徐 麗，張海燕，辛 國，朱建朝，秦 楷，趙 恒，周鵬飛，鄭小平

（隴南市經(jīng)濟林研究院 a.核桃研究所；b.甘肅省核桃工程技術(shù)研究中心，甘肅 隴南 746000）

核桃(juglans regiaL.)是世界上溫帶地區(qū)最廣泛栽培的食用堅果之一，也是我國常見的干果和木本油料植物[1-3]。核桃具有豐富的營養(yǎng)價值，蛋白質(zhì)含量約15%～20%、碳水化合物含量約10%，油脂含量可高達60%～70%，尤以不飽和脂肪酸含量較豐富，可達到油脂含量的90%，是深受大眾歡迎的堅果類食品之一[4-6]。

核桃營養(yǎng)價值豐富，影響核桃果實品質(zhì)的因素有很多，如品種、管理技術(shù)、立地條件以及土壤養(yǎng)分等，近年來，國內(nèi)外對核桃的研究主要集中在品種、管理技術(shù)等方面，如通過對地方品種的品質(zhì)指標進行分析，挑選出較高品質(zhì)的品種形成地方特色種質(zhì)資源，從而為品種篩選與產(chǎn)品開發(fā)提供參考[7-9]，或者通過主成分分析法[7-8,10]、聚類分析法[11]和隨機森林法[10,12]等數(shù)學計量學方法對核桃的品質(zhì)進行定量分析和產(chǎn)地溯源，或者研究不同配比肥料對核桃樹產(chǎn)量和堅果品質(zhì)的影響情況[2]。

土壤為農(nóng)林作物生長提供必需的條件，其中，土壤養(yǎng)分是評價土壤的重要指標，代表能供應和協(xié)調(diào)植物生長的營養(yǎng)與環(huán)境條件[13-15]。目前，對土壤養(yǎng)分的研究主要集中在對核桃主產(chǎn)區(qū)進行土壤養(yǎng)分含量分析，進而為施肥管理提供理論依據(jù)[16]；或是通過數(shù)學方法對土壤養(yǎng)分狀況進行豐缺診斷和肥力綜合評價[17]。

目前，對土壤養(yǎng)分水平與果實品質(zhì)之間關(guān)系的研究多集中在葡萄、蘋果、馬家柚等水果之間，如王銳[14]系統(tǒng)地研究了賀蘭山東麓土壤特征及其與釀酒葡萄生長品質(zhì)關(guān)系，分析了土壤質(zhì)量因子與釀酒葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)系；張強等[18]探討了環(huán)渤海灣和黃土高原兩大蘋果產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分對‘富士’蘋果品質(zhì)的影響；張涓涓等[19]研究了土壤養(yǎng)分狀況與馬家柚果實品質(zhì)相關(guān)性的多元分析。但對核桃土壤養(yǎng)分水平與果實品質(zhì)之間關(guān)系的研究較少。因此，本實驗對核桃的土壤養(yǎng)分和果實品質(zhì)分別進行測定，并采用相關(guān)分析法分析核桃土壤養(yǎng)分水平與果實品質(zhì)的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以隴南市主栽品種之一的‘清香’核桃為研究對象，‘清香’核桃為嫁接苗，樹齡12 ～14 a。采樣核桃園基本概況見表1。各核桃園管理措施為：每年11月上旬施基肥，3月中旬施追肥，所用肥料均為核桃專用肥（N、P、K 質(zhì)量比為28∶16∶6），每平方米樹冠投影面積的施肥量為0.311 kg。

表1 研究樣地基本概況Table 1 Basic characteristics of the sampling plots

當全樹堅果總苞有1/5 開裂時分別取土樣和堅果樣品，每個核桃園隨機選擇長勢中庸的5株樣樹，在所選樣樹的樹冠下距樹干1.5 ～2.0 m 處，用取土器取距地面60 cm 的土樣，在所選樣樹的東南西北方向各取樣0.5 kg，將采集的各樣點土壤混合均勻后按照四分法對角取兩份混合取樣1 kg 放在蔭涼干燥處待測[20-22]。同時，在所選樣樹的東南西北方向各采集10 顆堅果，將堅果混合均勻后堆放于陰涼通風處3 ～5 d，待青皮自行脫落后，用清水洗凈，放于通風、干燥處晾曬，使其干燥均勻。當堅果的含水量≤8%時，放于溫度為-18℃的冰箱內(nèi)干燥、密閉保存，待測[20]。

