核桃優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)施肥技術(shù)研究進展

井大煒，馬海林，杜振宇，劉方春，馬丙堯，李海云，司東霞*，孫傳濤

（1. 德州學院生態(tài)與資源環(huán)境學院，山東 德州253023；2. 山東省林業(yè)科學研究院，山東 濟南250014；3. 聊城大學農(nóng)學院，山東 聊城252059；4. 煙臺市林業(yè)科學研究所，山東 煙臺264013）

核桃(Juglans regia），又稱胡桃，為胡桃科植物，具有豐富的營養(yǎng)價值，在醫(yī)藥與保健品行業(yè)應用十分廣泛，能夠防治冠心病、降血壓與降低心臟病發(fā)病風險等功效[1]。核桃仁中油脂含量可達60%～70%，脂肪酸以油酸、亞油酸為主，容易被消化吸收[2]，且脂肪酸中不含膽固醇，被稱之為腦黃金。作為我國主要的經(jīng)濟林樹種之一，主要分布在山東、黑龍江、安徽、甘肅及新疆等省區(qū)，常見栽培于丘陵與山坡地區(qū)[3-4]，其產(chǎn)量、品質(zhì)易受核桃品種、水肥供應狀況、種植密度等因素影響[5]。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，核桃產(chǎn)業(yè)得到了越來越多的重視。早實、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與可持續(xù)性成為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標[6]。但是由于果農(nóng)急于求成的心理，使得在日常管理上出現(xiàn)忽視有機肥、經(jīng)驗施肥、偏重化肥或者根本不施肥等情況，果農(nóng)的不合理施肥，忽視了果樹的實際需求，也引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，這勢必會嚴重制約核桃林果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文就施肥對核桃樹體生理、施肥對核桃產(chǎn)量和品質(zhì)、水肥一體化技術(shù)在核桃上的應用等方面進行總結(jié)歸納。

1 施肥對核桃樹體生理的影響

植物的光合能力是生產(chǎn)力構(gòu)成的重要因素，而植物所處環(huán)境的養(yǎng)分含量對光合能力具有較顯著的影響。

1.1 施肥于盆栽幼苗

姜宗慶[7]對一年生美國山核桃盆栽幼苗采用N、P、K 配比施肥試驗的研究表明，在一定施肥量范圍內(nèi)，施肥處理相比不施肥處理能提高美國山核桃幼苗的地徑、株高增量與生物量干重，而過量施肥時則會抑制苗木生長。周樊等[8]通過盆栽試驗對一年生薄殼山核桃的研究認為，氮、磷和鉀對薄殼山核桃生長的作用效果為氮＞鉀＞磷；氮肥對苗高、地徑均有顯著影響，分別較對照高出39.13%、26.01%；氮肥與鉀肥對幼苗地上、地下生物量的影響顯著，分別較對照提高9.32%、45.27%。氮和磷對可溶性蛋白有顯著影響，氮、磷、鉀均對可溶性糖有顯著影響；同時，氮對硝酸還原酶與谷氨酰胺合成酶亦有顯著影響，分別較對照高出32.1%與72.79%；這表明合理的配比施肥可顯著促進薄殼山核桃幼苗的生長，同時也能提高主要碳氮代謝物含量與關(guān)鍵酶活性。鄭小琴等[9]的研究得出，氮、磷和鉀配方施肥能明顯增加幼苗各組織的全N、全P 與全K 含量，且全N、全P 在不同組織中含量的大小次序為葉、根和莖，全K 含量的大小次序為根、莖和葉；配方施肥后的葉綠素a、b 在7月中旬達最大值。

王益明等[10]對一年生美國山核桃實生苗運用指數(shù)施肥法的研究表明，凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率以及葉片PSII 的最大量子產(chǎn)額、實際最大量子產(chǎn)額、光化學猝滅系數(shù)和表觀光合量子傳遞速率均隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，幼苗莖、葉生物量與總生物量亦表現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢[11]，這表明施氮量并非越高越好，適當?shù)氖┑坎鸥谔岣咂涔夂纤俾屎腿~綠素熒光參數(shù)，促進幼苗的生長。

