王 祺，周榮飛，李寶鑫，張俊佩，張 強(qiáng)，裴 東，白永超*

(1. 林木遺傳育種全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家林業(yè)和草原局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京 100091；2. 喀什地區(qū)林果產(chǎn)業(yè)工作站，新疆 喀什 844000；3. 新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000)

核桃（Juglans regiaL. ） 為胡桃科（Juglandaceae）核桃屬（JuglansL.）多年生落葉經(jīng)濟(jì)林木，是我國(guó)重要木本油料樹(shù)種之一，被譽(yù)為“四大堅(jiān)果”之首[1]。當(dāng)前，我國(guó)大部分核桃產(chǎn)區(qū)規(guī)模擴(kuò)張結(jié)束、面積趨于穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好。然而，隨著人們對(duì)核桃高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的青睞以及我國(guó)糧油結(jié)構(gòu)性短缺問(wèn)題的嚴(yán)峻，在我國(guó)主栽區(qū)種植擴(kuò)張面積趨于穩(wěn)定的形勢(shì)下[2]，化學(xué)肥料因具有提高單位面積產(chǎn)量的功能而成為了農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中最基礎(chǔ)且最重要的物質(zhì)投入[3]。基于此，種植戶常以“大水大肥”的管理模式來(lái)提高產(chǎn)量，對(duì)土地、水資源進(jìn)行長(zhǎng)期的掠奪性經(jīng)營(yíng)[4]，這樣不僅忽視了土壤養(yǎng)分狀況和樹(shù)體自身的營(yíng)養(yǎng)規(guī)律，亦沒(méi)有考慮樹(shù)體與土壤養(yǎng)分之間的平衡關(guān)系，致使施用的化肥僅有10%～40%可被植物吸收利用，殘留的大部分化肥加劇了土壤鹽漬化水平，植物所需營(yíng)養(yǎng)元素嚴(yán)重失衡，對(duì)土壤環(huán)境和果實(shí)品質(zhì)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響[5-8]，極大地限制了我國(guó)農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。然而，有機(jī)肥作為補(bǔ)充或替代化肥的一種高有機(jī)質(zhì)含量肥料，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)改善、土壤團(tuán)粒形成、土壤肥力保持和有益土壤微生物豐度具有積極的促進(jìn)作用。但是，由于有機(jī)肥的速效養(yǎng)分含量、養(yǎng)分釋放率普遍低于化肥，短期內(nèi)見(jiàn)效慢，加之有機(jī)肥施用時(shí)費(fèi)時(shí)耗力，使得有機(jī)肥施用量大幅減少[9]。因此，本研究擬開(kāi)展有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施，并探究其對(duì)核桃園土壤養(yǎng)分資源高效管理和樹(shù)體健康的影響。

近年來(lái)，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施被廣泛用于探究其對(duì)改善土壤酶活性、根系分泌物、根際微生物群落組成結(jié)構(gòu)及其功能特性的影響[10-11]。張倩[12]等研究表明，‘香玲’核桃園中化肥、有機(jī)肥和生物有機(jī)肥混合配施可顯著改善土壤肥力，提高核桃產(chǎn)量及改善堅(jiān)果品質(zhì)；杜天宇[13]等研究結(jié)果表明，核桃園中化肥、有機(jī)肥和生物有機(jī)肥配施能增加土壤有機(jī)質(zhì)、提高土壤肥力和核桃產(chǎn)量，改善堅(jiān)果品質(zhì)；Stamatiadis 等[14]研究認(rèn)為，施用有機(jī)肥可有效調(diào)節(jié)土壤酸堿環(huán)境，改善植物根系微環(huán)境的水、肥、氣、熱及土壤結(jié)構(gòu)等條件。礦源黃腐酸鉀作為一種新興的腐殖酸有機(jī)肥，富含大量腐殖酸、黃腐酸鉀、有機(jī)質(zhì)等有機(jī)組分，既能調(diào)控土壤酸堿度、提高土壤肥力[15]，又能作為調(diào)節(jié)劑增強(qiáng)植物抗性、促進(jìn)植物生長(zhǎng)[16]。同時(shí)，礦源黃腐酸鉀與大中微量元素混合施用，既可溝施也可沖施，可降低人工成本。張亞飛等[17]研究表明，黃腐酸鉀與化肥控釋可提高氮肥利用率，提高根系活力；莊振東[18]研究結(jié)果表明，腐植酸氮肥可減少土壤氮素淋溶損失，提高作物氮素利用率；此外，黃腐酸有機(jī)肥還可緩解鹽堿脅迫下刺槐生理干旱[19]，提高平邑甜茶和八棱海棠的耐鹽性[20]。上述研究為核桃園合理施肥提供了參考。然而，新疆核桃主要分布在干旱和半干旱地區(qū)，土壤類(lèi)型以砂土為主，常年氣候干旱、降水稀少、蒸發(fā)量大，是典型的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)與鹽漬化嚴(yán)重發(fā)生區(qū)[21]。當(dāng)前，新疆核桃主栽區(qū)以單施化肥、少施或不施有機(jī)肥的土肥管理措施為主，致使核桃園鹽漬化不斷加重，鹽離子不斷增加，土壤有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重匱乏，植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素嚴(yán)重失衡[22-23]，植物逆境脅迫程度加劇，生長(zhǎng)發(fā)育受阻，核桃焦葉癥現(xiàn)象呈現(xiàn)逐年擴(kuò)張且加重的趨勢(shì)[24-25]。土壤理化指標(biāo)與葉片礦質(zhì)元素含量豐缺狀況作為核桃園科學(xué)施肥的重要依據(jù)，針對(duì)南疆核桃主栽區(qū)有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園的土壤化學(xué)特性和葉片礦質(zhì)元素的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，明確有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)土壤化學(xué)特性與葉片礦質(zhì)元素的影響及其相關(guān)性對(duì)指導(dǎo)新疆核桃合理施肥和樹(shù)體健康生長(zhǎng)具有重要的理論意義。

