秦江南，郭永翠，王 博，孙浩洋，武鹏宇，张 锐

（1.新疆阿克区地区林业技术推广服务中心，新疆阿克苏 843000；2.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300；3.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室，新疆阿拉尔 843300；4.南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆阿拉尔 843300；5.塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔 843300）

核桃（Juglans regia L.）是核桃科胡桃属木本油料，又称胡桃，其坚果果仁含有丰富的黄酮、维生素E和不饱和脂肪酸，具有防治血栓、降血压和抗衰老的特殊功效。我国是核桃生产大国，有着2 000多年的栽培历史，国内核桃种植分布广泛且品种资源丰富［1-5］。近年来，核桃主干形因其丰产早、成形快、整枝简单、便于机械化等优点逐渐成为研究热点［6］。然而主干形核桃由于见效快、结果早、产量高等特点，易造成树体养分消耗过大，加之生产中普遍存在果农对核桃需肥规律不明确，易出现施氮不足或施氮过量的2个极端，造成树体营养生长过慢或过旺，导致核桃产量和品质急剧下降［7］。甲哌（1，1-dimethyl-piperidinium chloride，简称DPC）［8］作为一种可以阻断植株体内赤霉素的合成，从而控制植株徒长，促进植株根系活力和产量器官发育的植物生长延缓剂［9］。前人多以红枣、香梨、苹果为研究对象比较甲哌不同施用方式、喷施浓度对果树整形、产量的影响［10-12］，而关于甲哌对核桃的品质和控制徒长上的研究较少。因此，本试验以主干形核桃果实品质和土壤氮素含量为研究对象，分析比较能提高核桃产量和品质的最佳氮肥施入量和最适甲哌喷施浓度，为核桃的科学管理、提质增效提供重要理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于新疆生产建设兵团第一师三团核桃高新生产示范园内（40°23′N、80°03′E），地处塔克拉玛干沙漠边缘，光热资源丰富，昼夜温差大，年平均气温11℃，最高气温43.9℃，最低气温-27.1℃，无霜期平均207 d，≥0℃年积温4 620.8℃，全年太阳总辐射量142 kcal/cm2，年平均日照2 793.4 h，年平均降水量65 mm，年平均蒸发量2 337.5 mm，气候干燥适宜干果生产。

1.2 材料与方法

1.2.1 试验材料 供试材料为8年生主干形新温185核桃，南北行向，株距4 m×行距1.5 m。供试植物生长延缓剂为98%甲哌可溶性粉剂。供试肥料：氮肥（尿素，N≥46.4%）；磷肥（磷酸一铵，N-P2O5-K2O为12% -60% -0）；钾肥（水白金，N-P2O5-K2O为10%-16%-26%）。

1.2.2 试验方法 试验于2017年核桃生育期开展，选取生长相近的主干形新温185核桃，单株小区，试验小区采取灌水量与大田生产相同。氮肥设置4个梯度，分别用A1、A2、A3、A4表示（表1）；DPC设置4个浓度，分别为0、600、800、1 000 mg/L（分别用B1、B2、B3、B4表示），A1B1处理为对照（CK），均采用单株叶面喷布处理，喷施时间为当天10：30—13：00，天气晴朗无云，药品均为现配现用。甲哌共喷施4次，分别于新梢长至25～35 cm（4月18日）、二次枝长为5～10 cm（5月28日）、二次枝长为35～50 cm（6月22日）、三次枝长为5～10 cm（7月28日），按照不同的生长调节剂浓度进行均匀喷布。本试验采用裂区试验设计，设置16个处理，4次重复，共64个试验小区。

表1 核桃施肥试验设计方案

1.3 测定项目

1.3.1 生长量的调查 2017年5—9月生长调节剂喷施20 d后，选取长势相近的4棵植株，每棵植株选定树冠中部外围1年生的5个结果枝第2个节间挂牌进行调查，利用于卷尺测量新梢节间长，精确至0.1 m，使用游标卡尺测量新梢粗度，精确至0.01 mm。

