摘 要 探討緩釋肥對核桃樹體應用效果，以實現(xiàn)核桃種植的“減肥增效”和施肥方式轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?。以田間試驗為基礎，16 a生‘溫185’核桃樹為研究對象，常規(guī)化肥施用1 720 g/株為對照（CK），分別設置緩釋肥400 g/株（F1）、600 g/株（F2）、800 g/株（F3）、1 000 g/株（F4）4個處理，通過測定核桃生長生理、產(chǎn)量、品質(zhì)、根際土壤微生物等相關(guān)指標，采用主成分分析、隸屬函數(shù)分析和生物多樣性分析等方法評價產(chǎn)量、品質(zhì)、根際微生物的差異。結(jié)果表明，緩釋肥可維持土壤養(yǎng)分恒定，減少養(yǎng)分流失與被固定。核桃硬殼期緩釋肥1 000 g/株處理在土壤20～40 cm土層的堿解氮與速效磷含量顯著高于CK，而在40～60 cm土層的堿解氮含量顯著低于CK。油脂轉(zhuǎn)化期CK在40～60 cm土層堿解氮為93.48 mg/kg，是緩釋肥處理平均值的6.32倍，養(yǎng)分下滲率高于緩釋肥處理。施用緩釋肥后土壤非根際細菌群落與真菌群落Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)均高于CK。施用緩釋肥對核桃根際和非根際土壤真菌群落相對豐度影響較大。施用緩釋肥可改善核桃葉片凈光合速率，膨大期緩釋肥1 000 g/株處理葉片凈光合速率相比CK顯著提升22.61%，油脂轉(zhuǎn)化期和成熟期緩釋肥800 g/株處理葉片凈光合速率相比CK顯著提升16.62%、18.67%。緩釋肥處理可保持核桃葉片養(yǎng)分在一定水平，成熟期緩釋肥1 000 g/株處理葉片氮、鈣、鎂、鐵、鋅元素含量均顯著高于CK。緩釋肥處理較CK的施肥量減少41.86%～76.74%，但核桃單株產(chǎn)量和果實品質(zhì)并未降低。緩釋肥施用量800～1 000 g/株較 400～600 g/株出仁率提升2.95%，脂肪含量提高3.61%，產(chǎn)量提高5%，較CK脂肪含量提高2.8%，蛋白質(zhì)含量提高1.8%，產(chǎn)量提高1.5%，凈收益顯著提高。緩釋肥施用量800～1 000 g/株條件下，可有效減少養(yǎng)分流失、提高肥料利用率，增加土壤微生物豐度及多樣性，保證核桃葉片葉綠素、光合、養(yǎng)分維持在一定水平，進而穩(wěn)定樹體產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)提高每公頃經(jīng)濟效益，生產(chǎn)效益優(yōu)于其他處理。

關(guān)鍵詞 核桃；緩釋肥料；果實品質(zhì)；根際/非根際土壤微生物

核桃，胡桃科胡桃屬，是中國重要的經(jīng)濟林樹種。截至2021年新疆核桃面積達40.3萬hm2，產(chǎn)量達111.5萬t，面積位于全國第六位，產(chǎn)量位居于第二位，是新疆重要的林果產(chǎn)業(yè)支柱之一[1-2]。樹體的營養(yǎng)主要源于肥料的施用，但目前使用化肥量在持續(xù)增加，而肥料利用率很低。近年來，在實際生產(chǎn)過程中存在的盲目過量施肥，化肥品種相對單一、氮肥磷肥不合理使用以及中微量元素缺乏等問題，導致養(yǎng)分不均衡，核桃品質(zhì)下降，物化投入大幅增加。盲目、過量施肥行為嚴重導致了肥污染[3]、土壤肥力降低[4]、土壤板結(jié)[5]等問題，嚴重影響核桃生長、結(jié)實及果實品質(zhì)的提升。同時，不施肥導致土壤養(yǎng)分失衡、產(chǎn)量品質(zhì)下降；長期不合理施用化肥則影響土壤細菌生長，打破微生物生態(tài)平衡，引發(fā)區(qū)域環(huán)境污染等一系列問題。為此，科學施肥需求迫切，優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)、改進施肥方式、降低物化投入，提高肥料利用率、完善種植管理機制已刻不容緩。

緩釋肥是一種緩慢釋放無機肥料的新型環(huán)保復合型肥料，它的釋放周期長、養(yǎng)分釋放速度緩慢、持久，能夠滿足作物不同生育期對肥料的需求。緩釋肥以其養(yǎng)分釋放周期長，平衡養(yǎng)分為理念，在減少勞動投入和提質(zhì)增產(chǎn)方面具有明顯優(yōu)勢。謝婷婷等[6]研究發(fā)現(xiàn)，施用緩釋肥對干物質(zhì)、光合特性、肥料利用率產(chǎn)生了積極影響并顯著提高產(chǎn)量。彭福田等[7]對緩釋肥在冬棗的研究結(jié)果表明，緩釋肥處理可提高紅棗凈光合速率，還可顯著提升樹體產(chǎn)量和果實品質(zhì)。研究表明，緩釋肥在小麥[8]、水稻[9]、玉米[10]及油菜等作物上有明顯改善土壤微生物，提質(zhì)增產(chǎn)的效果。

