核桃配方專用肥對核桃樹產(chǎn)量及堅果品質(zhì)的影響

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（1.隴南市經(jīng)濟林研究院 核桃研究所，甘肅 武都 746000；2.甘肅省核桃工程技術(shù)研究中心，甘肅 武都 746000）

核桃Juglans regiaL.是世界著名的四大干果（核桃、扁桃、板栗、腰果）樹種之一，其經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益均極高[1]，也是我國壽命長且產(chǎn)量高[2]的名優(yōu)干果和木本油料作物[3]。不僅核桃干果具有營養(yǎng)、保健、美容和藥用價值[4]，而且核桃樹是水土保持、空氣凈化的經(jīng)濟生態(tài)樹種[5]。隴南地區(qū)的光、熱、水資源均十分豐富，適宜核桃種植，是我國核桃最適栽培區(qū)之一，隴南核桃栽培歷史悠久，核桃品質(zhì)佳，在全國享有盛譽。隴南市核桃產(chǎn)品多次在中國國際農(nóng)產(chǎn)品交易會、中國楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會等節(jié)會上獲獎，該市的成縣、康縣分別于2004、2007年被原國家林業(yè)局授予“中國核桃之鄉(xiāng)”的稱號；成縣核桃還獲得了國家質(zhì)檢總局國家地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)認(rèn)證。

近年來，隴南市把核桃作為農(nóng)民增收的重要支柱產(chǎn)業(yè)，因地制宜，堅持走品種化栽培、園藝化管理、規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)展之路，采取行政推動和市場驅(qū)動等措施，在基地建設(shè)、品種選育等方面取得了突破性進(jìn)展。但是，從目前全市核桃栽培情況來看，在施肥方面仍存在一些問題，如生產(chǎn)中普遍存在肥料利用率低及環(huán)境污染等問題，這些問題嚴(yán)重影響了核桃樹的豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和堅果品質(zhì)。長期過量施用化肥還會致使土壤酸化板結(jié)、有機質(zhì)含量降低、土壤肥力下降、病蟲害發(fā)病率增高[6]?？茖W(xué)配比施肥不僅能協(xié)調(diào)核桃生長的平衡[7]，促進(jìn)核桃樹的生長[8]，提高核桃產(chǎn)量和堅果品質(zhì)[9]，而且能平衡N、P、K 的供給，還可促使核桃樹穩(wěn)產(chǎn)[10]。核桃樹施肥受土壤肥力和核桃樹樹齡、樹勢等方面的影響，盡管國內(nèi)已有很多專家從核桃不同生長階段生理需肥期、樹齡、土壤及肥料種類等方面進(jìn)行了研究，為科學(xué)配比施肥提供了科學(xué)依據(jù)，但是，核桃生產(chǎn)中仍然存在著樹齡相同而樹勢差異大，按照不同生長階段生理需肥期施肥操作繁瑣等問題。為了解決這些問題，提高肥料利用率，促進(jìn)核桃產(chǎn)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效方向發(fā)展，2010年隴南市經(jīng)濟林研究院核桃研究所通過研究已獲得了專利“偏堿性土壤核桃樹豐產(chǎn)的施肥方法”（專利號：ZL 2013 1 0478984.X）；為了進(jìn)一步研究并推廣核桃精準(zhǔn)科學(xué)的施肥技術(shù)，在專利成果配比肥料（N∶P∶K=5∶3∶1）的基礎(chǔ)上，該核桃研究所與甘肅民豐科技發(fā)展有限公司合作生產(chǎn)了核桃配方專用肥（肥料甲，N∶P∶K=28∶16∶6），還將此核桃配方專用肥與農(nóng)戶常規(guī)使用的肥料乙（N∶P∶K=22∶14∶14）及肥料丙（N∶P∶K=25 ∶10 ∶15）在全市核桃主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了對比試驗，旨在篩選出適宜隴南市核桃園最適配方肥料，提高肥料利用率，降低生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入，為推動核桃產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省成縣城關(guān)鎮(zhèn)寧寨村核桃園。該核桃園海拔1 200 ～1 400 m，屬暖溫帶半濕潤氣候。年平均氣溫11.2 ℃，7月平均氣溫24.2 ℃，極端最低氣溫-14.0 ℃，≥10 ℃的年積溫3 600 ℃；全年平均降水量651 mm，全年平均日照時數(shù)1 800 h，無霜期180 d。耕層土壤厚度約40 cm，土壤通透性較好，褐土，其pH 值為8.3。土壤自然含水率3.88%，含氮0.128%、磷0.069%、鉀0.332%，有機質(zhì)含量為1.39%。整個核桃園的立地條件及試驗期間周年管理措施均相同。

