‘隴核5 號’果實發育規律及疏果施肥對堅果品質的影響

摘 要：【目的】明確核桃果實發育規律及影響堅果品質的因素，為核桃果園生產管理提供參考。【方法】以‘隴核5 號’為研究對象，對其果實發育過程中外觀形態變化進行拍照記錄，測定果實三徑、果實質量、果皮厚度、堅果三徑、堅果質量、核仁質量、出仁率、殼厚等指標，利用Logistic 方程、二次方程、三次方程等模型對各指標變化趨勢進行擬合。通過疏果和不同時期噴施葉面肥，分析不同處理對核桃堅果經濟性狀的影響。【結果】在發育過程中，果實（堅果）大小和質量均表現為緩慢增長、迅速增長、緩慢增長的趨勢，其中果實質量分別在花后50 d 時和花后100 d 時出現了增長高峰，堅果質量在花后110 d 時出現了增長高峰。花后30 ～ 40 d 時果實緩慢增長，隨后迅速膨大，果實質量快速增加，花后50 d 時開始出現水狀核仁，花后70 d 時硬核開始出現；花后70 d 后，果實大小和質量增長變慢，果殼開始形成并逐漸硬化變厚；花后90 ～ 120 d 時，堅果質量、果殼厚度、核仁質量及出仁率等指標均快速增加；花后120 ～ 140 d 時，堅果大小增長速度變慢，堅果質量開始下降。方差分析結果表明，除堅果三徑外，其他指標在不同處理間差異顯著（P ＜ 0.05）。其中以7 月初—8 月初噴施葉面肥處理下核桃堅果經濟指標值最高且與對照差異極顯著（P ＜ 0.01）；其次是5 月底—6 月底噴施葉面肥，與對照差異顯著（P ＜ 0.05）；疏果處理下核桃堅果經濟指標與對照差異不顯著（P ＞ 0.05）。【結論】‘隴核5 號’果實生長發育總體為緩慢、快速、緩慢的趨勢，呈單“S”形曲線。疏果、施肥均能改善核桃堅果的經濟性狀。

關鍵詞：核桃；‘隴核5 號’；果實發育；經濟性狀

中圖分類號：S664.1 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）01—0057—10

果樹栽培的主要經濟目標是果實，掌握果實生長發育規律對果樹栽培管理有重要的指導意義，有助于提高果實的產量和品質[1]，對果實生長規律的研究已成為果樹科學研究的主要內容[2]。核桃堅果的產量及品質與其果實的生長發育息息相關，明顯受果實生長發育的制約。果實發育起始于花芽分化，授粉坐果后，核桃果實經歷速生期、硬核期、油脂轉化期和成熟期等生長發育過程，核桃果實生長發育與其生殖特性、庫源關系、基因調控、環境脅迫等因素有關[3]。果實發育不良會導致坐果期生理落果，坐果后種仁停止發育會導致核仁不飽滿或空殼，或出現堅果變小等不良結果現象[4]。因此，研究影響果實生長發育的因素，對提高核桃栽培管理水平至關重要。

果樹通過光合作用合成營養物質，并向各部位協調分配，只有光合產物在庫源器官間均衡分配時，果樹才能有較高的經濟產量[5]。當果樹枝條在一定的負載量下時，果實獲得的干物質的量不超過葉片同化產物總量的50%[6]。改變庫源關系對果實產量和品質的影響較大[7]。在庫源關系對果實產量和品質的影響的研究報道中，有學者認為庫起重要作用[3]，有學者認為源的作用較強[8]，還有學者指出其影響在不同品種間存在差異[9]。因此，合理確定核桃果樹的結果量，對調整庫源關系、改善堅果經濟性狀具有重要意義。另外，核桃是喜肥樹種，肥力不足同樣會導致堅果產量和品質下降[10]，且不同生長發育期的需肥量存在差異[11]。大量研究結果表明，缺肥或盲目施肥均不利于作物產量和品質的提高，還會造成環境污染[12]，合理施肥是核桃優質高產的基礎[13-14]。

