張博勇，劉杜玲，彭少兵，楊 瑞

(西北農林科技大學 林學院，陜西 楊陵 712100)

核桃(Juglansregia)是我國重要的木本油料樹種，其果仁營養(yǎng)豐富，具有很高的食用價值和保健價值[1]。目前，核桃栽培已經成為我國部分地區(qū)農民脫貧致富的支柱產業(yè)，其栽培范圍不斷擴大，栽培面積還在迅速增加。但核桃栽培管理仍然相對粗放，果實產量和品質良莠不齊，這就極大地制約了核桃產業(yè)的效益和發(fā)展[2]。因此，如何提高核桃的產量和品質是核桃集約栽培中面臨的亟待解決的技術問題?？茖W施肥是提高核桃產量和品質的基礎。近年來，不少學者通過研究認為科學的配方施肥，不僅可以提高核桃的樹勢，提高花芽分化質量，從而提高果實的產量[3-6]。但對于提高核桃果實品質施肥技術研究很少。

核桃含有豐富的營養(yǎng)物質，其中脂肪和蛋白質是核桃品質的2個主要指標。核桃仁脂肪含量高達55%～75%，其中含有大量的軟脂酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，對于降低膽固醇和血脂,預防心血管疾病具有重要的作用[7]。核桃蛋白質含量達到12%～24%，人體容易消化，同時還含有18種氨基酸，對于人體具有重要的營養(yǎng)和保健價值[8-9]。

N、P、K是作物生長中需求量最多的基礎元素。適量施用N肥能夠提高果樹枝條和葉片生長，促進花芽分化，增加單果重和產量。而過量施N導致會抑制核桃的光能轉化效率，從而減少營養(yǎng)的積累[10-11]。P肥能夠加速細胞分裂，促進花芽的分化，使果實提早成熟；K肥能夠促進植物光合作用和經濟用水，提高植物對環(huán)境的適應能力，同時K肥是果實的品質元素，可以有效地提高果實有效成分的積累[12]。N、P、K配方施肥可以顯著的提高果實的品質已經在葡萄[13]、蘋果[14]、棗[15]、獼猴桃[16]、油茶[17]、草莓[18]等果樹上得到了研究和證實。隨著核桃栽植規(guī)模的擴大和加工業(yè)的發(fā)展，迫切需要優(yōu)質核桃的生產，以滿足市場的需求。本試驗以核桃8年生的早實核桃“遼核4號”為研究材料，布設N、P、K“3414” 最優(yōu)回歸設計試驗，研究配方施肥對于核桃總蛋白質和總脂肪含量的影響，從而為生產上通過施肥提高核桃的品質指標提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于陜西省眉縣，海拔442～3 767 m，年平均氣溫12.9℃，年平均降水609.5 mm，年平均日照2 015.2 h，年無霜期218 d。每年3-5月，溫度上升較快，秋季受冷空氣影響，晝夜溫差較為明顯，秋雨較多。

核桃園地為向陽臺田，臺高為4.0 m、寬24～30 m。土壤為粉沙壤。試驗前采集土壤樣品進行土壤理化性狀測定。測定結果為土壤有機質17.34 g/kg、速效N 76.84 mg/kg、速效P 20.56 mg/kg、速效K 70.48 mg/kg、pH值7.87。

1.2 材料

試驗樹為8年生遼核4號。栽培行間距5.0 m，株距為4.2 m，平均株高為4.1 m，樹體為疏散分層形，3層主枝，主枝8～10個。地徑為32.57 cm。樹形規(guī)范，大小一致，樹勢健壯，土肥水管理一致。

1.3 方法

1.3.1 施肥處理 采用N、P、K“3414” 最優(yōu)回歸設計,肥料因素為氮、磷、鉀，4個水平分別為0(不施肥)、1(常規(guī)施肥量的0.5倍)、2(常規(guī)施肥量)和3(常規(guī)施肥量的1.5倍),共14個處理,每個處理重復3次,共42個小區(qū)，隨機排列。每個小區(qū)選取5株樹，試驗選取的210株樹樹體大小、主枝分布及土壤、水分和修剪管理措施一致。供試肥料:尿素(N 46.4%)，過磷酸鈣(P2O516%),硫酸鉀(K2O 51%)。追肥3次，第1次在4月5-10日(萌芽期)，第2次在5月20-25日(幼果發(fā)育期)，第3次在6月15-20日(硬核期)。3次施肥量N肥為全年施肥量的50%、30%、 20%；P肥為40%、30%、30%；K肥為20%、30%、50%(表1)。條狀溝施，深度為30 cm。施肥后立即灌水。