1.2 試驗方法

1.2.1 土壤養(yǎng)分的測定

參照鮑士旦的方法對土壤養(yǎng)分指標：pH 值、有機質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、有效鋅含量、有效錳含量、有效銅含量進行測定[21]。

1.2.2 果實品質(zhì)的測定

產(chǎn)量的測定參照LY/T 3004.7—2018《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準 核桃 第7 部分：核桃堅果豐產(chǎn)指標》[23]。平均單果質(zhì)量、出仁率和橫徑的測定參照LY/T 3004.8—2018《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準 核桃 第8 部分：核桃堅果質(zhì)量及檢測》[24]。含油率的測定：將鮮核桃種仁在105℃下烘干至恒質(zhì)量，采用minispec 碳氫化合物含氫量測定儀測定含油率。

1.3 土壤養(yǎng)分及果實品質(zhì)分級標準

參考趙瑞芬等[16]的方法，土壤pH 分級標準為：pH 值在5.6 ～6.5 時為弱酸性土壤，可以種植核桃；pH 值在6.6 ～7.5 時為中性土壤，最適宜核桃的生長；pH 值在7.5 ～8.5 時為微堿性土壤，比較適宜種植核桃；pH 值在8.5 ～9.0 時為堿性土壤，可以種植核桃，但產(chǎn)量會受影響。

有機質(zhì)與其他養(yǎng)分分級標準如表2所示[16]。

表2 土壤養(yǎng)分分級標準Table 2 Classification standard of soil nutrient

核桃堅果質(zhì)量分級標準如表3所示[24]

表3 核桃堅果質(zhì)量分級標準Table 3 Classification standard of walnut quality

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

每組試驗重復3 次，其結(jié)果表示為：Mean±SD。試驗數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2007、Origin 9.1、SPSS 21.0 分析軟件。采用Tukey 統(tǒng)計學分析方法進行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃園土壤養(yǎng)分分析

2.1.1 核桃園土壤pH 值與有機質(zhì)含量

核桃適應性較強，可以在多種土壤條件下生長。從表4 中可以看出，9個核桃園的土壤pH值均在7.5 ～8.5 之間，為微堿性土壤，比較適宜種植核桃[16]。土壤有機質(zhì)含量大小是反映土壤肥力高低最重要的指標之一，是土壤中各種營養(yǎng)元素特別是氮、磷的重要來源，其高低能夠反映當季土壤養(yǎng)分供應能力的大小[16,21]。從表4 中可以看出，9個核桃園的有機質(zhì)含量在(8.86±0.05)～(16.2±0.17)g/kg 之間，不同地區(qū)之間有機質(zhì)含量差異大。根據(jù)表2 土壤養(yǎng)分分級標準分級后發(fā)現(xiàn)：土壤有機質(zhì)含量缺乏的比例占77.78%，很缺乏的占22.22%。

表4 核桃園土壤pH 值與有機質(zhì)含量?Table 4 Soil pH and organic matter content of walnut orchard

2.1.2 核桃園土壤養(yǎng)分含量

從表5 中可以看出，9個核桃園的土壤養(yǎng)分存在差異。堿解氮的含量范圍為(61.87±0.4)～(205±1.73)mg/kg，有效磷的含量范圍為(10.73±0.12)～(109.33±2.89)mg/kg，速效鉀的含量范圍為(94±4.36)～(152±2.65)mg/kg，有效鋅含量范圍為(0.48±0.03)～(7.79±0.06)mg/kg，有效錳含量范圍為(14.6±0.26)～(33.67±0.58)mg/kg，有效銅含量范圍為(0.6±0)～(1.87±0.06)mg/kg。

表5 核桃園土壤養(yǎng)分含量?Table 5 Soil nutrient of walnut orchard mg/kg

根據(jù)表2 土壤養(yǎng)分分級標準分級后發(fā)現(xiàn)，堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳和有效銅含量分布在缺乏、適量、豐富、很豐富之中。其中，處于很豐富水平的核桃園土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳、有效銅的比例為55.56%、66.67%、11.11%、33.33%、11.11%、11.11%；處于豐富水平的核桃園土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳、有效銅的比例 為22.22%、22.22%、0%、33.33%、77.78%、55.56%；處于適量水平的核桃園土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳、有效銅的比例 為0%、11.11%、77.78%、22.22%、11.11%、33.33%；處于缺乏水平的核桃園土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅、有效錳、有效銅的比例為22.22%、0%、11.11%、11.11%、0%、0%。

