平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析

何冬月，盧明艷，宋鋒惠，2，史彥江，2

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆林科院經(jīng)濟(jì)林研究所，新疆 烏魯木齊 830052；3.新疆阿克蘇森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，新疆 阿克蘇 843000）

榛子是世界四大堅(jiān)果之一[1]，為榛科榛屬，在全世界約有16 個(gè)種，分布在亞洲、歐洲、美洲。榛果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，味道甘美，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，深受人們喜愛(ài)，素有“珍果”“堅(jiān)果之王”的美稱(chēng)[2]。平歐雜種榛又稱(chēng)大果榛子，具有果個(gè)大、豐產(chǎn)、品質(zhì)好以及經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)[3]。

2001年至今，新疆林業(yè)科學(xué)院先后在40 余個(gè)縣（市）栽種推廣種植平歐雜種榛[4]，結(jié)果表明該樹(shù)種具有抗寒、抗旱、耐鹽堿、結(jié)實(shí)早、豐產(chǎn)性強(qiáng)、栽培管理簡(jiǎn)單等特性，現(xiàn)已成為豐富新疆林果干果樹(shù)種和可持續(xù)發(fā)展的新亮點(diǎn)樹(shù)種。但堅(jiān)果質(zhì)量良莠不齊問(wèn)題仍比較嚴(yán)重，同一個(gè)品種在不同種植區(qū)域內(nèi)，因栽培管理和地域條件的不同，堅(jiān)果產(chǎn)量、大小、品質(zhì)等重要指標(biāo)存在較大差異。土壤是果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的重要來(lái)源，果樹(shù)的樹(shù)體生長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)與土壤養(yǎng)分有密切關(guān)系[5]。因此，研究影響堅(jiān)果品質(zhì)的主要土壤養(yǎng)分因子，對(duì)豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的平歐雜種榛具有十分重要的意義。關(guān)于土壤與果實(shí)品質(zhì)前人做了大量研究[6-9]，羅青紅等[10]對(duì)遼寧沈陽(yáng)市和新疆察布查爾縣種植的平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，新疆種植的平歐雜種榛，其堅(jiān)果的外觀顏色更鮮亮、果仁更香甜，出仁率、單果質(zhì)量、亞油酸、VE、K、還原糖等含量明顯高于遼寧沈陽(yáng)市；田雪玲等[11]研究發(fā)現(xiàn)平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)受環(huán)境因子的影響，且堅(jiān)果品質(zhì)差異明顯。然而在土壤養(yǎng)分對(duì)平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)影響方面尚未見(jiàn)報(bào)道，為提高平歐雜種榛在新疆不同生態(tài)區(qū)域的規(guī)模種植效益，特選取新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣、伊犁河谷察布查爾縣、昌吉回族自治州吉木薩爾縣以及喀什地區(qū)疏附縣4 個(gè)代表性平歐雜種榛種植園為研究對(duì)象，運(yùn)用相關(guān)分析[12]和多元回歸分析等方法，探究土壤養(yǎng)分與堅(jiān)果品質(zhì)的相關(guān)性，篩選出影響平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)的關(guān)鍵土壤因子，以期為指導(dǎo)優(yōu)質(zhì)高效平歐雜種榛果園建設(shè)、改善栽培管理技術(shù)及科學(xué)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的‘新榛1 號(hào)’堅(jiān)果和土樣采自新疆4個(gè)代表性的平歐雜種榛種植區(qū)域，分別為吉木薩爾縣（昌吉回族自治州）、察布查爾縣（伊犁河谷）、溫宿縣（阿克蘇地區(qū)）、疏附縣（喀什地區(qū)），于2021年8月下旬（堅(jiān)果成熟期）進(jìn)行土壤和堅(jiān)果樣品采集，榛園基本情況見(jiàn)表1。

表1 平歐雜種榛種植園基本情況Table 1 Basic situation of C.heterophylla × C.avellana orchards

1.2 取樣與指標(biāo)測(cè)定

1）土壤樣品。2021年果實(shí)成熟期（8月下旬，與堅(jiān)果采集同步）采用“S”形5 點(diǎn)取樣法，在跟基部外圍70 cm 處垂直采集0 ～60 cm 土樣1.5 kg，室內(nèi)自然風(fēng)干過(guò)篩，裝袋保存待測(cè)，3 次重復(fù)。

土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和pH值參照張強(qiáng)等[13]的測(cè)定方法，土壤全鹽量測(cè)定采用殘?jiān)娓少|(zhì)量法。

