编水保科普读物 1本。获省科技进步三等奖 2项 ,四等奖 1项。
DOI : 10. 13870 /j . cnki . st bcxb. 2000. 02. 013
的三叉河的河谷地带 ,呈西北向东南走向。试验区位于花江峡谷腹地的关岭县板贵乡和贞丰县
兴北镇。区内地表起伏较大 ,相对高差悬殊 ,最高海拔 1 473 m(胡家湾坡顶 ) ,最低海拔 370 m
(三叉河 ) ,地面支裂破碎 ,石化严重 ,属典型的岩溶山区。气候类型主要为中亚热带季风湿润气
候 ,光热资源丰富 ,年均温 18℃左右 ,年总积温达 6 542. 9℃ ,年日照时数 2 500 h以上 ,全年降
雨量 1 205 mm,季节分配极为不均 ,冬春旱及伏旱严重 ,全年无霜期在 337 d以上 ,地处温热
河谷 ,河谷低地终年无霜。 区内土壤类型绝大多数为石灰岩和大理岩发育的石灰土 ,少量为砂
页岩发育的黄壤。
1. 2 花椒基本性状
花椒是一种浅根植物 ,群众俗称“顺坡溜” ,喜光 ,较耐旱 ,不耐涝 ,积水易死亡 ,喜欢在排水
良好 ,土层一般 ,肥沃湿润中性偏碱的土壤上生长 ,是我省喀斯特地区良好的水保经济植物。
花江峡谷地区花椒品种为本地青椒 ,适宜海拔一般不高于 1 000 m,调查结果表明:在石
灰土上生长的青椒枝繁叶茂 ,栽培后一般 3年后就开始结籽 , 6～ 7年进入盛产期 ,平均每株花
椒能摘湿椒 5～ 10 kg /a,而且籽粒大 ,果径多在 0. 6～ 0. 8 cm ,果实近于无柄 ,果穗大 ,每穗有
单果 40～ 70粒 ,多者近百粒 ,出椒率高 ,每 3 kg可晒干椒 1 kg ,其生长状况与产量关系见表 1。
表 1 花江喀斯特峡谷不同树龄花椒生长状况与产量关系
树龄 ( a) 株数 (株 ) 分枝 (个 ) 树高 ( m) 树冠最大直径 ( m) 湿椒产量 ( kg /株 )
1 5 - 0. 6 - -
2 5 3 0. 9 1. 1 -
3 5 9 1. 5 1. 6 2. 5
4～ 7 20 9～ 12 2. 5～ 5. 5 4. 5～ 4. 8 3. 5～ 11
8～ 10 15 8～ 11 6. 0～ 6. 8 4. 5～ 4. 0 10. 5～ 7. 0
2 供试土壤样品的采集与分析方法
2. 1 样地的选择和土壤样品采集
根据研究区内花椒长势的不同特征 ,选择生长良好、分枝多、结实多的一类植株和另一类
长势差、结实差或不结实的植株作为研究对象 ,在具有代表性的花椒树周围平均 0～ 25cm土
层深度内挖取细根 ,取抖动后仍然粘在根上 ,且粘着厚度小于 5mm的土壤作为根际土 ,抖动
时落下的土壤为非根际土 [1 ]。
2. 2 土壤理化性状分析方法 [2, 3 ]
土壤容重、孔隙度采用环刀法 ;土壤毛管持水量采用环刀取土吸水法 ;土壤 pH值采用电
极电位法 (土水比为 1∶ 2. 5) ;土壤有机质采用重铬酸钾- 外加热法 ;全氮采用半微量开氏法 ,
碱解氮采用碱解扩散法 ;全磷采用酸溶-钼锑抗比色法 ,有效磷采用碳酸氢钠浸提 -钼锑抗比
色法 ;速效钾和缓效钾分别采用醋酸铵和硝酸浸提 ,火焰光度计法。
3 结果与分析
3. 1 花江喀斯特峡谷栽培花椒的土壤类型
通过调查取样 ,峡谷区内栽培花椒的土壤类型及其剖面特征如下:
剖面 1: 板贵乡三家寨村 ,海拔 750 m,母质为石灰岩风化物 ,土壤类型为石灰土 (大土泥
土 )。A层 0～ 15 cm , pH7. 78,暗灰黄色 ,中粘土 ,块状及核粒状结构 ; B层 15～ 35 cm , pH7. 85,
灰黄色 ,中粘土 ,块状结构 ; C层 35～ 50 cm, pH8. 10,黄色 ,轻粘土 ,块状结构。
56 水土保持学报 第 14卷
剖面 2:兴北镇桥边 ,海拔 500 m,母质为石灰岩风化物 ,土壤类型为石灰土 (岩旮旯土 )。 A
层 0～ 24 cm , pH7. 60,暗灰黄色 ,重粘土 ,块状及核粒状结构 ; C层 24～ 49 cm , pH7. 35,黄色 ,
