核桃配方专用肥对核桃树产量及坚果品质的影响

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（1.陇南市经济林研究院 核桃研究所，甘肃 武都 746000；2.甘肃省核桃工程技术研究中心，甘肃 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）树种之一，其经济、生态、社会效益均极高[1]，也是我国寿命长且产量高[2]的名优干果和木本油料作物[3]。不仅核桃干果具有营养、保健、美容和药用价值[4]，而且核桃树是水土保持、空气净化的经济生态树种[5]。陇南地区的光、热、水资源均十分丰富，适宜核桃种植，是我国核桃最适栽培区之一，陇南核桃栽培历史悠久，核桃品质佳，在全国享有盛誉。陇南市核桃产品多次在中国国际农产品交易会、中国杨凌农业高新科技成果博览会等节会上获奖，该市的成县、康县分别于2004、2007年被原国家林业局授予“中国核桃之乡”的称号；成县核桃还获得了国家质检总局国家地理标志产品保护认证。

近年来，陇南市把核桃作为农民增收的重要支柱产业，因地制宜，坚持走品种化栽培、园艺化管理、规模化生产的发展之路，采取行政推动和市场驱动等措施，在基地建设、品种选育等方面取得了突破性进展。但是，从目前全市核桃栽培情况来看，在施肥方面仍存在一些问题，如生产中普遍存在肥料利用率低及环境污染等问题，这些问题严重影响了核桃树的丰产、稳产和坚果品质。长期过量施用化肥还会致使土壤酸化板结、有机质含量降低、土壤肥力下降、病虫害发病率增高[6]。科学配比施肥不仅能协调核桃生长的平衡[7]，促进核桃树的生长[8]，提高核桃产量和坚果品质[9]，而且能平衡N、P、K 的供给，还可促使核桃树稳产[10]。核桃树施肥受土壤肥力和核桃树树龄、树势等方面的影响，尽管国内已有很多专家从核桃不同生长阶段生理需肥期、树龄、土壤及肥料种类等方面进行了研究，为科学配比施肥提供了科学依据，但是，核桃生产中仍然存在着树龄相同而树势差异大，按照不同生长阶段生理需肥期施肥操作繁琐等问题。为了解决这些问题，提高肥料利用率，促进核桃产业向高产、优质、高效方向发展，2010年陇南市经济林研究院核桃研究所通过研究已获得了专利“偏碱性土壤核桃树丰产的施肥方法”（专利号：ZL 2013 1 0478984.X）；为了进一步研究并推广核桃精准科学的施肥技术，在专利成果配比肥料（N∶P∶K=5∶3∶1）的基础上，该核桃研究所与甘肃民丰科技发展有限公司合作生产了核桃配方专用肥（肥料甲，N∶P∶K=28∶16∶6），还将此核桃配方专用肥与农户常规使用的肥料乙（N∶P∶K=22∶14∶14）及肥料丙（N∶P∶K=25 ∶10 ∶15）在全市核桃主产区进行了对比试验，旨在筛选出适宜陇南市核桃园最适配方肥料，提高肥料利用率，降低生产成本，增加农民收入，为推动核桃产业持续稳定发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省成县城关镇宁寨村核桃园。该核桃园海拔1 200 ～1 400 m，属暖温带半湿润气候。年平均气温11.2 ℃，7月平均气温24.2 ℃，极端最低气温-14.0 ℃，≥10 ℃的年积温3 600 ℃；全年平均降水量651 mm，全年平均日照时数1 800 h，无霜期180 d。耕层土壤厚度约40 cm，土壤通透性较好，褐土，其pH 值为8.3。土壤自然含水率3.88%，含氮0.128%、磷0.069%、钾0.332%，有机质含量为1.39%。整个核桃园的立地条件及试验期间周年管理措施均相同。