新疆地區(qū)核桃施肥多為單施化肥，針對緩釋肥對核桃產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力影響的相關(guān)研究較少。本試驗以田間試驗為基礎，16 a生‘溫185’核桃為研究對象，研究不同緩釋肥施用量與常規(guī)管理，對核桃生長，土壤養(yǎng)分，根際土壤微生物，葉片養(yǎng)分吸收、光合生理、形態(tài)結(jié)構(gòu)，樹體產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，分析緩釋肥較常規(guī)化肥管理對核桃樹體生長及生物學特性影響的差異，探究緩釋肥對核桃樹體的應用效果，為實現(xiàn) “減肥增效”目標提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2022年4月在新疆生產(chǎn)建設兵團第一師三團進行。園地土壤為沙壤土，土壤理化性質(zhì)為：堿解氮19.57 mg/kg，速效磷32.88 mg/kg，速效鉀79.37 mg/kg，pH 7.88，電導率 684.04 μS/cm。試材為16 a生‘溫185’核桃，株行距3 m×6 m。

供試緩釋肥料：芭囤大顆粒樹肥（根據(jù)核桃需肥規(guī)律，委托河南力浮科技有限公司制作的核桃專用緩釋肥），單粒質(zhì)量（40±2）g，釋放周期為 90～150 d，養(yǎng)分含量N∶P2O5∶K2O∶CaO∶MgO∶Mn=10∶18∶18∶3∶1∶1。

常規(guī)施肥：尿素（含N≥46%）；磷酸二銨（含N：18%、含P2O5：46%）；硫酸鉀（含K2O：50%），按照1∶2∶1混合溝施。

1.2 試驗方法

試驗設計緩釋肥分別為：400 g/株（F1）、600 g/株（F2）、800 g/株（F3）、1 000 g/株（F4），以常規(guī)施肥1 720 g/株為對照（CK），共計5個處理。選取25棵樹，采用單株小區(qū)設計，每個處理重復5次，小區(qū)完全隨機設計，其他措施采取統(tǒng)一管理。

常規(guī)施肥于5月15日、7月3日施入；緩釋肥于4月25日施入。緩釋肥以樹干為中心，距樹干1～1.2 m的圓周上選6個點進行施肥，每個點均勻分布施肥深度為30～40 cm。

1.3 指標測定及方法

1.3.1 土壤養(yǎng)分的測定 采集核桃膨大期、硬殼期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期土樣，在施肥區(qū)域，用土鉆隨機采集各處理小區(qū)（0～20 cm、20～40 cm、 40～60 cm）的土壤，每個處理選取5～6個點組成一個混合土樣，如此采樣重復3次，獲得3個混合樣品，用于土壤養(yǎng)分測定。

采用《土壤農(nóng)化分析》方法進行指標測定。土壤堿解氮（AN）采用堿解擴散法測定；土壤有效磷（AP）采用NaHCO3法測定；速效鉀（AK）采用NH4OAc浸提—火焰光度法測定。

1.3.2 核桃根際/非根際土壤微生物多樣性測定 于緩釋肥施用后的150 d（9月24日，采后）采集‘溫185’核桃根際和非根際土壤樣本（對照在同物候期采樣）。每個處理設置3個采樣點，對根際與非根際土壤分別進行采樣，在樣地內(nèi)挖取具有完整根系的土體，先輕輕抖落大塊不含根系的土壤，用軟毛刷刷下黏附在根圍的土（距離根圍 0～2 mm），采集根際土，并收集根系附近土壤，作為非根際土壤。所有土壤樣品置于冰盒中運回實驗室，立即放在-80 ℃冰箱儲存。采集土壤樣品經(jīng)預處理后，送往上海派森諾生物科技有限公司進行核桃樹根際/非根際土壤樣品DNA提取、DNA純化及Illumina-MiSeq測序工作。

土壤細菌群落以通用引物338F（5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′）和806R（5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′）對16S基因的V3～V4區(qū)域進行擴增，真菌通用引物ITS5（5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′）和ITS2（5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′）對ITS基因的ITS1區(qū)域進行擴增。

在派森諾基因云進行微生物多樣性分析。Alpha多樣性是指局部均勻生境下的物種在豐富度（richness）、多樣性（diversity）和均勻度（evenness）等方面的指標。非量度多維尺度分析（NMDS）是通過對樣本距離矩陣作降維分解，簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而在特定距離尺度下描述樣本的分布特征。物種組成的堆疊柱狀圖表征多樣本物種組成，實現(xiàn)各樣本在門、綱、目、科、屬、種6個分類水平上的組成分布的可視化。

1.3.3 核桃光合生理及葉綠素測定 光合參數(shù)[（凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、和胞間二氧化碳濃度（Ci）]測定采用Li-6400XT便攜式光合系統(tǒng)分析儀（Li-cor，美國），在核桃膨大期、硬殼期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期，各小區(qū)隨機選東南西北6個葉片測定光合速率，測定時間 12：00—14：00。

在核桃膨大期、硬殼期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期，活體條件下用葉綠素儀（SPAD-502）測定葉片葉綠素含量SPAD值，重復5次。

1.3.4 核桃葉片礦質(zhì)養(yǎng)分測定 每個處理采集100片葉（頂葉下的第一小葉），按清水與 3 次去離子水的順序清洗樣品。所采葉片用蒸餾水清洗，洗凈后的葉片于 105 ℃下殺青 30 min，80 ℃下烘干至恒量，用不銹鋼粉碎機粉碎后，密封于自封袋中，寄送新疆大學理化測試中心測定葉片礦質(zhì)元素（氮、鉀、磷、鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳）。