1.3.2 土壤氮素含量的测定 土样于核桃果实膨大期、硬核期、油脂转化期、成熟期施肥喷药20 d后，选取4棵植株（长势相近）进行采集。采样点距样树1.00 m处取土（取80 cm深，每20 cm 1层）进行土样收集，并带回实验处理进行速效氮含量的测定［13］。

1.3.3 核桃品质的测定 坚果品质测定参阅相关文献，测定的外观指标包括横径、纵径、侧径、核壳厚度、单果质量、果仁质量、出仁率［14］。测定的内在指标分别为还原糖含量、纤维素含量、总糖含量、蛋白质含量、脂肪含量、单宁含量、总酚含量［15］。

1.4 数据与分析

试验数据采用Microsoft Excel 2010进行绘图和数据处理，DPS7.05统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同生育期核桃生长量的变化

2.1.1 不同生育期核桃节间增长长度的变化 从图1可以看出，随着核桃生育期的延长，核桃结果枝节间增长长度大致呈现缓慢上升的变化趋势，即果实膨大期最低，随后曲线逐渐上升至成熟期。在同等肥力条件下，不同DPC处理对节间增长长度呈“下降—上升”的变化趋势，不同DPC处理下节间增长长度峰值大都出现在成熟期。在成熟期A2B2处理下核桃节间增长长度出现最高值，达1.89 cm，较同期最低值A2B3处理0.43 cm长1.46 cm。对其他组合处理下的节间增长长度进行分析，在施氮量下调情况下，整个生育期核桃节间增长长度随着DPC浓度增加先降低后上升，说明适当控制氮肥的施入和适当DPC浓度喷施，可有效控制核桃节间生长，从而有效控制树体长势。

2.1.2 不同时期核桃节间增粗的变化 从图2可以看出，不同耦合处理下核桃整个生育期节间增粗呈“下降—上升”的变化趋势，即膨大期节间增粗最高，油脂转化期最低。膨大期A3B4处理下节间增粗最高，达3.42 mm，油脂转化期A2B3处理下节间增粗最低，为0.06 mm。硬核期在A3施氮量下DPC各浓度处理均与对照差异达显著水平，且A1B3处理下节间增粗较CK增71.96%。

2.2 不同耦合处理对核桃土壤含氮量的影响

2.2.1 核桃膨大期土壤含氮量的变化 膨大期果实体积和质量迅速增加，胚囊不断扩大，核壳逐渐形成。从图3可以看出，随着土层的深入，土壤中含氮量呈明显的下降变化趋势。在同一土层深度，土壤含氮量随施氮量的增加而增加。在DPC喷施浓度为B3时，0～20 cm土层深度A2、A3、A4施氮处理均低于同期CK处理，说明B3处理的DPC可有效促进根系生长并对无机氮的吸收利用。在20～40 cm土层，A4处理土壤含量达最高值，为44.30 mg/kg较 A1 处理13.06 mg/kg高31.24 mg/kg；且在A3施氮处理下，B2、B3和B4处理土壤含氮量较B1处理高43.84%、1.57%、25.60%。

2.2.2 核桃硬核期土壤含氮量的变化 硬核期核壳自顶端向基部逐渐硬化，种核内隔膜和褶壁的弹性及硬度逐渐增加。从图4可以看出，随着土层深度的增加，硬核期含氮量的变化趋势与膨大期相同，但该期不同土层处理下土壤含氮量明显低于膨大期各处理。在0～20 cm土层，A2处理下土壤含氮量大小依次是B1＜B2＜B3＜B4。在＞20～40 cm土层深度下，A2处理下B2、B3、B4处理分别较B1处理低5.74%、4.05%、11.36%，处理间差异极显著。