1.2 供试材料与肥料

以栽植10年的‘清香’核桃为研究对象，株行距为4 m×6 m，树冠投影面积平均约为6 m2，树体生长健壮，树势相近。以已获专利（专利号：ZL 2013 1 0478984.X）的配方（尿素∶黑铵复合肥=1∶3，且N∶P∶K=5∶3∶1）肥料为对照用肥；以配方专用肥（专利配方肥加微量元素优化肥，N∶P∶K=28∶16∶6）作为肥料甲；以生产中常用的养分配比分别为N∶P∶K=22∶14∶14 与N∶P∶K=25∶10∶15 的三元复合肥料为肥料乙和肥料丙。

1.3 处理方法

采用双因素（肥料种类和施肥处理）田间随机区组试验设计。供试的肥料种类分别为肥料甲（N∶P∶K=28∶16∶6）、肥料乙（N∶P∶K=22∶14∶14）、肥料丙（N∶P∶K=25∶10∶15），每种肥料各设3 个施肥水平，同一施肥水平的每平方米树冠投影面积的N 元素用量相同。试验共设置了1 个对照组和3 个处理组：对照组（CK），所用肥料为专利配方肥料，其N 元素施用量按每平方米树冠投影面积的施用量为0.087 kg 的标准计算而定，P、K 元素的施用量均按其配比计算而定，其N、P、K 元素的配比为N∶P∶K=5∶3∶1，每年N、P、K 元素的施用量均未发生变化；处理I，甲、乙、丙3 种肥料中的N 元素施用量均在对照组的N 元素施用量之上上浮1/3，即均为0.116 kg·m-2，甲、乙、丙3 种肥料中的P、K 元素施用量均按各种肥料的配比而相应增加；处理Ⅱ，甲、乙、丙3 种肥料中的N 元素施用量均与对照组的N 元素用量相同，即均为0.087 kg·m-2，甲、乙、丙3 种肥料中的P、K 元素的施用量均按其配比计算而定；处理Ⅲ，甲、乙、丙3 种肥料中的N 元素施用量均在对照组的N 元素施用量之上下浮1/3，即均为0.058 kg·m-2，甲、乙、丙3 种肥料中的P、K 元素施用量均按其配比而相应减少。对照组和各处理组的每平方米树冠投影面积的具体施肥量见表1。

表1 不同配比肥料的试验处理方案Table1 Experimentaltreatment of different formula fertilizers kg·m-2

选取树势相同的10年生‘清香’核桃树作为试验对象，隔行设置一种处理，每行种植10 株核桃树，每个处理各设3 个重复，于立地条件相同的核桃园进行了连续3年的施肥试验。试验区每株核桃树的施肥量按照其树冠投影面积的大小计算而定。

株施肥量=单位树冠投影面积施肥量×树冠投影面积。

1.4 测定指标与测定方法

测产：测定不同试验组核桃树的单株产量。

坚果品质的观测与分析：分别采收不同处理组的完全成熟果实，待坚果晾晒干后，随机从施用不同种类肥料不同处理组的核桃树上各取10 个发育成熟的坚果，按照LY/3004—2018《核桃标准综合体》[11]的国家标准对其品质进行室内测定与分析。主要分析坚果形状（大小是否均匀，形状是否一致）、大小（纵径、横径、缝径）、平均单果质量（即10 个单果质量的平均值）、平均果壳厚度、果仁（饱满度、取仁难易度、颜色、涩香味）、平均出仁率及含油率等指标。

