平欧杂种榛坚果品质与土壤养分的相关性分析

何冬月，卢明艳，宋锋惠，2，史彦江，2

（1.新疆农业大学 林学与风景园林学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆林科院经济林研究所，新疆 乌鲁木齐 830052；3.新疆阿克苏森林生态系统国家定位观测研究站，新疆 阿克苏 843000）

榛子是世界四大坚果之一[1]，为榛科榛属，在全世界约有16 个种，分布在亚洲、欧洲、美洲。榛果营养价值高，味道甘美，经济价值高，深受人们喜爱，素有“珍果”“坚果之王”的美称[2]。平欧杂种榛又称大果榛子，具有果个大、丰产、品质好以及经济效益高等优点[3]。

2001年至今，新疆林业科学院先后在40 余个县（市）栽种推广种植平欧杂种榛[4]，结果表明该树种具有抗寒、抗旱、耐盐碱、结实早、丰产性强、栽培管理简单等特性，现已成为丰富新疆林果干果树种和可持续发展的新亮点树种。但坚果质量良莠不齐问题仍比较严重，同一个品种在不同种植区域内，因栽培管理和地域条件的不同，坚果产量、大小、品质等重要指标存在较大差异。土壤是果树营养供应的重要来源，果树的树体生长、果实产量品质与土壤养分有密切关系[5]。因此，研究影响坚果品质的主要土壤养分因子，对丰产优质的平欧杂种榛具有十分重要的意义。关于土壤与果实品质前人做了大量研究[6-9]，罗青红等[10]对辽宁沈阳市和新疆察布查尔县种植的平欧杂种榛坚果品质进行测定，新疆种植的平欧杂种榛，其坚果的外观颜色更鲜亮、果仁更香甜，出仁率、单果质量、亚油酸、VE、K、还原糖等含量明显高于辽宁沈阳市；田雪玲等[11]研究发现平欧杂种榛坚果品质受环境因子的影响，且坚果品质差异明显。然而在土壤养分对平欧杂种榛坚果品质影响方面尚未见报道，为提高平欧杂种榛在新疆不同生态区域的规模种植效益，特选取新疆阿克苏地区温宿县、伊犁河谷察布查尔县、昌吉回族自治州吉木萨尔县以及喀什地区疏附县4 个代表性平欧杂种榛种植园为研究对象，运用相关分析[12]和多元回归分析等方法，探究土壤养分与坚果品质的相关性，筛选出影响平欧杂种榛坚果品质的关键土壤因子，以期为指导优质高效平欧杂种榛果园建设、改善栽培管理技术及科学施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的‘新榛1 号’坚果和土样采自新疆4个代表性的平欧杂种榛种植区域，分别为吉木萨尔县（昌吉回族自治州）、察布查尔县（伊犁河谷）、温宿县（阿克苏地区）、疏附县（喀什地区），于2021年8月下旬（坚果成熟期）进行土壤和坚果样品采集，榛园基本情况见表1。

表1 平欧杂种榛种植园基本情况Table 1 Basic situation of C.heterophylla × C.avellana orchards

1.2 取样与指标测定

1）土壤样品。2021年果实成熟期（8月下旬，与坚果采集同步）采用“S”形5 点取样法，在跟基部外围70 cm 处垂直采集0 ～60 cm 土样1.5 kg，室内自然风干过筛，装袋保存待测，3 次重复。

土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和pH值参照张强等[13]的测定方法，土壤全盐量测定采用残渣烘干质量法。

2）坚果样品。于2021年果实成熟期（8月下旬），对每个种植区域随机选取3 株长势良好有代表性的‘新榛1 号’试验样株，重复3 次。采摘东西南北方向无病虫害、发育良好、大小基本相同的榛果1 kg 带回实验室，室内自然风干，待测。

坚果外观经济性状测定：随机选取30 粒榛果为一组，重复3 次。其中：游标卡尺分别测定坚果和果壳腰部厚度（横径、纵径和侧径），万分之一电子天平分别测定坚果和果仁质量。坚果形状指数、果腔系数和出仁率等经济性状指标参照罗达等[14]的计算方法。

外观果色测定：3 nh 色差仪测定榛果L*、a*和b*，每组测定10 个榛果，重复3 次。并计算色彩浓度C。

坚果内在品质测定：分别挑选100 g 无病虫害、无褐变且饱满的榛仁装入保鲜袋进行内在品质测定。坚果中蛋白质、α-生育酚、可溶性糖、粗脂肪、脂肪酸（油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸）含量参照蒋江照等[15]的测定方法。