甘肅省成縣核桃的栽培歷史悠久，種質資源豐富，是“中國核桃之鄉”[15]，核桃產業已成為當地農業的特色主導產業，現已發展超過3×104 hm2，年產值4.5 億元以上[16]。但是由于對核桃果實的生長發育特性缺乏了解，核桃生產與管理技術的精準性較低，核桃產量不高，品質參差不齊[17]。‘隴核5 號’是成縣核桃新品種選育課題組以改良當地核桃品種‘隴南15 號’晚實、側花芽結實率低、核仁顏色較深等缺陷為目標，采用半同胞家系育種方法育成的優良新品種，于2022 年4 月通過甘肅省林木良種審定委員會審定[18]，該品種較好地保持了‘隴南15 號’豐產、大果的特性（堅果大于‘隴南15’），且堅果外形更加美觀（呈近圓形，果殼光滑平整），具有高蛋白、低脂肪、富鋅、富硒等特點，營養品質極佳。但在多年的生產過程中，發現該品種存在核仁發育不飽滿、出仁率低、容易出現空殼等問題。基于此，本試驗中對‘隴核5 號’不同發育階段的果實進行實時拍照，并對相關性狀指標進行測定，利用Logistic 方程、二次方程、三次方程等模型對果實相關性狀指標進行擬合，同時，研究了疏果、施肥等栽培管理措施對‘隴核5 號’堅果經濟性狀的影響，旨在明確‘隴核5 號’核桃果實發育規律及影響堅果經濟品質的因素，為規范‘隴核5 號’核桃果園生產管理、提高堅果品質和產量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省隴南市成縣大路溝核桃科技示范園（105°76′E，33°75′N），屬暖溫帶濕潤氣候，四季分明，年平均氣溫11.9 ℃，無霜期212 d，年均日照1 795 h，年均降水量650 mm 左右，相對濕度74%，土壤為壤土。

1.2 試驗材料

研究對象為成縣大路溝核桃科技示范園8 年生嫁接核桃樹，品種為‘隴核5 號’，株行距為4 m×5 m。葉面肥為磷酸二氫鉀，其P2O5 含量不小于52%，K2O 含量不小于33%，純度99%，購于山東金裕化工有限公司。

1.3 試驗設計

1.3.1 果實發育規律試驗

核桃果實發育規律研究參照賈曉東等[19] 的方法，略有修改。2022 年4—9 月，隔行、隔株選取5 株生長健壯、無病蟲害的核桃樹作為固定采果樹，從花后30 d 起，每10 d 采果1 次。每次采果時，從各株樹東南西北每個方位采2 個無病蟲害的健康果實，每株樹采8 個果，每次共采40 個果。采后，將果實放入冰盒中迅速帶回實驗室，拍照記錄果實外觀及橫切面，測定果實及堅果的三徑、果皮厚度、堅果殼厚、果實質量、堅果質量、核仁質量及出仁率等性狀指標，取平均值。

1.3.2 疏果和施肥試驗

2022 年4 月，隔行、隔株選擇24 株長勢相近的健康核桃樹，隨機分成4 組（CK、T1、T2、T3），每組6 株，重復3 次，每個重復2 株。CK組為對照；T1 組，自然落果后對結果量達3 個以上的結果母枝進行疏果，使每個結果母枝結果數量控制在1 ～ 3；T2 和T3 組， 分別于5 月底—6 月底和7 月初—8 月初對核桃葉面噴施磷酸二氫鉀500 倍液，每隔10 d 噴施1 次，每組共噴施3 次，并給對照組噴相同量的清水。每次噴施量以葉片滴水為宜。于2022 年9 月底核桃果實自然成熟時，采集不同處理的核桃果實，晾曬后測定堅果質量、堅果三徑、殼厚、核仁質量、出仁率等經濟性狀指標，取平均值。

1.4 數據分析

用Excel 2010 軟件計算各指標的相對增長率，用Origin 2018 軟件繪制各指標的動態變化曲線。利用SPSS 23.0 軟件中的二次方程、三次方程以及Logistic 方程對各指標的發育過程進行擬合，并對不同處理下堅果的經濟性狀指標進行方差分析，采用S-N-K 法進行多重比較。

ri = （lnv2 ? lnv1） /（t2 ? t1）。

式中：ri 為各指標的相對增長率，v1 為前次測定值，v2 為本次測定值，t1 為前次測定時的花后發育時長，t2 為本次測定時的花后發育時長。

Logistic 方程為y=a/（1+be-kt）， 二次方程為y=b0+b1t+b2t2， 三次方程為y=b0+b1t+b2t2+b3t3。式中：y 為各項性狀指標，t 為花后發育時長，a 為增長極限值，b、b0、b1、b2、b3、k 為待求參數。

