不同元素组合肥对‘温185’核桃品种品质的影响1)

宁万军 张强 黄闽敏 刘旭丽

(新疆林业科学院经济林研究所，乌鲁木齐，830000) (新疆建设职业技术学院)

新疆核桃(Juglansregia)栽培历史悠久，分布广泛，资源丰富，主要集中种植在环塔里木盆地周边绿洲区域。‘温185’核桃品种在1989年通过林业部鉴定，由于其壳面光滑，缝合线结合较紧密，易取整仁，果仁充实饱满，色浅，味香，早期丰产性极强且稳定等诸多优点[1]，逐步发展成为新疆两大主栽核桃品种之一。近10余年来，‘温185’核桃迅速发展，给当地果民带来较大的收益，但由于观念上对科学管理不够重视，生产上过量的施入N、P、K等大量元素肥，忽略中微量元素肥的施用，而施N过量会引起缺钙，K过多会降低Ca、Mg、B的有效性，P过多会降低Ca、Zn、B的有效性[2]，逐渐形成中微量元素在土壤中的缺失，促使‘温185’核桃在生产中表现出露仁比例逐年增多、缝合线不紧密、核仁不饱满、空壳等诸多问题，严重影响了核桃的外观品质及商品性状，市场表现不佳。

植物在生长发育过程中对中微量元素的需求虽然不多，但却能对植物健康生长发育、产量及品质的提高起着重要的作用。中微量元素可以强化植物细胞膜的渗透作用，促进其根系的养分吸收，提高酶活性，加快养分运转，提高作物的抗病抗旱能力[3]。研究表明，喷施K、Ca、Mg元素肥，核桃单果质量可显著提高6.50%～14.36%，喷施K、Zn、Ca、Mg肥，均能显著提高核桃果壳的厚度，并显著降低果实露仁率[4]。在目前施肥结构下补充微量元素肥料的施用，可促使山核桃稳产[5]，在果实硬壳期，追加氮磷钾复合肥，占年追肥总量的20%，可保证坚果充实饱满[6]。在日常栽培管理的基础上，喷施中微量元素肥可提高黄冠梨果实品质及产量，增加果实葡萄糖、果糖和粗纤维质量分数，降低可滴定酸质量分数[7-8]。适量喷施Mg肥可提高砀山酥梨果实中可溶性糖质量分数，并降低果实含酸量[9]。施用硅钙钾肥可明显提高红枣的吊果比、单果质量以及产量，并降低红枣裂果率和病果率[10]。中微量元素肥的施用还能明显改善龙眼果实品质，表现为果形大，可食率高，可溶性糖质量分数显著提高，可使龙眼增产40%左右[11-12]。笔者通过连续两年喷施有效成分为K(0.3% K2SO4)、Zn(1% ZnSO4·7H2O)、Ca(0.5%Ca(NO3)2)、Mg(1% Mg SO4·7H2O)单元素肥，取得了积极的成效，特别是对提高核桃单果质量、仁质量效果显著，并显著降低了核桃的露仁率，极大的提高了核桃的外在品质。但试验仅限于单个元素肥的作用，因此，本试验在上一年的研究基础上，进一步研究喷施多种元素组合肥对核桃品质的影响，以期筛选出最优的元素组合肥来提高核桃品质和产量，为‘温185’核桃喷施适宜的元素组合肥提供理论依据。

1 研究区概况

试验布置于新疆阿克苏地区温宿县木本粮油林场新疆林科院良种核桃示范园内，试验点海拔为1 223 m，东经80°13′33.2″，北纬41°19′50.7″。降水量稀少，蒸发量大，昼夜温差悬殊，属典型的大陆性气候。年平均气温10.1 ℃，极端最低气温-27.4 ℃，年平均日照时间为2 747.7 h，年均降水量65.4 mm，年均蒸发量956.3 mm，年均无霜期185 d，每年春季大风多伴有浮尘及寒潮天气。

2 材料与方法

2.1 材料

试验连续2 a(2017、2018年)进行，材料选自新疆主栽核桃品种之一的‘温185’，树龄16 a，株行距为5 m×6 m，供试树体健壮、无病虫害，树形为自然开心形，单株干果产量维持在9～10 kg，日常管理与试验无差别。

