毛向紅,張建英,張瑩瑩
(1.河北省林木良種工程技術研究中心,河北 石家莊 050061;2.河北省林業(yè)科學研究院,河北 石家莊 050061)
核桃仁最主要的成分是脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量超過90%,不同核桃品種不同脂肪酸含量存在極顯著的差異[1];其次是蛋白質,核桃所含蛋白質中有18種氨基酸,除8種人體必需氨基酸外,還含有較多的精氨酸。此外,核桃還含有鈣、磷、鐵等多種礦質元素,具有非常高的醫(yī)療保健價值[2]。研究表明,核桃堅果各成分的含量屬于數量性狀,除與遺傳因素有關外,在很大程度上受到環(huán)境條件的影響[3]。N肥對核桃出仁率、脂肪和蛋白質含量有較大影響[4],P肥對核桃的產量和單果質量有明顯的影響[5]。武靜經研究發(fā)現,核桃堅果營養(yǎng)元素與葉片營養(yǎng)元素之間具顯著的相關性[6]。曾昭華等的研究也表明,農作物和經濟作物等的產量與土壤的環(huán)境狀態(tài)和質量關系密切,尤其是與土壤元素的全量及其有效態(tài)含量、有機質含量、酸堿度、含水量以及土壤的含鹽量關系極為密切[6]。因此,研究核桃園土壤環(huán)境與核桃堅果品質、產量的關系,對指導核桃生產,提高產量和堅果質量均具有重要意義。
2009年,在河北省主要核桃產區(qū)太行山區(qū)的涉縣、邢臺、臨城、贊皇、元氏、平山、行唐、淶水和燕山地區(qū)的遵化、盧龍等10個縣(市),選擇平原、坡地等不同立地環(huán)境,沙壤、中壤、重壤等不同土質和石灰?guī)r、片麻巖、雜巖等不同成土母巖條件下的5~8年生遼寧1號品種核桃園38個,每個園內選擇3株能代表該園水平的正常結果樹3株,7月采集土壤和葉片樣品,9月中旬采集成熟的堅果樣品。
樣品采集后,葉片樣品立即烘干保存,堅果樣品采集后烘干至含水量8%左右,首先進行堅果外觀品質檢測,種仁保存?zhèn)錉I養(yǎng)成分分析。
堅果感觀品質測定:用1/1000卡尺和1/100電子天平測定堅果3徑、果殼厚度、單果質量和種仁質量;用目測法測定核桃種仁顏色和飽滿度。種仁飽滿度分為飽滿、1/2、1/4癟、全癟4個等級,殼發(fā)育程度分為0、1、2、3、4共5個級別。
種仁飽滿度=(飽滿樣品數/樣品總數)×100%;
殼缺陷度=Σ(級別值×該級別樣品數量)/樣品總數量×最高級別值×100%。
土壤水解N含量的測定采用堿解擴散法[7],速效P含量的測定采用鉬銻抗比色法[8],速效K含量的測定采用原子吸收分光光度計法[9],土壤中有效Fe、Mn、Cu、Zn和交換性Ca、Mg含量的測定參照文獻[8]和[9]中的方法,核仁脂肪含量的測定采用索氏法[10],核仁粗蛋白含量測定采用凱氏定氮法[11],種仁中K、Mn、Fe、Cu、Zn、Mg、Ca含量測定采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES系統(tǒng))。
土壤有機質含量對堅果品質的影響的分析結果見表1。從表1中可以看出,土壤有機質含量與種仁脂肪含量和種殼厚度具有顯著的正相關,與單果質量、出仁率和蛋白質含量沒有顯著相關性。
土壤有機質含量能顯著地影響大多數礦質元素的含量,土壤有機質含量與N、K、Mn、Zn含量呈極顯著正相關,與P、Ca、 Fe、Cu含量呈顯著正相關。
表1 土壤各理化指標間及其與堅果品質指標的相關性?Table 1 Correlation between main physical and chemical indexes of soil and between they and nut quality indexes