1.3.5 核桃果實品質(zhì)測定 外觀品質(zhì)：于2022年9月采摘果實，在樹冠外圍東、南、西、北4個方向隨機選取成熟果實用于指標測定。多點混合采樣，每個處理共取100個，剝青皮，陰干，保存于-20 ℃冰箱。用電子天平稱量果實單果質(zhì)量、仁質(zhì)量，游標卡尺測量果實縱橫徑、核殼厚度。計算出仁率和果形指數(shù)，并估算產(chǎn)量。

內(nèi)在品質(zhì)：可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定[11]；總糖、還原糖含量采用蒽酮比色還原法測定[11]；纖維素采取酸解法測定[11]；脂肪含量使用主動式全自動脂肪測定儀（SAE-D6濟南阿爾瓦）測定WJ/vI2Gbkk5WCwzDwyxUtA==；總酚采用行業(yè)標準T/AHFIA 005-2018 植物提取物及其制品中總多酚含量的測 定-分光光度法測定；單寧采用NY_T1600-2008水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定-分光光度法測定。

1.3.6 凈收益 凈收益=產(chǎn)值-肥料成本-勞動力成本。核桃、肥料和工人工價按當?shù)?022年平均價格計算，核桃13.5元/kg。尿素2 600 元/t，磷酸二銨4 300元/t，硫酸鉀4 700元/t，緩釋肥5 500元/t。工人工價200元/d，其他（水費、農(nóng)藥、農(nóng)機，施肥，人工等）投入共計15 000 元/hm2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft excel 2021對數(shù)據(jù)進行計算，用SPSS 26.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，土壤微生物群落多樣性分析在派森諾基因云進行分析與做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對核桃園土壤養(yǎng)分含量的 影響

2.1.1 對土壤堿解氮含量的影響 不同緩釋肥梯度較常規(guī)化肥處理對土壤養(yǎng)分有不同程度的影響（表1）。土層不同、時期不同土壤堿解氮含量與變化趨勢不同。0～20 cm土層堿解氮含量變化呈單峰型，油脂轉(zhuǎn)化期各處理堿解氮含量最高，其中F3和F4處理與CK差異達顯著水平，較CK高出43.93%、49.70%。成熟期CK堿解氮含量顯著低于F3、F4處理，分別低32.74%、 23.07%。20～40 cm土層中，CK呈先降后升趨勢，F(xiàn)1～F4處理呈單峰曲線，CK在油脂轉(zhuǎn)化期有最大值，為50.26 mg/kg，顯著高于F1～F4處理。40～60 cm土層中，CK自膨大期后堿解氮含量均高于緩釋肥處理，硬殼期、油脂轉(zhuǎn)化期達差異達顯著水平，顯著高于緩釋肥處理，油脂轉(zhuǎn)化期CK堿解氮為93.48 mg/kg，是緩釋肥處理平均值的6.32倍，成熟期CK堿解氮含量顯著高于F1處理，為F1處理的3.16倍。說明相比常規(guī)化肥施用，緩釋肥緩釋作用可以維持0～40 cm土層土壤養(yǎng)分平衡，降低40～60 cm土層土壤養(yǎng)分含量，減少養(yǎng)分下滲，提高肥料利用率。2.1.2 對土壤速效磷含量影響 比較核桃不同生育期發(fā)現(xiàn)，CK 3個土層速效磷含量呈現(xiàn)降低-升高-降低趨勢（表2）。0～20 cm土層，膨大期CK土壤速效磷含量是F1、F2處理2.72倍與 1.83倍，但較F4處理低15.75%。硬殼期CK土壤速效磷含量相比F1、F2、F3、F4下降46.25%、36.14%、56.09%、66.14%。20～40 cm土層，硬殼期F2、F3、F4處理速效磷含量與CK速效磷含量差異顯著，分別是CK的2.22倍、2.27倍、 4.15倍、3.98倍。油脂轉(zhuǎn)化期速效磷含量最大，為CK的61.56 mg/kg，同時期顯著高于F1～F4處理。40～60 cm土層，CK變化幅度最大，膨大期到硬殼期降幅為80.85%，硬殼期至油脂轉(zhuǎn)化期速效磷含量增加，成熟期降為2.92 mg/kg，為全時期最低點，與F3、F4處理差異顯著，較F3、F4處理低39.67%、50.26%。說明相比常規(guī)化肥的速效性造成的土壤速效磷含量變化較大，而緩釋控釋養(yǎng)分特點可很好地調(diào)控土壤速效磷含量，減少肥料損失，提高肥料利用率。

2.1.3 對土壤速效鉀含量影響 生育期內(nèi)（表3），土壤速效鉀含量隨取土深度的增加大致表現(xiàn)為減少趨勢，土壤速效鉀含量隨施肥量增加而上升。0～20 cm土層中，CK、F1、F2、F3處理均呈先上升后下降趨勢，F(xiàn)4處理呈下降-升高-下降趨勢；膨大期、硬殼期、油脂轉(zhuǎn)化期CK速效鉀含量均最高，且顯著高于F1、F2、F3和F4。成熟期速效鉀含量CK與F2、F3、F4處理差異達顯著水平，相比F2、F3和F4降低9.07%、20.22%、 17.21%。在20～40 cm土層中，成熟期CK顯著低于F3、F4處理8.68%、14.37%。速效鉀含量為39.13 ～107.15 mg/kg，其中以油脂轉(zhuǎn)化期CK的107.15 mg/kg最高，成熟期F1處理的39.13 mg/kg最低。40～60 cm土層中，CK速效鉀含量生育期內(nèi)均最高，F(xiàn)1處理最低，膨大期至成熟期CK分別較F1處理差異最顯著，成熟期F3、F4處理與CK無顯著差異。結(jié)果表明，緩釋肥對土壤速效鉀含量的影響效果小于常規(guī)施肥，養(yǎng)分緩慢釋放特點使成熟期土壤速效鉀含量高于常規(guī)施肥。