2）堅(jiān)果樣品。于2021年果實(shí)成熟期（8月下旬），對(duì)每個(gè)種植區(qū)域隨機(jī)選取3 株長(zhǎng)勢(shì)良好有代表性的‘新榛1 號(hào)’試驗(yàn)樣株，重復(fù)3 次。采摘東西南北方向無(wú)病蟲(chóng)害、發(fā)育良好、大小基本相同的榛果1 kg 帶回實(shí)驗(yàn)室，室內(nèi)自然風(fēng)干，待測(cè)。

堅(jiān)果外觀經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定：隨機(jī)選取30 粒榛果為一組，重復(fù)3 次。其中：游標(biāo)卡尺分別測(cè)定堅(jiān)果和果殼腰部厚度（橫徑、縱徑和側(cè)徑），萬(wàn)分之一電子天平分別測(cè)定堅(jiān)果和果仁質(zhì)量。堅(jiān)果形狀指數(shù)、果腔系數(shù)和出仁率等經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)參照羅達(dá)等[14]的計(jì)算方法。

外觀果色測(cè)定：3 nh 色差儀測(cè)定榛果L*、a*和b*，每組測(cè)定10 個(gè)榛果，重復(fù)3 次。并計(jì)算色彩濃度C。

堅(jiān)果內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定：分別挑選100 g 無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)褐變且飽滿(mǎn)的榛仁裝入保鮮袋進(jìn)行內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定。堅(jiān)果中蛋白質(zhì)、α-生育酚、可溶性糖、粗脂肪、脂肪酸（油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸）含量參照蔣江照等[15]的測(cè)定方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013 和SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、相關(guān)性分析和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 榛園土壤養(yǎng)分基本狀況

由表2可知，不同種植區(qū)域的土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH 值和全鹽量平均含量分為10.07 g·kg-1、53.27 mg·kg-1、12.62 mg·kg-1、169.52 mg·kg-1、7.44、0.48 g·kg-1。在4 個(gè)種植區(qū)域的土壤指標(biāo)變異系數(shù)較大的為土壤速效鉀、有效磷、全鹽量，其中土壤速效鉀的變異系數(shù)最大，高達(dá)65.76%；其次土壤有效磷變異系數(shù)為58.14%，變幅在5.81 ～22.95 mg·kg-1之間；變異系數(shù)位居第三的是土壤全鹽量，為45.80%；而土壤pH 值變異系數(shù)最小，僅為0.97%。

2.2 榛園堅(jiān)果的主要品質(zhì)狀況

由表3可知，4 個(gè)供試榛園內(nèi)平歐雜種榛單果質(zhì)量平均值為3.18 g（表2）。堅(jiān)果形狀指數(shù)、果殼厚度、果腔系數(shù)、出仁率、堅(jiān)果色彩濃度、蛋白質(zhì)、可溶性糖、α-生育酚、粗脂肪、硬脂酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸含量平均值分別為1.16、1.70 mm、0.82、44.21%、20.27、19.07%、7.59 mg·g-1、4.71 mg·100g-1、41.32%、2.33%、12.60%、79.98%、4.66%；其中在4 個(gè)種植區(qū)域的堅(jiān)果變異系數(shù)較大的指標(biāo)為可溶性糖、α-生育酚、出仁率、果殼厚，其中可溶性糖的變異系數(shù)高達(dá)23.82%，α-生育酚為22.03%，出仁率高達(dá)21.32%，果殼厚為18.32%。堅(jiān)果性狀指數(shù)、果腔系數(shù)、粗脂肪、油酸、棕櫚酸的變異系數(shù)較小，分別為2.91%、4.66%、2.95%、1.43%、2.80%，說(shuō)明不同榛園土壤養(yǎng)分因子對(duì)堅(jiān)果可溶性糖含量、α-生育酚含量、出仁率、果殼厚度影響大于堅(jiān)果性狀指數(shù)、果腔系數(shù)、粗脂肪、油酸、棕櫚酸指標(biāo)的影響較小，進(jìn)而影響平歐雜種榛堅(jiān)果風(fēng)味品質(zhì)。

表2 平歐雜種榛種植基地土壤養(yǎng)分情況Table 2 Soil nutrients situation at C.heterophylla × C.avellana orchards

表3 不同榛園堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)比較Table 3 Comparison of nuts quality indexes of different C.heterophylla ×C.avellana