2.2 不同元素组合肥对核桃外观品质影响测定

在6月上旬核桃硬壳时期，选择标记树势基本一致的‘温185’核桃树21株，于6月11日、6月25日分别两次对试验树体喷施有效成分为K-Zn[V(0.3% K2SO4)∶V(1% ZnSO4·7H2O)=1∶1]、K-Ca[V(0.3% K2SO4)∶V(0.5% Ca(NO3)2)=1∶1]、K-Mg[V(0.3% K2SO4)∶V(1% Mg SO4·7H2O)=1∶1]、Zn-Ca[V(1% ZnSO4·7H2O)∶V(0.5% Ca(NO3)2)=1∶1]、Zn-Mg[V(1% ZnSO4·7H2O)∶V(1% Mg SO4·7H2O)=1∶1]、Ca-Mg[V(0.5% Ca(NO3)2)∶V(1% Mg SO4·7H2O)=1∶1]6种元素组合肥，并设置喷施清水为对照组，每处理设定3株树，3次重复，核桃成熟后根据树冠东、南、西、北、中及上下两层10个不同区域随机采收单果200个，统计单果露仁数，测定单果质量、仁质量、果壳厚度、出仁率等相关指标。

2.3 不同元素组合肥对核桃内在品质影响测定

对喷施K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Ca、Zn-Mg、Ca-Mg元素组合肥及CK处理下核桃果实分别进行采收，通过用PE原子吸收光谱仪(型号：pinAAcle900T)、高效液相色谱(型号：Waters e2695)、岛津(型号：UV2600)、气-质谱联用仪(型号：Agilent7890A/5975C)，对‘温185’核桃仁内含K、Ca、Mg、Fe、Zn、P等矿质营养元素、脂肪、维生素E及油酸、亚油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸质量分数等进行测定、分析。

2.4 数据分析

通过Excel2007和SPPS19.0软件对试验数据进行处理分析。

3 结果与分析

3.1 不同元素组合肥对核桃外观品质的影响

由表1所示，不同处理对‘温185’核桃品种的纵径存在显著差异(P<0.05)，Ca-Mg组合处理条件下效果最明显，果实纵径达到41.86 cm，显著高于其余组合，Zn-Ca组合与K-Zn、K-Mg、Zn-Mg组合无显著差异，但显著高于CK；不同处理对‘温185’横径而言，Zn-Ca、Ca-Mg组合无显著差异，分别达到了35.09 cm和34.83 cm，但均显著高于K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Mg、CK组合，K-Zn、K-Ca、K-Mg均与CK无显著差异；不同处理对‘温185’侧径同样存在差异，其中Zn-Ca、Ca-Mg组合之间无显著差异，侧径值分别为35.70 cm和35.46 cm，但均显著高于K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Mg、CK组合，而K-Zn、K-Ca均与CK无显著差异，K-Mg与Zn-Mg之间无显著差异；不同处理对‘温185’核桃单果质量的作用效果均显著高于CK(P<0.05)，单果质量提高了6.48%～18.44%，其中Ca-Mg处理下单果质量达到13.44 g，显著高于K-Ca、K-Mg、Zn-Ca组合，而K-Zn、Zn-Mg与Ca-Mg之间差异不显著；Ca-Mg、Zn-Ca、Zn-Mg组合对‘温185’核桃仁的质量作用较为明显，仁质量分别达到了8.99、8.69、8.63 g，较CK提高了8.08%～12.57%；不同组合处理下‘温185’核桃果壳厚度均显著高于CK，厚度提高了15.76%～42.28%，其中Zn-Mg、K-Zn之间无显著差异，分别达到0.96、0.95 cm，但均显著高于K-Ca、K-Mg、Zn-Ca、Ca-Mg组合；不同组合处理均显著降低了‘温185’核桃的出仁率，较CK降低了3.79%～9.76%，其中Zn-Ca、K-Mg之间无显著差异，出仁率分别为67.88%和67.80%，但均显著高于K-Zn、K-Ca、Zn-Mg处理，而K-Zn、K-Ca、Zn-Mg之间无显著差异；相对对照而言，通过不同元素组合肥处理均能明显降低‘温185’核桃露仁率，其中K-Zn、Zn-Mg组合效果最为明显，露仁率降到了0，而K-Ca、K-Mg、Zn-Ca、Ca-Mg组合处理条件下，‘温185’核桃露仁率均能控制在7.21%～8.82%，试验效果显著。