2.2 不同施肥處理對土壤微生物多樣性的影響

2.2.1 土壤細菌和真菌群落Alpha多樣性分析 各處理樣本中根際和非根際土壤細菌、真菌群落覆蓋率均達到99%以上，可以反映樣本中微生物群落真實情況（表4和表5）。由表4可知，緩釋肥對非根際土壤細菌群落多樣性影響高于根際土，F(xiàn)2和F4處理非根際土Chaol指數(shù)、Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)均顯著高于CK，但在根際土中二者與CK均無顯著差異?？梢姡啾瘸Ｒ?guī)化肥施用，緩釋肥施用對非根際土壤細菌多樣性影響較大，可提高非根際土壤細菌群落多樣性，但對根際土影響較小。

不同施肥處理對土壤真菌群落的影響與細菌群落相同（表5）。在根際土中，F(xiàn)2處理Chao1指數(shù)顯著低于CK。在非根際土中，F(xiàn)2、F3處理Chao1指數(shù)顯著高于CK，F(xiàn)1、F2、F4處理Shannon指數(shù)均顯著高于CK，但在根際土中Shannon指數(shù)與Simpson指數(shù)各處理差異均未達顯著水平。綜上，緩釋肥施用提高了非根際土壤中真菌群落豐富度，對根際土壤真菌群落多樣性影響較低。

2.2.2 土壤細菌和真菌群落Beta多樣性分析 通過距離分析的NMDS分析可知（圖1），對于細菌群落，在非根際土CK分別均沿第1坐標、第2坐標與F1 、F2、F3和F4處理分開，且各緩釋肥處理相互分離。根際土與非根際土相似，說明不同施肥處理對根際、非根際土壤細菌群落改變具有較大影響。

對于真菌群落，在根際土壤中，CK與F2、F4處理完全重疊，與F1、F3處理分離，說明緩釋肥處理對非根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)有一定影響，但并未完全改變真菌群落結(jié)構(gòu)。在非根際土壤中，與根際土不同，CK與F1、F3、F4處理分離，與F2處理相重合?？傮w來看，緩釋肥施用，可以改變土壤微生物結(jié)構(gòu)，且對細菌群落結(jié)構(gòu)的作用更突出。

2.2.3 不同施肥處理對土壤微生物群落門水平的影響 由圖2-A可知，在細菌群落中，根際和非根際土壤中優(yōu)勢菌群分別為變形桿菌門（Proteobacteria）、放線菌門（Actinomycetes）、綠彎菌門（Chloroflexi）、酸桿菌門（Acidobacteria）和芽單胞菌門（Gemmatimonadetes），豐度約占總體的90%。施用緩釋肥增加了根際土中酸桿菌門（Acidobacteria）、己科河菌門（Rokubacteria）、疣微菌門（Verrucomicrobia）和匿桿菌門（Latescibacteria）相對豐度，在非根際土壤中增加了、綠彎菌門（Chloroflexi）、芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）、匿桿菌門（Latescibacteria）豐度。

由圖2-B可知，在真菌門水平上，子囊菌門（Ascomycota）是各處理下相對豐度最高的優(yōu)勢菌群，相對豐度在52.43%～96.43%，其次為擔子菌門（Basidiomycota）。壺菌門（Chytridiomycota）、捕蟲霉亞門（Zoopagomycota）、羅茲菌門（Rozellomycota）、毛霉門（Mucoromycota）相對豐度較低。相比CK，施用緩釋肥增加了核桃根際土壤真菌群落中被孢霉門（Mortierellomycota）、捕蟲霉亞門（Zoopagomycota）、羅茲菌門（Rozellomycota）相對豐度，而擔子菌門（Basidiomycota）和梳霉亞門（Kickxellomycotina）相對豐度有所降低。非根際土壤中，CK不具有捕蟲霉亞門（Zoopagomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）、羅茲菌門（Rozellomycota）等菌落。與緩釋肥處理相比， CK非根際真菌菌群落other相對豐度占比33.22%，遠高于F1、F2、F3和F4處理的5.06%、7.20%、 1.16%、12.46%。

2.3 不同施肥處理對核桃光合生理的影響

由表6可知，不同施肥處理顯著影響核桃各生育期光合特性。葉片葉綠素含量在生育期內(nèi)呈現(xiàn)下降-上升-下降趨勢，油脂轉(zhuǎn)化期F4處理最大。不同施肥處理對葉綠素的影響達顯著水平，油脂轉(zhuǎn)化期CK顯著高于F1、F3處理，分別高出4.71%、10.83%。凈光合速率（Pn）和蒸騰速率（Tr）均在硬殼期達峰值，以F4處理和CK最高，分別為18.61和8.57 μmol/（m2·s）。氣孔導度（Gs）和胞間二氧化碳濃度（Ci）在油脂轉(zhuǎn)化期達峰值，均以F2處理最高，為0.34 μmol/（m2·s）和304.05 mol/mol且蒸騰速率（Tr）與CK差異顯著，較CK高出17.24%。膨大期緩釋肥F4處理葉片凈光合速率相比CK顯著提升22.61%，油脂轉(zhuǎn)化期和成熟期緩釋肥F3處理葉片凈光合速率相比CK顯著提升16.62%、18.67%。成熟期Pn、Tr均以CK最低，F(xiàn)1、F2、F3處理與CK 的Pn差異達顯著水平；緩釋肥處理組與CK的Tr差異達顯著水平。緩釋肥施用量低，但能夠滿足核桃樹體光合生理的作用。