2.2.3 核桃油脂转化期土壤含氮量的变化 油脂转化期为核仁不断充实饱满、脂肪迅速增加、质量不断增加的关键时期。从图5可以看出，随着土层深度的增加其土壤含氮量呈缓慢下降的变化趋势。在＞20～40 cm土层深度，A1、A2、A3处理B2、B3、B4处理土壤含氮量均显著低于B1处理。土壤含氮量最高值出现在＞20～40 cm土层A4B3处理，为34.03 mg/kg；最低值＞60～80 cm土层A1B1处理，为13.27 mg/kg。

2.2.4 核桃成熟期土壤含氮量的变化 成熟期核桃青果皮由绿变黄，出现裂口，坚果易脱出。从图6可以看出，核桃成熟期各个土层含氮量变化与油脂转化期变化相似，即含氮量随土层的加深逐渐下降。最高值出现在＞20～40 cm土层A4B1处理，达24.70 mg/kg，较该土层最低值A4B3处理19.09 mg/kg高5.61 mg/kg（增29.39%），处理间差异极显著。在0～20 cm和20～40 cm土层深度，B3处理下各施氮量处理下土壤含氮量均低于B1（CK）处理，说明DPC在B3浓度处理下能明显促进核桃根系对土壤中氮素的吸收利用。

2.3 不同耦合处理对核桃品质的影响

2.3.1 不同处理对核桃外观品质的差异性分析 不同耦合处理核桃果实外观指标差异见表2，耦合处理下的核桃果实横径、纵径和侧径均高于对照，A1B4、A2B3、A4B4各耦合处理下的果实横径、纵径和侧径最大，达36.24、40.46、38.69 mm，较A1B1处理下的果实三径32.97、36.85、35.39 mm高9.92%、9.80%、9.32%。且果实纵径在A1、A2氮肥处理和果实横径A 2氮肥处理下，B2、B3和B4与B1处理达极显著差异，侧径在A1、A2处理下的B2、B3和B4均与B1处理达极显著差异。在A2氮肥处理下，B2、B3、B4处理下的核壳厚度较B1处理1.39 mm 高2.88%、8.63%、2.16%。在A2氮肥处理下，B2、B3和B4单果质量和果仁质量均与B1处理达极显著差异，且大小顺序依次均为B2＞B3＞B4＞B1。在A2B2耦合处理下单果质量出现最高值，为14.76 g，较最低值A3B3处理10.85 g高36.04%。在A2氮肥处理下，B2、B3和B4核桃果实出仁率均较B1处理63.45%高3.17%、1.51和0.84%。在A2B3耦合处理下核桃单株产量出现最高值，达1.93 kg/株，较最低值A3B2处理高1.39 kg/株，果实三径、单果质量、果仁质量和出仁率均在组内和组间均达极显著差异。

表2 不同处理对核桃外观品质的差异性分析

2.3.2 不同处理对核桃内在品质的差异性分析 氮肥与DPC耦合的处理方式对核桃种仁养分有一定的影响。从表3可以看出，在A2氮肥处理下，B2、B3和B4还原糖含量均较B1处理4.09%高65.28%、11.25%和12.71%，且B2处理与B1（CK）处理达显著差异，与B3达极显著差异。在A4氮肥处理下，B2、B3和B4核桃果实内的纤维素含量与B1（CK）达到极显著差异，且大小依次是B1＞B2＞B4＞B3。在A1、A2和A3氮肥处理下，核桃果实总糖B2、B3和B4均与B1处理达极显著差异，且在A4氮肥处理下B2、B3和B4处理均较B1处理高25.30%、26.50%、18.11%。在A1氮肥处理下，B2、B3和B4蛋白质和脂肪含量与B1处理达极显著差异，且在A2B4和A2B3处理下达较高值，为5.07%和0.75%，在A4B2、A3B2处理存在较低值，为0.31%和0.54%。在A1B4耦合处理下核桃果实内单宁含量最高，为1.59%，且与A1B1处理存在极显著差异。在A3氮肥处理下，核桃总酚含量大小依次是B4＞B1＞B3＞B2。

