黃小輝 馮大蘭 楊華均 王玉書 魏立本 周小舟 唐佳佳 李秀珍

(三峽庫區(qū)森林生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)重慶市市級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶市林業(yè)科學(xué)研究院),重慶,400036)

近年來,為增加健康優(yōu)質(zhì)的食用植物油供給,切實(shí)維護(hù)國(guó)家糧油安全,我國(guó)相繼出臺(tái)了一系列指導(dǎo)文件和政策,迅速促進(jìn)了以核桃(JuglansregiaL.)為主的木本油料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。截止2020年,全國(guó)核桃栽培面積已達(dá)533萬hm2,位居世界之首[1]。目前,我國(guó)核桃栽植面積大,其中,重慶、貴州、云南等山區(qū)地帶因脫貧攻堅(jiān)種植了大量核桃,但該地區(qū)多數(shù)區(qū)域土壤立地條件差、山區(qū)施肥難度大、林農(nóng)施肥意識(shí)薄弱,很多核桃園基本不施肥,因此,不僅沒得到豐產(chǎn),反而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分消耗,肥力嚴(yán)重下降。而部分有條件的核桃園為了提高產(chǎn)量,大量施肥,但因缺乏科學(xué)的施肥技術(shù)指導(dǎo),肥料亂用濫施現(xiàn)象較普遍,造成資源浪費(fèi)、果園土壤退化及營(yíng)養(yǎng)失衡[2]等問題。加強(qiáng)核桃施肥技術(shù)研究是提高我國(guó)核桃產(chǎn)量與品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,國(guó)內(nèi)外核桃施肥多以化肥為主,其使用方便、見效快,關(guān)于科學(xué)混施有機(jī)肥、生物菌肥等的研究報(bào)道較少[3-4]。在美國(guó)加州及周邊地區(qū),核桃栽植選地多以土層深厚、肥沃、排水良好的平地為主,通過葉片及土壤的營(yíng)養(yǎng)分析和可見缺素癥狀來決定施肥種類、施肥量及是否施肥,并結(jié)合滴灌及滲灌系統(tǒng)施入肥料,實(shí)現(xiàn)肥水一體化[5]。歐州地區(qū)很多核桃園已采用地面灌溉施肥和葉面追肥相結(jié)合的方式。核桃種植通常根據(jù)不同品種及樹齡的呼吸、蒸騰、水分運(yùn)輸作用,結(jié)合核桃樹體對(duì)N、P、K的需求量及其與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)系,衡量大量元素及微量元素對(duì)核桃生長(zhǎng)、結(jié)實(shí)的影響,并通過核桃樹體出現(xiàn)缺素癥狀時(shí)的表現(xiàn)開展配方施肥[6]?，F(xiàn)階段我國(guó)核桃種植總體還較為粗放,但也有部分區(qū)域根據(jù)土壤、氣候條件及核桃生長(zhǎng)發(fā)育的需要,設(shè)計(jì)生產(chǎn)了適合當(dāng)?shù)氐膶Ｓ梅柿?并進(jìn)行小規(guī)模應(yīng)用。例如,王根憲[7]根據(jù)秦巴山區(qū)及北方黃土干旱丘陵區(qū)的核桃園土壤養(yǎng)分狀況,結(jié)合當(dāng)?shù)睾颂移贩N的需肥特點(diǎn),采用先進(jìn)工藝配制出高效核桃專用肥,促進(jìn)核桃增產(chǎn)15%～20%;楊建榮等[8]在分析臨滄地區(qū)土壤養(yǎng)分后,配制了適合當(dāng)?shù)氐暮颂覍Ｓ梅?配方以有機(jī)肥為主,摻入10%的氮、磷、鉀及少量硼,使用后不僅提高了核桃的生長(zhǎng)量和抗逆性,還對(duì)果園土壤環(huán)境有一定的改善作用。