2.4 不同施肥處理對核桃葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的影響

由表7可知，生育期內(nèi)葉片氮含量呈下降趨勢，各處理（CK、F1、 F2、 F3和F4）降幅分別為 33.07%、24.28%、33.42%、25.82%、34.89%，膨大期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期CK均顯著低于F4處理，分別低6.38%、6.12%、3.77%。磷、鉀元素含量在核桃生育期內(nèi)呈現(xiàn)下降-上升趨勢，在膨大期磷、鉀含量均達最大值，為F4處理的2.38%與0.19%，且鉀含量與CK差異達顯著水平。鈣、鎂、鋅、錳含量在核桃生育期累積，均在成熟期達峰值。成熟期CK鈣、鎂含量均與F4處理差異達顯著水平，較F4處理低16.22%、35.66%。膨大期CK鐵元素顯著低于F2、F4處理，但成熟期顯著低于F2、F4處理，分別低16.75%、35.66%。銅元素含量逐漸降低，在油脂轉(zhuǎn)化期有最小值，CK的為3.86 mg/kg。結(jié)果表明，減量緩釋肥較常規(guī)化肥施用可以在核桃果實形成期內(nèi)保證葉片礦質(zhì)養(yǎng)分需求且能夠維持葉片養(yǎng)分在一定水平，保證核桃果實品質(zhì)形成。

2.5 不同施肥處理對核桃果實外觀品質(zhì)的影響

由表8可知，不同施肥處理對核桃外觀品bc284e297e8680aa3abada3ec86000eeff11a493d124691d6b6ac034090029b8質(zhì)都有不同程度的影響。F1、F4處理單果質(zhì)量與CK差異顯著，單果質(zhì)量分別減少0.75 g、1.88 g。CK仁質(zhì)量最高，與F1、F4處理差異顯著，分別較F1、F4處理高出0.70 g、0.99 g。F4處理出仁率較處理CK、F1、F2、F3分別高出2.49%、4.07%、5.21%、5.94%，差異達顯著水平。F4處理核殼厚度最小，與CK差異顯著，較CK減少0.06 mm。產(chǎn)量大小為F3＞F4＞CK＞F2＞F1，F(xiàn)3處理產(chǎn)量最高，為7.49 kg/株，與F1、F2處理差異達顯著水平，產(chǎn)量提高6.54%、4.46%，與CK和F4處理差異未達顯著水平。緩釋肥施用量F3、F4較F1～F2出仁率提升2.95%，單株產(chǎn)量提高50%，較CK單株產(chǎn)量提高1.5%，F(xiàn)3、F4處理施肥量較對照減少53.49、41.86%，較常規(guī)施肥相比，可以滿足果實外觀品質(zhì)與產(chǎn)量的形成。

2.6 不同施肥處理對核桃果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表9可知，施用緩釋肥有利于提高可溶性糖、可溶性蛋白、粗脂肪含量，并在一定程度上降低單寧含量。F3處理可溶性糖、粗脂肪、可溶性蛋白較CK提高16.67%、3.69%、25.93%。不同施肥處理對核桃還原糖與纖維素均有不同程度的影響，F(xiàn)4處理還原糖含量最高，為0.54%，顯著高于CK，是CK的1.32倍，F(xiàn)1處理纖維素含量最高，為0.23%，是CK的1.53倍。緩釋肥施用量F3～F4較F1～F2，脂肪含量提高3.61%，較CK提高2.8%，蛋白質(zhì)含量提高1.8%。緩釋肥施肥量低于對照，但在可以穩(wěn)定核桃果實品質(zhì)。

2.7 不同施肥處理下經(jīng)濟效益差異分析

不同施肥處理下核桃每公頃經(jīng)濟效益大小為F3＞F4＞F2＞F1＞CK（表10）。緩釋肥管理模式對核桃園的生產(chǎn)經(jīng)濟效益的影響達顯著水平，與CK相比， F1、F2、 F3和 F4果園每公頃可減少2 723.55、2 113.05、1 502.55、892.05元的肥料投入與6 000元的人工投入，每公頃效益增加為6516.9、6916.5、8614.8、7499.25元。緩

釋肥施用在同等管理水平下，緩釋肥管理模式可提高核桃每公頃經(jīng)濟效益、減少肥料施用量的投入，增加種植者的收入。

2.8 不同施肥處理核桃生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益的綜合評價

將核桃樹體單株產(chǎn)量、果實品質(zhì)與果園每公頃經(jīng)濟效益進行主成分分析，得到結(jié)果如表11所示，主成分1、主成分2和主成分3的貢獻率分別為40.590%、32.145%和15.632%，累計貢獻率達88.367%，保留了前3個主成分（以“y”表示）可基本反映11指標所提供的信息，能代表核桃樹體單株產(chǎn)量、果實品質(zhì)與果園每公頃經(jīng)濟效益，可用這3個主成分對核桃果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益進行比較研究和綜合評價。