1.2 供試材料與肥料

以栽植10年的‘清香’核桃為研究對象，株行距為4 m×6 m，樹冠投影面積平均約為6 m2，樹體生長健壯，樹勢相近。以已獲專利（專利號：ZL 2013 1 0478984.X）的配方（尿素∶黑銨復(fù)合肥=1∶3，且N∶P∶K=5∶3∶1）肥料為對照用肥；以配方專用肥（專利配方肥加微量元素優(yōu)化肥，N∶P∶K=28∶16∶6）作為肥料甲；以生產(chǎn)中常用的養(yǎng)分配比分別為N∶P∶K=22∶14∶14 與N∶P∶K=25∶10∶15 的三元復(fù)合肥料為肥料乙和肥料丙。

1.3 處理方法

采用雙因素（肥料種類和施肥處理）田間隨機區(qū)組試驗設(shè)計。供試的肥料種類分別為肥料甲（N∶P∶K=28∶16∶6）、肥料乙（N∶P∶K=22∶14∶14）、肥料丙（N∶P∶K=25∶10∶15），每種肥料各設(shè)3 個施肥水平，同一施肥水平的每平方米樹冠投影面積的N 元素用量相同。試驗共設(shè)置了1 個對照組和3 個處理組：對照組（CK），所用肥料為專利配方肥料，其N 元素施用量按每平方米樹冠投影面積的施用量為0.087 kg 的標(biāo)準(zhǔn)計算而定，P、K 元素的施用量均按其配比計算而定，其N、P、K 元素的配比為N∶P∶K=5∶3∶1，每年N、P、K 元素的施用量均未發(fā)生變化；處理I，甲、乙、丙3 種肥料中的N 元素施用量均在對照組的N 元素施用量之上上浮1/3，即均為0.116 kg·m-2，甲、乙、丙3 種肥料中的P、K 元素施用量均按各種肥料的配比而相應(yīng)增加；處理Ⅱ，甲、乙、丙3 種肥料中的N 元素施用量均與對照組的N 元素用量相同，即均為0.087 kg·m-2，甲、乙、丙3 種肥料中的P、K 元素的施用量均按其配比計算而定；處理Ⅲ，甲、乙、丙3 種肥料中的N 元素施用量均在對照組的N 元素施用量之上下浮1/3，即均為0.058 kg·m-2，甲、乙、丙3 種肥料中的P、K 元素施用量均按其配比而相應(yīng)減少。對照組和各處理組的每平方米樹冠投影面積的具體施肥量見表1。

表1 不同配比肥料的試驗處理方案Table1 Experimentaltreatment of different formula fertilizers kg·m-2

選取樹勢相同的10年生‘清香’核桃樹作為試驗對象，隔行設(shè)置一種處理，每行種植10 株核桃樹，每個處理各設(shè)3 個重復(fù)，于立地條件相同的核桃園進(jìn)行了連續(xù)3年的施肥試驗。試驗區(qū)每株核桃樹的施肥量按照其樹冠投影面積的大小計算而定。

株施肥量=單位樹冠投影面積施肥量×樹冠投影面積。

1.4 測定指標(biāo)與測定方法

測產(chǎn)：測定不同試驗組核桃樹的單株產(chǎn)量。

堅果品質(zhì)的觀測與分析：分別采收不同處理組的完全成熟果實，待堅果晾曬干后，隨機從施用不同種類肥料不同處理組的核桃樹上各取10 個發(fā)育成熟的堅果，按照LY/3004—2018《核桃標(biāo)準(zhǔn)綜合體》[11]的國家標(biāo)準(zhǔn)對其品質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)測定與分析。主要分析堅果形狀（大小是否均勻，形狀是否一致）、大?。v徑、橫徑、縫徑）、平均單果質(zhì)量（即10 個單果質(zhì)量的平均值）、平均果殼厚度、果仁（飽滿度、取仁難易度、顏色、澀香味）、平均出仁率及含油率等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量分析

