连作会导致胡椒园土壤和植株中微量元素含量明显降低

近年来，随着种植年限的增加，各地胡椒园均出现不同程度的连作障碍现象，主要表现在：土壤质量下降，植株长势减弱，发病率增加，产量下降，退化死亡，补种的幼苗生长受限，甚至过早死亡。 

长期以来，胡椒生产中不施用或盲目施用中微量元素肥料的现象普遍存在，导致胡椒园土壤中微量元素缺乏或者流失问题严重。李志刚等研究了土壤的中微量元素含量变化在胡椒连作障碍形成中的作用，并为指导胡椒生产的中微量元素肥料的施用提供理论依据。

由表1可见，胡椒园土壤有机质、pH、有效钾含量均随连作年限的增加而表现出下降趋势，而有效氮含量逐渐增加，有效磷含量无明显变化。说明，连作导致胡椒园土壤酸化、有机质与有效钾亏缺。而有效氮含量表现出不断累积的现象，因此生产中应该注意土壤pH调节，有机质和钾元素的补充，以及控制氮肥的施用量。

除Mn外，其余元素含量均随种植年限的增加而发生显著变化，说明长期连续单一种植胡椒会导致椒园土壤的中微量元素含量发生明显的变化；其中B、Zn、Fe含量均随种植年限的增加而显著降低，而Ca、Mg含量均为18、28a（年）最高，12及38a时含量较低。

表1 胡椒园土壤理化性质

表2 不同连作年限胡椒园土壤中微量元素含量

连作12、18、28和38a的胡椒园土壤、根系、叶片的Ca、Mg含量如图1所示。

结果表明：随种植年限的增加，胡椒园土壤Ca、Mg含量均表现出先增加后减少的趋势，叶片Ca含量上升、Mg含量下降，根系中Ca、Mg含量随种植年限增加未发生显著变化。

图1 不同种植年限胡椒园土壤、植株Ca、Mg含量

不同连作年限的胡椒园土壤、根系、叶片的微量元素B、Fe、Mn和Zn含量如图2所示。

结果表明：随种植年限的增加，胡椒园土壤B、Fe、Mn和Zn含量均表现出下降趋势，其中B、Fe含量变化差异显著；而根系、叶片B、Fe、Mn和Zn含量变化不显著。

如表3所示，土壤B、Fe含量与胡椒产量和品质相关性较大：产量与B、Fe极显著相关，与Zn显著相关：而品质指标挥发油含量与B极显著相关，胡椒碱含量与Fe极显著相关；其余元素与胡椒产量、品质相关性不显著。

胡椒根际土壤微生物多样性指标与中微量元素的相关性不显著，但是个别细菌、真菌菌门的相对丰度与土壤中微量元素显著相关，如：与土壤B、Fe含量呈显著或极显著负相关关系的有细菌Actinobacteria、真菌Ascomycota，其中，Ascomycota还与Zn、Mn含量显著相关，与Fe含量呈极显著负相关的还有Verrucom crobia。土壤中Ca、Mg含与细菌菌门相对丰度关系密切，其中，二者均与Acidobacteria、Nitrospira显著负相关，与Proteobacteria极显著正相关；Ca还与Chloroflexi、Gemmatimonadetes显著正相关。而对于真菌，Mg与Zygomycota极显著正相关。

表3 土壤中微量元素与胡椒产量、品质和土壤微生物的pears0n相关性

1. 连作的胡椒园土壤Ca、Mg含量显著降低，B、Zn、Fe表现出不同程度的降低； 

2. 土壤Ca、Mg含量与根际土壤细菌菌门相对丰度关系密切，而B、Fe含量与胡椒产量和品质以及Actinobacteria、Ascomycota、Verrucomicrobia菌门相对丰度显著或极显著相关。

3. 连作胡椒长期定位施肥会造成土壤中微量元素含量降低。因此生产中应注意Ca、Mg、B、Zn、Fe、Mn等中微量元素肥料的平衡施用。

李志刚,王灿,杨建峰,等. 连作对胡椒园土壤和植株中微量元素含量影响及相关特征分析[J]. 热带作物学报,2017,38(12):2215-2220.