由表11可以看出，y1中，單果質(zhì)量、仁質(zhì)量、出仁率、還原糖、可溶性蛋白和總酚含量6個指標的載荷值（系數(shù)）較高。y2中載荷值最大的指標是脂肪含量，其次是產(chǎn)量、可溶性糖含量。y3中載荷值較大的為經(jīng)濟效益，其次為仁質(zhì)量。

以所得的主成分（y1、y2、y3）的數(shù)值進行隸屬函數(shù)分析，求主成分的隸屬函數(shù)值（表12）。對主成分y1而言，F(xiàn)4處理的Y（y1）最大，在這y1主成分值的隸屬函數(shù)關(guān)系最強，F(xiàn)1處理隸屬關(guān)系最差。y2中以F3的Y（y2）最大，F(xiàn)4處理最小。在y3中CK的Y（y3）最大，F(xiàn)1處理最小。結(jié)合各主成分權(quán)重和隸屬函數(shù)值得到不同施肥處理對核桃果實品質(zhì)與經(jīng)濟效益綜合評價值（X），最后根據(jù)X值進行排序，為F4＞F3＞CK＞F2＞F1。表明F4處理施肥量較CK減少41.86%，但對核桃果實品質(zhì)與經(jīng)濟效益的綜合評價最高，其次是F3施肥量較CK減少53.49%，F(xiàn)1處理施肥量最少，不能滿足果實品質(zhì)的形成與經(jīng)濟效益提升。

3 討 論

緩釋專用配方肥的肥效以其同作物生長發(fā)育進程相對匹配的特點，不僅促進作物發(fā)揮生長潛力，也使肥料利用率有較大的提高，彌補了少施或不施有機肥對化肥養(yǎng)分大量損失的影響，對降低農(nóng)業(yè)化肥污染，響應國家的節(jié)肥高效生產(chǎn)開辟了新路徑[12]。本研究表明常規(guī)施肥N、P、K下滲速率顯著高于緩釋肥處理，緩釋肥可以控制養(yǎng)分流失，提高肥料利用率[13-14]；常規(guī)施肥在短期內(nèi)提高了農(nóng)民的經(jīng)濟效益，但也導致了土壤板結(jié)和養(yǎng)分過量積累， 而緩釋肥可以減少土壤速效氮磷鉀含量的過量積累和土壤板結(jié)的程度[15-16]。緩釋肥的施用不僅利于提升肥料利用率，同時使得根區(qū)土壤養(yǎng)分含量變化較小[17]。緩釋肥釋放特征為近S曲線，即養(yǎng)分釋放量逐漸增大、養(yǎng)分加速釋放、養(yǎng)分釋放減小3個階段[18]，王晉鵬[19]研究認為延緩養(yǎng)分釋放和提高作物產(chǎn)量方面具有巨大優(yōu)勢，這與本次研究結(jié)果相符。應用緩釋肥施可以減肥增效、控制氮磷鉀肥用量，實現(xiàn)養(yǎng)分的持續(xù)供應，增加養(yǎng)分利用率，提高施肥水平。

土壤微生物是土壤中物質(zhì)主要的分解與轉(zhuǎn)化者，在土壤微環(huán)境循環(huán)中起著重要作用。本試驗中發(fā)現(xiàn)，緩釋肥施用對核桃根際和非根際土壤真菌群落相對豐度影響較大[20-22]，可能原因是核桃根系分泌物中含有大量酚類物質(zhì)或者新疆土壤pH偏高等導致土壤微生物環(huán)境變化導致真菌的豐度差異。施用緩釋肥后，放線菌（Actinomycetes）、變形桿菌（Proteobacteria）為核桃土壤中主要優(yōu)勢菌門，任宏芳等[23]研究中也有此結(jié)論，并表示變形桿菌門（Proteobacteria）對土壤固氮起重要作用。緩釋肥可以優(yōu)化土壤中的固氮微生物，從而減少土壤中養(yǎng)分的流失。本研究中緩釋肥施用的土壤細菌中放線菌（Actinomycetes）、變形桿菌（Proteobacteria）、匿桿菌（Latescibacteria）相對豐度有所降低，真菌中被孢霉門（Mortierellomycota）有所降低。由于其緩慢釋放，降低了有效磷、鉀、硝酸鹽等的含量，擔子菌（Basidiomycota）、放線菌（Actinomycetes）等微生物相對豐度有所降低[24]。緩釋肥對真菌群落門中子囊菌門相對豐度有明顯促進作用[25-27]。劉麗麗等[28]在研究中發(fā)現(xiàn)，核桃根際土壤細菌和真菌序列比非根際土壤細菌和真菌序列多；鮑佳書等[29]研究表明土壤細菌在土壤中占有明顯數(shù)量級分布優(yōu)勢，這都與本研究結(jié)果一致。緩釋肥處理核桃土壤真菌微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性低于土壤細菌微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性，核桃非根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性低于根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性，對真菌群落相對豐度有顯著影響。

