秦江南，郭永翠，王 博，孫浩洋，武鵬宇，張 銳

（1.新疆阿克區(qū)地區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，新疆阿克蘇 843000；2.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300；4.南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300；5.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300）

核桃（Juglans regia L.）是核桃科胡桃屬木本油料，又稱胡桃，其堅(jiān)果果仁含有豐富的黃酮、維生素E和不飽和脂肪酸，具有防治血栓、降血壓和抗衰老的特殊功效。我國是核桃生產(chǎn)大國，有著2 000多年的栽培歷史，國內(nèi)核桃種植分布廣泛且品種資源豐富［1-5］。近年來，核桃主干形因其豐產(chǎn)早、成形快、整枝簡(jiǎn)單、便于機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究熱點(diǎn)［6］。然而主干形核桃由于見效快、結(jié)果早、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，易造成樹體養(yǎng)分消耗過大，加之生產(chǎn)中普遍存在果農(nóng)對(duì)核桃需肥規(guī)律不明確，易出現(xiàn)施氮不足或施氮過量的2個(gè)極端，造成樹體營養(yǎng)生長過慢或過旺，導(dǎo)致核桃產(chǎn)量和品質(zhì)急劇下降［7］。甲哌（1，1-dimethyl-piperidinium chloride，簡(jiǎn)稱DPC）［8］作為一種可以阻斷植株體內(nèi)赤霉素的合成，從而控制植株徒長，促進(jìn)植株根系活力和產(chǎn)量器官發(fā)育的植物生長延緩劑［9］。前人多以紅棗、香梨、蘋果為研究對(duì)象比較甲哌不同施用方式、噴施濃度對(duì)果樹整形、產(chǎn)量的影響［10-12］，而關(guān)于甲哌對(duì)核桃的品質(zhì)和控制徒長上的研究較少。因此，本試驗(yàn)以主干形核桃果實(shí)品質(zhì)和土壤氮素含量為研究對(duì)象，分析比較能提高核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的最佳氮肥施入量和最適甲哌噴施濃度，為核桃的科學(xué)管理、提質(zhì)增效提供重要理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師三團(tuán)核桃高新生產(chǎn)示范園內(nèi)（40°23′N、80°03′E），地處塔克拉瑪干沙漠邊緣，光熱資源豐富，晝夜溫差大，年平均氣溫11℃，最高氣溫43.9℃，最低氣溫-27.1℃，無霜期平均207 d，≥0℃年積溫4 620.8℃，全年太陽總輻射量142 kcal/cm2，年平均日照2 793.4 h，年平均降水量65 mm，年平均蒸發(fā)量2 337.5 mm，氣候干燥適宜干果生產(chǎn)。

1.2 材料與方法

1.2.1 試驗(yàn)材料 供試材料為8年生主干形新溫185核桃，南北行向，株距4 m×行距1.5 m。供試植物生長延緩劑為98%甲哌可溶性粉劑。供試肥料：氮肥（尿素，N≥46.4%）；磷肥（磷酸一銨，N-P2O5-K2O為12% -60% -0）；鉀肥（水白金，N-P2O5-K2O為10%-16%-26%）。

1.2.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)于2017年核桃生育期開展，選取生長相近的主干形新溫185核桃，單株小區(qū)，試驗(yàn)小區(qū)采取灌水量與大田生產(chǎn)相同。氮肥設(shè)置4個(gè)梯度，分別用A1、A2、A3、A4表示（表1）；DPC設(shè)置4個(gè)濃度，分別為0、600、800、1 000 mg/L（分別用B1、B2、B3、B4表示），A1B1處理為對(duì)照（CK），均采用單株葉面噴布處理，噴施時(shí)間為當(dāng)天10：30—13：00，天氣晴朗無云，藥品均為現(xiàn)配現(xiàn)用。甲哌共噴施4次，分別于新梢長至25～35 cm（4月18日）、二次枝長為5～10 cm（5月28日）、二次枝長為35～50 cm（6月22日）、三次枝長為5～10 cm（7月28日），按照不同的生長調(diào)節(jié)劑濃度進(jìn)行均勻噴布。本試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置16個(gè)處理，4次重復(fù)，共64個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。

表1 核桃施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 生長量的調(diào)查 2017年5—9月生長調(diào)節(jié)劑噴施20 d后，選取長勢(shì)相近的4棵植株，每棵植株選定樹冠中部外圍1年生的5個(gè)結(jié)果枝第2個(gè)節(jié)間掛牌進(jìn)行調(diào)查，利用于卷尺測(cè)量新梢節(jié)間長，精確至0.1 m，使用游標(biāo)卡尺測(cè)量新梢粗度，精確至0.01 mm。