2.3 平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性

對(duì)不同土壤條件中土壤養(yǎng)分含量與平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)間的偏相關(guān)性分析表明（表4），不同榛園堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)由于土壤因子的不同而存在差異。土壤養(yǎng)分含量與平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)間的相關(guān)性較強(qiáng)，其中相關(guān)系數(shù)大于0.700 的有平歐雜種榛單果質(zhì)量和土壤堿解氮、全鹽量，相關(guān)系數(shù)分別為0.820、-0.860；果殼厚度和土壤堿解氮、速效鉀，相關(guān)系數(shù)分別為0.731、0.877；果腔系數(shù)和土壤速效鉀（0.888）；堅(jiān)果色彩濃度和土壤有機(jī)質(zhì)（0.745）、速效鉀（0.827）；蛋白質(zhì)和土壤堿解氮、速效鉀、pH 值、全鹽量，相關(guān)系數(shù)分別為0.897、0.810、-0.810、-0.864；可溶性糖與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、pH 值、全鹽量，相關(guān)系數(shù)分別為0.909、0.884、-0.876、-0.938；α-生育酚和土壤堿解氮、速效鉀、pH 值、全鹽量，相關(guān)系數(shù)分別為-0.959、-0.735、0.850、0.912；粗脂肪與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、pH 值、全鹽量，相關(guān)系數(shù)分別為0.811、0.919、-0.850、-0.967；硬脂酸和土壤有效磷（-0.738）；亞油酸和土壤速效鉀（0.905）；油酸、棕櫚酸和土壤速效鉀（-0.855、0.702）。由此可知，榛園各土壤因子顯著甚至極顯著影響榛果堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)，14 項(xiàng)堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)中的8 項(xiàng)受土壤速效鉀、6 項(xiàng)受土壤破解氮（相關(guān)系數(shù)大于0.700）的顯著或極顯著影響，可見(jiàn)，土壤速效鉀、破解氮是平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)最主要的影響因子。

表4 土壤養(yǎng)分與堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性?Table 4 Correlation between soil nutrients and nut quality indexes

2.4 土壤養(yǎng)分含量對(duì)堅(jiān)果品質(zhì)影響因子的篩選和回歸方程建立

土壤養(yǎng)分因子相互影響，綜合作用于堅(jiān)果品質(zhì)，只用簡(jiǎn)單正負(fù)相關(guān)性不能客觀反映土壤養(yǎng)分對(duì)堅(jiān)果品質(zhì)的影響。因此，應(yīng)用多元回歸方程來(lái)篩選出影響堅(jiān)果品質(zhì)的關(guān)鍵土壤養(yǎng)分因子。由表5可知，榛園土壤中有機(jī)質(zhì)含量是堅(jiān)果果腔系數(shù)、可溶性糖、粗脂肪等堅(jiān)果品質(zhì)的主要影響因子，而土壤速效鉀是堅(jiān)果單果質(zhì)量、堅(jiān)果性狀指數(shù)、果殼厚度、果腔系數(shù)、堅(jiān)果色彩濃度、出仁率、脂肪酸（硬脂酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸）的主要影響因子；土壤有效磷是堅(jiān)果果殼厚度、出仁率、蛋白質(zhì)、堅(jiān)果色彩濃度的主要影響因子；土壤破解氮是堅(jiān)果果殼厚度、出仁率、α-生育酚、可溶性糖的主要影響因子；pH 值是堅(jiān)果出仁率的主要影響因子。其中，果殼厚度、出仁率受到土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量的共同影響，此外，出仁率還受土壤pH 值的影響；果腔系數(shù)主要受到土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)的影響；堅(jiān)果色彩濃度主要受土壤有效磷、速效鉀的影響；可溶性糖主要受土壤有機(jī)質(zhì)、破解氮的影響。綜上所述，土壤速效鉀是影響平歐雜種榛堅(jiān)果綜合品質(zhì)的主要土壤因子，其次是土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷。

表5 影響平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)的主要土壤養(yǎng)分因子篩選和回歸方程建立?Table 5 Selection of main soil nutrient factors affecting nut quality and establishment of regression equations

3 討 論

土壤養(yǎng)分直接影響和綜合作用于果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)[16-19]，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)提高土壤中的有效營(yíng)養(yǎng)成分具有顯著的促進(jìn)作用，有利于增加中秋酥脆棗[20]、平歐雜種榛果實(shí)[21]的產(chǎn)量品質(zhì)；王仁才等[22]研究表明合理使用鉀肥可以促進(jìn)獼猴桃果實(shí)可溶性固形物含量及硬度等增加，有效提高其果實(shí)品質(zhì)。本研究通過(guò)偏相關(guān)性分析，結(jié)果表明土壤速效鉀、破解氮是平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)最主要的影響因子；且平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)與榛園土壤養(yǎng)分含量間的相關(guān)性較強(qiáng)，但受土壤因子的影響程度有所差異，這可能受種植區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量中等，堿解氮含量相對(duì)匱乏，有效磷含量較豐富，速效鉀含量豐富，氮磷鉀肥比例不平衡等問(wèn)題的影響（全國(guó)第二次土壤普查國(guó)家土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。