重粘土 ,块状结构。
剖面 3: 板贵乡木工村 ,海拔 800 m,砂页岩风化物 ,黄壤 (硅铝质黄壤 )。 A层 0～ 17 cm ,
pH4. 73,灰棕色 ,轻粘土 ,小块状结构 ; B1层 17～ 24 cm, pH5. 25,黄色 ,轻粘土 ,块状结构 ; B2
层 24～ 55 cm , pH5. 20,黄色 ,轻粘土 ,块状结构 ; C层 55～ 80 cm, pH5. 29,黄色 ,轻粘土 ,碎块
状结构 ,夹半风化砂页岩碎块。
上述土壤剖面特征显示 ,石灰土土层浅薄 , p H值较高 ,质地粘重 ,土被不连片 ;而黄壤土
层则比较深厚 ,土壤呈强酸性反应 ,质地轻粘 ,土被比较连片。
3. 2 花椒根际土壤物理性质
由表 2可见 ,花椒根际土壤容重变化在 0. 92～ 1. 31 g /cm3之间 ,总孔度均在 50%以上 ,毛
管孔度在 34%以上 ,非毛管孔度 (通气孔度 )在 10%～ 21%之间 ,毛管持水量最低为 26. 22% ,
最高达 48. 36% 。同时还可看出 ,不同土壤上相同长势的花椒根际土壤物理性质具有一定的差
异 ,这可能与土壤的母岩 (质 )特性有关 ;而相同土壤上不同长势的花椒根际土壤物理性质则相
差不大。对照适于植物生长发育的土壤某些物理性质标准:即土壤容重为 0. 9～ 1. 3 g /cm3 ,总
孔度为 50%～ 65% ,通气孔度在 8%～ 10%之间 ,如能达到 5% ～ 20%则更好 [4 ]。表 2所列的花
椒根际土壤各项物理性质指标均在此标准范围内。这说明供试花椒根际土壤的松紧状况适度、
结构良好、通气透气及保水供水能力较强 ,有利于花椒根系的正常生长。 由此推断供试花椒长
势上的差异不是根际土壤物理性质引起 ,可能是由其它更直接的影响因素所致。
表 2 花江峡谷花椒根际土壤物理性质
母岩 土壤类型 样数
( n)
长势 容重
( g /cm3 )
总孔度
(% )
毛管孔度
(% )
非毛管孔度
(% )
毛管持水量
(% )
石灰岩 石灰土 6 差 0. 92 65. 28 46. 99 18. 29 43. 23
石灰岩 石灰土 6 良 1. 03 61. 13 49. 81 11. 32 48. 36
大理岩 石灰土 3 差 1. 09 58. 86 47. 71 11. 15 43. 77
大理岩 石灰土 3 良 1. 12 57. 74 47. 16 10. 58 42. 78
砂页岩 黄 壤 1 差 1. 18 55. 47 34. 96 20. 51 29. 63
砂页岩 黄 壤 1 良 1. 31 50. 57 34. 35 16. 22 26. 22
3. 3 花椒根际与非根际土壤化学性质
3. 3. 1 pH值 石灰土上生长的花椒无论长势如何 ,其根际土壤的 pH值均低于非根际土壤 ,
而在黄壤中刚好相反 ,其差异均未达到显著水平 (表 3)。在石灰性土壤的植物根附近 ,由于受
植物根和微生物活动所产生的 CO2以及根系分泌质子、有机酸等影响较为强烈 ,从而导致 pH
值下降 [4 ]。用完整根或离体根所作的实验表明 ,植物吸收阳离子受 pH值影响 ,一般在 pH5～ 7
范围内阳离子吸收最多 [5 ]。 而花椒是一种典型的喜钙植物 ,吸收钙镁等矿质元素多 ,其根系分
泌物中必然含有较多的盐基物质 ,这可能是导致黄壤上花椒根际土壤 pH值大于非根际土壤
的原因之一。
3. 3. 2 有机质、全氮和全磷 根际土壤有机质及全氮含量均高于非根际土壤 ,其中石灰岩发
育的石灰性土壤上 ,根际土壤有机质和全氮含量与非根际土壤之间均达到极显著或显著性差
异 (表 3)。说明施肥和花椒生长过程中根系的分泌物或溢泌物、根组织的脱落物等根产物和微
生物活动加剧 ,同时细胞死亡残体分解等是引起花椒根际土壤有机质及全氮含量高于非根际