1.3.2 土壤氮素含量的測(cè)定 土樣于核桃果實(shí)膨大期、硬核期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期施肥噴藥20 d后，選取4棵植株（長勢(shì)相近）進(jìn)行采集。采樣點(diǎn)距樣樹1.00 m處取土（取80 cm深，每20 cm 1層）進(jìn)行土樣收集，并帶回實(shí)驗(yàn)處理進(jìn)行速效氮含量的測(cè)定［13］。

1.3.3 核桃品質(zhì)的測(cè)定 堅(jiān)果品質(zhì)測(cè)定參閱相關(guān)文獻(xiàn)，測(cè)定的外觀指標(biāo)包括橫徑、縱徑、側(cè)徑、核殼厚度、單果質(zhì)量、果仁質(zhì)量、出仁率［14］。測(cè)定的內(nèi)在指標(biāo)分別為還原糖含量、纖維素含量、總糖含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、單寧含量、總酚含量［15］。

1.4 數(shù)據(jù)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)處理，DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期核桃生長量的變化

2.1.1 不同生育期核桃節(jié)間增長長度的變化 從圖1可以看出，隨著核桃生育期的延長，核桃結(jié)果枝節(jié)間增長長度大致呈現(xiàn)緩慢上升的變化趨勢(shì)，即果實(shí)膨大期最低，隨后曲線逐漸上升至成熟期。在同等肥力條件下，不同DPC處理對(duì)節(jié)間增長長度呈“下降—上升”的變化趨勢(shì)，不同DPC處理下節(jié)間增長長度峰值大都出現(xiàn)在成熟期。在成熟期A2B2處理下核桃節(jié)間增長長度出現(xiàn)最高值，達(dá)1.89 cm，較同期最低值A(chǔ)2B3處理0.43 cm長1.46 cm。對(duì)其他組合處理下的節(jié)間增長長度進(jìn)行分析，在施氮量下調(diào)情況下，整個(gè)生育期核桃節(jié)間增長長度隨著DPC濃度增加先降低后上升，說明適當(dāng)控制氮肥的施入和適當(dāng)DPC濃度噴施，可有效控制核桃節(jié)間生長，從而有效控制樹體長勢(shì)。

2.1.2 不同時(shí)期核桃節(jié)間增粗的變化 從圖2可以看出，不同耦合處理下核桃整個(gè)生育期節(jié)間增粗呈“下降—上升”的變化趨勢(shì)，即膨大期節(jié)間增粗最高，油脂轉(zhuǎn)化期最低。膨大期A3B4處理下節(jié)間增粗最高，達(dá)3.42 mm，油脂轉(zhuǎn)化期A2B3處理下節(jié)間增粗最低，為0.06 mm。硬核期在A3施氮量下DPC各濃度處理均與對(duì)照差異達(dá)顯著水平，且A1B3處理下節(jié)間增粗較CK增71.96%。

2.2 不同耦合處理對(duì)核桃土壤含氮量的影響

2.2.1 核桃膨大期土壤含氮量的變化 膨大期果實(shí)體積和質(zhì)量迅速增加，胚囊不斷擴(kuò)大，核殼逐漸形成。從圖3可以看出，隨著土層的深入，土壤中含氮量呈明顯的下降變化趨勢(shì)。在同一土層深度，土壤含氮量隨施氮量的增加而增加。在DPC噴施濃度為B3時(shí)，0～20 cm土層深度A2、A3、A4施氮處理均低于同期CK處理，說明B3處理的DPC可有效促進(jìn)根系生長并對(duì)無機(jī)氮的吸收利用。在20～40 cm土層，A4處理土壤含量達(dá)最高值，為44.30 mg/kg較 A1 處理13.06 mg/kg高31.24 mg/kg；且在A3施氮處理下，B2、B3和B4處理土壤含氮量較B1處理高43.84%、1.57%、25.60%。

2.2.2 核桃硬核期土壤含氮量的變化 硬核期核殼自頂端向基部逐漸硬化，種核內(nèi)隔膜和褶壁的彈性及硬度逐漸增加。從圖4可以看出，隨著土層深度的增加，硬核期含氮量的變化趨勢(shì)與膨大期相同，但該期不同土層處理下土壤含氮量明顯低于膨大期各處理。在0～20 cm土層，A2處理下土壤含氮量大小依次是B1＜B2＜B3＜B4。在＞20～40 cm土層深度下，A2處理下B2、B3、B4處理分別較B1處理低5.74%、4.05%、11.36%，處理間差異極顯著。