1.2 施肥于多年生核桃樹

劉楓[12]關(guān)于施肥量對5年生‘遼瑞豐’核桃樹光合特性的研究認為，核桃葉片的凈光合速率、蒸騰速率與氣孔導度伴隨著施肥量的增加而呈增加趨勢，而胞間CO2濃度呈遞減趨勢；這表明在一定范圍內(nèi)增施肥料有助于核桃光合作用能力的提升。孔芬等[13]對10年生核桃‘魯光’品種的研究表明，伴隨著施肥用量的不斷增加，山地核桃樹體的光合參數(shù)、生長量、葉綠素含量呈升高趨勢，但在高光強下，高施肥量則會降低葉綠素含量與光合速率；適宜的施肥量可以增強核桃光合能力，使核桃葉片在高溫與強光下的受脅迫程度得到一定緩解，而過高的施肥用量則不利于提升核桃葉片的光合速率。王曉彬等[14]對12年生盛果期‘溫185’核桃采用多元線性逐步回歸分析的研究表明，在核桃生產(chǎn)園處于中等養(yǎng)分水平時，當?shù)适┯昧?純N 量)小于2.75 kg/株時，對凈光合速率的作用效果是正效應，反之則表現(xiàn)出負效應；施用磷肥有助于‘溫185’核桃凈光合速率的提高。王峰等[15]對10年生‘遼寧1 號’核桃的研究認為，有機肥與化肥的配方施肥能顯著增加核桃的百葉質(zhì)量，提高了葉綠素含量與葉片中氮、磷、鉀、鈣、鎂等5 種礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量。

2 施肥對核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.1 施用化肥

劉杜玲等[16]的研究認為，氮、磷、鉀配方施肥能顯著影響核桃單位冠幅產(chǎn)量、單果重和出仁率，而對蛋白質(zhì)、脂肪、飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸含量的影響不顯著。氮肥、鉀肥與單位冠幅產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，磷肥與出仁率顯著正相關(guān)。成艷霞等[17]對10年生盛果期‘香玲’核桃樹的研究得出，磷肥是影響核種仁發(fā)育的關(guān)鍵因素，且氮、磷和鉀對核桃平均單果質(zhì)量的影響較為微弱。趙書崗等[18]關(guān)于施肥時期與次數(shù)對‘清香’核桃產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究得出，萌芽期或幼果發(fā)育期、果實膨大期的2 次施肥，或者萌芽期、幼果發(fā)育期與果實膨大期的3 次施肥都有明顯的增產(chǎn)提質(zhì)效應，而單次施肥的最佳時期為萌芽期或者果實膨大期。也有研究表明[19]，硝態(tài)氮肥與尿素對核桃有顯著增產(chǎn)效果，銨態(tài)氮肥與尿素能使核桃干果的出仁率增大；在一定范圍內(nèi)增加氮肥的施用量可提高核桃的粗脂肪含量。

2.2 施用有機肥

有機肥的施入不僅可以提高土壤中的有機質(zhì)含量，還能活化土壤中的微量元素和供應較全面的營養(yǎng)成分[20]；生物有機肥能為土壤提供大量微生物，更利于促進土壤中微生物的快速繁殖。丁立忠等[21]研究得出，在旱災的逆境條件下，有機與無機配方和磷肥、鉀肥搭配施用有助于提升山核桃的抗旱能力，進而促使穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。馬臻等[22]對核桃施用微生物菌肥的研究發(fā)現(xiàn)，選用牛糞有機肥、生物肥和微生物肥(每株用量分別為15 kg、100 g 和50 g)的組合措施，對改善土壤生態(tài)環(huán)境與微生物群落，修復核桃的裸根及增產(chǎn)提質(zhì)的作用效果最佳，適宜在核桃生產(chǎn)中推廣應用。張婷婷[23]的研究認為，多種肥料配施能夠提高‘香玲’核桃的品質(zhì)，核桃堅果個大、皮薄，品質(zhì)優(yōu)良，且對幼齡核桃樹具有較顯著的增產(chǎn)效果；配施有機肥能顯著影響出仁率，而配施生物肥則有助于核桃仁含油量的增加。也有研究表明[14]，有機肥與化肥配施能顯著提高核桃堅果的質(zhì)量與大小，改善堅果的品質(zhì)。