配方肥是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能、肥料田間效應(yīng),以氮、磷、鉀等化肥為主要原料,有針對(duì)性地添加適量中、微量元素或有機(jī)肥料后復(fù)混(合)或摻混而成的肥料,適合于特定區(qū)域及特定作物,其既能增產(chǎn)增效,又促進(jìn)節(jié)能減排,是目前作物栽培和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中必不可少的環(huán)節(jié)[9-10]。‘渝城1號(hào)’核桃是重慶市的主栽品種,樹勢(shì)強(qiáng)旺,分枝力及適應(yīng)性強(qiáng),在重慶范圍內(nèi)32個(gè)區(qū)縣均有分布,栽植面積達(dá)7.3萬hm2。該品種核桃長(zhǎng)勢(shì)快,需肥量大,但由于果農(nóng)施肥意識(shí)落后,科學(xué)施肥技術(shù)缺乏,導(dǎo)致平均干果每公頃產(chǎn)量不到450 kg,經(jīng)濟(jì)效益低下,嚴(yán)重影響增收。因此,本研究以‘渝城1號(hào)’核桃為研究對(duì)象,設(shè)置施用核桃配方肥、單施復(fù)合肥、單施有機(jī)肥及不施肥4個(gè)處理,連續(xù)試驗(yàn)2 a,通過測(cè)定不同施肥處理的核桃產(chǎn)量、品質(zhì)及核桃園土壤理化性質(zhì)、微生物等變化,對(duì)核桃配方肥的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià),為核桃配方肥推廣及重慶核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于重慶市城口縣高觀鎮(zhèn)(地理中心坐標(biāo)為31°50′59″N、108°54′38″E),屬亞熱帶山地氣候,海拔860 m,年均氣溫13.7 ℃,降水量1 361.1 mm,無霜期235 d,年均日照時(shí)間1 357 h。試驗(yàn)核桃園為2015年春季建園,栽植3年生大苗,面積約10 hm2,土壤為黃壤,土層厚度60～80 cm。試驗(yàn)地土壤pH為7.62,土壤密度1.20 g·cm-3,土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.96 g·kg-1,全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.01 g·kg-1,全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.71 g·kg-1,全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.17 g·kg-1,堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.90 mg·kg-1,有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.30 mg·kg-1,速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.70 mg·kg-1。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

供試核桃品種為‘渝城1號(hào)’,樹齡7 a,栽植株行距4 m×5 m。供試肥料分別為核桃配方肥、復(fù)合肥、有機(jī)肥。核桃配方肥[11]是根據(jù)‘渝城1號(hào)’核桃需肥規(guī)律及試驗(yàn)區(qū)域土壤養(yǎng)分狀況制定而成的有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥,包括基肥(有機(jī)質(zhì)40%,N-P2O5-K2O=5-3-4,含中、微量元素)和追肥(有機(jī)質(zhì)20%,N-P2O5-K2O=10-6-9,含中、微量元素);復(fù)合肥為三元復(fù)合肥料(m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15),購(gòu)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)資公司;有機(jī)肥以牛糞堆漚發(fā)酵而成,有機(jī)質(zhì)為46.4%、N為0.973%、P2O5為1.96%、K2O為2.23%。試驗(yàn)于2020年9月采收核桃后開始布置,2022年9月核桃采收后結(jié)束。根據(jù)核桃施肥種類,試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,分別為不施肥(CK)、單施復(fù)合肥(T1)、單施有機(jī)肥(T2)、施用核桃配方肥(T3)。以666.7 m2為1個(gè)處理小區(qū),每個(gè)小區(qū)栽植核桃樹33株,每個(gè)處理重復(fù)3次。T1處理的施肥量和施肥方法源于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶調(diào)查,施肥量為1 237.5 kg·hm-2;T2處理的施肥量為4 950.0 kg·hm-2,將有機(jī)肥作為基肥于當(dāng)年秋季一次性施入;T3處理按基肥和追肥每年分2次施用,施肥量根據(jù)核桃礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)需求量及試驗(yàn)核桃樹的生產(chǎn)量推算,基肥施肥量約1 485.0 kg·hm-2,施肥時(shí)間為11月上旬,追肥施肥量約990.0 kg·hm-2,施肥時(shí)間為次年4月下旬。各處理具體施肥養(yǎng)分投入量見表1。施肥方式采用溝施,沿核桃樹冠邊緣開溝,深度30 cm。連續(xù)施肥2 a,于2022年核桃成熟時(shí)進(jìn)行果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤理化性狀測(cè)定。

