化肥减施对辽宁1 号核桃产量和品质的影响*

刘志月，庞立欣，高晰宇，安秀红，籍 娇，何富强，王红霞，张 锐

（1 河北农业大学山区研究所，河北省山区农业技术创新中心，国家北方山区农业工程技术研究中心，保定 071001）（2 河北农业大学园艺学院）（3 河北农业大学科学技术研究院）（4 武安市农业农村局）（5 保定学院）（6 塔里木大学）

核桃（JuglansregiaL.）属于胡桃科胡桃属，又名胡桃，是我国重要的经济林树种之一，同时也位列世界“四大干果”之一，营养价值丰富，且对人体健康具有显著益处[1]。我国是世界上核桃起源中心之一，也是世界最大的核桃生产国，核桃栽植规模和总产量均居全球首位[2]，但栽植效益远低于美国[3]。因此若要保障我国核桃产业健康发展，就必须加快核桃品种优化以及强化栽培管理，促使核桃高产优质[4]。

化肥是农业生产中不可或缺的存在，无法被取代的原因在于其大大促进了我国粮食增产和农业发展，但同时环境问题也随之产生，如土壤盐碱化、土壤酸化、大气氮沉降、水质污染等[5-6]。因此，我国的化肥减施势在必行。谢荣淳等[7]研究表明，减施传统复合肥，再配施有机肥，可以使香蕉增产并使产量构成因素更加合理，提高香蕉品质，进而获得更大的经济效益。张杰等[8]研究表明，将短枝红富士苹果常用施肥量减少40%，并配施微生物肥料，不仅有效改善了土壤质量，还使果园的净利润达到最大。刘红明等[9]研究表明，云柠1 号柠檬在增施有机肥的情况下，化肥施用量只需通常的70%就可以加快柠檬树体的生长，提高产量与品质。鉴于目前化肥减施对核桃产量和品质的研究较少[10]，本研究以辽宁1 号核桃为试材，筛选高效施肥时期及施肥次数，为实现核桃节本增效、绿色可持续发展提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在河北省武安市智寿源林牧有限公司基地内进行，其地处太行山东麓，地理位置优越，气候适宜，气候类型为温带大陆性季风气候，年平均气温12.5 ℃，四季分明，平均年降水量560 mm。基地土壤类型为壤土，土壤基本农化性状为有机质含量11 450 mg/kg，全氮含量1 240 mg/kg，速效磷含量14 mg/kg，速效钾含量300 mg/kg，土壤pH 值7.8。

1.2 试验设计

试验采用树龄15 年的辽宁1 号核桃，行距5 m，株距4 m，大水漫灌，无作物间作，采用差减法设计，共设置7 个不同的施肥处理，以不施肥为对照（CK）（表1）。每个处理5 次重复，共40 个小区。试验区的管理与当地核桃园管理一致。以树干为中心，向外延伸设置2 m×2 m 的树盘，散射状穴施，各处理施肥策略见表1。养分投入量如下：每株树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 日果实膨大期施肥占追肥量的30%，6 月12 日果实硬壳期施肥占追肥量的20%。供试肥料为尿素（N 46%）、磷酸钙（P2O540%）、硫酸钾（K2O 52%）。

表1 各试验处理的肥料用量及施用时期

1.3 试验方法

1.3.1 果实产量和外观品质测定

采收期统计每个试验处理的单株产量。在每株树东、南、西、北4 个方向随机选取30 个果实作为样品，按照赵悦平等[11]的方法测定外观指标。

1.3.2 果实内在营养物质和矿质元素含量测定

晾干后的坚果，将种仁磨碎用于内含物的测定。蛋白质含量测定采用流动分析仪法[12]，可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[13]，粗脂肪含量测定采用索氏提取法[14]，多酚含量测定采用Folin-Ciocalteu法[15]，黄酮含量测定采用分光光度计法[16]，矿质元素含量测定采用原子吸收仪法[17]。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2019 软件整理，通过SPSS 20.0软件采用Duncan’s 新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 化肥减施对核桃产量的影响

由表2 可知，化肥减施对核桃产量指标有一定影响。3 次施肥处理L7 的株产、单果重、种仁重以及出仁率均最高，分别为9.39 kg、14.15 g、8.14 g和58.09%，但与2 次施肥处理L5、L6 差异均不显著，三者均显著高于其他处理。CK 的株产、单果重、种仁重以及出仁率均最低。相比于1 次施肥处理的L1、L2、L3，2 次施肥处理L5、L6 的株产、单果重、种仁重以及出仁率均显著提高，说明在果实硬壳期施肥的基础上，萌芽期或果实膨大期再追施1 次化肥即可提高果实株产、单果重、种仁重以及出仁率。L4 处理的种仁重和出仁率均显著高于1次施肥处理，而株产和单果重与1 次施肥处理差异基本不显著。

表2 不同施肥处理对辽宁1 号核桃产量的影响

2.2 化肥减施对果实外观品质的影响

由表3 可知，化肥减施可以显著影响核桃的外观品质。3 次施肥处理L7 的果实纵径、横径、侧径、壳厚和缝合力均最大，分别为36.81、35.90、35.99、1.28 mm 和316.11 N，其中果实纵径、横径与2 次施肥处理L5、L6 差异不显著，但显著高于其他处理。2 次施肥处理L4 的果实纵径、横径、侧径与1次施肥处理L1 差异均不显著。随着施肥次数的增加，壳厚和缝合线宽无明显变化，各处理差异均不显著。CK 的青皮率和缝合线宽均最大，分别为65.13%和6.70 mm，其中青皮率显著高于各施肥处理。3 次施肥处理L7 的青皮率最小，为60.51%，与2 次施肥处理L5、L6 无显著差异，但显著低于1次施肥处理L1、L2、L3，说明在果实硬壳期施肥的前提下，2 次施肥就可以保证果实的正常发育。