2 结果与分析

2.1 产量分析

用DPS 软件对所测数据进行统计分析，结果见表2～3。同一施肥处理，处理I的3 种不同配比肥料对核桃青果产量的影响差异不显著（P＞0.05），处理Ⅱ、Ⅲ的3 种不同配比肥料对核桃青果产量的影响差异极显著（P＜0.01），其中施用肥料甲的核桃树其青果产量最高；同一种类的肥料，在不同施肥处理下，其核桃青果产量的差异显著（P＜0.05），并且在肥料甲、乙、丙中，施肥处理Ⅱ的核桃青果产量比处理Ⅱ、Ⅲ的均要高。同时，将不同配比肥料不同施肥处理的施肥效果进行比较，肥料甲的处理Ⅱ对核桃青果产量的影响差异极显著（P＜0.01）。试验中发现，施肥效果相对明显的是肥料甲的处理Ⅱ，平均株产青果46.15 kg，换算为每平方米投影面积的干果产量约为2.20 kg（3.5 kg 的青果能脱出1 kg 的干果），比对照组每平方米投影面积的干果产量多0.31 kg，比肥料丙处理I的每平方米投影面积的干果产量多1.10 kg。由此可知，不同配比肥料不同施肥处理中，最有利于提高产量的是肥料甲的处理Ⅱ。不同的施肥量对核桃产量的影响很大[12]，肥料配比用量适宜的产量最高[13]。这一试验结果说明，肥料甲处理Ⅱ的氮、磷、钾元素的配比较其它肥料在不同处理中的配比要更加合理些，其用量也更适宜，因此更能有效提高核桃产量。

表2 不同配比肥料处理对核桃青果产量的影响†Table2 Effect of different formula fertilizer treatment on walnut green fruit yield

表3 肥料种类和施肥处理影响下核桃青果产量的方差分析结果Table3 Two factor analysis of variance on the effect of fertilizer types and fertilization treatment on walnut green fruit yield

2.2 核桃坚果品质与经济性状的分析

2.2.1 不同配比肥料对核桃坚果三径大小的影响

不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果三径大小的影响情况见表4。由表4可知，‘清香’核桃连续3年施肥试验后，不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果的纵径、横径和缝径均有明显的影响。肥料甲处理Ⅱ的坚果纵径、横径和缝径的3年平均值在所有处理中均最大。对2017—2019年连续3年坚果的纵径、横径和缝径进行了测定，并对不同配比肥料不同施肥处理的纵径、横径和缝径的3年平均值进行了比较，结果表明，肥料甲各处理的纵径、横径和缝径的3年平均值比对照组的分别大0.06、0.04 和0.01 cm；肥料甲各处理的纵径、横径和缝径的3年平均值比肥料乙各处理的分别大0.13、0.07、0.09 cm，肥料甲各处理的纵径、横径和缝径的3年平均值比肥料丙各处理的分别大0.25、0.09、0.12 cm；2017—2019年连续3年对照组坚果的纵径、横径和缝径的3年平均值比肥料乙各处理的分别大0.07、0.03、0.08 cm，比肥料丙各处理的分别大0.19、0.05、0.11 cm。肥料甲处理Ⅱ对坚果的增大作用最明显，其次是对照组。由此可知，肥料甲处理Ⅱ对核桃坚果纵径、横径和缝径的增大作用最明显，而肥料乙和肥料丙对核桃坚果纵径、横径和缝径的增大作用均不明显。

2.2.2 不同配比肥料对核桃单果质量的影响

2017—2019年连续3年施用不同配方肥料试验后，不同配方肥料不同施肥处理下‘清香’核桃的单果质量有了明显的差异，试验结果见表5。肥料甲处理Ⅱ的坚果其单果质量的3年平均值最大，其次是对照组的。肥料甲处理Ⅱ的坚果其单果质量的3年均值为15.798 g，比肥料甲处理I与Ⅲ的分别高0.602 和0.819 g，不同处理间平均单果质量有明显的差异；肥料乙处理Ⅱ和肥料丙处理Ⅱ的3年平均单果质量也是同一种配方肥料不同处理中最大的，其次分别是肥料乙处理Ⅲ、肥料丙处理Ⅲ、肥料乙处理I、肥料丙处理I的，说明在专利肥配比用量的基础上，增加或减少氮元素的施用量对核桃坚果的单果质量均有影响。肥料甲处理Ⅱ的坚果的3年平均单果质量比对照组高0.102 个百分点，说明配方肥料甲处理Ⅱ对于增加单果质量、提高坚果产量的作用均更明显。

表4 不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果三径大小的影响†Table4 Effects of different fertilizers and different fertilization treatments on three diameters of nuts cm