表1 不同施肥處理的養(yǎng)分投入量

2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

土壤理化性質(zhì)及微生物的測(cè)定：核桃果實(shí)成熟后,在各施肥處理的核桃樹中隨機(jī)選取5株,避開施肥點(diǎn),沿樹冠邊緣采集40 cm深的土壤混合樣。土壤樣品采回后,剔除雜物,常規(guī)分析土壤pH、有機(jī)質(zhì)、有效氮、磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)[12]。用氯仿熏蒸濃度為-0.5 mol·L-1的K2SO4提取微生物生物量碳、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù),K2CrO7氧化法測(cè)定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),靛酚藍(lán)比色法測(cè)定氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)[13]。風(fēng)干另一部分土壤,磨細(xì)過篩,采用高錳酸鉀滴定法、靛酚比色法、水楊酸比色法、3,5-二硝基水楊酸比色法分別測(cè)定過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性[14],平板計(jì)數(shù)法測(cè)定土壤細(xì)菌(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)、真菌(馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基)、放線菌(高氏一號(hào)培養(yǎng)基)、自生固氮菌(Ashby無氮培養(yǎng)基)、解磷細(xì)菌(磷酸鈣+植酸培養(yǎng)基)、解鉀細(xì)菌(鋁土礦培養(yǎng)基)、纖維分解菌(赫奇遜氏瓊脂培養(yǎng)基)的數(shù)量[15]。

核桃產(chǎn)量及品質(zhì)測(cè)定：在果實(shí)成熟期進(jìn)行核桃單株測(cè)產(chǎn),每個(gè)處理測(cè)10株樹,取平均值。測(cè)產(chǎn)后,每株隨機(jī)選取20顆健康果實(shí),測(cè)定核桃果實(shí)品質(zhì)。用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),脂肪酸測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 17376-2008[16]。

經(jīng)濟(jì)效益分析：參考吳文利等[17]的方法,計(jì)算各處理核桃的經(jīng)濟(jì)效益,公式如下：

產(chǎn)值=產(chǎn)量×單價(jià)×1000;

經(jīng)濟(jì)效益=產(chǎn)值-肥料成本-其他管理成本。

式中：復(fù)合肥(含運(yùn)費(fèi))肥料成本為4 000元·t-1;有機(jī)肥(含運(yùn)費(fèi))肥料成本為850元·t-1;核桃配方肥基肥(含運(yùn)費(fèi))肥料成本為元2 800元·t-1;核桃配方肥追肥(含運(yùn)費(fèi))肥料成本為3 200元·t-1;其他管理成本包括打藥、施肥、采摘、修剪等費(fèi)用,約4 800元·hm-2。

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析、差異顯著性檢驗(yàn),顯著性水平為P<0.05。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同施肥處理對(duì)核桃園土壤理化性質(zhì)的影響

3.1.1不同施肥處理對(duì)土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由表2可知,不同施肥處理時(shí)核桃園土壤理化性質(zhì)發(fā)生了明顯變化。其中T2及T3處理的土壤pH相比原始土壤(CK)均有明顯升高,T1處理的有所降低。T2及T3處理的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著增加,T1處理時(shí)顯著下降(P<0.05)。各處理中,土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3處理最高,T1和T2處理次之,CK最低,且各處理間差異顯著(P<0.05)。T1、T2、T3處理的有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別比CK處理高出17.0%、110.9%、169.9%,且各處理間差異顯著(P<0.05)。T1、T2、T3處理的速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK處理(P<0.05),但T1與T3處理間差異不顯著。