本研究以新疆主栽品種10 年生‘溫185’核桃為試材，在喀什地區(qū)葉城縣核桃主栽區(qū)選取樹(shù)勢(shì)基本一致的核桃園進(jìn)行有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施，分析有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)土壤化學(xué)特性和葉片礦質(zhì)元素的變化，篩選影響葉片養(yǎng)分的關(guān)鍵土壤化學(xué)因子，將為新疆核桃園土壤改良、合理施肥、葉片養(yǎng)分平衡等高效養(yǎng)分資源和樹(shù)體健康管理提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方案。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)位于新疆喀什地區(qū)葉城縣洛克鄉(xiāng)（37°53′39″ N，77°37′57″ E），海拔1 360 m，緊連塔克拉瑪干大沙漠，屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫在12.0 ℃以下，年均降雨量約50.0 mm，年均無(wú)霜期約235 d，土壤為砂質(zhì)土壤，地勢(shì)平坦，無(wú)防護(hù)林帶干擾（圖1）。

圖1 研究區(qū)分布位置Fig. 1 Study area distribution location

1.2 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試植物材料為10 年生‘溫185’核桃樹(shù)，長(zhǎng)勢(shì)均一，樹(shù)勢(shì)中庸，樹(shù)高（6.0 ± 0.5）m、地徑（10.4 ± 0.7） cm、東西冠幅（3.9 ± 0.6）m、南北冠幅（4.4 ± 0.5）m，樹(shù)形為小冠疏散分層形，東西向栽植，株行距5 × 7 m，灌溉方式以大水漫灌為主。在研究區(qū)以放射狀施肥方式進(jìn)行2 個(gè)施肥處理YZ 和YD，其中，YZ 是有機(jī)-無(wú)機(jī)肥處理，YD 措施是當(dāng)?shù)刂饕幕适┯妙?lèi)型。YZ 為礦源黃腐酸鉀（黃腐酸鉀≥33%、腐殖酸≥35%、有機(jī)質(zhì)≥60%、N≥10%、P2O5+ K2O≥8%）和中量元素水溶肥（ Ca + Mg≥10%，EDTA-Zn≥0.1%，EDTA-Fe≥0.02%，B≥0.05%），YD 為磷酸氫二銨（N + P2O5≥64%）和硫酸鉀（K2O≥52%，Cl-≤1.5%，S≥17%），每種施肥處理間設(shè)置防水畦，防止兩個(gè)處理間發(fā)生灌溉水交換。每種處理設(shè)置5 畝試驗(yàn)地，3 次施肥位置示意圖如圖2 所示。施肥時(shí)通過(guò)4 條放射狀溝施（長(zhǎng)、寬、深分別為100 cm、 50 cm、30 cm），施肥時(shí)間見(jiàn)表1。