土壤礦質元素含量對堅果品質的影響的分析結果見表1。從表1中可以看出,土壤中K和Ca含量與核桃種仁脂肪含量呈顯著正相關;Ca離子含量與核桃堅果出仁率呈極顯著負相關;Ca和K離子含量與核桃種殼厚度分別呈顯著和極顯著正相關。
本項調查土壤取樣均在傳統(tǒng)核桃栽培區(qū)內,土壤pH值在6.11~8.17之間,這一范圍在已經研究證明的核桃對土壤酸堿度適應范圍之內。從表1中可以看出,在這一范圍內,pH值對核桃堅果各項指標沒有明顯的影響,但也有隨著pH值增加,蛋白質含量增加,種殼缺損度降低的趨勢。
土壤質地對堅果品質的影響的分析結果見表2。從表2中可以看出,土壤質地對核桃堅果品質有一定的影響,但各項指標均未達到顯著程度。各類型土壤按照單果質量由大到小排列依次為重壤、中壤、沙壤,種殼厚度以沙壤土處理為最低,種殼完整程度以沙壤土處理為最低,重壤土處理最高。
從表1中可以看出,K離子的含量對核桃品質有較大的影響。而不同質地土壤K離子的含量有較大的差異(見表3),重壤土K離子含量顯著高于沙壤土。
表2 土壤質地對堅果品質的影響Table 2 Effect of soil texture on nut quality
表3 不同質地土壤中K含量的方差分析?Table 3 Variance analysis of K content in different texture soils
成土母巖對堅果品質的影響的分析結果見表4。從表4中可以看出,不同成土母巖對核桃堅果品質有較大的影響,石灰?guī)r質土壤中核桃種殼發(fā)育好,單果質量較大,種仁飽滿度高,顯著好于片麻巖土壤,極顯著好于雜巖土壤,是目前推廣較多的薄殼品種最適宜的土壤;片麻巖土質處理中核桃的平均單果質量、種仁飽滿程度顯著好于雜巖處理,但種殼發(fā)育較差,容易出現“露仁”現象。
表4 成土母巖對堅果品質的影響?Table 4 Effect of soil-forming rock on nut quality
不同母巖形成的土壤Ca含量有較大差異(見表4),石灰?guī)r母質土交換Ca離子含量平均高達6 875.42 mg/kg,極顯著高于其它2種成土母巖形成的土壤。從表1中也可以看出,Ca離子的含量對核桃品質有較大的影響。
本試驗中發(fā)現,土壤有機質含量雖然沒有對核桃堅果品質各項指標產生顯著的直接影響,但能顯著地促進土壤中各種營養(yǎng)元素有效(可吸收態(tài))含量的增加,從而促進核桃堅果的發(fā)育和品質的提高。因而,施用有機肥是促進核桃園土壤營養(yǎng)平衡和整體營養(yǎng)供應水平提高,從而促進核桃堅果品質提高最有效的措施。
在土壤各種營養(yǎng)元素和礦質元素中,K和Ca是對核桃堅果影響最明顯的礦質元素,合理利用這2種礦質元素,可以顯著地影響核桃堅果品質。
成土母巖和土壤質地對核桃堅果品質有一定的影響,尤其是成土母巖,對堅果品質的影響達到極顯著程度。薄殼核桃品種栽培最理想的土壤是由石灰?guī)r發(fā)育而成的中、重壤土,但是應避開透水透氣性極差的粘土。
目前,我國推廣的早實核桃品種以薄殼類型為主,在堅果品質方面一個比較突出和普遍的問題是“露仁”現象(種殼發(fā)育缺陷)。培育核桃良種是實現核桃優(yōu)質豐產的重要途徑之一[12],但選擇適宜的栽培土壤也是不可忽視的重要條件。本項研究中結果表明,通過選擇石灰?guī)r為成土母巖的土壤和質地較為重的土壤,合理施用K肥和Ca肥,均可以有效地解決薄殼核桃品種的“露仁”問題。相反,為了降低核桃殼的厚度,提高出仁率,可以選擇片麻巖和沙壤土建園,并減少K肥和Ca肥的用量。
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