用DPS 軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表2～3。同一施肥處理，處理I的3 種不同配比肥料對核桃青果產(chǎn)量的影響差異不顯著（P＞0.05），處理Ⅱ、Ⅲ的3 種不同配比肥料對核桃青果產(chǎn)量的影響差異極顯著（P＜0.01），其中施用肥料甲的核桃樹其青果產(chǎn)量最高；同一種類的肥料，在不同施肥處理下，其核桃青果產(chǎn)量的差異顯著（P＜0.05），并且在肥料甲、乙、丙中，施肥處理Ⅱ的核桃青果產(chǎn)量比處理Ⅱ、Ⅲ的均要高。同時，將不同配比肥料不同施肥處理的施肥效果進(jìn)行比較，肥料甲的處理Ⅱ?qū)颂仪喙a(chǎn)量的影響差異極顯著（P＜0.01）。試驗中發(fā)現(xiàn)，施肥效果相對明顯的是肥料甲的處理Ⅱ，平均株產(chǎn)青果46.15 kg，換算為每平方米投影面積的干果產(chǎn)量約為2.20 kg（3.5 kg 的青果能脫出1 kg 的干果），比對照組每平方米投影面積的干果產(chǎn)量多0.31 kg，比肥料丙處理I的每平方米投影面積的干果產(chǎn)量多1.10 kg。由此可知，不同配比肥料不同施肥處理中，最有利于提高產(chǎn)量的是肥料甲的處理Ⅱ。不同的施肥量對核桃產(chǎn)量的影響很大[12]，肥料配比用量適宜的產(chǎn)量最高[13]。這一試驗結(jié)果說明，肥料甲處理Ⅱ的氮、磷、鉀元素的配比較其它肥料在不同處理中的配比要更加合理些，其用量也更適宜，因此更能有效提高核桃產(chǎn)量。

表2 不同配比肥料處理對核桃青果產(chǎn)量的影響?Table2 Effect of different formula fertilizer treatment on walnut green fruit yield

表3 肥料種類和施肥處理影響下核桃青果產(chǎn)量的方差分析結(jié)果Table3 Two factor analysis of variance on the effect of fertilizer types and fertilization treatment on walnut green fruit yield

2.2 核桃堅果品質(zhì)與經(jīng)濟性狀的分析

2.2.1 不同配比肥料對核桃堅果三徑大小的影響

不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果三徑大小的影響情況見表4。由表4可知，‘清香’核桃連續(xù)3年施肥試驗后，不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果的縱徑、橫徑和縫徑均有明顯的影響。肥料甲處理Ⅱ的堅果縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值在所有處理中均最大。對2017—2019年連續(xù)3年堅果的縱徑、橫徑和縫徑進(jìn)行了測定，并對不同配比肥料不同施肥處理的縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，肥料甲各處理的縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值比對照組的分別大0.06、0.04 和0.01 cm；肥料甲各處理的縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值比肥料乙各處理的分別大0.13、0.07、0.09 cm，肥料甲各處理的縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值比肥料丙各處理的分別大0.25、0.09、0.12 cm；2017—2019年連續(xù)3年對照組堅果的縱徑、橫徑和縫徑的3年平均值比肥料乙各處理的分別大0.07、0.03、0.08 cm，比肥料丙各處理的分別大0.19、0.05、0.11 cm。肥料甲處理Ⅱ?qū)怨脑龃笞饔米蠲黠@，其次是對照組。由此可知，肥料甲處理Ⅱ?qū)颂覉怨v徑、橫徑和縫徑的增大作用最明顯，而肥料乙和肥料丙對核桃堅果縱徑、橫徑和縫徑的增大作用均不明顯。

2.2.2 不同配比肥料對核桃單果質(zhì)量的影響

2017—2019年連續(xù)3年施用不同配方肥料試驗后，不同配方肥料不同施肥處理下‘清香’核桃的單果質(zhì)量有了明顯的差異，試驗結(jié)果見表5。肥料甲處理Ⅱ的堅果其單果質(zhì)量的3年平均值最大，其次是對照組的。肥料甲處理Ⅱ的堅果其單果質(zhì)量的3年均值為15.798 g，比肥料甲處理I與Ⅲ的分別高0.602 和0.819 g，不同處理間平均單果質(zhì)量有明顯的差異；肥料乙處理Ⅱ和肥料丙處理Ⅱ的3年平均單果質(zhì)量也是同一種配方肥料不同處理中最大的，其次分別是肥料乙處理Ⅲ、肥料丙處理Ⅲ、肥料乙處理I、肥料丙處理I的，說明在專利肥配比用量的基礎(chǔ)上，增加或減少氮元素的施用量對核桃堅果的單果質(zhì)量均有影響。肥料甲處理Ⅱ的堅果的3年平均單果質(zhì)量比對照組高0.102 個百分點，說明配方肥料甲處理Ⅱ?qū)τ谠黾訂喂|(zhì)量、提高堅果產(chǎn)量的作用均更明顯。

表4 不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果三徑大小的影響?Table4 Effects of different fertilizers and different fertilization treatments on three diameters of nuts cm