表1 3 次施肥時(shí)間及每棵樹(shù)的施肥量Table 1 Time and amount of three rounds of fertilization

圖2 3 次放射狀施肥區(qū)域示意圖Fig. 2 three diagrams of radial fertilization areas

1.3 樣品采集

分別在第1 次、第2 次、第3 次施肥前及核桃成熟采收前采集土壤和葉片樣品。按照“S”型取樣方式在試驗(yàn)區(qū)選取5 個(gè)點(diǎn)（每個(gè)點(diǎn)隨機(jī)選取3 棵樹(shù)，每棵樹(shù)采集4 個(gè)方位混合為一個(gè)樣本）進(jìn)行根系集中分布層土壤樣品采集（N=5），在采集土壤對(duì)應(yīng)的樹(shù)體上隨機(jī)采集4 個(gè)方位的當(dāng)年生營(yíng)養(yǎng)枝上的成熟復(fù)葉（每個(gè)點(diǎn)隨機(jī)選取3 棵樹(shù)，每棵樹(shù)采集4 個(gè)方位混合為一個(gè)樣本，N=5），采集土壤樣品時(shí)避開(kāi)施肥區(qū)域。將采集的葉片一部分經(jīng)干冰運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存于-80 ℃冰箱用于葉片Cl--L 的測(cè)定，其余葉片經(jīng)70 ℃ 恒溫烘干、粉碎、過(guò)篩后，用于葉片礦質(zhì)元素含量分析[26]；將采集的土壤帶回實(shí)驗(yàn)室后除去根系、礫石等雜質(zhì)后，一部分保存在-20 ℃冰箱中用于分析銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，另一部分經(jīng)自然晾干、分級(jí)過(guò)篩后用于土壤化學(xué)特性分析。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮采用紫外分光光度法測(cè)定；土壤有效磷、鉀采用 Mehlich（M3）浸提劑浸提后，有效磷采用紫外分光光度法測(cè)定，有效鉀采用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定，鈉離子（Na+）采用NH4OAc-NH4OH 火焰光度法[27]。土壤有機(jī)質(zhì)（OM）、pH、電導(dǎo)率（EC）、土壤氯離子（Cl--S）和葉片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、B、Na 元素的測(cè)定參照《土壤農(nóng)化分析》并使用電感耦合等離子光譜儀測(cè)定[27-28]，葉片氯離子Cl--L 含量測(cè)定采用離子色譜法。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2019、 SPSS 19.0 和Origin 9.1 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用單因素方差分析（p＜0.05），Duncan 法進(jìn)行多重比較。

應(yīng)用典型相關(guān)分析方法，探究葉片礦質(zhì)元素（氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、鈉（Na）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鋅（Zn）、硼（B）、葉片氯離子（Cl--L））和土壤化學(xué)因子（pH 、 電導(dǎo)率（EC ）、 有機(jī)質(zhì)（OM）、土壤氯離子（Cl--S）、硝態(tài)氮（NO3--N）、銨態(tài)氮（NH4+-N）、有效磷（AP）、速效鉀（AK）、鈉離子（Na+））中各指標(biāo)之間及葉片（氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg ）、 鈉（Na ）、 氯離子（Cl--L ）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鋅（Zn）、硼（B））與土壤之間的相關(guān)性；應(yīng)用多元線性回歸分析方法篩選影響葉片礦質(zhì)元素的主要土壤化學(xué)因子，以土壤pH（x1）、EC（x2）、OM（x3）、Cl--L（x4）、NO3--N（x5）、NH4+-N （x6）、AP （x7）、AK（x8）、Na+（x9）為一個(gè)總體，核桃葉片礦質(zhì)元素N（y1）、P（y2）、K（y3）、Ca（y4）、Mg（y5）、Na（y6）、Cl--L（y7）、Fe（y8）、Mn（y9）、Zn（y10）、B（y11）為另一個(gè)總體，建立多元線性回歸方程，通過(guò)F檢驗(yàn)，土壤化學(xué)因子中呈顯著水平的指標(biāo)被確定為影響核桃葉片礦質(zhì)元素含量的重要土壤因子。同時(shí)對(duì)所建立的線性回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，當(dāng)F值呈顯著（p＜0.05）或極顯著（p＜0.01）水平說(shuō)明建立的回歸方程可靠。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園土壤化學(xué)特性的影響