3.1.2 不同施肥處理對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶活性是影響土壤肥力的重要因素,不同施肥處理對(duì)核桃園土壤的各類酶活性影響十分顯著(表3)。與CK相比,T1、T2、T3的土壤蔗糖酶活性分別提高了22.4%、33.5%、154.9%,且各處理間差異顯著(P<0.05)。對(duì)于磷酸酶活性,T2及T3處理較CK分別提高了2.0及5.3倍,且該3個(gè)處理間差異顯著(P<0.05),T1處理較CK無顯著變化。脲酶及過氧化氫酶活性均以T1處理時(shí)最高,CK最低,T2、T3處理間無顯著差異。

3.2 不同施肥處理對(duì)核桃園土壤微生物的影響

3.2.1不同施肥處理對(duì)土壤微生物生物量碳、氮的影響

如表4所示,相比于CK,3種施肥處理的土壤微生物生物量碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)和微生物生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著提高(P<0.05)。其中,土壤微生物生物量碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3處理時(shí)最高,較CK、T1、T2處理分別提高22.1%、28.9%、51.3%。T2及T3處理的微生物生物量氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著性差異,但較CK及T1處理相比,有所提高。各處理微生物生物量碳氮比為9.29～18.33,各處理間差異顯著(P<0.05)。

3.2.2 不同施肥處理對(duì)可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響

由表5可知,各施肥處理均能顯著提高土壤細(xì)菌及放線菌數(shù)量。其中,T1、T2、T3處理時(shí),土壤細(xì)菌數(shù)量分別比CK高出108.3%、111.5%、233.1%,T1與T2處理的細(xì)菌數(shù)量無顯著性差異,但T3處理的顯著高于T1及T2處理(P<0.05)。T1、T2、T3處理時(shí),土壤放線菌數(shù)量分別比CK高出33.4%、33.9%、36.2%,但三者間差異不顯著。T1處理時(shí),土壤真菌數(shù)量相比于CK有所下降,但兩者間無顯著差異,T2及T3處理的土壤真菌數(shù)量分別比CK高出70.9%及104.1%,且2個(gè)處理間差異顯著(P<0.05)。

表3 不同施肥處理的土壤酶活性

表4 不同施肥處理的土壤微生物生物量碳、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表5 不同施肥處理中土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量

3.2.3不同施肥處理對(duì)可培養(yǎng)生理功能微生物數(shù)量的影響

綜合來看,在核桃根際土壤中,解磷細(xì)菌最多,解鉀細(xì)菌及自生固氮菌次之,纖維分解菌最少(表6)。與CK相比,T1處理的土壤自生固氮菌、纖維分解菌、解磷細(xì)菌數(shù)量均顯著下降(P<0.05),分別比CK低16.32%、22.18%、33.22%。T1處理時(shí)解鉀細(xì)菌數(shù)量與CK無顯著差異;T2處理的自生固氮菌數(shù)量與CK無顯著差異,但解磷細(xì)菌、解鉀細(xì)菌、纖維分解菌數(shù)量顯著上升(P<0.05),分別高出CK12.25%、14.11%、14.95%;T3處理的自生固氮菌、解磷細(xì)菌、解鉀細(xì)菌、纖維分解菌數(shù)量均顯著高于CK、T1、T2處理,分別是這3種處理的1.6～2.0、1.2～1.9、1.5～2.2、1.9～4.1倍。

表6 不同施肥處理的土壤可培養(yǎng)功能菌數(shù)量

3.3 不同施肥處理對(duì)核桃品質(zhì)的影響

核桃果實(shí)的品質(zhì)是決定核桃生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的重要因素之一。由表7可知,施肥明顯改善了核桃的蛋白質(zhì)和粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)。T3處理的核桃蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)最高,比CK提高了24.4%,而T1與T2處理間核桃蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異。T1及T3處理的核桃脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較高,分別較CK處理提高了15.9%及13.8%,且與CK差異顯著(P<0.05)。與CK處理相比,T1、T2、T3處理在一定程度均提高了核桃的油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),但亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不明顯。T2、T3處理的核桃α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK(P<0.05),分別比CK提高了18.52%及21.2%,而T1處理的α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與CK無顯著差異(P>0.05)。與CK相比,T1、T2、T3處理的硬脂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著下降(P<0.05)。4種處理的核桃果實(shí)棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異。

表7 不同施肥處理核桃果實(shí)的品質(zhì)