2.2.3 核桃配方專用肥對核桃堅果出仁率的影響

2017—2019年連續(xù)3年對核桃堅果的出仁率進(jìn)行了測定，結(jié)果見表6。從表6中可以看出，肥料甲處理Ⅱ的堅果其3年的平均出仁率最高，比對照組的高0.1%，比出仁率最小的肥料丙處理I的堅果出仁率增加1.6%；說明肥料甲處理Ⅱ的營養(yǎng)元素配比及用量有利于提高出仁率，提高堅果品質(zhì)。肥料甲處理Ⅱ、肥料乙處理Ⅱ的堅果平均出仁率比肥料甲處理Ⅲ、肥料乙處理Ⅲ、肥料甲處理I、肥料乙處理I的堅果平均出仁率均大，說明肥料甲、肥料乙的各處理間相比，處理Ⅱ的配比用量更適宜提高核桃堅果的出仁率，增加或減少施肥量均降低了核桃堅果的出仁率。這是由于土壤營養(yǎng)對核桃品質(zhì)有顯著的影響[14]，當(dāng)土壤供肥不合理時，樹體營養(yǎng)物質(zhì)的積累與消耗之間則會失去平衡，導(dǎo)致樹體生長減緩，致使其結(jié)果量和果實品質(zhì)均降低[15]。

表5 不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果單果質(zhì)量的影響Table5 Effects of different fertilizers and different fertilization treatments on single fruit mass

表6 不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果出仁率的影響Table6 Effects of different fertilizers and different fertilization treatments on the kernel rate

2.2.4 核桃配方專用肥對對核桃堅果出油率的影響

不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果出油率的影響情況見表7。由表7可知，肥料甲處理Ⅱ的堅果其3年的平均出油率最高，達(dá)到61.1%，比對照組的高0.9 個百分點，比肥料乙處理Ⅲ和肥料丙處理I的平均出油率分別高6.2 和6.8 個百分點，說明肥料甲處理Ⅱ的配比用量能明顯提高核桃堅果的出油率。不同配比肥料的不同施肥處理對核桃堅果的出油率均有明顯影響，其中肥料甲處理Ⅱ的平均出油率明顯高于肥料乙和肥料丙所有處理的，其次是對照組的；說明肥料甲處理Ⅱ是提高核桃堅果出油率的最適宜的肥料配比和用量。

2.3 核桃堅果果實經(jīng)濟性狀分析

不同配比肥料不同施肥處理的核桃堅果外觀和感官評價結(jié)果見表8，其堅果和核仁外觀如圖1所示。所有試驗處理的堅果殼面均光滑、形狀一致、取仁均容易；果殼厚度均在1.3 mm 以下；同種肥料相同處理的果實大小均勻；肥料甲處理Ⅱ及對照組的核桃堅果的核仁均飽滿，核仁顏色均為黃白色且芳香可口、品質(zhì)佳；肥料丙幾個處理的堅果核仁均不飽滿，其核仁呈黃色且口感略甜、香味淡；其余配比肥料幾種處理的堅果核仁均較飽滿。

表7 不同配比肥料不同施肥處理對核桃堅果出油率的影響Table7 Effects of different fertilizers and different fertilizations treatments on oil content

表8 不同配比肥料不同施肥處理的核桃堅果外觀和感官評價結(jié)果Table8 Appearance and sensory evaluation results of walnut nuts with different fertilizers and different fertilizations

圖1 不同配比肥料不同施肥處理的核桃堅果和核仁外觀比較Fig.1 Comparison of appearance of walnut nuts and kernels with different fertilizers and different fertilizations treatment

3 討論與結(jié)論

3.1 討 論

本研究以10年生的‘清香’核桃樹為研究對象，采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，對3 種不同配比肥料與專利配比肥料（作對照）進(jìn)行了連續(xù)3年的對比施肥試驗，并對試驗樹進(jìn)行產(chǎn)量測定與堅果品質(zhì)的評價分析。結(jié)果顯示：每平方米樹冠投影面積下施入0.311 kg 肥料甲（核桃配方專用肥N∶P∶K=28∶16∶6，N、P、K 有效含量為50%，N 用量0.087 kg·m-2、P 用量0.050 kg·m-2、K 用量0.019 kg·m-2）對核桃樹的產(chǎn)量及堅果品質(zhì)的作用效果顯著（P＜0.05），每平方米樹冠投影面積的干果產(chǎn)量約為2.2 kg，比對照組的每平方米樹冠投影面積的干果產(chǎn)量大約多0.31 kg，比肥料丙處理I的多1.10 kg；肥料甲處理Ⅱ的核桃堅果平均單果質(zhì)量為15.798 g，比對照組的增重0.102 g，比肥料丙處理I的增重1.164 g；肥料甲處理Ⅱ的堅果平均出仁率為54.6%，比對照組的增加0.1%，比肥料丙處理I的堅果平均出仁率增加1.6%；肥料甲處理Ⅱ的堅果平均出油率為60.10%，比對照組的堅果平均出油率高0.9%，比肥料丙處理I的平均出油率高6.8%；肥料甲處理Ⅱ的堅果三徑平均值最大，其三徑平均值為3.97 cm，比對照組的增大0.18 cm，比肥料丙處理I的增大0.39 cm。這一試驗結(jié)果與何尤等[16]研究的施肥對植物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響結(jié)果一致，這是因為，配比均衡施肥有利于提升核桃樹產(chǎn)量與堅果品質(zhì)。