1.3 数据分析

采用Excel 2013 和SPSS 19.0 软件进行数据处理、相关性分析和回归分析。

2 结果与分析

2.1 榛园土壤养分基本状况

由表2可知，不同种植区域的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH 值和全盐量平均含量分为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 个种植区域的土壤指标变异系数较大的为土壤速效钾、有效磷、全盐量，其中土壤速效钾的变异系数最大，高达65.76%；其次土壤有效磷变异系数为58.14%，变幅在5.81 ～22.95 mg·kg-1之间；变异系数位居第三的是土壤全盐量，为45.80%；而土壤pH 值变异系数最小，仅为0.97%。

2.2 榛园坚果的主要品质状况

由表3可知，4 个供试榛园内平欧杂种榛单果质量平均值为3.18 g（表2）。坚果形状指数、果壳厚度、果腔系数、出仁率、坚果色彩浓度、蛋白质、可溶性糖、α-生育酚、粗脂肪、硬脂酸、亚油酸、油酸、棕榈酸含量平均值分别为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 个种植区域的坚果变异系数较大的指标为可溶性糖、α-生育酚、出仁率、果壳厚，其中可溶性糖的变异系数高达23.82%，α-生育酚为22.03%，出仁率高达21.32%，果壳厚为18.32%。坚果性状指数、果腔系数、粗脂肪、油酸、棕榈酸的变异系数较小，分别为2.91%、4.66%、2.95%、1.43%、2.80%，说明不同榛园土壤养分因子对坚果可溶性糖含量、α-生育酚含量、出仁率、果壳厚度影响大于坚果性状指数、果腔系数、粗脂肪、油酸、棕榈酸指标的影响较小，进而影响平欧杂种榛坚果风味品质。

表2 平欧杂种榛种植基地土壤养分情况Table 2 Soil nutrients situation at C.heterophylla × C.avellana orchards

表3 不同榛园坚果品质指标比较Table 3 Comparison of nuts quality indexes of different C.heterophylla ×C.avellana

2.3 平欧杂种榛坚果品质指标与土壤养分的相关性

对不同土壤条件中土壤养分含量与平欧杂种榛坚果品质间的偏相关性分析表明（表4），不同榛园坚果品质指标由于土壤因子的不同而存在差异。土壤养分含量与平欧杂种榛坚果品质间的相关性较强，其中相关系数大于0.700 的有平欧杂种榛单果质量和土壤碱解氮、全盐量，相关系数分别为0.820、-0.860；果壳厚度和土壤碱解氮、速效钾，相关系数分别为0.731、0.877；果腔系数和土壤速效钾（0.888）；坚果色彩浓度和土壤有机质（0.745）、速效钾（0.827）；蛋白质和土壤碱解氮、速效钾、pH 值、全盐量，相关系数分别为0.897、0.810、-0.810、-0.864；可溶性糖与土壤有机质、碱解氮、pH 值、全盐量，相关系数分别为0.909、0.884、-0.876、-0.938；α-生育酚和土壤碱解氮、速效钾、pH 值、全盐量，相关系数分别为-0.959、-0.735、0.850、0.912；粗脂肪与土壤有机质、碱解氮、pH 值、全盐量，相关系数分别为0.811、0.919、-0.850、-0.967；硬脂酸和土壤有效磷（-0.738）；亚油酸和土壤速效钾（0.905）；油酸、棕榈酸和土壤速效钾（-0.855、0.702）。由此可知，榛园各土壤因子显著甚至极显著影响榛果坚果品质指标，14 项坚果品质指标中的8 项受土壤速效钾、6 项受土壤破解氮（相关系数大于0.700）的显著或极显著影响，可见，土壤速效钾、破解氮是平欧杂种榛坚果品质最主要的影响因子。

表4 土壤养分与坚果品质指标间的相关性†Table 4 Correlation between soil nutrients and nut quality indexes

2.4 土壤养分含量对坚果品质影响因子的筛选和回归方程建立

土壤养分因子相互影响，综合作用于坚果品质，只用简单正负相关性不能客观反映土壤养分对坚果品质的影响。因此，应用多元回归方程来筛选出影响坚果品质的关键土壤养分因子。由表5可知，榛园土壤中有机质含量是坚果果腔系数、可溶性糖、粗脂肪等坚果品质的主要影响因子，而土壤速效钾是坚果单果质量、坚果性状指数、果壳厚度、果腔系数、坚果色彩浓度、出仁率、脂肪酸（硬脂酸、亚油酸、油酸、棕榈酸）的主要影响因子；土壤有效磷是坚果果壳厚度、出仁率、蛋白质、坚果色彩浓度的主要影响因子；土壤破解氮是坚果果壳厚度、出仁率、α-生育酚、可溶性糖的主要影响因子；pH 值是坚果出仁率的主要影响因子。其中，果壳厚度、出仁率受到土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量的共同影响，此外，出仁率还受土壤pH 值的影响；果腔系数主要受到土壤速效钾和有机质的影响；坚果色彩浓度主要受土壤有效磷、速效钾的影响；可溶性糖主要受土壤有机质、破解氮的影响。综上所述，土壤速效钾是影响平欧杂种榛坚果综合品质的主要土壤因子，其次是土壤碱解氮、有机质、有效磷。

