化肥減施對遼寧1 號核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響*

劉志月，龐立欣，高晰宇，安秀紅，籍 嬌，何富強，王紅霞，張 銳

（1 河北農(nóng)業(yè)大學山區(qū)研究所，河北省山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，國家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，保定 071001）（2 河北農(nóng)業(yè)大學園藝學院）（3 河北農(nóng)業(yè)大學科學技術(shù)研究院）（4 武安市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）（5 保定學院）（6 塔里木大學）

核桃（JuglansregiaL.）屬于胡桃科胡桃屬，又名胡桃，是我國重要的經(jīng)濟林樹種之一，同時也位列世界“四大干果”之一，營養(yǎng)價值豐富，且對人體健康具有顯著益處[1]。我國是世界上核桃起源中心之一，也是世界最大的核桃生產(chǎn)國，核桃栽植規(guī)模和總產(chǎn)量均居全球首位[2]，但栽植效益遠低于美國[3]。因此若要保障我國核桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，就必須加快核桃品種優(yōu)化以及強化栽培管理，促使核桃高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[4]。

化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的存在，無法被取代的原因在于其大大促進了我國糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展，但同時環(huán)境問題也隨之產(chǎn)生，如土壤鹽堿化、土壤酸化、大氣氮沉降、水質(zhì)污染等[5-6]。因此，我國的化肥減施勢在必行。謝榮淳等[7]研究表明，減施傳統(tǒng)復合肥，再配施有機肥，可以使香蕉增產(chǎn)并使產(chǎn)量構(gòu)成因素更加合理，提高香蕉品質(zhì)，進而獲得更大的經(jīng)濟效益。張杰等[8]研究表明，將短枝紅富士蘋果常用施肥量減少40%，并配施微生物肥料，不僅有效改善了土壤質(zhì)量，還使果園的凈利潤達到最大。劉紅明等[9]研究表明，云檸1 號檸檬在增施有機肥的情況下，化肥施用量只需通常的70%就可以加快檸檬樹體的生長，提高產(chǎn)量與品質(zhì)。鑒于目前化肥減施對核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的研究較少[10]，本研究以遼寧1 號核桃為試材，篩選高效施肥時期及施肥次數(shù)，為實現(xiàn)核桃節(jié)本增效、綠色可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在河北省武安市智壽源林牧有限公司基地內(nèi)進行，其地處太行山東麓，地理位置優(yōu)越，氣候適宜，氣候類型為溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫12.5 ℃，四季分明，平均年降水量560 mm。基地土壤類型為壤土，土壤基本農(nóng)化性狀為有機質(zhì)含量11 450 mg/kg，全氮含量1 240 mg/kg，速效磷含量14 mg/kg，速效鉀含量300 mg/kg，土壤pH 值7.8。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用樹齡15 年的遼寧1 號核桃，行距5 m，株距4 m，大水漫灌，無作物間作，采用差減法設(shè)計，共設(shè)置7 個不同的施肥處理，以不施肥為對照（CK）（表1）。每個處理5 次重復，共40 個小區(qū)。試驗區(qū)的管理與當?shù)睾颂覉@管理一致。以樹干為中心，向外延伸設(shè)置2 m×2 m 的樹盤，散射狀穴施，各處理施肥策略見表1。養(yǎng)分投入量如下：每株樹每平方米全年追施有效肥用量45 g，4 月12 日萌芽期施肥占追肥量的50%，5 月12 日果實膨大期施肥占追肥量的30%，6 月12 日果實硬殼期施肥占追肥量的20%。供試肥料為尿素（N 46%）、磷酸鈣（P2O540%）、硫酸鉀（K2O 52%）。

表1 各試驗處理的肥料用量及施用時期

1.3 試驗方法

1.3.1 果實產(chǎn)量和外觀品質(zhì)測定

采收期統(tǒng)計每個試驗處理的單株產(chǎn)量。在每株樹東、南、西、北4 個方向隨機選取30 個果實作為樣品，按照趙悅平等[11]的方法測定外觀指標。

1.3.2 果實內(nèi)在營養(yǎng)物質(zhì)和礦質(zhì)元素含量測定

晾干后的堅果，將種仁磨碎用于內(nèi)含物的測定。蛋白質(zhì)含量測定采用流動分析儀法[12]，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[13]，粗脂肪含量測定采用索氏提取法[14]，多酚含量測定采用Folin-Ciocalteu法[15]，黃酮含量測定采用分光光度計法[16]，礦質(zhì)元素含量測定采用原子吸收儀法[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2019 軟件整理，通過SPSS 20.0軟件采用Duncan’s 新復極差法進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減施對核桃產(chǎn)量的影響