2 結果與分析

2.1 核桃果實發育規律

2.1.1 果實外形的變化

‘隴核5 號’果實外觀呈近圓形，堅果卵圓形。發育前期，果皮顏色較淡，果面有白色絨毛，發育過程中果皮顏色逐漸加深，果實變得光滑，且出現白色圓點，發育后期果皮顏色變為淺黃色（圖1）。

2.1.2 果實及堅果質量的變化

由圖2 可知：果實質量及堅果質量均呈現先上升、后下降的變化趨勢，花后120 d 時果實質量達到頂點（76.68 g），之后開始下降；堅果質量數據在花后70 d時獲得，花后110 d時達到頂點（36.70 g），之后快速下降。總體來看：發育早期，果實質量迅速增加，在發育后期呈現緩慢下降趨勢；堅果質量在果實發育早期增加較快，中期增長較慢，發育后期迅速下降，且堅果質量低于發育中期。

由圖3 可知，在發育過程中果實質量和堅果質量的相對增長率的峰值數量不同，且出現峰值的時間不同；花后50 d 時果實質量的相對增長率出現最大峰值（5.4%），花后100 d 時又出現了1 個峰值（1.0%），此后果實質量的相對增長率變慢，核桃果實生長趨于穩定，花后120 d 后果實質量相對增長率緩慢下降。花后70 d 時，堅果質量開始形成，并迅速增加，花后90 d 時堅果質量的相對增長率出現最大峰值（0.7%），隨后迅速下降。

2.1.3 果實及堅果三徑的變化

由圖4 可知，果實三徑生長均呈現“S”形曲線（慢—快—慢）變化。整個生長過程中，橫徑和縱徑相近（縱徑稍大于橫徑），側徑總是小于橫徑和縱徑，在生長過程中，果實形狀一直保持近似圓形。

由圖5 可知，在果實發育過程中橫徑、縱徑、側徑的相對增長率變化趨勢相似。花后50 d時果實三徑的相對增長率均達最大峰值，此后果實三徑的相對增長率均變慢（橫徑12.97%、縱徑12.9%、側徑10.6%），核桃果實生長趨于穩定。

由圖6 可知，堅果三徑生長呈現“慢—快—慢”的變化趨勢。整個生長過程中，堅果橫徑和縱徑相近，縱徑略大于橫徑，側徑總是小于橫徑和縱徑，在生長過程中，堅果一直保持卵圓形。

由圖7 可知，在發育過程中堅果三徑相對增長率的變化趨勢不同。在花后80 d 時橫徑和縱徑的相對增長率開始下降，花后120 d 后有緩慢上升，但上升幅度不大；側徑在花后90 ～ 100 d 時有快速增長趨勢，使得后期側徑與橫徑、縱徑相近，堅果呈卵圓形。

2.1.4 果皮及堅果殼厚度的變化

由圖8 可知：花后30 ～ 50 d 時果皮厚度增長緩慢，花后60 ～ 110 d 時迅速增長，隨后又緩慢增長；堅果果殼于花后70 d 時開始形成，花后70 ～90 d 時堅果殼厚度增長緩慢， 花后90 ～ 110 d時迅速增厚，花后110 ～ 120 d 時增厚變慢，花后120 d 后又迅速增厚。

由圖9 可知：果皮厚度在花后50 d 內變化緩慢，花后50 ～ 60 d 時增長最快，花后60 ～ 70 d時增長率迅速下降，花后70 ～ 110 d 時又有2 次較快增長的趨勢，之后開始緩慢增長；在花后70 d時果殼開始形成，花后70 ～ 90 d 時殼厚增長較慢，花后90 ～ 100 d 時殼厚迅速增加，隨后增長變慢。

2.1.5 核仁質量及出仁率的變化

由圖10 可知：花后70 ～ 90 d 時核仁質量增加緩慢，花后90 ～ 100 d 時迅速增加，達到第1個峰值（11.5 g），之后開始緩慢增加，花后130 d時又開始快速上升；出仁率在花后70 ～ 80 d 時變化不大，花后80 d 時開始增加，花后120 ～ 130 d時有所停滯，花后130 d 后又迅速增加。

