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核桃(Juglans regia L.)具有重要的经济价值和生态作用,在我国林业建设和生态环境建设中具有十分重要的意义,特别是对于提高四川省山区农业经济水平具有积极的作用[1]。由于核桃树体高大,根系发达,产量高,寿命长,需肥量尤其是需氮量比其他果树大1~2倍[2],科学施肥是发展核桃生产的关键环节,也是让核桃早实高产和提高产品质量的技术措施[3]。张博勇等的研究表明,增加施肥量和基肥施用量均有利于提高核桃花芽分化,从而提高核桃结果数量、着果率和产量[4]。梁智等的研究发现施用氮、磷、钾肥对核桃叶片中N、P、K的含量有显著影响,核桃叶片中N、P、K含量与施肥量之间呈现二次多项式模式,适量施用氮肥、磷肥和钾肥,可以提高核桃的产量和品质[5]。马闪闪等对山核桃开展微肥定位试验,结果显示,B、Zn微肥配施能有效提高山核桃叶片中B、Zn微含量,硼锌配施显著提高山核桃花粉活力和产量,这种效果在第2年更为明显[6]。闵安民等通过氮、磷、钾肥料的配合施用,磷肥对核桃产量的影响最大,钾肥次之,氮肥影响最小[7]。由此可见,氮、磷、钾肥对核桃经济林产量及品质形成具有重要的影响。
土壤肥力状况的变化,必然导致核桃施肥配比的差异,那么在矿质黄壤适用的配方[7-8]是否也适用于紫色土的环境特性?结合省级品种“硕星”核桃施肥管理需求,通过比较矿质黄壤与紫色土在同等施肥处理条件下核桃幼树株高以及挂果树果实产量的差异,以期在生产上为四川省紫色土广布的核桃种植区提出合理施肥建议。
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研究地为凉山州喜德县(102°42′E,28°32′N),该区域属亚热带季风气候,温和湿润、四季不分明;年均温度14℃,年均降水量1 006 mm,88.4%的降水量集中在5—10月份;年均无霜期255 d,年均日照时数2 052.7 h,太阳辐射能513.32 kJ·cm−3。在该区域选择立地条件较均一的核桃造林,造林年限10年,造林密度330株·hm−2。
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试验地为酸性紫色土和矿质黄壤,基本理化性质见表1。施肥对象为核桃实生苗造林的4年生幼树和10年生挂果树,核桃品种为本地选育的优良品种“硕星”。供试的专用复合微生物肥料采用固氮、溶磷、解钾活力相对较高的组合1(Rpx4+Gnx2+Jkx2)[9],有机质(以干基)≥20%;有益菌≥0.2亿个·g−1;NPK≥20%;幼树:N:P2O5:K2O=2.0:1:1.8、挂果树:N:P2O5:K2O=2.5:1:2;核桃专用无机复混肥配方2种,幼树N∶P2O5:K2O=3.06:1:2.61、挂果树N:P2O5:K2O=3:1:2.6并配入微量元素Zn 770 mg·L–1、B 550 mg·L–1;普通复混肥料(15-15-15)。
土壤类型 项目 pH值 有机质
/(g·kg−1)全 N
/(g·kg−1)全 P
/(g·kg−1)水解N
/(mg·kg−1)有效P
/(mg·kg−1)速效K
/(mg·kg−1)有效Fe
/(mg·kg−1)有效Zn
/(mg·kg−1)紫色土 0~20 cm 6.1 25.75 0.95 0.73 132.3 133.1 112.6 51.68 5.92 20~40 cm 6.4 11.9 0.52 0.51 71.59 25.72 82.92 26.3 1.06 矿质黄壤 0~20 cm 7.24 19.78 1.47 0.42 83.55 16.53 60.14 23.47 0.76 20~40 cm 7.62 13.47 0.73 0.28 64.92 8.97 30.36 19.67 0.28 Table 1. Comparison of basic physicochemical properties of two soils
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设置四个处理分别为不施肥(T1)、施用普通复混肥料(T2)、施用专用无机肥(T3)和施用复合混微生物肥(T4)。肥效试验田间设计排列采用随机区组法,每处理5株,4次重复。根据核桃的年生长特点,肥料分3次施用,第1次在3月下旬或4月上旬(核桃开花时节),施用量为总用量的30%,第2次在6月中旬(果实膨大期),施用量占年总用量的40%,第3次在9月上旬(果实成熟时或采果后),施用量为总用量的30%,对于坡地,在坡上方沿树冠投影挖半环形沟,平地上沿树冠投影挖环形沟,将试验处理要求所施肥料种类及用量均匀施于沟中,覆土。
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土壤:供试土壤样品采集采用随机多点、分层混合取样方法,即按“S”线路选取5~15个分点,每个分点按土壤深度0~20 cm、20~40 cm分层采集混匀,并采用四分法取适量样品装入干净的布袋,编号,送回实验室进行处理进行分析测试。
核桃:于核桃成熟期,采用单对角线取样法,从4个不同方位取样,每个方位选5株核桃树,收获每株果实[10-11]。
土壤理化性质按常规方法[12]测定:土壤pH采用酸度计直接测定,土壤速效氮含量采用扩散吸收法,速效磷含量采用钼兰比色法,速效钾含量采用火焰光度计测定,有机质含量采用重铬酸钾法,全氮含量采用凯氏消煮蒸馏法,全磷、有效铁和有效锌采用硝酸—高氯酸消煮锑抗比色法。
株高测定:在幼树生长期用长尺对其测定株高。产量观测:测定果实重量,计算产量。
核桃品质测定:完成果实形态测定后单果质量采用1/1000的天平测量,取5次重复称量的平均值;对果径进行测量,剥壳后取仁测其果壳、果仁质量,计算出仁率。脂肪含量采用索氏抽提法测定[13];蛋白质含量采用凯氏定氮法测定[14]。
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采用 Microsoft Excel 软件进行统计分析。
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从表1可知,供试土壤pH值变幅为6.1~6.4,呈酸性,矿质黄壤pH值变幅为7.24~7.62,呈中性至微碱性反应;供试土壤0~20 cm土层有机质含量是20~40 cm土层含量的1.16倍,根据全国第二次土壤普查土壤肥力状况分级标准,0~20 cm层土壤的有机质含量在中等水平,20~40 cm层土壤的有机质含量为低水平。两种土壤类型均表现为全N,全P,水解N,有效P,速效K,有效Fe与有效Zn的含量均表现为0~20 cm层土壤高于20~40 cm层土壤。
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如表2所示,两种土壤背景下,均明显增加了核桃幼树树高,其中核桃复合微生物肥料比不施肥的核桃幼树增加38.03%,比施用普通复混肥料增加27.27%,比无机专用肥增加10.11%;矿质黄壤立地条件下施用核桃复合微生物肥料比不施肥的核桃幼树高增高31.17%,比施用普通复混肥料增加26.25%,比无机专用肥增长6.32%,均进一步表明了核桃复合微生物专用肥料对核桃幼树的树高增长效果显著。
土壤类型 树龄/a T1/cm T2/cm T3/cm T4/cm 矿质黄壤 4 77 80 95 101 紫色土 4 71 77 89 98 Table 2. Comparison of tree height in fertilization experiment of young walnut trees