表5 影响平欧杂种榛坚果品质的主要土壤养分因子筛选和回归方程建立†Table 5 Selection of main soil nutrient factors affecting nut quality and establishment of regression equations

3 讨 论

土壤养分直接影响和综合作用于果树的生长发育和果实品质[16-19]，土壤有机质对提高土壤中的有效营养成分具有显著的促进作用，有利于增加中秋酥脆枣[20]、平欧杂种榛果实[21]的产量品质；王仁才等[22]研究表明合理使用钾肥可以促进猕猴桃果实可溶性固形物含量及硬度等增加，有效提高其果实品质。本研究通过偏相关性分析，结果表明土壤速效钾、破解氮是平欧杂种榛坚果品质最主要的影响因子；且平欧杂种榛坚果品质与榛园土壤养分含量间的相关性较强，但受土壤因子的影响程度有所差异，这可能受种植区域有机质含量中等，碱解氮含量相对匮乏，有效磷含量较丰富，速效钾含量丰富，氮磷钾肥比例不平衡等问题的影响（全国第二次土壤普查国家土壤养分分级标准）。

果树发育需要大量的氮磷钾矿质元素，这对果树及其果实的生长发育有深远影响。氮肥可以促进平欧杂种榛的产量[23]，在新疆特定的立地环境中，适量的氮肥、磷肥可以提高平欧杂种榛坚果品质中粗蛋白和粗脂肪的含量[24]。果实品质受土壤养分状况的影响显著[25]。本研究发现，平欧杂种榛坚果品质指标受土壤养分的影响程度各异，其中果壳厚度、出仁率受土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量的共同影响，此外，出仁率还受土壤pH 值的影响，这说明土壤养分综合作用于平欧杂种榛坚果品质指标。土壤养分与平欧杂种榛坚果品质的简单相关分析不能完全客观反映两者之间的关系，本研究应用多元回归方程来筛选出影响平欧杂种榛坚果品质的关键土壤养分因子，结果表明土壤速效钾是影响坚果综合品质的主要土壤因子，其次是土壤碱解氮、有机质、有效磷。因此，在榛园土壤管理中，应根据坚果质量的需肥特性，提高土壤有机质、速效钾含量，适当增加土壤碱解氮、有效磷含量，并制定科学有效的施肥方案，对于生产优质、营养丰富的平欧杂种榛坚果具有重要作用。

坚果品质和土壤养分含量的关系是复杂多变的，张强[26]发现‘富士’苹果品质受土壤养分、气象因子的主要影响，这可能是果园土壤养分不同和气候环境差异引起的。本研究仅对2021年新疆4 个代表性种植区域平欧杂种榛主栽品种‘新榛1 号’的坚果品质与土壤因子进行了相关性和多元回归分析，初步筛选出具有关键性影响的土壤因子，要更全面系统客观地反映平欧杂种榛的坚果品质性状，还有待于今后开展不同年份、更多试点的重复试验。其次，新疆生态环境差异大，如何在新疆不同种植范围取得更好的经济效益，尚需对坚果品质指标和其他土壤养分因子、气象因子间相关性进行深入的研究，真正实现产量、品质经济效益的提高。

4 结 论

通过相关性分析，本研究结果表明平欧杂种榛坚果品质与榛园土壤养分含量间的相关性较强，且土壤速效钾、破解氮是平欧杂种榛坚果品质最主要的影响因子。土壤养分因子相互影响，综合作用于坚果品质，只用简单相关性不能客观反映土壤养分对坚果品质的影响。应用多元回归方程分析结果表明，平欧杂种榛坚果品质指标受土壤养分的影响程度各异，其中坚果果壳厚度、出仁率受到土壤碱解氮、速效钾、有效磷含量的共同影响，此外，出仁率还受土壤pH 值的影响；坚果单果质量、坚果性状指数主要受土壤速效钾的影响；坚果果腔系数主要受到土壤速效钾和有机质的影响；坚果色彩浓度主要受土壤有效磷、速效钾的影响；可溶性糖主要受土壤有机质、碱解氮的影响；α-生育酚主要受土壤破解氮的影响；蛋白质主要受土壤有效磷的影响；粗脂肪主要受土壤有机质的影响；脂肪酸（硬脂酸、亚油酸、油酸、棕榈酸）主要受土壤速效钾的影响。综上所述，土壤速效钾是影响平欧杂种榛坚果综合品质的主要土壤因子，其次是土壤碱解氮、有机质、有效磷。建议在生产中通过增加有机肥、速效钾含量，提高土壤碱解氮、有效磷含量来提高平欧杂种榛坚果品质。