果樹(shù)發(fā)育需要大量的氮磷鉀礦質(zhì)元素，這對(duì)果樹(shù)及其果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育有深遠(yuǎn)影響。氮肥可以促進(jìn)平歐雜種榛的產(chǎn)量[23]，在新疆特定的立地環(huán)境中，適量的氮肥、磷肥可以提高平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)中粗蛋白和粗脂肪的含量[24]。果實(shí)品質(zhì)受土壤養(yǎng)分狀況的影響顯著[25]。本研究發(fā)現(xiàn)，平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)受土壤養(yǎng)分的影響程度各異，其中果殼厚度、出仁率受土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量的共同影響，此外，出仁率還受土壤pH 值的影響，這說(shuō)明土壤養(yǎng)分綜合作用于平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)。土壤養(yǎng)分與平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)的簡(jiǎn)單相關(guān)分析不能完全客觀反映兩者之間的關(guān)系，本研究應(yīng)用多元回歸方程來(lái)篩選出影響平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)的關(guān)鍵土壤養(yǎng)分因子，結(jié)果表明土壤速效鉀是影響堅(jiān)果綜合品質(zhì)的主要土壤因子，其次是土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷。因此，在榛園土壤管理中，應(yīng)根據(jù)堅(jiān)果質(zhì)量的需肥特性，提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量，適當(dāng)增加土壤堿解氮、有效磷含量，并制定科學(xué)有效的施肥方案，對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)豐富的平歐雜種榛堅(jiān)果具有重要作用。

堅(jiān)果品質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量的關(guān)系是復(fù)雜多變的，張強(qiáng)[26]發(fā)現(xiàn)‘富士’蘋(píng)果品質(zhì)受土壤養(yǎng)分、氣象因子的主要影響，這可能是果園土壤養(yǎng)分不同和氣候環(huán)境差異引起的。本研究?jī)H對(duì)2021年新疆4 個(gè)代表性種植區(qū)域平歐雜種榛主栽品種‘新榛1 號(hào)’的堅(jiān)果品質(zhì)與土壤因子進(jìn)行了相關(guān)性和多元回歸分析，初步篩選出具有關(guān)鍵性影響的土壤因子，要更全面系統(tǒng)客觀地反映平歐雜種榛的堅(jiān)果品質(zhì)性狀，還有待于今后開(kāi)展不同年份、更多試點(diǎn)的重復(fù)試驗(yàn)。其次，新疆生態(tài)環(huán)境差異大，如何在新疆不同種植范圍取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，尚需對(duì)堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)和其他土壤養(yǎng)分因子、氣象因子間相關(guān)性進(jìn)行深入的研究，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、品質(zhì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

4 結(jié) 論

通過(guò)相關(guān)性分析，本研究結(jié)果表明平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)與榛園土壤養(yǎng)分含量間的相關(guān)性較強(qiáng)，且土壤速效鉀、破解氮是平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)最主要的影響因子。土壤養(yǎng)分因子相互影響，綜合作用于堅(jiān)果品質(zhì)，只用簡(jiǎn)單相關(guān)性不能客觀反映土壤養(yǎng)分對(duì)堅(jiān)果品質(zhì)的影響。應(yīng)用多元回歸方程分析結(jié)果表明，平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)指標(biāo)受土壤養(yǎng)分的影響程度各異，其中堅(jiān)果果殼厚度、出仁率受到土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量的共同影響，此外，出仁率還受土壤pH 值的影響；堅(jiān)果單果質(zhì)量、堅(jiān)果性狀指數(shù)主要受土壤速效鉀的影響；堅(jiān)果果腔系數(shù)主要受到土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)的影響；堅(jiān)果色彩濃度主要受土壤有效磷、速效鉀的影響；可溶性糖主要受土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮的影響；α-生育酚主要受土壤破解氮的影響；蛋白質(zhì)主要受土壤有效磷的影響；粗脂肪主要受土壤有機(jī)質(zhì)的影響；脂肪酸（硬脂酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸）主要受土壤速效鉀的影響。綜上所述，土壤速效鉀是影響平歐雜種榛堅(jiān)果綜合品質(zhì)的主要土壤因子，其次是土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷。建議在生產(chǎn)中通過(guò)增加有機(jī)肥、速效鉀含量，提高土壤堿解氮、有效磷含量來(lái)提高平歐雜種榛堅(jiān)果品質(zhì)。