57第 2期 何腾兵等:贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒土壤特性研究
土壤的重要原因。 3种母岩发育的土壤上不同长势的花椒根际土壤与非根际土壤的全磷含量
没有多大差异 ,没有规律性 ,这与其它树种的研究结果相似 [1 ]。
3. 3. 3 碱解氮和有效磷 表 3数据显示 ,碱解氮和有效磷含量均是根际土壤大于非根际土
壤 ,表明这 2种营养元素在根际土壤中产生了明显的富集现象。不同母质发育的土壤上根际土
壤中碱解氮和有效磷的积累情况具有一定的差异 ,石灰岩发育的石灰土上 ,碱解氮和有效磷含
量在根际与非根际土壤之间的差异达显著水平 ;大理岩发育的石灰土和砂页岩发育的黄壤上 ,
根际与非根际土壤的碱解氮含量差异较大 ,可能与根际土壤中有机质及全氮含量显著高于非
根际土壤有关 ,而有效磷含量差异较小 ,则可能与土壤中有效磷含量很低以及花椒对磷的吸收
和归还较少有关。
3. 3. 4 速效钾和缓效钾 3种母岩发育的土壤上 ,生长发育良好的花椒根际土壤速效钾和缓
效钾含量都高于非根际土壤 ,其中石灰岩发育的石灰土上根际与非根际土壤之间的差异达显
著水平 ,而生长发育差的花椒根际土壤两种形态钾含量均低于非根际土壤 ,即钾在根际产生一
定程度的亏缺 ,形成钾素养分的耗竭区带 ,这可能是导致花椒生长发育不良的原因之一。因此 ,
在花椒生产中适当补充钾肥将是保证花椒正常生长发育获得优质高产的有效技术措施之一。
表 3 花椒林地根际与非根际土壤化学性质
土壤 母岩 花椒长势
采样
株数
pH
R S
有机质 ( g /kg )
R S
全 N( g /kg )
R S
全 P( g /kg )
R S
石灰土 石灰岩 良好 6 7. 92 8. 13 48. 72 34. 98 3. 74 2. 49 0. 63 0. 47
石灰土 石灰岩 较差 6 7. 77 8. 18 68. 95 57. 40 4. 69 3. 89 0. 89 1. 30
石灰土 大理岩 良好 3 7. 61 7. 85 47. 63 38. 23 3. 66 2. 65 0. 64 0. 77
石灰土 大理岩 较差 3 7. 85 7. 98 58. 80 56. 83 4. 10 4. 01 0. 97 1. 13
黄 壤 砂页岩 良好 1 6. 00 5. 40 20. 2 11. 4 1. 06 0. 67 0. 32 0. 30
黄 壤 砂页岩 较差 1 5. 80 5. 40 20. 3 11. 4 0. 77 0. 67 0. 33 0. 30
土壤 母岩 花椒长势
采样
株数
碱解 N( mg /kg )
R S
有效 P( mg /kg )
R S
缓效 K( mg /kg )
R S
速效 K( mg /kg)
R S
石灰土 石灰岩 良好 6 219 163 21. 5 9. 1 347 313 190 122
石灰土 石灰岩 较差 6 287 252 11. 7 8. 0 247 264 145 146
石灰土 大理岩 良好 3 224 183 2. 6 1. 7 148 144 90 72
石灰土 大理岩 较差 3 266 258 3. 0 2. 7 145 158 72 78
黄 壤 砂页岩 良好 1 132 108 0. 6 0. 3 180 165 120 80
黄 壤 砂页岩 较差 1 128 108 2. 5 0. 3 120 165 80 80
注: S——非根际土壤 ; R——根际土壤。
3. 4 花椒生产的主要技术措施
花椒栽培在适合的气候条件下和恰当的土壤上 ,需进行合理的后期管理 ,才能获得稳产和
高产 ,保证花椒持续高产的关键措施包括合理施肥、整形修剪和防治病虫害等。
3. 4. 1 合理施肥 调查表明 ,花江峡谷地区的绝大部分土壤都适宜花椒生长发育 ,而且结合
当地实际情况 ,发展花椒生产是保持水土和发展经济的有效途径。 但长期以来 ,当地对花椒一
般不施肥或者仅施用少量农家肥 ,而花椒年生长发育周期中 ,要经历根系生长、抽稍、开花、结