表1 不同处理对‘温185’核桃品种外观品质的影响

注：表中数据为平均值±标准差(其中露仁率仅取平均值)；同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.2 不同元素组合肥对核桃矿质营养元素质量分数的影响

不同处理条件下，‘温185’果实内矿质营养元素K、Zn、Ca、Mg、P、Fe质量分数均存在一定的差异，由表2可知，Zn-Ca处理下果实K质量分数最高，果实K质量分数可达到4.17 g·kg-1，Zn-Ca、Zn-Mg处理下K的质量分数显著高于其余4种处理及CK的，而K-Zn、Ca-Mg、CK、K-Ca之间无显著差异，但均显著高于K-Mg；K-Zn、Zn-Mg处理下Zn质量分数分别为26.69、25.70 mg·kg-1，两者之间无显著差异，但均显著高于K-Ca、K-Mg、Ca-Mg及CK的，K-Ca处理下Zn质量分数与CK无显著差异；K-Zn、K-Ca、Zn-Ca、Ca-Mg处理之间Ca质量分数无显著差异，其中K-Zn、K-Ca、Ca-Mg处理下Ca质量分数均为0.35 g·kg-1，显著高于K-Mg、Zn-Mg和CK处理；在Mg质量分数方面，Zn-Ca处理下Mg质量分数最高，达到1.02 g·kg-1，显著高于K-Zn、Zn-Mg、Ca-Mg及CK处理，但与K-Ca、K-Mg之间无显著差异；Zn-Mg处理条件下，P质量分数最高，达到3.82 g·kg-1，显著高于其余5种处理及CK，而CK处理下P质量分数最低，只有2.92 g·kg-1，显著低于其余6种处理；6种不同元素组合肥处理下，Fe质量分数均显著高于CK，其中Ca-Mg达到54.98 mg·kg-1，K-Ca为54.75 mg·kg-1，两者之间无显著差异，但均显著高于其余4个处理及CK的。

表2 不同处理对‘温185’核桃果实矿质营养元素质量分数的影响

注：表中数据为平均值±标准差；同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.3 不同元素组合肥对核桃仁营养成分质量分数的影响

在‘温185’核桃果实硬壳期，通过K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Ca、Zn-Mg、Ca-Mg不同元素组合肥对其进行处理，结果表明，不同处理下‘温185’核桃果实营养成分质量分数存在一定的差异(表3)。K-Ca处理下脂肪质量分数达到717.50 g·kg-1，与CK无显著差异，而K-Zn、K-Mg、Ca-Mg处理条件下脂肪质量分数均显著低于CK，含油率降低；Zn-Mg处理下维生素E质量分数最高，达到9.48 mg·kg-1，显著高于其余6个处理的，而CK处理下维生素E质量分数为7.57 mg·kg-1，也显著高于K-Ca及Ca-Mg处理。不同元素组合肥处理下‘温185’核桃果实脂肪酸质量分数存在差异，其中Zn-Mg处理下油酸达到187.10 g·kg-1，显著高于其余处理；Zn-Mg、Zn-Ca处理下亚油酸质量分数均高，分别达到595.10、594.00 g·kg-1，两者之间无显著差异，但均显著高于其余4种处理及CK；K-Ca、Ca-Mg处理下亚麻酸质量分数分别为140.00、144.00 g·kg-1，两者之间无显著差异，但均低于CK(163.10 g·kg-1)，同时均显著高于K-Zn、K-Mg、Zn-Ca及Zn-Mg处理；Zn-Ca处理下软脂酸质量分数达到79.80 g·kg-1，显著高于CK，而K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Mg、Ca-Mg处理下软脂酸质量分数与CK无显著差异；Ca-Mg处理下硬脂酸质量分数达到39.80 g·kg-1，显著高于其余6种处理，Zn-Ca、Zn-Mg处理下与CK无显著差异，但均显著高于K-Zn、K-Ca及K-Mg处理。