由表2 可知，化肥減施對核桃產(chǎn)量指標有一定影響。3 次施肥處理L7 的株產(chǎn)、單果重、種仁重以及出仁率均最高，分別為9.39 kg、14.15 g、8.14 g和58.09%，但與2 次施肥處理L5、L6 差異均不顯著，三者均顯著高于其他處理。CK 的株產(chǎn)、單果重、種仁重以及出仁率均最低。相比于1 次施肥處理的L1、L2、L3，2 次施肥處理L5、L6 的株產(chǎn)、單果重、種仁重以及出仁率均顯著提高，說明在果實硬殼期施肥的基礎(chǔ)上，萌芽期或果實膨大期再追施1 次化肥即可提高果實株產(chǎn)、單果重、種仁重以及出仁率。L4 處理的種仁重和出仁率均顯著高于1次施肥處理，而株產(chǎn)和單果重與1 次施肥處理差異基本不顯著。

表2 不同施肥處理對遼寧1 號核桃產(chǎn)量的影響

2.2 化肥減施對果實外觀品質(zhì)的影響

由表3 可知，化肥減施可以顯著影響核桃的外觀品質(zhì)。3 次施肥處理L7 的果實縱徑、橫徑、側(cè)徑、殼厚和縫合力均最大，分別為36.81、35.90、35.99、1.28 mm 和316.11 N，其中果實縱徑、橫徑與2 次施肥處理L5、L6 差異不顯著，但顯著高于其他處理。2 次施肥處理L4 的果實縱徑、橫徑、側(cè)徑與1次施肥處理L1 差異均不顯著。隨著施肥次數(shù)的增加，殼厚和縫合線寬無明顯變化，各處理差異均不顯著。CK 的青皮率和縫合線寬均最大，分別為65.13%和6.70 mm，其中青皮率顯著高于各施肥處理。3 次施肥處理L7 的青皮率最小，為60.51%，與2 次施肥處理L5、L6 無顯著差異，但顯著低于1次施肥處理L1、L2、L3，說明在果實硬殼期施肥的前提下，2 次施肥就可以保證果實的正常發(fā)育。

表3 不同施肥處理對遼寧1 號核桃外觀品質(zhì)的影響

2.3 化肥減施對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表4 可知，化肥減施對核桃內(nèi)在品質(zhì)有一定影響。3 次施肥處理L7 的蛋白質(zhì)、可溶性糖、多酚、黃酮含量均最高，分別為18.29%、2.43%、7.05 mg/g、9.23 mg/g，且L7 處理蛋白質(zhì)、可溶性糖、黃酮含量均顯著高于1 次施肥處理L1、L2、L3 以及2 次施肥處理L4。施肥處理L1～L7 可溶性糖含量均高于CK，分別較CK 提高6.97%、5.47%、3.98%、8.96%、9.95%、11.94%、20.90%。3 次施肥處理L7 的蛋白質(zhì)、粗脂肪、多酚含量與2 次施肥處理L5、L6 差異均不顯著；黃酮含量與之類似，3 次施肥處理L7與2 次施肥處理L6 差異不顯著，由此說明，以果實硬殼期施肥為基礎(chǔ)，增加1 次萌芽期或果實膨大期的施肥處理，可以提高核桃的內(nèi)在品質(zhì)。

表4 不同施肥處理對遼寧1 號核桃內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.4 化肥減施對果實礦質(zhì)元素含量的影響

由表5 可知，化肥減施可顯著影響果實部分礦質(zhì)元素含量。其中，3 次施肥處理L7 的氮、磷、鉀、鈣、鎂元素含量均高于其他處理，分別為2 927.02、3 784.07、10 651.61、2 943.11、2 179.54 mg/kg。2次施肥處理L5、L6 的氮、磷、鈣、鎂元素含量均顯著高于1 次施肥處理L1、L2、L3 和CK。3 次施肥處理L7 的鎂、鐵、錳元素含量均最高，但鎂元素與2 次施肥處理L5、L6 差異不顯著，鐵元素與2次施肥處理L4、L5 差異不顯著，錳元素與2 次施肥處理L6 差異不顯著，由此說明，2 次施肥即可顯著提高核桃部分礦質(zhì)元素含量。各處理銅、鋅元素含量均較低，無顯著性差異。