表3 不同施肥处理对辽宁1 号核桃外观品质的影响

2.3 化肥减施对果实内在品质的影响

由表4 可知，化肥减施对核桃内在品质有一定影响。3 次施肥处理L7 的蛋白质、可溶性糖、多酚、黄酮含量均最高，分别为18.29%、2.43%、7.05 mg/g、9.23 mg/g，且L7 处理蛋白质、可溶性糖、黄酮含量均显著高于1 次施肥处理L1、L2、L3 以及2 次施肥处理L4。施肥处理L1～L7 可溶性糖含量均高于CK，分别较CK 提高6.97%、5.47%、3.98%、8.96%、9.95%、11.94%、20.90%。3 次施肥处理L7 的蛋白质、粗脂肪、多酚含量与2 次施肥处理L5、L6 差异均不显著；黄酮含量与之类似，3 次施肥处理L7与2 次施肥处理L6 差异不显著，由此说明，以果实硬壳期施肥为基础，增加1 次萌芽期或果实膨大期的施肥处理，可以提高核桃的内在品质。

表4 不同施肥处理对辽宁1 号核桃内在品质的影响

2.4 化肥减施对果实矿质元素含量的影响

由表5 可知，化肥减施可显著影响果实部分矿质元素含量。其中，3 次施肥处理L7 的氮、磷、钾、钙、镁元素含量均高于其他处理，分别为2 927.02、3 784.07、10 651.61、2 943.11、2 179.54 mg/kg。2次施肥处理L5、L6 的氮、磷、钙、镁元素含量均显著高于1 次施肥处理L1、L2、L3 和CK。3 次施肥处理L7 的镁、铁、锰元素含量均最高，但镁元素与2 次施肥处理L5、L6 差异不显著，铁元素与2次施肥处理L4、L5 差异不显著，锰元素与2 次施肥处理L6 差异不显著，由此说明，2 次施肥即可显著提高核桃部分矿质元素含量。各处理铜、锌元素含量均较低，无显著性差异。

表5 不同施肥处理对辽宁1 号核桃矿质元素含量的影响 mg/kg

3 讨论与结论

核桃是典型的喜肥作物，在核桃生产过程中，种植户会因过分追求产量而过量施用化肥，进而对树体生长和环境造成影响，若要保证核桃树高产、稳产、优质，科学施肥是最重要的措施之一[18]。本研究表明，合理的氮肥减施，再配施磷钾肥，不仅达到了化肥减施的目的，也促进了辽宁1 号核桃的生长发育，试验中各施肥处理与CK 相比果实的产量和品质显著提高，辽宁1 号核桃出仁率、单果重、种仁重以及果实横径、纵径、侧径均随施肥量和施肥次数的增加而增加，青皮率则降低；同时种仁蛋白质、可溶性糖、粗脂肪、多酚、黄酮含量以及部分矿质元素含量也均有所增加。梁智等[19]研究表明，氮磷钾肥联合平衡施用对核桃叶片中的氮、磷、钾元素含量有显著提升作用，并与施肥量呈二次多项式模式，提高了核桃的产量和品质。张博勇等[20]研究表明，通过设置基肥和增加肥料用量这2 种方式，可使核桃总脂肪和总蛋白的含量明显提高，氮磷钾配方施肥也有利于核桃花芽分化，进而提高核桃结果率。Gray 等[21]研究发现，相比不施肥处理，少量施加氮肥后黑核桃雌花形成率提高，核桃果实产量增加了2.9～4.8 倍，与本试验得出的1 次施肥处理多项指标显著优于不施肥处理的结论一致。本试验中减少1 次施肥并没有造成减产，果实品质差异也不显著。王益明等[22]研究发现，当施肥量达到600 mg/株时，生物指标的数值达到最大，但继续增加氮肥浓度后，核桃各项生物指标开始下降。

相较于上述研究，本试验的侧重点在于探究化肥减施次数的差异对核桃产量和品质的影响。辽宁1 号核桃在萌芽期、果实硬壳期或果实膨大期、果实硬壳期进行的2 次施肥处理和在萌芽期、果实膨大期、果实硬壳期进行的3 次施肥处理皆可显著提高核桃产量和果实品质，二者差异不显著，该结果与赵书岗等[10]在清香核桃上的研究一致。赵书岗等[10]还指出，若只进行1 次施肥，以萌芽期或果实硬壳期施用最佳，与本试验得出的结论一致。周乐[23]研究表明，选择在萌芽期和果实膨大期施氮可以最大程度地促进苹果树新梢和根系的生长以及提高氮肥利用率，因为这2 个时期施氮对苹果树茎尖和细根内源激素含量的影响最大。因此，实际生产中可根据实际情况将3 次施肥处理进行缩减，来获得更大的经济效益和更长效的绿色发展。综上所述，在辽宁1 号核桃生产过程中，可根据需肥规律进行合理追肥，以达到节本增效的目的，并且可以避免因过度施肥而引起的土壤污染和环境问题。

适时适量施肥对核桃增产提质有明显作用。综合考虑核桃产量、果实品质和经济效益，以显著提高核桃的果实品质和产量为目的，得出最佳施肥方案为2 次施肥，可在萌芽期和果实硬壳期或果实膨大期和果实硬壳期进行施肥。1 次施肥处理相比于不施肥处理，多项指标显著提高。辽宁1 号核桃实际生产中可进行化肥减施，以达到降低成本和保护环境的目的。