3.4 不同施肥處理對(duì)核桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表8可知,各施肥處理的核桃產(chǎn)量由大到小依次為T3、T1、T2、CK,其中,T3處理的核桃產(chǎn)量分別高出T2、T1、CK處理32.4%、13.6%、103.2%。通過對(duì)不同施肥處理時(shí)核桃果園的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,核桃配方肥處理(T3)的投入成本相對(duì)較高,略高于單施復(fù)合肥(T1)及單施有機(jī)肥(T2),但該處理時(shí)核桃的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益也最高,T1及T2處理次之,CK最低?？梢?T3處理時(shí)能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。

表8 不同施肥處理時(shí)核桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益

3.5 核桃產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析

通過分析核桃產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤理化性質(zhì)、土壤微生物等的相關(guān)性(表9),可以看出,核桃產(chǎn)量與土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磷酸酶活性、真菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與細(xì)菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);核桃蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磷酸酶活性、脲酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與蔗糖酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);核桃粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、細(xì)菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);核桃亞油酸及油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與脲酶呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);核桃α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與磷酸酶活性、過氧化氫酶活性、真菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05);核桃棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。

表9 核桃產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論與討論

好的土壤是果樹健康生長(zhǎng)的重要前提,土壤養(yǎng)分特征、酶活性及微生物數(shù)量對(duì)評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量有重要意義[18]。2 a的施肥試驗(yàn)中,復(fù)合肥促進(jìn)了核桃園土壤有效氮、磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,出現(xiàn)該現(xiàn)象是由于長(zhǎng)期施入速效肥料,但這同時(shí)也導(dǎo)致土壤pH及有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降,且漸有土壤酸化及其理化性質(zhì)惡化的趨勢(shì)。施用有機(jī)肥及核桃配方肥處理的核桃園土壤pH均有所升高,土壤有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分均顯著增加,尤其以施用核桃配方肥的效果最好,其有效改善了核桃園土壤質(zhì)量。這是因?yàn)楹颂遗浞椒拾罅繜o機(jī)養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),不僅營(yíng)養(yǎng)豐富且有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸還能促進(jìn)土壤礦化,進(jìn)一步提高土壤有效養(yǎng)分含量[19]。此外,不同的施肥方式對(duì)土壤微生物數(shù)量也有較大影響。例如,在種植玉米和水稻的土壤中施入有機(jī)肥,土壤微生物量碳、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高[20];種植棉花時(shí),化肥和有機(jī)肥配施使土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均有效增加[21]。本研究發(fā)現(xiàn),對(duì)核桃園施肥尤其是施用核桃配方肥能夠顯著增加微生物數(shù)量,提高微生物碳氮比,有益于土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化供應(yīng),提升生物有效性。施用核桃配方肥時(shí)土壤自生固氮菌、解磷細(xì)菌、解鉀細(xì)菌、纖維分解菌等功能菌的數(shù)量大幅增加;施用有機(jī)肥時(shí)增幅相對(duì)較小;施用復(fù)合肥后土壤中功能微生物數(shù)量總體顯著減少,這是因?yàn)榛薀o機(jī)養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,進(jìn)入土壤后會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,加上缺乏有機(jī)質(zhì)供應(yīng),不能為微生物繁殖提供物質(zhì)保障。核桃配方肥具有豐富的碳源和微量元素,有利于功能微生物的生長(zhǎng)繁殖,這些微生物不僅促進(jìn)土壤礦化,提高土壤有效養(yǎng)分,還能分泌促進(jìn)植物生長(zhǎng)的激素類物質(zhì),有效改良土壤[22]。