2.2 核桃果實品質(zhì)分析

由表6 可知，9個核桃園核桃堅果的產(chǎn)量、平均單果質(zhì)量、出仁率、橫徑和含油率均存在一定差異。9個核桃園的核桃樹產(chǎn)量在(1353.18±164.83)～(1862.07±123.67)kg/hm2之間，其中有7個核桃園的產(chǎn)量高于中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準LY/T 3004.7—2018《核桃 第7 部分：核桃堅果豐產(chǎn)指標》中的豐產(chǎn)要求，實現(xiàn)堅果豐產(chǎn)[23]。

表6 核桃果實品質(zhì)指標?Table 6 Quality index of walnut

核桃平均單果質(zhì)量的含量范圍為(10.37±0.88)～(20.35±1.18)g，出仁率的含量范圍為(47.33±1.46)～(51.79±1.01)%，橫徑的含量范圍為(31.91±1.84)～(37.45±1.63)mm。根據(jù)表3 核桃堅果質(zhì)量分級標準分級后發(fā)現(xiàn)，核桃果實中有33.33%的達到特級果的要求，55.56%的為一級果，11.11%的為二級果。

核桃含油率的含量范圍在(55.99±0.68)～(68.56±0.1)%之間，與辛國等[8]的研究發(fā)現(xiàn)隴南地區(qū)核桃含油量為(53.60±0.68)～(68.50±0.16)%相差不大。

2.3 核桃土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)相關(guān)性分析

由表7 可以看出，產(chǎn)量與堿解氮、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與有效磷、有效錳呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。平均單果質(zhì)量與堿解氮、有效錳呈極顯著正相關(guān)P＜0.01)。出仁率與速效鉀呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。橫徑與堿解氮、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)。含油率與堿解氮、有效磷、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與有效鋅、有效銅呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。

表7 核桃土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)相關(guān)性分析?Table 7 Correlation analysis of walnut soil nutrients and fruit quality

設(shè)土壤養(yǎng)分中堿解氮為X1，有效磷為X2、速效鉀為X3、有效鋅為X4、有效錳為X5、有效銅為X6，果實品質(zhì)指標中產(chǎn)量為Y1、平均單果質(zhì)量為Y2、出仁率為Y3、橫徑為Y4、含油率為Y5。通過SPSS 軟件擬合得到土壤養(yǎng)分與核桃品質(zhì)指標之間的回歸方程如下所示，調(diào)整R2都在0.7 以上，P值均小于0.05，擬合程度良好，表明土壤養(yǎng)分與核桃果實品質(zhì)之間具有較強的相關(guān)性，通過控制土壤養(yǎng)分可以得到較高品質(zhì)的核桃。