由圖11 可知：核仁質量在花后90 ～ 100 d 時增長迅速，出現第1 次增長高峰（1.7%），隨后迅速下降，花后110 ～ 120 d 時又開始迅速增長，出現第2 次增長高峰（0.2%），但低于第1 次增長高峰，花后130 ～ 140 d 時出現第3 次增長高峰（0.5%）；出仁率有3 次增長高峰，分別是花后80 ～ 90 d 時（0.5%）、110 ～ 120 d 時（1.0%）及130 d 之后（1.8%），且第1 次高峰的增長速度低于第2 次、第3 次。

2.2 核桃果實各性狀指標增長方程擬合

由表1 可知，除了堅果質量增長的Logistic 方程的擬合決定系數（0.775）較小外，其余指標的3 種模型的擬合決定系數為0.915 ～ 0.991，說明使用3 種模型均能較好地描述核桃果實各項指標的發育過程。其中：果實三徑增長模式的三次方程的擬合決定系數大于Logistic 方程和二次方程的擬合決定系數，說明使用三次方程對‘隴核5 號’果實三徑增長過程進行擬合的精度高于其他2 種模型；堅果三徑增長模式的擬合模型中，除橫徑增長Logistic 方程的擬合決定系數大于二次方程和三次方程外，縱徑、側徑增長三次方程的擬合決定系數均大于其他2 種模型；果實質量、堅果質量、果皮厚度、堅果殼厚度、核仁質量、出仁率的3種擬合模型中，利用三次方程擬合的決定系數均大于其他2 種模型。結果表明利用三次方程對‘隴核5 號’果實發育規律進行擬合，效果較好。

2.3 疏果和施肥對核桃堅果經濟性狀的影響

疏果、施肥處理下，‘隴核5 號’堅果經濟性狀的方差分析結果如表2 所示。由表2 可知，除堅果三徑均值在不同處理間差異不顯著（P ＞0.05）外，其他經濟性狀在不同處理間均存在極顯著差異（P ＜ 0.01）。

多重比較結果顯示（表3），疏果和施肥處理下堅果各經濟性狀指標值較對照均有一定的升高。其中7 月初—8 月初對核桃噴施葉面肥處理下（T3），堅果質量、核仁質量、出仁率及殼厚等各指標值均為最大，且與其他處理間差異達極顯著水平（P ＜ 0.01）；5 月底—6 月底對核桃噴施葉面肥處理下（T2），堅果質量大于對照和疏果處理組，且與對照和疏果處理間差異達顯著水平（P ＜0.05），T2 處理下核仁質量大于T1 處理和對照，且與對照間差異達極顯著水平（P ＜ 0.01），與T1 處理間差異達顯著水平（P ＜ 0.05），T2 處理下出仁率及果殼厚度與T1 處理和對照差異不顯著（P ＞ 0.05）；疏果處理（T1）下，核桃堅果質量、核仁質量、出仁率及果殼厚度均與對照差異不顯著（P ＞ 0.05）。

3 結論與討論

‘隴核5 號’果實生長發育曲線總體呈現單“S”形，即緩慢—快速—緩慢；花后40 d 內為核桃果實的緩慢生長期，花后40 ～ 80 d 為速生期，花后70 d 左右為果殼硬化期，花后80 ～ 110 d 為油脂轉化期，花后110 ～ 140 d 為果實成熟期；疏果和噴施葉面肥均能改善‘隴核5 號’堅果的經濟性狀品質，且施肥處理對堅果品質的提高效果更顯著，其中以核桃硬核期至油脂轉化期施肥的效果最佳。

果實坐果后，隨細胞分裂和膨大而呈現一定的動態變化規律[20-23]，通常以果實生長曲線來展示，該曲線一般是以果實的三徑、質量、體積等相關指標為基礎繪制的[24]。核桃的品種不同，產地不同，其果實的生長曲線不同，通過果實生長曲線可以了解果實生長發育現狀和養分需求[25-26]。本試驗中根據果實發育時期與相關指標，得到了‘隴核5 號’的果實生長曲線和能準確反映核桃果實動態發育規律的數學模型，可依據果實生長曲線和數學模型來判斷果實發育狀況，以便在核桃栽培管理中采取合理的措施，從而提高核桃堅果的產量和品質。