表1 “3414”施肥處理和施肥量

1.3.2 總蛋白和總脂肪含量測定方法 果實成熟后，在樹冠外圍東西南北4個方位采集果實，混合采集果實，按四分法取出送檢樣品50個左右，搓洗掉果皮，采用電熱鼓風干燥箱進行干燥。30～35℃下烘15 h，然后在60℃下烘15 h。總蛋白含量采用凱氏定氮法(GB/T5009.5-2010)，總脂肪含量的測定采用索氏提取法(GB/T5009.6-2003)測定。

1.3.3 肥料效應的回歸方程建立 應用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，模擬“3414”最優(yōu)回歸施肥試驗的肥料效應函數,并進行回歸統(tǒng)計和方差分析[19]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對核桃總蛋白和總脂肪含量的影響

施肥處理顯著地提高了核桃總蛋白的含量，平均比對照提高了3.81%，其中施肥處理6 的總蛋白含量最高，達到了21.43 g/100 g，比對照提高了6.03%。同時施肥處理也顯著地提高了核桃總脂肪的含量，平均比對照提高了4.94%，其中施肥處理6 的總蛋白含量最高，達69.39 g/100 g，比對照提高了9.81%(表2)。說明氮磷鉀配方施肥處理對提高核桃果實的品質具有明顯的促進作用。

表2 不同施肥處理下核仁總蛋白質和總脂肪含量

2.2 配方施肥對于核仁總蛋白質含量效應函數的建立及適宜的施肥量

根據“3414”最優(yōu)回歸施肥試驗設計原理，以總蛋白含量為因變量y，以N、P、K施肥量為自變量建立三元二次回歸方程，對肥料效應進行擬合。擬合方程為：

y=15.461+2.844N+0.784P+3.584K+1.327NP-0.643NK+1.132PK-1.011N2-1.390P2-1.180K2

(1)

通過回歸分析，方程MultipleR=0.980216，說明N、P2O5和KO2量均與核桃仁總蛋白含量極其相關；RSquare= 0.960 387，AdjustedRSquare= 0.881 43，標準誤差為0.763 72均說明回歸方程擬合程度高。通過方差分析F=11.74>F0.05(9.13)= 4.21，說明方程回歸模型的回歸效果較好。且方程一次項系數全為正值，二次項系數全為負值，符合肥料效益先增后減的規(guī)律并存在極值。通過對方程邊際分析計算極值可得核桃總蛋白含量最高的農藝方案為N=2.17，P=2.11，K=1.94，相當于N、P2O5和KO2施用量分別為1 082.01、513.26 g/株和434.65 g/株，此時，總蛋白質含量達到了最大值23.56%。

從回歸模型(1)可以看出，鉀肥對總蛋白含量的影響最大，其次是氮肥，磷肥影響作用最小。即在眉縣臺田上N、P2O5和KO2肥施用量在1 082.01、513.26 g/株和434.65 g/株以下時隨著施肥量的增加核仁總蛋白含量增加。但當施肥量繼續(xù)增加時，核仁的總蛋白含量會下降。氮、磷肥的最佳施肥水平都在 2 水平上， 磷肥則在 2 水平下。 從增加品質的效應來看，氮磷鉀3 因素對核桃總蛋白含量提高的主次順序為N>P>K。

2.3 配方施肥對于核仁總脂肪含量效應函數的建立及適宜的施肥量

以總脂肪含量為因變量Z，以N、P、K施肥量的編碼值為自變量建立三元二次回歸方程，對肥料效應進行擬合。擬合方程為：

Z=59.634+5.505N+3.463P+1.190K+0.251NP+0.898NK+2.326PK-2.019N2-2.065P2-1.896K2

(2)