葉綠素是植物進行光合作用的重要影響因子，葉綠素含量的多少將很大程度地影響植物光合能力的強弱。張富鑫等[30]研究發(fā)現(xiàn)，用緩釋肥替代化肥配施適量有機肥可增加葉綠素含量。緩釋肥一次性施用較尿素多次分施管理方式更有利于維持小麥葉片SPAD值在更高的范圍[31]。本試驗中，緩釋肥處理與常規(guī)施肥相比，并未顯著增加葉片葉綠素含量，可能原因是緩釋肥的長肥效、養(yǎng)分釋放緩慢等特點，使得植物可持續(xù)得到養(yǎng)分的供應，從而滿足葉片營養(yǎng)需求，但不能使其顯著增加。葉綠素是影響光合特性的重要因素，光合特性是促進核桃生長發(fā)育和提高產(chǎn)量的生理基礎之一。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)核桃葉片凈光合速率表現(xiàn)為先升高后下降的趨勢，且在硬殼期達到峰值[32]。研究說明緩釋肥可以穩(wěn)定并改善作物光合特性，提高產(chǎn)量[33-34]；緩釋肥的長肥效特點保證了植物葉片在后期有充足的養(yǎng)分供應，進而提高葉綠素含量的累積與凈光合速率[35-36]。緩釋肥處理可以提高葉片的光合參數(shù)與葉綠素含量，李通[37]、海建平等[38]在研究中也得出相同結(jié)論。緩釋肥通過提高葉片活力，而使樹體長勢增強。有研究發(fā)現(xiàn)緩釋肥處理可以促進樹體生長發(fā)育[39-40]。這也間接證明緩釋肥對提高葉片的光合參數(shù)與葉綠素含量是有效的。本試驗結(jié)果表明，在核桃生育期中，施用緩釋肥的核桃光合特性顯著優(yōu)于常規(guī)施肥，這可能是由于緩釋肥有效養(yǎng)分含量高于單施化肥，使核桃功能葉中有效含氮量增加，提高了核桃各時期的光合速率。

葉片作為植物重要的“源”器官，對當年樹體光合能力、果實生長發(fā)育、品質(zhì)形成有著重要的作用，樹體葉片營養(yǎng)元素含量變化規(guī)律能夠在一定程度上反應樹體營養(yǎng)狀況，礦質(zhì)養(yǎng)分的累積是科學合理施肥研究的重要基礎[41]。本試驗中，大量元素均滿足美國《核桃生產(chǎn)手冊》與宮崢嶸等[42]文章中核桃葉片元素適宜量；微量元素中鐵、鋅、錳元素均達到宮崢嶸等[42]文章需求量，葉片銅元素含量緩釋肥處理組與對照CK均未達到適宜水平。各處理葉片養(yǎng)分元素含量值較前人[43-47]研究結(jié)果相比，除銅元素含量未達適宜水平，其他大微量元素均達適宜水平。造成這一結(jié)果可能是由于土壤pH較高，使得土壤銅離子在土壤中的吸附作用受阻，致使果樹根系吸收銅離子困難，導致果園核桃葉片銅元素含量普遍較低。試驗結(jié)果表明，減量施肥下的緩釋肥管理在核桃葉片營養(yǎng)層面闡明了其可行性，較常規(guī)化肥管理相比也可保證核桃樹體正常生長，滿足樹體營養(yǎng)需求。

不同的施肥管理方式影響核桃樹體的生長和發(fā)育，從而影響樹體自身的養(yǎng)分累積、樹體產(chǎn)量和果實品質(zhì)的形成[48]。果實品質(zhì)的優(yōu)劣在很大程度上決定其在市場的銷售價格，常規(guī)施肥管理模式也增加了生產(chǎn)資料和人工成本，二者共同影響果園的經(jīng)濟效益。趙呈明等[49]在超級稻的研究中也得出緩釋肥可較常規(guī)化肥施用增產(chǎn)2.68%，減少了施肥次數(shù)、節(jié)約勞動力、減少肥料面源污染，同時增加了經(jīng)濟效益。與常規(guī)施肥相比，緩釋肥處理可提升核桃產(chǎn)量，減少了人工和肥料成本的投入，顯著增加果園的經(jīng)濟效益[50-52]。緩釋肥養(yǎng)分釋放周期長、減少化肥施用量，提高了肥料利用率。研究結(jié)果顯示，緩釋肥在能夠保證果樹對養(yǎng)分需求的同時提高了產(chǎn)量與品質(zhì)，在緩釋肥對蔬菜、作物的田間試驗中得出了相同結(jié)論[53-55]。本研究結(jié)果顯示，緩釋肥800～1 000 g/株處理核仁內(nèi)脂肪、蛋白質(zhì)、產(chǎn)量明顯高于CK。本試驗結(jié)果表明，緩釋肥較常規(guī)施肥施肥量減少41.86%和53.49%，但均可保證核桃產(chǎn)量，一定程度上改善核桃的果實品質(zhì)，顯著增加果園的經(jīng)濟效益。

4 結(jié) 論

在本試驗條件下，緩釋肥不僅可控制肥料的下滲，減少肥料損失，提高肥料利用率，節(jié)本增效，還可增加土壤細菌群落多樣性，降低土壤真菌群落的復雜性與特異性，穩(wěn)定核桃葉片光合特性、養(yǎng)分水平，在保證樹體單株產(chǎn)量的前提下，核桃果實的品質(zhì)并未下降，得到了較好的營養(yǎng)品質(zhì)與較高的經(jīng)濟效益。試驗結(jié)果表明，核桃在緩釋肥施用量800～1 000 g/株效果較優(yōu)。

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Application of Slow-release Fertilizer in Walnuts and Its Effects on Rhizosphere Microorganisms