2.2.3 核桃配方专用肥对核桃坚果出仁率的影响

2017—2019年连续3年对核桃坚果的出仁率进行了测定，结果见表6。从表6中可以看出，肥料甲处理Ⅱ的坚果其3年的平均出仁率最高，比对照组的高0.1%，比出仁率最小的肥料丙处理I的坚果出仁率增加1.6%；说明肥料甲处理Ⅱ的营养元素配比及用量有利于提高出仁率，提高坚果品质。肥料甲处理Ⅱ、肥料乙处理Ⅱ的坚果平均出仁率比肥料甲处理Ⅲ、肥料乙处理Ⅲ、肥料甲处理I、肥料乙处理I的坚果平均出仁率均大，说明肥料甲、肥料乙的各处理间相比，处理Ⅱ的配比用量更适宜提高核桃坚果的出仁率，增加或减少施肥量均降低了核桃坚果的出仁率。这是由于土壤营养对核桃品质有显著的影响[14]，当土壤供肥不合理时，树体营养物质的积累与消耗之间则会失去平衡，导致树体生长减缓，致使其结果量和果实品质均降低[15]。

表5 不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果单果质量的影响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处理对核桃坚果出仁率的影响Table6 Effects of different fertilizers and different fertilization treatments on the kernel rate

2.2.4 核桃配方专用肥对对核桃坚果出油率的影响

不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果出油率的影响情况见表7。由表7可知，肥料甲处理Ⅱ的坚果其3年的平均出油率最高，达到61.1%，比对照组的高0.9 个百分点，比肥料乙处理Ⅲ和肥料丙处理I的平均出油率分别高6.2 和6.8 个百分点，说明肥料甲处理Ⅱ的配比用量能明显提高核桃坚果的出油率。不同配比肥料的不同施肥处理对核桃坚果的出油率均有明显影响，其中肥料甲处理Ⅱ的平均出油率明显高于肥料乙和肥料丙所有处理的，其次是对照组的；说明肥料甲处理Ⅱ是提高核桃坚果出油率的最适宜的肥料配比和用量。

2.3 核桃坚果果实经济性状分析

不同配比肥料不同施肥处理的核桃坚果外观和感官评价结果见表8，其坚果和核仁外观如图1所示。所有试验处理的坚果壳面均光滑、形状一致、取仁均容易；果壳厚度均在1.3 mm 以下；同种肥料相同处理的果实大小均匀；肥料甲处理Ⅱ及对照组的核桃坚果的核仁均饱满，核仁颜色均为黄白色且芳香可口、品质佳；肥料丙几个处理的坚果核仁均不饱满，其核仁呈黄色且口感略甜、香味淡；其余配比肥料几种处理的坚果核仁均较饱满。

表7 不同配比肥料不同施肥处理对核桃坚果出油率的影响Table7 Effects of different fertilizers and different fertilizations treatments on oil content

表8 不同配比肥料不同施肥处理的核桃坚果外观和感官评价结果Table8 Appearance and sensory evaluation results of walnut nuts with different fertilizers and different fertilizations

图1 不同配比肥料不同施肥处理的核桃坚果和核仁外观比较Fig.1 Comparison of appearance of walnut nuts and kernels with different fertilizers and different fertilizations treatment

3 讨论与结论

3.1 讨 论

本研究以10年生的‘清香’核桃树为研究对象，采用随机区组试验设计，对3 种不同配比肥料与专利配比肥料（作对照）进行了连续3年的对比施肥试验，并对试验树进行产量测定与坚果品质的评价分析。结果显示：每平方米树冠投影面积下施入0.311 kg 肥料甲（核桃配方专用肥N∶P∶K=28∶16∶6，N、P、K 有效含量为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）对核桃树的产量及坚果品质的作用效果显著（P＜0.05），每平方米树冠投影面积的干果产量约为2.2 kg，比对照组的每平方米树冠投影面积的干果产量大约多0.31 kg，比肥料丙处理I的多1.10 kg；肥料甲处理Ⅱ的核桃坚果平均单果质量为15.798 g，比对照组的增重0.102 g，比肥料丙处理I的增重1.164 g；肥料甲处理Ⅱ的坚果平均出仁率为54.6%，比对照组的增加0.1%，比肥料丙处理I的坚果平均出仁率增加1.6%；肥料甲处理Ⅱ的坚果平均出油率为60.10%，比对照组的坚果平均出油率高0.9%，比肥料丙处理I的平均出油率高6.8%；肥料甲处理Ⅱ的坚果三径平均值最大，其三径平均值为3.97 cm，比对照组的增大0.18 cm，比肥料丙处理I的增大0.39 cm。这一试验结果与何尤等[16]研究的施肥对植物产量和品质的影响结果一致，这是因为，配比均衡施肥有利于提升核桃树产量与坚果品质。

