新疆核桃有机肥配施方案研究
核桃（JuglansregiaL.）也称胡桃，属核桃科（Jug-landaceae），与扁桃、腰果、榛子并称世界四大坚果之一。近年来，新疆核桃产业发展迅速，核桃种植面积位居全国第六[1]。核桃产业迅速发展，但是在生产中仍存在盲目施肥、单一施肥、倚重化肥等问题，不同程度影响了核桃产量和品质，增加了土壤和环境负担，导致肥料利用率低，增加了生产成本[2-3]。对核桃施用有机肥的研究可以有效把握有机肥的用量，提供合理施肥方案。张倩等[4]将有机肥和生物有机肥混施，能够使核桃蛋白质、谷氨酸、不饱和脂肪酸、微量元素（Zn、Fe）含量有明显的提升，能够满足高产、稳产、优质和可持续发展目标；岳宗伟等[5]发现，增施有机肥可以提升樱桃果园中的土壤全氮、有机质、碱解氮等元素含量以及脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶的含量；唐洪杰等[6]发现，用40%有机肥替代化肥对桃树生长发育促进最为明显，对果实提升最为显著，与对照相比增产17.6%；高飞等[7]、李鸣等[8]以‘香玲’为供试对象，施用有机肥促进了树体生长、提高了产量及坚果品质。朱倩倩等[9]对南疆地区成龄核桃有机肥施用进行总结发现，在成龄核桃生长关键生育期施用有机肥能提高核桃的增产效应。
经过前期在南疆地区核桃林的调研发现，在南疆地区核桃生产上存在大量施用速效肥的现象，这导致核桃园的土壤板结严重，核桃果实品质下降。该研究拟分析不同有机肥对核桃树体生长、光合特性、果实外观品质以及产量的影响，为新疆核桃产业的有机生产铺垫研究基础。
1材料与方法
1.1供试品种
试验于2023年4－9月在阿克苏市温宿县核桃林场果林村进行（80°24′30″E、41°30′19″N）。供试核桃品种为‘新温185’，树龄20年的，主干型，南北行向，株行距为4m×6m。供试核桃园土壤为砂壤土，土壤元素含量分别为碱解氮57.6mg/kg、速效磷25.3mg/kg、速效钾153.6mg/kg。
1.2供试肥料
有机肥：炭基有机肥（有机质≥45%、有效菌数≥0.2亿/g）、生物有机肥（有机质≥45%）。
1.3试验设计
试验选用炭基有机肥、生物有机肥，设计3种施肥方法，每种有机肥设6个梯度，从100~600kg/667m2（详见表1），对照为农户常规施肥。采用随机区组设计，每个小区处理2棵树，重复3次，13个处理共39个小区。小区面积大约48m2，肥料深度40cm，有机肥于2023年4月20日一次性施入，所有处理的田间管理一致参考当地农户。
1.4测定指标
1.4.1核桃生长指标。在核桃树体不同发育时期，每个处理随机选取15个结果枝，用卷尺测量结果枝节间长度，用数显游标卡尺测量节间粗度。
1.4.2核桃光合特性及叶绿素。在每个处理当中选取3株长势相近的样本树，在树体上部、外围选取健康叶片第1对复叶进行其光合特性（Li-Cor6400美国）测定，于每个生育期测定净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2（Ci）浓度。叶绿素测定：在每个处理当中选择3株长势相近的样本树，在东南西北4个方位分别摘取3个叶片，参考徐伟等[10]的研究方法采用95%乙醇浸提法测定叶片中叶绿素含量。
1.4.3核桃果实产量及品质。产量于果实成熟期对试验核桃株坐果数量进行全株统计。每个处理随机选取风干的15个果实，用游标卡尺测量核桃果实的纵、棱、横径以及壳厚度，千分之一天平测量单果重、果仁重。
1.5数据处理
试验数据用Excel进行处理和绘图，用SPSS26.0进行数据处理及方差分析。
2结果与分析
2.1有机肥对核桃生长量的影响
2.1.1不同有机肥处理对结果枝节间生长量的影响。由图1可知，不同有机肥处理的核桃树体节间在果实膨大期之后均高于对照，在充实期处理B2的节间最长，比同期CK高64.94%。在果实膨大期，A4处理和B6处理显著高于对照，施肥量越多，结果枝生长量越大，其中结果枝生长量最大的为B4处理，生长量为10.93mm，生长量最小的为CK，生长量仅为0.89mm。有机肥的施用能够有效增加结果枝的生长。