MA Zhihao1，2，GUO Song1，2，WANG Yang1，2，LUO Lixin3，LU Bin4，LIU Xiaoyong5，ZHANG Rui1，2 and ZHANG Ze6

（1.Key Laboratory of Biological Resources Protection and Utilization of Tarim Basin，Xinjiang Production and ConstructionCorps，Alaer Xinjiang 843300， China；2.College of Horticulture and Forestry，Tarim University，Alaer Xinjiang 843300，China；3.Agricultural Development Center of the First Division and Third Regiment of Xinjiang Production and ConstructionCorps，Alaer Xinjiang 843300， China； 4.Yunnan Academy of Forestry and Grassland Sciences，Kunming 650300，China；5.Forest Fruit and Flower Research Institute of Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China；6.College of Agriculture，Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832000， China）

Abstract The application effect of slow release fertilizer on walnut was explored with the aim of reducing fertilizer consumption，increasing efficiency and the transformation of fertilization method in walnut production.In a field experiment，the 16-year-old ‘Wen185’ walnut trees were selected as the study subjects.Compared to conventional chemical fertilizer application of 1 720 g/plant applied with four slow-release fertilizer treatments were used：400 g/plant （F1），600 g/plant （F2），800 g/plant （F3） and 1 000 g/plant （F4），respectively.Growth physiology，yield，quality，rhizosphere soil microorganisms and other related indexes were measured，and significance analysis，principal component analysis and biodiversity analysis were conducted to evaluate their differences.The results showed that the slow-release fertilizer maintained the soil nutrients level constantly and reduced nutrient loss and fixation.Alkali-hydrolytic nitrogen and available phosphorus contents in 20-40 cm soil layer of walnut treated with 1 000 g/slow-release fertilizer during the stage of hard shell were significantly higher than those of CK.The alkaline dissolved nitrogen of CK was 93.48 mg/kg in the 40-60 cm soil layer during the fat conversion period， which was 6.32 times higher than its average value compared to the slow-release fertilizer treatment， and the rate of nutrient infiltration was extremely higher than that of the slow-release fertilizer treatment. The Chao1 index and Shannon index of soil non-inter-root bacterial and fungal communities were higher than those of CK after the application of slow-release fertilizers. slow-release fertilizer application had a greater impact on the relative abundance of walnut inter-root and non-inter-root soil fungal communities.Compared with CK，the net photosynthetic rate of leaves treated with 1 000 g/plant of slow-release fertilizer was significantly increased by 22.61% at fruit expansion stage，and those treated with 800 g/plant of slow-release fertilizer at oil conversion stage and maturity stage significantly increased by 16.62% and 18.67%，respectively.Compared to CK，the fertilizer amount of slow-release fertilizer treatment decreased by 41.86%-76.74%，yet the yield and fruit quality of walnut per plant remained unaffected.Comparing treatments of 400-600 g/plant to 800-1 000 g/plant of slow-release fertilizer，the latter exhibited a 2.95% increase in yield，a 3.61% increase in fat content，a 5% increase in yield，a 2.8% increase in fat content，a 1.8% increase in protein content，and a 1.5% increase in yield，which lead to a significant increase in net yield per 667 m2.Under the condition of 800-1 000 g/plant，the pattern of slow-release fertilizer effectively improved fertilizer utilization rate，soil microbial abundance，and diversity，while simultaneously reducing soil nutrient loss.The slow-release fertilizer stabilized net yield，improve fruit quality and economic benefits，and ensured chlorophyll，photosynthesis and nutrients of walnut leaves at a certain level.The patterns of slow-release fertilizer outperformed conventional fertilization methods in terms of production benefits.

Key words Walnut ;Slow-release fertilizer ;Fruit quality ; Rhizosphere/non-rhizosphere soil microorganisms

Received 2023-09-24 Returned 2023-11-14

Foundation item Integration and Demonstration of High-quality，Light and Efficient Cultivation Technology of Walnut and Olive （No.2020YFD1000703）; Agricultural Technology Radiation Drive Project of Xinjiang Production and Construction Corps （No.MSSS201902）; Innovative Research Team Project （No.TDZKCX202101）.

First author MA Zhihao，male，master student.Research area：walnut cultivation and physiology. E-mail： 2622727353@qq.com

Corresponding author ZHANG Rui，female，Ph.D，professor.Research area：cultivation mechanism and molecular breeding of high yield walnut.E-mail：zhrgsh@163.com

ZHANG Ze，male，Ph.D， professor.Research area：crop phenotype accurate monitoring and smart agriculture.E-mail：zhangze1227@qq.com（責任編輯：史亞歌 Responsible editor：SHI Yage）

基金項目：核桃和油橄欖優(yōu)質(zhì)輕簡高效栽培技術(shù)集成與示范（2020YFD1000703）；兵團惠民工程“農(nóng)業(yè)技術(shù)輻射帶動”項目（MSSS201902）；創(chuàng)新研究團隊項目（TDZKCX202101）。

第一作者：馬治浩，男，碩士研究生，研究方向為核桃栽培與生理。E-mail：2622727353@qq.com

通信作者：張 銳，女，博士，教授，研究方向為核桃高產(chǎn)栽培機理及分子育種。E-mail：zhrgsh@163.com

張 澤，男，博士，教授，研究方向為作物表型精準監(jiān)測與智慧農(nóng)業(yè)。E-mail：zhangze1227@qq.com