2.2.3 核桃油脂轉(zhuǎn)化期土壤含氮量的變化 油脂轉(zhuǎn)化期為核仁不斷充實(shí)飽滿、脂肪迅速增加、質(zhì)量不斷增加的關(guān)鍵時(shí)期。從圖5可以看出，隨著土層深度的增加其土壤含氮量呈緩慢下降的變化趨勢(shì)。在＞20～40 cm土層深度，A1、A2、A3處理B2、B3、B4處理土壤含氮量均顯著低于B1處理。土壤含氮量最高值出現(xiàn)在＞20～40 cm土層A4B3處理，為34.03 mg/kg；最低值＞60～80 cm土層A1B1處理，為13.27 mg/kg。

2.2.4 核桃成熟期土壤含氮量的變化 成熟期核桃青果皮由綠變黃，出現(xiàn)裂口，堅(jiān)果易脫出。從圖6可以看出，核桃成熟期各個(gè)土層含氮量變化與油脂轉(zhuǎn)化期變化相似，即含氮量隨土層的加深逐漸下降。最高值出現(xiàn)在＞20～40 cm土層A4B1處理，達(dá)24.70 mg/kg，較該土層最低值A(chǔ)4B3處理19.09 mg/kg高5.61 mg/kg（增29.39%），處理間差異極顯著。在0～20 cm和20～40 cm土層深度，B3處理下各施氮量處理下土壤含氮量均低于B1（CK）處理，說明DPC在B3濃度處理下能明顯促進(jìn)核桃根系對(duì)土壤中氮素的吸收利用。

2.3 不同耦合處理對(duì)核桃品質(zhì)的影響

2.3.1 不同處理對(duì)核桃外觀品質(zhì)的差異性分析 不同耦合處理核桃果實(shí)外觀指標(biāo)差異見表2，耦合處理下的核桃果實(shí)橫徑、縱徑和側(cè)徑均高于對(duì)照，A1B4、A2B3、A4B4各耦合處理下的果實(shí)橫徑、縱徑和側(cè)徑最大，達(dá)36.24、40.46、38.69 mm，較A1B1處理下的果實(shí)三徑32.97、36.85、35.39 mm高9.92%、9.80%、9.32%。且果實(shí)縱徑在A1、A2氮肥處理和果實(shí)橫徑A 2氮肥處理下，B2、B3和B4與B1處理達(dá)極顯著差異，側(cè)徑在A1、A2處理下的B2、B3和B4均與B1處理達(dá)極顯著差異。在A2氮肥處理下，B2、B3、B4處理下的核殼厚度較B1處理1.39 mm 高2.88%、8.63%、2.16%。在A2氮肥處理下，B2、B3和B4單果質(zhì)量和果仁質(zhì)量均與B1處理達(dá)極顯著差異，且大小順序依次均為B2＞B3＞B4＞B1。在A2B2耦合處理下單果質(zhì)量出現(xiàn)最高值，為14.76 g，較最低值A(chǔ)3B3處理10.85 g高36.04%。在A2氮肥處理下，B2、B3和B4核桃果實(shí)出仁率均較B1處理63.45%高3.17%、1.51和0.84%。在A2B3耦合處理下核桃單株產(chǎn)量出現(xiàn)最高值，達(dá)1.93 kg/株，較最低值A(chǔ)3B2處理高1.39 kg/株，果實(shí)三徑、單果質(zhì)量、果仁質(zhì)量和出仁率均在組內(nèi)和組間均達(dá)極顯著差異。

表2 不同處理對(duì)核桃外觀品質(zhì)的差異性分析

2.3.2 不同處理對(duì)核桃內(nèi)在品質(zhì)的差異性分析 氮肥與DPC耦合的處理方式對(duì)核桃種仁養(yǎng)分有一定的影響。從表3可以看出，在A2氮肥處理下，B2、B3和B4還原糖含量均較B1處理4.09%高65.28%、11.25%和12.71%，且B2處理與B1（CK）處理達(dá)顯著差異，與B3達(dá)極顯著差異。在A4氮肥處理下，B2、B3和B4核桃果實(shí)內(nèi)的纖維素含量與B1（CK）達(dá)到極顯著差異，且大小依次是B1＞B2＞B4＞B3。在A1、A2和A3氮肥處理下，核桃果實(shí)總糖B2、B3和B4均與B1處理達(dá)極顯著差異，且在A4氮肥處理下B2、B3和B4處理均較B1處理高25.30%、26.50%、18.11%。在A1氮肥處理下，B2、B3和B4蛋白質(zhì)和脂肪含量與B1處理達(dá)極顯著差異，且在A2B4和A2B3處理下達(dá)較高值，為5.07%和0.75%，在A4B2、A3B2處理存在較低值，為0.31%和0.54%。在A1B4耦合處理下核桃果實(shí)內(nèi)單寧含量最高，為1.59%，且與A1B1處理存在極顯著差異。在A3氮肥處理下，核桃總酚含量大小依次是B4＞B1＞B3＞B2。