土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶分別參與土壤中N、P、C循環(huán),過氧化氫酶可分解有害毒物,其活性高低很大程度反映土壤的健康狀態(tài)[23]。王華等[24]研究表明,油茶專用肥可提高油茶林土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶的活性;周媛等[25]也發(fā)現(xiàn),有機(jī)無機(jī)專用復(fù)混肥顯著提高了葡萄種植土壤的蔗糖酶和脲酶活性。本研究中,土壤酶活性因施肥處理的不同存在較大差異,其中,蔗糖酶和磷酸酶活性均以施用核桃配方肥時(shí)最高,其原因是配方肥中有機(jī)無機(jī)肥比例適中,這既能提供有效養(yǎng)分,又能保障充足的有機(jī)碳源,為土壤微生物提供適宜的生存環(huán)境,有效促進(jìn)土壤中各類微生物生長(zhǎng),增加胞外酶釋放。各施肥處理的脲酶和過氧化氫酶活性也有顯著上升,其中以施用復(fù)合肥時(shí)最高,原因是復(fù)合肥中含有大量的氮素,其刺激了土壤中某些微生物分泌大量脲酶,以加速對(duì)氮的分解利用。但是施用復(fù)合肥會(huì)帶入許多重金屬和有毒物質(zhì)到土壤中,土壤微生物分泌大量過氧化氫酶是為了減少?gòu)?fù)合肥對(duì)土壤造成的危害,保持土壤健康[26]。

核桃配方肥是在測(cè)土配方數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)施用化肥及有機(jī)肥的比例進(jìn)行調(diào)整,比單施化肥或有機(jī)肥時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分更加全面,養(yǎng)分配比更加合理。張超等[27]研究表明,與農(nóng)用慣施肥相比,蘋果專用肥可以顯著提高蘋果產(chǎn)量,增加蘋果甜度。還有研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)、無機(jī)配施顯著增加柑橘、梨、芒果、葡萄等水果的產(chǎn)量[28-30]。本研究可以看出,相比于不施肥、單施復(fù)合肥或有機(jī)肥,施用核桃配方肥對(duì)核桃的增產(chǎn)效果最明顯,核桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益比不施肥分別提高了103.2%、88.1%。對(duì)于多年生核桃而言,果仁口感也是影響果實(shí)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),而施肥是影響果實(shí)品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵。從本試驗(yàn)中核桃品質(zhì)與土壤理化狀況的相關(guān)性也可看出,蛋白質(zhì)及脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、微生物數(shù)量都存在較大的相關(guān)性。但很多果農(nóng)認(rèn)為,施肥越多,產(chǎn)量越高,品質(zhì)越好,而實(shí)際上,肥料供應(yīng)過多會(huì)使作物“徒長(zhǎng)”,施肥太少則會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分供給不足,進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn),施用有機(jī)肥,尤其是施用核桃配方肥,核桃果實(shí)的蛋白質(zhì)、粗脂肪、油酸、α-亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著提高。核桃配方肥養(yǎng)分均衡且富含各類中、微量元素,各養(yǎng)分在核桃果樹生長(zhǎng)過程中緩慢釋放,同時(shí)還能活化土壤中可利用的礦質(zhì)元素,達(dá)到與核桃吸收的養(yǎng)分同步,且配方肥中的Ca、Mg、Zn等還能激發(fā)土壤微生物活性,進(jìn)一步促進(jìn)土壤有機(jī)碳、氮、磷的礦化分解,使植株獲得的養(yǎng)分更加均衡,更好地促進(jìn)核桃樹生長(zhǎng)發(fā)育,達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[31]。

施用復(fù)合肥、有機(jī)肥及核桃配方肥均能提高核桃產(chǎn)量,尤其是施用核桃配方肥時(shí)增產(chǎn)效果最好,獲得的經(jīng)濟(jì)效益最高。雖然施用復(fù)合肥能促進(jìn)核桃園土壤有效氮、磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,但也會(huì)引起土壤pH及有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降,不利于核桃的生長(zhǎng)。施用有機(jī)肥和核桃配方肥均能使土壤pH升高,促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加。施核桃配方肥后,核桃果實(shí)的蛋白質(zhì)及脂肪總量顯著提高,油酸、亞油酸、α-亞麻酸等不飽和脂肪酸占比增加,硬脂酸、棕櫚酸等飽和脂肪酸占比下降,土壤總微生物量增加,固氮菌、解磷菌、解鉀菌、纖維降解菌等功能微生物數(shù)量明顯增多,土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶等酶活性大幅升高,更利于土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和果園可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。