2.1.2不同有机肥处理对结果枝直径的影响。由表2可知，不同有机肥处理对结果枝直径的生长影响不同，在2种不同有机肥的梯度处理下，随着施肥量的增加，结果枝直径生长量呈现先上升后下降的趋势，但整体的直径均大于对照组，其中A4处理成熟期的生长量最高，相比CK处理生长量提升了0.78mm。
2.2有机肥对核桃生理指标的影响
2.2.1有机肥对核桃净光合速率的影响。净光合速率是植物自身合成营养物质的重要途径，由表3可知，有机肥的施用较CK处理对比有显著性的提升，核桃叶片净光合速率随着生育期的延长，净光合速率（Pn）呈现先上升后下降的变化趋势，绝大多数在硬核期达到Pn的最大值，在成熟期的Pn最小，在果实膨大期时，以B3处理的净光合速率最高，为12.94μmol/m2·s，与CK差异达显著水平，比CK提高了62.97%。到硬核期，B2处理最高，为19.49μmol/m2·s，相较CK提升了67.00%，差异达显著水平。在硬核期到充实期时，部分处理的净光合速率呈现轻微的下降趋势，以B6最高，并且此时的CK处理达到了生育期净光合速率的最大值，为13.19μmol/m2·s，但与其他有机肥处理相比仍然处于较低的水平。在成熟期，叶片净光合速率达到了整个生育期的最低，该时期以CK处理最低，为4.19μmol/m2·s，A1处理最高，为7.69μmol/m2·s。结果表明，施用有机肥在前期能够显著提升净光合速率。总体来看，有机肥的施用有利于核桃净光合速率的提升，其中B6处理提升最为显著。
2.2.2有机肥对核桃叶片蒸腾速率的影响。由表4可知，整个生育期不同有机肥处理下核桃叶片蒸腾速率（Tr）大致呈现先升高后下降的趋势，在果实膨大期，B5处理叶片蒸腾速率最高，为8.31μmol/m2·s，相较于CK处理提高76.43%，A5处理最低，仅为2.72μmol/m2·s。在果实硬核期，A5处理蒸腾速率显著低于其他处理，B2处理显著高于其他处理，为7.75μmol/m2·s。在果实充实期，叶片蒸腾速率达到核桃生育期的最大值，所有处理都呈现上升趋势，其中A5处理提升最为明显，相比果实硬核期提高了8.7μmol/m2·s，CK处理提升不明显，相较于硬核期提升了3.2μmol/m2·s；在果实成熟期，部分处理呈现出下降趋势，部分处理依旧有上升趋势，CK处理显著低于其他处理。研究表明，有机肥的施用能够显著提升叶片蒸腾速率，改善叶片水分散失和适应外界环境能力。
2.2.3有机肥对核桃叶片气孔导度的影响。叶片气孔导度是植物叶片与外界气体交换的主要通道，气孔导度表示气孔的张开程度。由表5可知，在果实膨大期，B5处理气孔导度最高，CK处理最低，为0.12μmol/m2·s，果实硬核期B3处理最高，与A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B4、CK处理都有显著性提升；在果实充实期，各处理的叶片气孔导度达到了核桃生育期的最高值，其中A3处理高于其他处理，CK处理显著低于其他处理；在果实成熟期，CK处理的气孔导度达到最大值，施用有机肥的各处理气孔导度均出现降低的现象。结果表明，施用有机肥在核桃叶片气孔导度有一定的促进作用。
2.2.4有机肥对核桃叶片胞间CO2的影响。叶片胞间CO2浓度高低是表现植物光合作用强弱的重要指标，由表6可知，在果实膨大期，A6处理和CK处理显著高于B3处理，其余有机肥处理之间没有显著性差异；在果实硬核期，CK处理显著低于A3、A4、B6处理；在果实充实期CK处理显著低于A1、A2、A3、B5、B6处理，其中A1处理叶片胞间CO2最高，较CK处理提升20.57%；在果实成熟期A6处理显著高于CK处理，B4处理最高，为260.4μmol/mol。结果表明，有机肥的施用能够提升核桃叶片胞间CO2浓度，其中施用炭基有机肥提升核桃叶片胞间CO2浓度能力整体上高于施用生物有机肥的处理。