表3 不同处理对核桃内在品质的差异性分析

3 讨论与结论

枝条节间长度和粗度是常用来判断树形是否紧凑、是否有利于密植的关键指标［16］。植物生长延缓剂能使茎间细胞生长减缓、茎内维管束数目增多、机械组织厚度增加，新梢长度受到抑制而新梢粗度增加，导致节间缩短［17］。本试验发现，在核桃果实膨大期喷施不同浓度DPC，在各氮肥处理下均能有效地抑制枝条节间纵向生长，抑制效果也随DPC浓度的增加逐渐增强，同时对新梢横向生长也起到促进作用，这与周伟权等在库尔勒香梨［18］、时朝等在桂树上的研究结果［19］一致。

合理的施氮量有利于植株高产，而盲目施氮不但对植株的生长发育不利，还将导致资源的浪费和环境污染［20］。灌水量是引起土壤中氮素迁移的主要因素，本试验表明，核桃4个生育期在甲哌与氮肥耦合的各处理中，土层＞60～80 cm处碱解氮含量均高于10 mg/kg，这是由试验地滴灌时间较长导致氮素随水分下迁造成的。在核桃油脂转化期 ＞20～40 cm土层深度不同施氮处理下土壤含氮量随DPC喷施浓度的增加反而降低，说明核桃植株地上部分受到不同浓度DPC的喷施，导致植株地上部分叶片光合作用效率增强，进而促进植株根系对土壤中氮等无机盐离子吸收利用，从而减少土壤中的氮含量，这与谢志玉等在文冠果研究结果［21］一致。

不同耦合处理对核桃生长量、土壤含氮量都产生了不同程度的影响，进而影响植株体内营养物质的积累与果实品质。早实密植核桃园虽具有结果早、产量高、便于机械化管理等优点，但却存在着核桃树体养分消耗大，进而影响核桃果实产量和品质［15］。前人多以高肥高水可促进核桃产量品质的提升相关研究较多［22］，但关于DPC与氮肥耦合对核桃产量品质的影响研究较少。果实品质直接影响果实价值，DPC的喷施可显著增加植株叶片光合作用效率，促进有机物的形成，进而为果实的生长发育提供原料［23］。汪景彦等研究指出，在苹果膨大期喷施2次适宜浓度延缓剂可显著提高苹果单果质量［24］。本研究结果表明，在A2氮肥处理下核桃果实壳厚度、总糖含量、蛋白质含量等指标均随DPC喷施浓度的增加而增大，说明适宜浓度延缓剂的使用可有效提升核桃内在品质，这与孟健柱等在喷施适宜浓度延缓剂可显著提升柑橘品质研究结果［25］一致。核桃果实的单果质量直接影响产量，本研究结果显示，随着氮肥施入量的增加，核桃果实单果质量呈现先增加后降低的趋势，说明适宜的氮肥施入量可促进核桃植株养分向果实中转移，促进植株从营养生长向生殖生长转化［26］，这与赵佐平等在苹果上施入适当无机氮肥增加产量的研究结果［27］一致。因此，主干形核桃的提质增效一方面应增加氮肥的投入，为增强树势、营养生长打好基础，从而提高产量，另一方面应重视延缓剂的喷施，构建合理树形促进光合效率的提升，为核桃果实发育提供充足的原料，从而提高品质。

综合分析，DPC与氮肥耦合处理对核桃土壤和品质影响很大，DPC的喷施浓度为800 mg/L，氮肥施入水平在3 271.73 kg/hm2时可显著提高核桃对土壤氮素的吸收及利用并提升了核桃品质，为解决主干形核桃在密植中出现的树形构建困难、树体养分消耗大、品质下降等问题奠定了重要理论依据。