2.1.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園土壤化學(xué)特性的影響 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園土壤化學(xué)特性影響的分析結(jié)果顯示（圖3），在5 月，YZ 處理中土壤NO3--N 和AK 含量顯著高于YD 處理（分別高出460.22%、46.46%，p＜0.05，下同），相反，土壤EC、Cl--S、NH4+-N、AP、Na+含量顯著低于YD 處理（27.02%、22.86%、64.19%、53.82%、11.12%，p＜0.05）；在7 月，YZ 處理中土壤AK 含量顯著高于YD 處理（42.35%，p＜0.05），而土壤pH、EC、Cl--S、NH4+-N、AP、Na+含量則顯著低于YD 處理（2.21%、27.25%、23.37%、61.09%、30.03%、13.24%，p＜0.05）；在9 月，YZ 處理中土壤OM、NO3--N、AK 含量顯著高于YD 處理（22.17%、59.09%、56.47%，p＜0.05），而土壤EC、NH4+-N、AP、Na+含量顯著低于YD 處理（20.45%、37.31%、21.74%、11.36%，p＜0.05）。綜上，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施（YZ）可顯著降低核桃園土壤pH、Cl--S、Na+等因子含量，提高土壤NO3--N、OM、AK 等有效養(yǎng)分含量，由此說(shuō)明YZ 處理可有效降低核桃園次生鹽漬化水平。

圖3 不同施肥處理下土壤化學(xué)特性的年變化Fig. 3 Annual changes of soil chemical factors under different fertilization treatments

2.1.2 土壤化學(xué)因子間的相關(guān)性分析 土壤化學(xué)特性是決定土壤肥力的重要組成部分，研究土壤化學(xué)因子間的相互關(guān)系，可為核桃園配方或精準(zhǔn)施肥技術(shù)提供依據(jù)。核桃園土壤化學(xué)因子間的相關(guān)性分析結(jié)果如圖4 所示，土壤pH 與OM，土壤EC 與AK，土壤Cl--S 與NO3--N、AK，土壤NO3--N 與NH4+-N，土壤NH4+-N 與AK 均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；土壤Cl--S 與NH4+-N、AP，土壤NO3--N與AK，土壤NH4+-N 與AP，土壤AP 與Na+均呈顯著或極顯著正相關(guān)，其他因子間的相關(guān)性較弱。由此可知，土壤化學(xué)因子的各指標(biāo)之間可能存在協(xié)同或拮抗，在核桃園中開(kāi)展配方或精準(zhǔn)施肥時(shí)應(yīng)考慮土壤化學(xué)因子間的相互作用。

圖4 核桃園土壤化學(xué)因子間的相關(guān)性Fig. 4 Correlation coefficients between soil chemical factors in walnut orchards

2.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園葉片礦質(zhì)元素含量的影響

葉片礦質(zhì)元素含量豐缺狀況可間接反映植株生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)良程度，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃葉片礦質(zhì)元素含量影響的分析結(jié)果如圖5所示。從5 月—9 月，在YZ 處理下，葉片中N（2.90% ～3.32% ）、K （1.76% ～2.29% ）、Na（0.01% ～0.06% ）、Fe （345.33 ～622.67 mg·kg-1）、Zn（7.72～12.70 mg·kg-1）元素含量均呈下降趨勢(shì)，Cl--L（0.46%～0.88%）、Ca（2.45% ～3.28% ）、Mn （152.00 ～280.67 mg·kg-1）元素含量均呈上升趨勢(shì)，P（0.21%～0.28%）、B（98.60～187.67 mg·kg-1）元素含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)，7 月時(shí)達(dá)最高值；在YD處理下，葉片中N（2.75%～2.96%）、P（0.20%～0.25%）、K（1.24%～1.95%）、Na（0.01%～0.04%）、Fe（337.67 ～548.10 mg·kg-1）、Mn（97.43 ～128.33 mg·kg-1）、Zn（7.01 ～11.23 mg·kg-1）元素含量均呈下降趨勢(shì)，Ca（2.12%～3.07%）元素含量呈上升趨勢(shì)，Cl--L（0.55%～0.86%）、Mg（0.55%～0.75%）、B（112.33～142.33 mg·kg-1）元素含量呈波動(dòng)趨勢(shì)，其中，Cl--L（0.55%）、Mg（0.55%）元素含量在7 月時(shí)最低，而B(niǎo)（142.33 mg·kg-1）元素含量在7 月達(dá)到最高值。YZ 與YD 處理相比，在5 月，YZ 施肥處理下的葉片N、K、Zn 元素含量均顯著高于YD（分別高出12.16%、17.46%、21.88%，p＜0.05，下同），相反，Cl--L 含量則顯著低于YD（28.20%，p＜0.05）；在7 月，YZ 施肥處理下的葉片N、P、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、B 元素含量均顯著高于YD（4.16%、13.25%、20.73%、44.04%、66.67%、24.62%、52.47%、31.85%，p＜0.05），相反，Cl--L 含量則顯著低于YD（15.94%，p＜0.05）；在9 月，YZ 施肥處理下的葉片K、Na、Mn 元素含量均顯著高于YD（42.28%、75.00%、188.06%，p＜0.05）。整體而言，YZ比YD 處理具有更豐富的葉片礦質(zhì)元素含量（Cl--L 除外），由此推測(cè)YZ 處理下的葉片礦質(zhì)元素含量水平更均衡。