2.2.5有机肥对核桃叶片叶绿素含量的影响。叶绿素是植物进行光合作用的重要催化剂，由表7可知，在核桃的生育期叶绿素含量呈现先升高后下降的趋势，在充实期达到最大值。在核桃果实膨大期，不同有机肥处理对叶绿素含量的影响各不相同，其中A1处理和A2处理叶绿素含量接近，与CK处理相比提升了22.63%，显著高于CK、A6、B3、B5处理；在果实硬核期，各处理之间的叶绿素含量没有显著性差异；在果实充实期B1处理叶绿素含量最高，较CK提升了33.01%；在果实成熟期A4处理叶绿素含量显著高于其他处理，其中B2处理叶绿素含量最低，为2.62mg/g；说明在整个核桃生育期中，相较于生物有机肥，炭基有机肥可以更好地提高核桃叶片中叶绿素的含量。
2.3有机肥对核桃果实外观品质及产量的影响
2.3.1有机肥对核桃单株产量的影响。不同有机肥处理对核桃单株产量大小为B6＞A4＞B5＞A2＞A6＞A1＞B4＞B3＞A5＞A3＞B1＞CK＞B2；最大的B6处理为8.00kg/株，单株产量最低为B2处理，为6.07kg/株，相较于CK处理，B6产量提升了30.3%，其次为A4处理，较CK处理提高了27.85%。说明施用有机肥可以提升产量，增加收入。
2.3.2有机肥对核桃果实外观品质的影响。由表8可知，不同有机肥处理对核桃外观品质的影响程度不同。单果重是衡量产量的重要指标，B5处理的果实纵、棱、横径以及单果重都最大，分别为43.36mm、36.07mm、35.59mm、11.58g。CK处理的纵、棱径和单果重最小，其中单果重为8.36g，相较B5处理小38.51%，差异达显著水平。果壳厚度以A1处理最厚，显著厚于其他处理，B4处理最薄。果实出仁率以B1处理最高，达67.00%，B6处理最低，为61.00%，与其他处理差异达到显著水平。结果表明，施用有机肥能够显著提升核桃果实的外观品质，在果实大小和单果重上B5处理最大，并且在有机肥施用量减少的处理当中也可以稳定地提高核桃的外观品质，提高产量。
3讨论
3.1有机肥对核桃生长的调控效应
肥料是影响核桃生长和产量的重要因素[11-13]，本研究表明施用有机肥能够明显改善核桃树体的生长发育，增加结果枝的长度与粗度，而结果枝长度和茎粗直接影响产量，何嘉等[15]研究结果显示，有机肥代替化肥对果树的生长发育有显著的提升。
3.2有机肥对核桃光合特性的调控效应
李鸣等[8]研究发现，有机肥的施用提高了土壤当中的养分，进而可显著改善叶片光合速率和气孔导度，增加碳的积累，稳定果实干物质，从而提高核桃产量。本研究也同样表明，有机肥的施用能够有效增加核桃叶片叶绿素的含量以及提高叶片的净光合速率，从而提升叶片当中碳的积累。同时，在核桃生育期中，有机肥的施用能长效地促进核桃叶片光合特性，表明有机肥有肥效长、养分供应时间长等特点，使得核桃树体能够长期得到养分的支撑，满足叶片养分的需求，从而持续提高核桃叶片的光合作用。
3.3有机肥对核桃产量和坚果品质的调控效应
本研究结果表明，有机肥的施用能够促进核桃丰产以及提高其坚果品质，这与张海燕等[16]的研究结果相一致，刘玉婷等[17]通过对苹果园施用有机肥发现，施用500kg/667m2生物有机肥代替化肥不仅可以提高苹果产量，改善果实品质，提高果实商品性，也有利于苹果园的绿色、健康、可持续发展，与本研究结果相似，在有机肥施用500kg/667m2及以上时，核桃的坚果品质以及产量都比对照组出现了明显的提升。
4结论
施用有机肥能够有效促进核桃植株的生长发育，其结果枝长度和茎粗均较CK处理有所增加，综合来看，A4处理、B5处理效果最好，与其他施用有机肥处理和常规处理差异显著。同时施用有机肥还有助于提高净光合速率，进而增加产量。施用炭基有机肥400kg/667m2、施用生物有机肥500kg/667m2、施用生物有机肥600kg/667m2处理能显著提升核桃叶片的净光合速率，改善果实的外观品质，有效增加果实大小以及单果重，也能有效提高出仁率。综合经济效益，施用炭基有机肥400kg/667m2和施用生物有机肥500kg/667m2时既能达到丰产和提升果实品质的目的，又能减少核桃园肥料的投入。