表3 不同处理对‘温185’核桃果实营养成分质量分数的影响

注：表中数据为平均值±标准差；同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

4 结论与讨论

有机肥肥效持续时间长，‘温185’通过增施有机肥牛粪可增产20.63%[13]，而喷肥可快速弥补树体养分的不足[14]，在核桃硬壳期喷施K、Ca、Mg元素肥，核桃单果质量可显著提高6.50%～14.36%[4]，配施尿素200 g+过磷酸钙100 g+氯化钾100 g，可提高核桃产量478.2%[15]，均说明在果实发育后期，充足的养分保障是提高核桃产量的关键。供试核桃品种‘温185’在Zn-Ca、Zn-Mg、Ca-Mg 3种元素组合肥处理下，纵、横、侧径均显著高于CK。K-Zn、K-Ca、K-Mg、Zn-Ca、Zn-Mg、Ca-Mg处理下单果质量、果壳厚度均显著高于CK，而出仁率均显著低于CK(70.46%)，其中单果质量提高了6.48%～18.44%，优于单独喷施K、Ca、Mg元素肥处理下核桃单果质量显著提高6.50%～14.36%的结果[4]，也优于喷施20 mg·L-1亚硒酸钠处理下核桃单果质量显著提高6.01%～12.69%的结论[16]，‘温185’核桃果壳厚度提高了15.76%～42.28%，优于单独喷施K、Zn、Ca、Mg元素肥对核桃果壳厚度的作用；出仁率降低了3.79%～9.76%，但嘉莉芳等[16]通过对西扶1号和中林1号喷施20 mg·L-1亚硒酸钠，出仁率提高了5.18%～7.55%的结论存在差异。Zn-Ca、Zn-Mg、Ca-Mg处理下仁质量均显著高于CK，提高了8.08%～12.57%，与宁万军等[4]、贾莉芳等[16]研究基本一致。6种处理下露仁率均低于CK，露仁率由对照时的38.99%降低到0～8.82%，极大的提高了‘温185’核桃的品质。

不同果实在各生长发育阶段中所需求的中微量元素是不同的，核桃在硬壳期和脂肪转化期需Ca量最多，Ca、Mg、Zn在果实发育过程中的质量分数变化呈递增趋势[17]。试验观测到，‘温185’核桃品种在Zn-Ca、Zn-Mg处理下K质量分数分别比CK高出了13.32%、11.96%；K-Zn处理下Zn质量分数比CK高出105.31%，但与Zn-Mg处理无显著差异；K-Zn、K-Ca、Ca-Mg、Zn-Ca处理下Ca质量分数均显著高于CK；Zn-Ca处理下Mg质量分数达到1.02 g·kg-1，比CK高出21.43%，但与K-Mg、K-Ca无显著差异；Ca-Mg、K-Ca处理下Fe质量分数分别比CK高出58.17%、57.51%，说明在核桃硬壳期适宜地补充Ca、Mg、Zn、K元素肥可显著提高核桃仁矿质营养元素的质量分数，进而提高核桃品质，在黄冠梨[7]、红枣[10]、龙眼[11]等果树上同样表现明显。

6种不同元素组合肥处理下‘温185’核桃脂肪质量分数为610.30～717.50 g·kg-1，与新疆野核桃脂肪质量分数差异不大[18]，但优于苏彦苹等[19]对新疆核桃优系核仁脂肪的评价。维生素E质量分数维持在6.35～9.48 mg·kg-1，优于新疆野核桃核仁维生素E质量分数[19]。5种脂肪酸中，亚油酸质量分数最高，达到551.00～595.10 g·kg-1，与周红等[18]研究一致，但与刘华英[20]等研究认为油酸质量分数最高存在差异。

综合比较，Zn-Ca处理下‘温185’核桃的果实品质表现较优。