通過回歸分析，方程MultipleR=0.976 543，說明氮磷鉀施肥量與核桃仁總脂肪含量極其相關；RSquare=0.952 318，AdjustedRSquare=0.911 455，標準誤為1.068 21均說明回歸方程擬合程度高。通過方差分析F=13.62>F0.05(9.13)=3.67，說明方程回歸模型的回歸效果較好，可以用方程進行預測。方程中一次項系數全為正值，二次項系數全為負值，符合肥料效應先增后減規(guī)律。通過對方程邊際分析計算極值可得核桃總脂肪含量最高的農藝方案為N=1.96，P=2.13，K=2.09，相當于N、P2O5和KO2施用量分別為869.31 g/株、522.50 g/株和504.65 g/株，此時，總脂肪含量達到了最大值72.41%。

從回歸模型(2)可以看出，N肥對總脂肪含量的影響最大，其次是磷肥，鉀肥影響作用最小。即在眉縣臺田上N、P2O5和KO2肥施用量在869.31、522.50 g/株和504.02 g/株以下時隨著施肥量的增加核仁總脂肪含量增加，但當施肥量超過時，核仁的總脂肪含量會下降。P、K肥的最佳施肥水平都在 2 水平上，氮肥則在 2 水平下。 從增加品質的效應來看，N、P、K 3因素對核桃總蛋白含量提高的主次順序為P>K>N。

2.4 兼顧核仁的總蛋白和總脂肪含量的最適宜施肥量

兼顧到有效提高核桃的總蛋白和總脂肪酸含量，確定最佳的N施用量在869.31～1 082.01 g/株，P2O5施用量在513.26～522.50 g/株，KO2施用量在434.65～504.65 g/株。

3 結論與討論

核桃樹樹體高大，每年既要通過生長構建自身骨架，還要大量開花結實，需要通過施肥措施來保證大量的營養(yǎng)需求。研究表明，核桃樹在不同的生育期內各個器官均需要一定量的N、P、K元素的貯量來完成生長和發(fā)育的代謝過程[10]，同時完成果實成熟階段大分子營養(yǎng)成分的轉化和積累[9]。噴施一定5.9 g/L的尿素，并結合微肥，可提高核桃粗脂肪含量[20]。噴施K肥能夠提高核桃堅果產量和種仁油脂含量[21]，這2個肥料單因素試驗結果表明N元素和K元素的施用均可以提高核桃中脂肪的含量，與本試驗研究結果一致，但缺少N、P、K配方研究。梁智[22]等在新疆南疆的棕漠土核桃園里通過N、P、K配方施肥研究，認為施肥量為3 kg/株尿素、3 kg/株三料P肥和1.5 kg/株的硫酸K組合可以顯著提高核桃的總蛋白和脂肪的含量。肥料增質效應的研究結果與本研究基本一致。

“3414”肥料效應試驗方案是農業(yè)部《測土配方施肥技術規(guī)范(試行)修訂稿》中推薦采用的方案設計，處理少，效率高，符合肥料試驗和施肥決策的專業(yè)要求[23]。目前多應用于小麥、玉米、大豆等1年生糧食作物中[24]。本研究以多年生高大果樹核桃為材料進行試驗，發(fā)現(xiàn)需要控制的試驗因素很多。一是常規(guī)施肥量的確定，果農施肥粗放，施肥量隨意，所以必須在大量調查多個核桃園施肥的基礎上，并結合園地土壤養(yǎng)分測定，綜合確定，以減少施肥量設計的誤差；二是參與試驗樹的選擇，必須盡量選擇品種一致、樹齡一致、樹形規(guī)整的植株作為試驗樹，保證試驗對象個體一致性；三是保證其他管理措施的控制，如修剪、灌溉和病蟲害防治措施要基本一致，避免由于非試驗因素造成試驗的誤差。

對于初果期早實核桃遼核4號，在關中眉縣土壤為粉沙壤的向陽臺田上，N、P、K配方施肥可以明顯地提高果實總蛋白和總脂肪的含量。推薦全年最佳的N施用量在869.31～1 082.01 g/株，P2O5施用量在513.26～522.50 g/株，KO2施用量在434.65～504.65 g/株；具體施肥時期和施肥量的分配是：在核桃樹生長的萌芽期，N、P2O5和KO2分別施用全年的50%、40%和20%；幼果發(fā)育期，N、P2O5和KO2分別施用全年的30%、30%和30%；硬核期，N、P2O5和KO2分別施用全年的20%、30%和50%。