Y1=355.766+3.433X1-8.701X2+8.336X3+67.431X4調(diào)整R2=0.787P=0.032 ＜0.05

Y2=-1.668+0.047X1-0.082X2+0.081X3+0.213X5調(diào)整R2=0.936P=0.003 ＜0.01

Y3=0.437-0.001X2+0.001X3+0.008X4-0.002X5調(diào)整R2=0.909P=0.021 ＜0.01

Y4=21.988+0.038X1-0.088X2+0.087X3+0.522X4-0.029X5調(diào)整R2=0.982P=0.002 ＜0.01

Y5=34.791+0.082X1-0.180X2+0.188X3+1.913X4-2.594X6調(diào)整R2=0.976P=0.003 ＜0.01

3 結(jié)論與討論

3.1 討 論

植物的營養(yǎng)取決于土壤中宏觀和微觀營養(yǎng)物質(zhì)的供應和吸收[25]。礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提高的物質(zhì)基礎(chǔ)，是影響其生長發(fā)育的重要因子。在本研究中，堿解氮和速效鉀是對核桃堅果影響最明顯的礦質(zhì)元素，合理增施這兩種礦質(zhì)元素，可以顯著的影響核桃堅果品質(zhì)。氮在作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成中起著關(guān)鍵作用[26-27]。氮主要影響葉面積的生長，進而影響植物的光合作用，是施肥中的主要礦物元素[25]。因此，土壤中過高或過低的氮素都會對植物產(chǎn)生不良影響，過高會使作物的倒伏和病蟲害概率增加，而過低則會影響產(chǎn)量[26]。本文中堿解氮與產(chǎn)量、平均單果質(zhì)量、橫徑和含油率均呈極顯著正相關(guān)，說明合理增施氮肥可以提高核桃果實品質(zhì)。速效鉀能夠很快地被植物吸收利用，也是反應土壤肥力高低的指標之一[28]。植株的生長發(fā)育需要大量氮鉀營養(yǎng)供應，鉀對碳水化合物的運轉(zhuǎn)、儲存，淀粉的形成，蛋白質(zhì)的合成都起著重要的促進作用，尤其是在種仁充實期供應充足的鉀對核桃果實品質(zhì)的形成起著重要作用[29]。本文中，速效鉀與產(chǎn)量、出仁率、橫徑和含油率均呈顯著正相關(guān)，說明合理增施鉀肥可以提高核桃果實品質(zhì)。

目前，我國大多數(shù)核桃樹種植在山地區(qū)，土壤養(yǎng)分差異大、養(yǎng)分元素比例不平衡等問題突出。本研究中僅以隴南市‘清香’核桃為研究對象，其結(jié)果適用范圍有限，為給不同地區(qū)核桃的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)提供參考，應該擴大采樣區(qū)域，增加采樣品種，細化土壤類型，進一步制定適合不同區(qū)域的核桃開發(fā)方案和種植計劃以及土壤改良措施。

3.2 結(jié) 論

核桃園土壤pH 值在7.5 ～8.5 之間，為微堿性土壤，比較適宜種植核桃。有機質(zhì)含量在(8.86±0.05)～(16.2±0.17)g/kg 之間，且不同核桃園之間有機質(zhì)含量差異大，其中有77.78%的核桃園有機質(zhì)含量處于缺乏水平，22.22%的核桃園有機質(zhì)含量處于很缺乏水平。

核桃園的堿解氮的含量范圍為(61.87±0.4)～(205±1.73)mg/kg， 有效磷的含量范圍為(10.73±0.12)～(109.33±2.89)mg/kg，速效鉀的含量范圍為(94±4.36)～(152±2.65)mg/kg，有效鋅含量范圍為(0.48±0.03)～(7.79±0.06)mg/kg，有效錳含量范圍為(14.6±0.26)～(33.67±0.58)mg/kg，有效銅含量范圍為(0.6±0)～(1.87±0.06)mg/kg。其中，大多數(shù)核桃園的土壤堿解氮、有效磷處于很豐富水平，大多數(shù)核桃園的土壤有效錳、有效銅處于豐富水平，大多數(shù)核桃園的土壤速效鉀處于適量水平，有效鋅處于很豐富水平和豐富水平的各占33.33%。

核桃園產(chǎn)量在(1353.18±164.83)～(1862.07±123.67)kg/hm2之間，核桃平均單果質(zhì)量的含量范圍為(10.37±0.88)～(20.35±1.18)g，出仁率的含量范圍為(47.33%±1.46%)～(51.79%±1.01%)，橫徑的含量范圍為(31.91±1.84)～(37.45±1.63)mm。其中，核桃果實中有33.33%達到特級果的要求，55.56%的為一級果，11.11%的為二級果。核桃含油率在(55.99±0.68)%～(68.56±0.1)%之間。

通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)量與堿解氮、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與有效磷、有效錳呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。平均單果質(zhì)量與堿解氮、有效錳呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)。出仁率與速效鉀呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。橫徑與堿解氮、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)。含油率與堿解氮、有效磷、速效鉀呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與有效鋅、有效銅呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。通過SPSS 軟件擬合得到土壤養(yǎng)分與核桃品質(zhì)指標之間的回歸方程，調(diào)整R2都在0.7 以上，P值均小于0.05，擬合程度良好。綜上所述：土壤養(yǎng)分與核桃品質(zhì)之間具有較強的相關(guān)性，通過控制土壤養(yǎng)分可以得到較高品質(zhì)的核桃。