果、花芽分化等生命活动 ,这需要消耗大量的营养来完成 ,只有及时施肥才能稳产和高产。 因
此 ,合理施肥是花椒稳产高产的重要措施之一。从施肥试验结果可见 ,单施农家肥 ,农家肥配施
尿素和磷肥比不施肥增产 6. 8%～ 68. 4% (表 4)。若能配施一定量钾肥 ,增产效果可能更佳。
58 水土保持学报 第 14卷
表 4 不同肥种、用量及施肥时间对花椒产量的影响
处 理 树龄
( a )
湿椒产量
( kg /株 )
增产幅度
(% )
只松土不施肥。 6 9. 5 —
3月下旬株施农家肥 15 kg。 6 10. 15 6. 8
3月下旬、 5月上旬各株施农家肥 15 kg。 6 11. 00 15. 8
3月下旬、 5月上旬各株施农家肥 15 kg ,尿素 200 g。 6 10. 50 10. 5
3月下旬株施农家肥 15 kg ,尿素 100 g , 5月中旬株施尿素 100 g。 6 12. 00 26. 3
3月下旬株施农家肥 15 kg ,尿素 200 g ,磷肥 0. 5 kg , 5月中旬株施
农家肥 15 kg ,尿素 100g ,磷肥 0. 5 kg。 6 16. 00 68. 4
注: ( 1)试验地点兴北镇云洞湾马路边 ; ( 2)每处理设 5个重复 ,产量及增产幅度为平均值。
3. 4. 2 整形修剪 整形修剪是为了调节树体与外界环境、树自身营养和生殖生长的关系 ,使
花椒干枝布局合理形成丰产树形 ,通风透光良好 ,减少病虫害和营养消耗 ,提高光合效率 ,达到
早挂果 ,高产、稳产、优质的目的。实践证明 ,整形修剪是花椒管理获得丰产的重要措施之一。通
过整形修剪一般可提高花椒产量 30%以上 [ 6 ]。
3. 4. 3 病虫害防治 在花椒生长过程中 ,常见的病害有: 花椒锈病、落叶病、枯梢病、炭疽病、
干腐病、流胶等。常见的虫害有:蚜虫、花椒天牛、黄凤蝶、黑金龟子和金花虫等。病虫害防治首
先应该遵循“预防为主 ,综合防治”的植保方针 ,如果出现了病虫害则采取药物和其它防治措施
进行综合防治。
4 小 结
( 1)贵州喀斯特峡谷花椒品种为本地优良适生品种 ,称为青椒 ,主要适宜栽培在海拔 1 000
m以下的喀斯特温热河谷生态区的石灰性土壤上 ,是该区重要的水保经济植物。
( 2)花椒根际土壤容重、孔隙度、毛管持水量等物理性质良好 ,有利于花椒根系正常生长。
( 3)在石灰土上 ,花椒根际土壤的 pH值低于非根际土壤 ,而黄壤上则表现出相反的趋势。
有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量 ,在花椒根际土壤中出现一定程度的富积 ;在生长发育良好
的花椒土壤中 ,根际土壤的缓效钾和速效钾含量明显高于非根际土壤 ,而在生长发育差的花椒
土壤中 ,根际土壤这两种形态钾含量均低于非根际土壤 ,即钾在根际土壤产生了一定的亏缺 ,
这可能是导致花椒生长发育不良的原因之一。全磷在根际土壤与非根际土壤之间差异不明显。
( 4)注意合理施肥 ,尤其是适当配施钾肥 ,整形修剪 ,形成丰产树形 ,及时进行病虫害综合
防治是保证花椒持续高产的主要措施。
参考文献
1 刘建军等 .秦岭火地塘林区主要树种根际微生态系统土壤性状的研究 .土壤侵蚀与水土保持学报 , 1998, 4
( 3): 52～ 56
2 中国科学院南京土壤研究所土壤物理研究室编 .土壤物理性质测定法 .北京: 科学出版社 , 1978
3 中国土壤学会农业化学专业委员会编 .土壤农业化学常规分析方法 .北京: 科学出版社 , 1983
4 朱祖祥主编 .土壤学 (上册 ) .北京:农业出版社 , 1983
5 北京农业大学主编 .农业化学 (总论 ) .北京:农业出版社 , 1980
6 蒲淑芬等编 .花椒丰产栽培技术 .西安:陕西科学技术出版社 , 1994
59第 2期 何腾兵等:贵州喀斯特峡谷水保经济植物花椒土壤特性研究