本試驗結果表明，‘隴核5 號’果實生長曲線呈現單“S”形，且整個生長過程中三徑始終保持由大到小依次為縱徑、橫徑、側徑的生長特點，這與劉嬌等[1]、薄穎生等[26] 對其他核桃品種的研究結論一致。科學劃分核桃果實的發育階段，對合理施肥具有重要意義[27-28]。目前，核桃果實發育一般被劃分為4 個時期，即速生期、果殼硬化期、油脂轉化期和果實成熟期[29]。本試驗結果表明，花后30 ～ 40 d，果實生長緩慢，但對環境因素較為敏感，大量落果現象主要發生在這一階段，因此將花后40 d 內劃分為果實緩慢生長期，該時期應加強管理。朱海軍等[30] 通過對薄殼山核桃果實發育規律進行研究，將坐果后緩慢生長階段劃分為果實生長初期，并認為此時期是病蟲害防治的關鍵期。花后40 ～ 80 d，果實生長迅速，果實三徑及果實質量均在此時期出現了最大的增長峰，為果實速生期。花后80 ～ 110 d，果實大小趨于穩定，堅果質量仍在持續增加，可能是因為該時期主要是營養物質的轉化，因此可被劃分為油脂轉化期。花后110 ～ 140 d，果實體積停止增長，逐漸表現出成熟特征，為成熟期，此時期果實和堅果質量出現下降趨勢，可能是核仁含水量降低造成的。花后70 d 時果殼開始硬化，花后70 ～ 140 d時果殼厚度一直在增加，只是發育后期增長速度較慢，因此，推測果殼硬化期是從花后70 d 開始（與速生期有重合），果殼發育持續到果實成熟期。施肥試驗結果顯示，不同階段施肥處理下‘隴核5號’的果殼厚度均有所增加，驗證了這一推測。

堅果質量和出仁率是衡量核桃果實品質的重要指標。‘隴核5 號’堅果質量最大值出現在花后110 d 時，之后有所下降，出仁率最大值出現在成熟之后（花后140 d 時）。因此，從堅果質量和出仁率方面來考慮，‘隴核5 號’鮮食核桃產品的最佳采收期為花后110 d 左右，核仁加工產品的最佳采收期為花后140 d 后。

通過疏果處理，‘隴核5 號’的堅果體積、堅果質量、核仁質量及出仁率均較對照有所提高，表明通過疏果來減少庫的數量，能提高堅果的經濟品質。但本試驗中疏果處理下，核桃堅果各項經濟指標均與對照差異不顯著（P ＞ 0.05），可能是因為疏果量較少，也可能是因為決定核桃堅果經濟性狀的主要因素是源。因此在后續試驗中可通過加大疏果量，進一步減少庫的數量，加以驗證。

在5 月底—6 月底（速生期）、7 月初—8 月初（油脂轉化期）2 個階段對核桃噴施葉面肥，均能顯著促進‘隴核5 號’的堅果質量、核仁質量及出仁率等經濟指標增高，其中以油脂轉化期噴施3 次葉面肥的效果為最佳，堅果質量、核仁質量、出仁率與對照的差異均達極顯著水平（P ＜ 0.01），這可能是因為速生期主要是果實的膨大，核仁為水狀，需肥量不大，而油脂轉化期需要合成大量有機物以充實核仁，因此對養分的需求量更大，需要補充施肥。張懷龍等[31] 通過研究也認為果實發育后期為提高果實質量的關鍵時期。另外，2 個階段的施肥處理下，‘隴核5 號’堅果三徑與對照的差異不顯著，證實了果實膨大生長期對營養的需求量不大。

由于試驗地和試驗材料的局限性，在疏果施肥試驗中選用的樣本較少，后續將增加樣本數量對研究結果予以驗證。

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[ 本文編校：聞 麗]

基金項目：甘肅省自然科學基金項目（22JR5R1049）；甘肅省特色優勢農產品評價項目（TYNPZ2022-11）；甘肅省科技計劃民生科技專項（21CX6NK253）；甘肅省知識產權計劃項目（22ZSCQ057）；隴南市科技指導性計劃項目（2019-ZD-11）；隴南市科技計劃項目（2021-14）；隴南師范高等專科學校科研項目（2021B-01）。