圖5 不同施肥處理下葉片礦質(zhì)元素含量的年變化Fig. 5 Annual changes of leaf mineral element content under different fertilization treatments

2.3 影響葉片礦質(zhì)元素的主要土壤化學(xué)因子篩選

2.3.1 核桃葉片礦質(zhì)元素與土壤化學(xué)因子間的相關(guān)性分析 土壤養(yǎng)分是核桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育中必需礦質(zhì)元素的主要來(lái)源，研究土壤化學(xué)因子與葉片礦質(zhì)元素之間的相關(guān)性，可以更好地了解施肥對(duì)核桃葉片礦質(zhì)元素的影響。土壤化學(xué)因子與葉片礦質(zhì)元素之間的相關(guān)性分析結(jié)果如圖6 所示，葉片N、K、Na、Fe、Zn 與土壤pH，葉片B 與土壤EC，葉片Cl--L 與土壤OM，葉片Ca、Mg、Mn 與土壤Cl--S， 葉片Ca 、Mn 與NH4+-N ， 葉片Ca、Mg 與土壤AP，葉片Ca、Mg、Cl--L 與土壤Na+均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；反之，葉片Cl--L 與土壤pH，葉片K 與土壤EC，葉片N、K、Na、Fe、Zn 與土壤OM，葉片Mn 與土壤NO3--N，葉片B 與土壤AP，葉片Ca、Mn、B 與土壤AK，葉片P、Fe、Zn、B 與土壤Na+均呈顯著或極顯著正相關(guān)。然而，核桃葉片中的其他元素與土壤化學(xué)因子間的關(guān)系較為復(fù)雜，為進(jìn)一步明確土壤化學(xué)因子與核桃葉片礦質(zhì)元素間的相互關(guān)系，需借助多元統(tǒng)計(jì)分析方法研究其相關(guān)性。

圖6 核桃果園土壤理化因子與葉片礦質(zhì)元素相關(guān)性分析Fig. 6 Correlation coefficients between soil physicochemical factors and leaf mineral elements in walnut orchards

2.3.2 核桃葉片礦質(zhì)元素與土壤化學(xué)因子間的多元線性回歸分析 通過(guò)建立回歸方程并對(duì)其進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，方程均達(dá)到顯著差異水平，說(shuō)明建立的回歸方程可靠。由表2 可知，土壤pH、Na+和Cl--S 是影響核桃葉片礦質(zhì)元素含量的重要土壤化學(xué)因子。其中，土壤pH 顯著影響葉片中N、P、K、Na、Fe、Zn 含量（p＜0.05），降低土壤pH 有利于葉片N、P、K、Na、Fe、Zn 元素的積累；葉片F(xiàn)e、Zn、B 含量受到土壤Na+的顯著影響（p＜0.05），并且隨土壤Na+含量的增加而升高；降低土壤Cl--S 含量可能促進(jìn)葉片Ca 元素的積累。

表2 影響核桃葉片礦質(zhì)元素含量的土壤化學(xué)因子篩選及回歸方程建立Table 2 Screening of soil chemical factors affecting mineral element content in walnut leaves and establishment of regression equation