试验结果表明,如表3所示,3个处理下果实的产量均有增长。喜德县施用核桃复合微生物肥料比不施肥的核桃树果实产量高 44.56%,比施用普通复混肥料增产28.04%,比无机专用肥增长了13.93%;矿质黄壤立地条件下施用核桃复合微生物肥料比不施肥的核桃树果实产量高 42.21%,比施用普通复混肥料增产19.71%,比无机专用肥增长了12.56%,表明了两种土壤施用核桃复合微生物专用肥料均显著利于核桃挂果树的增产。
土壤类型 树龄/a T1/
(kg·株−1)T2/
(kg·株−1)T3/
(kg·株−1)T4/
(kg·株−1)矿质黄壤 10 6.49 7.71 8.2 9.23 紫色土 10 8.37 9.45 10.62 12.1 Table 3. Comparison of fruit yield in fertilization experiment of walnut hanging fruit trees
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通过比对2015年与2016年核桃品质数据,如图4所示,施用核桃复合微生物专用配方肥料显著提高了核桃果的横径、重量、出仁率、脂肪含量和蛋白含量,分别提高10.99%、14.89%、10.31%、8.09%、7.27%。
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以不施肥、施用普通复合肥(总养分含量45%)、和相同总养分含量的无机专用肥、核桃复合微生物专用肥料进行对比分析。表中计算:每公顷330株,肥料施用量2kg·株−1,普通复混肥料价格1.5元·kg−1,专用无机肥1.2元·kg−1,核桃专用肥料价格3元·kg−1,施肥劳务费1800元·hm−2。从表5可以看出,施用核桃复合微生物专用配方肥料产值比不施肥、施用普通复混肥料和施用无机肥处理经济效益显著。
序号 技术指标名称 单位 2015年 2016年 1 横径 mm 27.3 30.3 2 壳厚 mm 1.4 1.2 3 平均果重 g 9.4 10.8 4 取仁难易度 ∕ 易取半仁 易取整仁 5 出仁率 % 55.3 61.0 6 脂肪含量 % 61.8 66.8 7 蛋白质含量 % 16.5 17.7 Table 4. Comparison of walnut quality and benefit
处理 株产 产量 产值 施肥成本
/(元·hm−2)经济收益
/(元·hm−2)效益增长
/(元·hm−2)/kg /(t·hm−2) /(元·hm−2) T1 8.37 2511 50220 / 50220 / T2 9.45 2835 56700 2700 54000 3780 T3 10.62 3186 63720 2250 61470 11250 T4 12.1 3630 72600 3600 69000 18780 Table 5. Comparison of fertilization benefit of walnut
Effect of Special Compound Microbial Fertilizer on Growth and Quality of Walnut
doi: 10.12172/202105100001
- Received Date: 2021-05-10
- Available Online: 2021-10-18
- Publish Date: 2021-12-10
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Key words:
- Walnut /
- Compound microbial fertilizer /
- Purple soil /
- Quality
Abstract: On the basis of the research on the site condition of mineral yellow soil in the early stage, the purple soil walnut planting area in Xide County of Liangshan Prefecture was selected to carry out the fertilizer contrast experimen, in order to put forward reasonable fertilization suggestions for walnut planting in the purple soil widely distributed area. The 4-year-old "shuoxing" saplings and 10-year-old hanging fruit trees were selected as the experimental materials, and four treatments (T1: no fertilization, T2: application of common compound fertilizer, T3: application of special inorganic fertilizer, T4: application of compound microbial fertilizer) were set up to explore the effects of special compound microbial fertilizer on the plant height, fruit yield, quality and economic benefits of young trees. The results showed that the application of special compound microbial fertilizer could increase the height and fruit yield of young walnut trees. The growth of young walnut tree height and fruit yield in purple soil was higher than that in mineral yellow soil. The application of compound fertilizer was 38.03% higher than that of no fertilizer, 27.27% higher than that of common compound fertilizer and 10.11% higher than that of inorganic special fertilizer. The yield of walnut fruit increased by 44.56% and 28.04% compared with no fertilizer and common compound fertilizer, and the transverse diameter, weight, kernel yield, fat content and protein content of walnut fruit increased by 10.99%, 14.89%, 10.31%, 8.09% and 7.27%, respectively.