对不同配比肥料各施肥处理的核桃坚果产量的分析结果表明，肥料乙处理I的肥料用量比肥料乙处理Ⅱ、肥料乙处理Ⅲ的均充足，但在相同肥料中其肥效表现最差，这一试验结果与刘杜玲等[17]施肥不合理会降低产量的研究结果一致；对不同配比肥料各施肥处理的核桃果径大小的分析结果表明，肥料乙处理I、肥料丙处理I的肥料用量比肥料乙处理Ⅱ、肥料丙处理Ⅱ、肥料乙处理Ⅲ、肥料丙处理Ⅲ的均更充足，而其果径反而变小，这一试验结果与戴韩柳等[18]研究得出的配比均衡施肥有利于提高果实大小和品质的结果一致；对不同配比肥料各施肥处理的核桃坚果外观和感官评价结果表明，肥料乙和肥料丙各处理坚果的各项指标值均偏低于另外两种肥料各个处理的，且肥料乙处理I、肥料丙处理I的肥料用量虽均充足，但其坚果品质均较差，同一种配方肥料处理，肥料甲处理I、肥料乙处理I、肥料丙处理I，均增加了氮元素的用量，氮元素充足了，而其磷、钾元素的含量也都相对提高了，肥料乙中磷元素的含量较高，肥料丙中钾元素的含量相对较高，因此试验结果与王安民等[19]研究得出的磷素过剩则影响氮、钾的吸收，而钾素过量则会使氮的吸收受阻的结果一致。肥料甲处理I、肥料乙处理I、肥料丙处理I的坚果的三径值、单果质量、出仁率、出油率和产量均低于肥料甲处理Ⅱ、肥料乙处理Ⅱ、肥料丙处理Ⅱ的，其果仁饱满程度、颜色及风味也都受到了不同程度的影响，这与段伟等[20]研究得出的施肥不合理会影响根系养分的吸收，从而改变生物量的分配比例的结果一致。

植物体从土壤吸收到的各种养分均有一定的比例，养分状况影响树体的生长状态和果实品质[21]，配方均衡施肥能有效提高土壤中水解氮、有效磷、速效钾的含量[22]，配方施肥是一项增产、增收、节肥的先进施肥技术[23]。由此可知，在陇南地区核桃生产中，配方专用肥甲处理Ⅱ（N∶P∶K=28∶16∶6，且用量为0.311kg·m-2）是目前陇南市核桃生产中最适宜的配方肥料及施用量，其N、P、K 营养元素的配比及用量均最合理。然而，陇南地形地貌复杂，土壤肥力差异较大。因此，对果园管理水平与要求均不同，这对配方肥料的推广使用有影响，如何在生产中大面积推广施用，还需要进一步试验。今后我们将依据本研究设计的试验方法，在对不同土壤细化分类的基础上进行区域性精准施肥试验研究。

3.2 结 论

供试的配方专用肥甲处理Ⅱ（肥料配比为N∶P∶K=28∶16∶6，每平方米树冠投影面积的施肥量为0.311 kg）的核桃树产量最高、坚果品质最佳，其次是对照组、肥料乙和肥料丙各处理的。配方专用肥甲处理Ⅱ可以作为陇南地区核桃树丰产、稳产、优质的首选配方肥料和适宜施用量。本研究结果可为核桃提质增效及精准施肥提供科学依据。