3 討論

3.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃園土壤化學(xué)特性的影響

與第二次全國(guó)土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相比[29]，試驗(yàn)區(qū)的土壤在施肥前pH、EC、Cl--S 和Na+含量普遍偏高（圖3, 3 月），屬于中度鹽堿土，而土壤OM 和堿解N（NO3--N 和NH4+-N）含量則偏低，分別處于5 級(jí)和6 級(jí)，屬于缺乏狀態(tài)，由此可知，本研究區(qū)域的核桃園土壤肥力低，有效養(yǎng)分不足，鹽堿化較嚴(yán)重，可能引起植物出現(xiàn)鹽堿危害現(xiàn)象[30]，在該區(qū)域進(jìn)行合理的土壤養(yǎng)分資源管理對(duì)核桃健康生長(zhǎng)發(fā)育非常必要。本研究結(jié)果表明，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施可顯著改善核桃園的土壤化學(xué)特性（圖3），提高葉片礦質(zhì)元素含量水平（圖5）。根據(jù)前人的研究結(jié)果，施用有機(jī)肥可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[30-32]，在本試驗(yàn)中，春季施用腐熟油渣后，YZ 和YD 處理（5 月）的有機(jī)質(zhì)含量相比施肥前（3 月）分別提高了64.39% 和52.92%，說(shuō)明腐熟油渣可作為有機(jī)肥替代農(nóng)家肥施用提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低施肥成本，具有較好的應(yīng)用潛力。然而，在植物生長(zhǎng)季，YZ 和YD 處理對(duì)土壤化學(xué)特性的影響各異，YZ 處理可顯著提高核桃園土壤N、P、K 等有效養(yǎng)分，而YD 處理提高了EC、pH、Na+、Cl--S、NH4+-N 等可能加劇土壤次生鹽漬化致使核桃樹(shù)發(fā)生鹽害現(xiàn)象的鹽堿因子的含量，兩種施肥處理產(chǎn)生的差異可能是由于YZ 和YD 中的主成分和元素間的相互作用所致（圖4）。對(duì)于YZ 處理顯著提高土壤肥力的現(xiàn)象，推測(cè)可能是因?yàn)閅Z 中的礦源黃腐酸鉀含有豐富的腐殖酸、黃腐酸鉀、有機(jī)質(zhì)等有機(jī)組分，可改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能特性和土壤酶活性[15,33]，富集根際硝化細(xì)菌群落[34]或是降低土壤鹽堿化程度而促進(jìn)了硝化作用[35]，從而提高了土壤中的NO3--N 含量，也可能是由于黃腐酸鉀具有較強(qiáng)的螯合能力和腐熟油渣緩慢的氮素釋放速率，改善了土壤團(tuán)聚體和陽(yáng)離子交換能力，增強(qiáng)了對(duì)N 素的固持作用，減少了NO3--N 的淋溶。此外，YZ 處理中的礦源黃腐酸鉀中含有豐富的K2O，可能對(duì)鹽堿土壤中的Na+毒害有一定的緩解作用[36]。更重要的是YZ 處理顯著降低了Cl--S、Na+等土壤鹽離子和土壤pH（5 月），這與前人研究含黃腐酸鉀的肥料可減輕鹽堿對(duì)植物根系脅迫的研究結(jié)果一致[37]；在7 月，YZ 處理中土壤pH、EC、Cl--S、NH4+-N、AP、Na+因子含量分別比YD 處理低2.21%、27.25% 、23.37% 、61.09% 、30.03%、13.24%（圖3，p＜0.05），并且這些鹽離子含量處于核桃樹(shù)可耐受的最大范圍內(nèi)[38]，說(shuō)明有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施可顯著降低土壤鹽性離子含量，推測(cè)YZ 措施的應(yīng)用將對(duì)新疆鹽堿地核桃園土壤改善具有較好的促進(jìn)作用，但在不同季節(jié)間表現(xiàn)出不同的效果，建議在7 月前進(jìn)行2 次有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施。