3 水肥一體化技術(shù)在核桃上的應用

在植物生長過程中，水肥一體化是將水分與養(yǎng)分融合到一起進行灌溉，可同時促進植物對水、肥的高效利用[24]。目前，核桃產(chǎn)業(yè)的水肥一體化技術(shù)正在逐漸推廣應用中。諸多研究得出[25-26]，通過水肥一體化系統(tǒng)對核桃進行灌溉與施肥能顯著提升果品收益。陳加利等[26]關(guān)于新疆薄皮核桃新新2 號，開展施肥量與灌水量對生育期核桃光合特性、產(chǎn)量的研究表明，3 個施肥水平和3 個灌溉水平下，從核桃果實膨大期至成熟期核桃的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度均呈先升后降的變化趨勢，水分利用效率呈遞減趨勢。任哲斌等[27]對香玲核桃的研究表明，多施肥并非有更高的光合速率，但是多施肥能夠提高核桃對不良環(huán)境的抗逆性。

付秋萍等[28]在滴灌條件下開展不同施氮量對9年生新溫 “185” 核桃樹的研究發(fā)現(xiàn)，核桃的葉片SPAD 值、葉面積指數(shù)、水分利用率和產(chǎn)量均在每株核桃施氮0.74 kg 時達最大值； 進一步研究得出[29]，新疆環(huán)塔盆地滴灌密植核桃全生育期適宜的水肥投入范圍分別為438～469 mm(包含冬春灌)與7074～7168 kg/hm2，其中尿素和磷酸一銨分別為3144～3186 kg/hm2和3930～3982 kg/hm2。王忠任等[30]對7年生的新溫“185”核桃研究表明，在灌水量相同的條件下，隨著肥料施入量增大，核桃葉片的SPAD 值先增大后減??；水肥耦合對核桃果實體積的影響顯著，在一定的水、肥基礎(chǔ)上再增加肥或者再增加水，都不利于核桃的生長。王評等[31]關(guān)于不同灌溉施肥配比的水肥一體化在核桃栽培上的研究表明，隨著水、肥供給量的增加，各處理核桃果實產(chǎn)量的變化均表現(xiàn)為先增大后趨于穩(wěn)定，核桃蛋白質(zhì)脂肪含量均呈現(xiàn)先增后降的趨勢。張銳等[32]針對‘新新2 號’核桃設(shè)置不同梯度的水肥耦合模式的研究發(fā)現(xiàn)，整個生育期核桃葉片凈光合速率呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢。

4 結(jié)論與展望

果樹的生長大部分依靠土壤來提供其生長發(fā)育的營養(yǎng)成分，因此，在核桃的種植過程中，土壤養(yǎng)分的供應狀況是影響核桃生長發(fā)育、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要因素[33]。目前，國內(nèi)外關(guān)于核桃的施肥仍以施用化肥為主，而針對混合施用有機肥、生物有機肥的研究雖有報道但占比偏小；同時，我國的核桃種植仍缺乏系統(tǒng)的管理。

不同的肥料對核桃的產(chǎn)量與品質(zhì)影響存在差異，而核桃產(chǎn)量、品質(zhì)與不同生育期中土壤的供肥能力密切相關(guān)。核桃施肥通常有3 種方式，即基肥、追肥與葉面噴肥。因此，未來的核桃種植栽培，應從精細化管理的角度著手，對核桃不同生長發(fā)育時期的地塊分別進行取土分析，動態(tài)監(jiān)測其土壤肥力供應狀況，并結(jié)合核桃產(chǎn)量和品質(zhì)目標、樹體養(yǎng)分含量、生態(tài)環(huán)境評價等因素，綜合制定適用于核桃整個生長周期的基肥、追肥、葉面噴肥等多層次、多方位的精準施肥方案。

此外，水肥一體化技術(shù)在核桃上的應用既能節(jié)約水肥資源，提高肥料利用效率，減少肥料對環(huán)境的污染，進而改善生態(tài)環(huán)境；而且還可以適時適量的給果樹施肥與供水[34]，這對于提高土壤保水保肥能力、改善土壤環(huán)境與提升林果產(chǎn)量品質(zhì)具有十分重要的意義。