表3 不同處理對(duì)核桃內(nèi)在品質(zhì)的差異性分析

3 討論與結(jié)論

枝條節(jié)間長度和粗度是常用來判斷樹形是否緊湊、是否有利于密植的關(guān)鍵指標(biāo)［16］。植物生長延緩劑能使莖間細(xì)胞生長減緩、莖內(nèi)維管束數(shù)目增多、機(jī)械組織厚度增加，新梢長度受到抑制而新梢粗度增加，導(dǎo)致節(jié)間縮短［17］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在核桃果實(shí)膨大期噴施不同濃度DPC，在各氮肥處理下均能有效地抑制枝條節(jié)間縱向生長，抑制效果也隨DPC濃度的增加逐漸增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)新梢橫向生長也起到促進(jìn)作用，這與周偉權(quán)等在庫爾勒香梨［18］、時(shí)朝等在桂樹上的研究結(jié)果［19］一致。

合理的施氮量有利于植株高產(chǎn)，而盲目施氮不但對(duì)植株的生長發(fā)育不利，還將導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染［20］。灌水量是引起土壤中氮素遷移的主要因素，本試驗(yàn)表明，核桃4個(gè)生育期在甲哌與氮肥耦合的各處理中，土層＞60～80 cm處堿解氮含量均高于10 mg/kg，這是由試驗(yàn)地滴灌時(shí)間較長導(dǎo)致氮素隨水分下遷造成的。在核桃油脂轉(zhuǎn)化期 ＞20～40 cm土層深度不同施氮處理下土壤含氮量隨DPC噴施濃度的增加反而降低，說明核桃植株地上部分受到不同濃度DPC的噴施，導(dǎo)致植株地上部分葉片光合作用效率增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)植株根系對(duì)土壤中氮等無機(jī)鹽離子吸收利用，從而減少土壤中的氮含量，這與謝志玉等在文冠果研究結(jié)果［21］一致。

不同耦合處理對(duì)核桃生長量、土壤含氮量都產(chǎn)生了不同程度的影響，進(jìn)而影響植株體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累與果實(shí)品質(zhì)。早實(shí)密植核桃園雖具有結(jié)果早、產(chǎn)量高、便于機(jī)械化管理等優(yōu)點(diǎn)，但卻存在著核桃樹體養(yǎng)分消耗大，進(jìn)而影響核桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)［15］。前人多以高肥高水可促進(jìn)核桃產(chǎn)量品質(zhì)的提升相關(guān)研究較多［22］，但關(guān)于DPC與氮肥耦合對(duì)核桃產(chǎn)量品質(zhì)的影響研究較少。果實(shí)品質(zhì)直接影響果實(shí)價(jià)值，DPC的噴施可顯著增加植株葉片光合作用效率，促進(jìn)有機(jī)物的形成，進(jìn)而為果實(shí)的生長發(fā)育提供原料［23］。汪景彥等研究指出，在蘋果膨大期噴施2次適宜濃度延緩劑可顯著提高蘋果單果質(zhì)量［24］。本研究結(jié)果表明，在A2氮肥處理下核桃果實(shí)殼厚度、總糖含量、蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)均隨DPC噴施濃度的增加而增大，說明適宜濃度延緩劑的使用可有效提升核桃內(nèi)在品質(zhì)，這與孟健柱等在噴施適宜濃度延緩劑可顯著提升柑橘品質(zhì)研究結(jié)果［25］一致。核桃果實(shí)的單果質(zhì)量直接影響產(chǎn)量，本研究結(jié)果顯示，隨著氮肥施入量的增加，核桃果實(shí)單果質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，說明適宜的氮肥施入量可促進(jìn)核桃植株養(yǎng)分向果實(shí)中轉(zhuǎn)移，促進(jìn)植株從營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化［26］，這與趙佐平等在蘋果上施入適當(dāng)無機(jī)氮肥增加產(chǎn)量的研究結(jié)果［27］一致。因此，主干形核桃的提質(zhì)增效一方面應(yīng)增加氮肥的投入，為增強(qiáng)樹勢(shì)、營養(yǎng)生長打好基礎(chǔ)，從而提高產(chǎn)量，另一方面應(yīng)重視延緩劑的噴施，構(gòu)建合理樹形促進(jìn)光合效率的提升，為核桃果實(shí)發(fā)育提供充足的原料，從而提高品質(zhì)。

綜合分析，DPC與氮肥耦合處理對(duì)核桃土壤和品質(zhì)影響很大，DPC的噴施濃度為800 mg/L，氮肥施入水平在3 271.73 kg/hm2時(shí)可顯著提高核桃對(duì)土壤氮素的吸收及利用并提升了核桃品質(zhì)，為解決主干形核桃在密植中出現(xiàn)的樹形構(gòu)建困難、樹體養(yǎng)分消耗大、品質(zhì)下降等問題奠定了重要理論依據(jù)。