3.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施對(duì)核桃葉片礦質(zhì)元素含量的影響

土壤養(yǎng)分虧缺或過(guò)量對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育或產(chǎn)量形成均有負(fù)面影響，合適的土壤肥力水平是植物健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)林木穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)與產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的重要前提。對(duì)于多年生經(jīng)濟(jì)林木而言，童期至初果期階段，土壤肥力是樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)、冠幅形成及枝干增粗拉長(zhǎng)等營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期重要的果園影響因子，進(jìn)入盛果期后，礦質(zhì)元素的豐缺與平衡是影響產(chǎn)量形成和品質(zhì)提高的重要因子。本研究結(jié)果表明，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施顯著改善了核桃葉片礦質(zhì)元素含量水平，尤其YZ 處理，顯著提高了5 月至7 月期間的葉片N、K、Zn 等元素含量，而葉片中的Cl--L 含量顯著低于YD 處理，這可能是因?yàn)閅Z 處理中土壤NO3--N、AK 含量顯著高于YD 處理，其土壤養(yǎng)分易被核桃根系吸收利用。同時(shí)，YZ 處理中土壤EC、Cl--S 等鹽離子顯著低于YD 處理，減輕了鹽性離子對(duì)其他礦質(zhì)離子吸收的影響（圖3），因此，YZ 處理中葉片礦質(zhì)元素含量相對(duì)YD 處理較高。氯作為植物必需生長(zhǎng)元素之一，約0.1%即可滿足植物正常生長(zhǎng)發(fā)育需要[39]，前人[38]研究表明，在美國(guó)加州地區(qū)核桃葉片中，Cl--L 含量超過(guò)0.3%時(shí)，核桃樹(shù)體會(huì)出現(xiàn)氯毒害現(xiàn)象，然而，本研究中YZ 和YD 處理下的葉片Cl--L 含量均高于0.3%，但均未出現(xiàn)氯毒害現(xiàn)象，這可能是因?yàn)閷?duì)Cl--L 耐受強(qiáng)度的差異可能與品種、樹(shù)齡、環(huán)境等因素有關(guān)[40]。但是，在新疆半干旱沙漠地區(qū)，鹽堿化較嚴(yán)重，合理的水肥管理措施降低葉片Cl--L 含量對(duì)樹(shù)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育極其重要[41]，YZ 措施顯著提高了土壤NO3--N 含量，可能抑制根系對(duì)Cl--S 的吸收[42]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)（表2），根系分布層土壤養(yǎng)分顯著影響核桃葉片N、P、K、Fe、Zn 元素和Cl--L 含量，但葉片中多數(shù)元素與對(duì)應(yīng)的土壤化學(xué)因子間無(wú)顯著相關(guān)性，與前人對(duì)篤斯越橘（Vaccinium uliginosumL.）[43]、甜橙（Citrus sinensis(L.) Osbeck）[44]等研究結(jié)果較一致。多元線性回歸分析結(jié)果表明（表2），葉片礦質(zhì)元素含量主要受根系層土壤pH、Na+和Cl--S 的影響，尤其土壤pH 顯著影響葉片中N、P、K、Na、Fe、Zn 含量（p＜0.05），降低土壤pH 有利于葉片N、P、K、Na、Fe、Zn 元素的積累，這可能是因?yàn)樵谛陆敫珊祷哪貐^(qū)的耕地土壤以高鹽堿為主[21]，而鹽離子（Na+和Cl--S）和高pH 是制約植物健康生長(zhǎng)的主要限制因子[45]。本研究中有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施后，黃腐酸鉀中的腐殖酸、有機(jī)質(zhì)等有機(jī)組分對(duì)土壤pH 具有較強(qiáng)的緩沖能力和陽(yáng)離子交換能力[46]，除了可以顯著改善土壤肥力外，還能減少氮肥施用和促進(jìn)植物對(duì)其礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收利用，平衡樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)水平[47]，但需進(jìn)一步研究明確增施礦源黃腐酸鉀等高碳含量的有機(jī)肥對(duì)土壤微生物過(guò)程和養(yǎng)分循環(huán)的影響，為可持續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)下提高林果產(chǎn)量提供施肥參考。

4 結(jié)論

有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施顯著影響新疆核桃園土壤和葉片養(yǎng)分，YZ 處理顯著提高了土壤養(yǎng)分含量，降低了鹽性離子含量，同時(shí)平衡了葉片礦質(zhì)元素含量，相反，YD 處理顯著提高了土壤鹽性離子含量，表明YZ 處理對(duì)新疆核桃園土壤改良和葉片礦質(zhì)元素平衡具有積極的促進(jìn)作用。此外，提高土壤NO3--N、OM、AK 含量，降低土壤pH、Na+、Cl--S 含量是核桃生長(zhǎng)發(fā)育期的關(guān)鍵土肥管理技術(shù)，在今后的核桃園養(yǎng)分資源管理中，尤其在新疆核桃主栽區(qū)，應(yīng)避免長(zhǎng)期單一施用化肥，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施將對(duì)解決南疆核桃主栽區(qū)次生鹽漬化問(wèn)題和緩解鹽害發(fā)生提供有效保障。