對不同配比肥料各施肥處理的核桃堅果產(chǎn)量的分析結(jié)果表明，肥料乙處理I的肥料用量比肥料乙處理Ⅱ、肥料乙處理Ⅲ的均充足，但在相同肥料中其肥效表現(xiàn)最差，這一試驗結(jié)果與劉杜玲等[17]施肥不合理會降低產(chǎn)量的研究結(jié)果一致；對不同配比肥料各施肥處理的核桃果徑大小的分析結(jié)果表明，肥料乙處理I、肥料丙處理I的肥料用量比肥料乙處理Ⅱ、肥料丙處理Ⅱ、肥料乙處理Ⅲ、肥料丙處理Ⅲ的均更充足，而其果徑反而變小，這一試驗結(jié)果與戴韓柳等[18]研究得出的配比均衡施肥有利于提高果實大小和品質(zhì)的結(jié)果一致；對不同配比肥料各施肥處理的核桃堅果外觀和感官評價結(jié)果表明，肥料乙和肥料丙各處理堅果的各項指標(biāo)值均偏低于另外兩種肥料各個處理的，且肥料乙處理I、肥料丙處理I的肥料用量雖均充足，但其堅果品質(zhì)均較差，同一種配方肥料處理，肥料甲處理I、肥料乙處理I、肥料丙處理I，均增加了氮元素的用量，氮元素充足了，而其磷、鉀元素的含量也都相對提高了，肥料乙中磷元素的含量較高，肥料丙中鉀元素的含量相對較高，因此試驗結(jié)果與王安民等[19]研究得出的磷素過剩則影響氮、鉀的吸收，而鉀素過量則會使氮的吸收受阻的結(jié)果一致。肥料甲處理I、肥料乙處理I、肥料丙處理I的堅果的三徑值、單果質(zhì)量、出仁率、出油率和產(chǎn)量均低于肥料甲處理Ⅱ、肥料乙處理Ⅱ、肥料丙處理Ⅱ的，其果仁飽滿程度、顏色及風(fēng)味也都受到了不同程度的影響，這與段偉等[20]研究得出的施肥不合理會影響根系養(yǎng)分的吸收，從而改變生物量的分配比例的結(jié)果一致。

植物體從土壤吸收到的各種養(yǎng)分均有一定的比例，養(yǎng)分狀況影響樹體的生長狀態(tài)和果實品質(zhì)[21]，配方均衡施肥能有效提高土壤中水解氮、有效磷、速效鉀的含量[22]，配方施肥是一項增產(chǎn)、增收、節(jié)肥的先進(jìn)施肥技術(shù)[23]。由此可知，在隴南地區(qū)核桃生產(chǎn)中，配方專用肥甲處理Ⅱ（N∶P∶K=28∶16∶6，且用量為0.311kg·m-2）是目前隴南市核桃生產(chǎn)中最適宜的配方肥料及施用量，其N、P、K 營養(yǎng)元素的配比及用量均最合理。然而，隴南地形地貌復(fù)雜，土壤肥力差異較大。因此，對果園管理水平與要求均不同，這對配方肥料的推廣使用有影響，如何在生產(chǎn)中大面積推廣施用，還需要進(jìn)一步試驗。今后我們將依據(jù)本研究設(shè)計的試驗方法，在對不同土壤細(xì)化分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行區(qū)域性精準(zhǔn)施肥試驗研究。

3.2 結(jié) 論

供試的配方專用肥甲處理Ⅱ（肥料配比為N∶P∶K=28∶16∶6，每平方米樹冠投影面積的施肥量為0.311 kg）的核桃樹產(chǎn)量最高、堅果品質(zhì)最佳，其次是對照組、肥料乙和肥料丙各處理的。配方專用肥甲處理Ⅱ可以作為隴南地區(qū)核桃樹豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的首選配方肥料和適宜施用量。本研究結(jié)果可為核桃提質(zhì)增效及精準(zhǔn)施肥提供科學(xué)依據(jù)。