表5 不同施肥處理對遼寧1 號核桃礦質(zhì)元素含量的影響 mg/kg

3 討論與結(jié)論

核桃是典型的喜肥作物，在核桃生產(chǎn)過程中，種植戶會因過分追求產(chǎn)量而過量施用化肥，進而對樹體生長和環(huán)境造成影響，若要保證核桃樹高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，科學施肥是最重要的措施之一[18]。本研究表明，合理的氮肥減施，再配施磷鉀肥，不僅達到了化肥減施的目的，也促進了遼寧1 號核桃的生長發(fā)育，試驗中各施肥處理與CK 相比果實的產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，遼寧1 號核桃出仁率、單果重、種仁重以及果實橫徑、縱徑、側(cè)徑均隨施肥量和施肥次數(shù)的增加而增加，青皮率則降低；同時種仁蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗脂肪、多酚、黃酮含量以及部分礦質(zhì)元素含量也均有所增加。梁智等[19]研究表明，氮磷鉀肥聯(lián)合平衡施用對核桃葉片中的氮、磷、鉀元素含量有顯著提升作用，并與施肥量呈二次多項式模式，提高了核桃的產(chǎn)量和品質(zhì)。張博勇等[20]研究表明，通過設(shè)置基肥和增加肥料用量這2 種方式，可使核桃總脂肪和總蛋白的含量明顯提高，氮磷鉀配方施肥也有利于核桃花芽分化，進而提高核桃結(jié)果率。Gray 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，相比不施肥處理，少量施加氮肥后黑核桃雌花形成率提高，核桃果實產(chǎn)量增加了2.9～4.8 倍，與本試驗得出的1 次施肥處理多項指標顯著優(yōu)于不施肥處理的結(jié)論一致。本試驗中減少1 次施肥并沒有造成減產(chǎn)，果實品質(zhì)差異也不顯著。王益明等[22]研究發(fā)現(xiàn)，當施肥量達到600 mg/株時，生物指標的數(shù)值達到最大，但繼續(xù)增加氮肥濃度后，核桃各項生物指標開始下降。

相較于上述研究，本試驗的側(cè)重點在于探究化肥減施次數(shù)的差異對核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。遼寧1 號核桃在萌芽期、果實硬殼期或果實膨大期、果實硬殼期進行的2 次施肥處理和在萌芽期、果實膨大期、果實硬殼期進行的3 次施肥處理皆可顯著提高核桃產(chǎn)量和果實品質(zhì)，二者差異不顯著，該結(jié)果與趙書崗等[10]在清香核桃上的研究一致。趙書崗等[10]還指出，若只進行1 次施肥，以萌芽期或果實硬殼期施用最佳，與本試驗得出的結(jié)論一致。周樂[23]研究表明，選擇在萌芽期和果實膨大期施氮可以最大程度地促進蘋果樹新梢和根系的生長以及提高氮肥利用率，因為這2 個時期施氮對蘋果樹莖尖和細根內(nèi)源激素含量的影響最大。因此，實際生產(chǎn)中可根據(jù)實際情況將3 次施肥處理進行縮減，來獲得更大的經(jīng)濟效益和更長效的綠色發(fā)展。綜上所述，在遼寧1 號核桃生產(chǎn)過程中，可根據(jù)需肥規(guī)律進行合理追肥，以達到節(jié)本增效的目的，并且可以避免因過度施肥而引起的土壤污染和環(huán)境問題。

適時適量施肥對核桃增產(chǎn)提質(zhì)有明顯作用。綜合考慮核桃產(chǎn)量、果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益，以顯著提高核桃的果實品質(zhì)和產(chǎn)量為目的，得出最佳施肥方案為2 次施肥，可在萌芽期和果實硬殼期或果實膨大期和果實硬殼期進行施肥。1 次施肥處理相比于不施肥處理，多項指標顯著提高。遼寧1 號核桃實際生產(chǎn)中可進行化肥減施，以達到降低成本和保護環(huán)境的目的。