吳 霜 姚小華 張嘉恬 楊水平 王開良 李紅俊 黃 梅 任華東 常 君*

(1.中國林業(yè)科學研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，杭州 311400;2.西南大學 資源環(huán)境學院，重慶 400716;3.淳安縣林業(yè)局，杭州 311799)

薄殼山核桃(Caryaillinoinensis)為胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(CaryaNutt.)落葉大喬木[1]，又名美國山核桃，商品名為碧根果。薄殼山核桃果仁口感香甜無澀，富含17種氨基酸，包括人體必需8種氨基酸中的7種，同時富含維生素B1和B2等多種營養(yǎng)物質[2-4]，是優(yōu)良的營養(yǎng)保健食品。薄殼山核桃果仁含油率高達65%以上，不飽和脂肪酸占油脂的90%以上，其中油酸高達68.5%～77.1%[5-6]，油品質量高，是高檔食用油料資源樹種。薄殼山核桃樹干通直、樹型優(yōu)美且木材堅韌[7]，是果材兼用和園林綠化的優(yōu)選樹種。薄殼山核桃適應性強，能在中國海拔1 700 m以下的亞熱帶地區(qū)廣泛適生[8]。土壤施肥作為果樹施肥的傳統(tǒng)方法，在長期的薄殼山核桃栽培歷史中發(fā)揮了巨大作用，然而在當今的商品經濟中，要達到高質量、低成本以及無污染的目標，傳統(tǒng)的施肥方法顯然已滿足不了生產需求。樹干輸液施肥作為一種新的施肥方法，具有針對性強、養(yǎng)分利用率高、用工省且成本低的特點，不受環(huán)境和樹木高度等條件限制，能保護天敵，不污染環(huán)境，從根本上改變了傳統(tǒng)的根外施肥方法，解決了某些礦質元素易被土壤固定、葉面噴施易被氧化和不利于樹體吸收利用的問題[9-12]。隨著我國薄殼山核桃產業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，樹干輸液技術作為藥肥一體化的代表性技術，其在減輕勞動強度和降低種植成本方面的優(yōu)勢符合現(xiàn)代農業(yè)生產減工降本增效的趨勢。在如今國家大力倡導控制化肥和農藥使用量零增長的背景下，具有雙向增效優(yōu)勢的藥肥一體化技術在薄殼山核桃生產上的應用前景十分廣闊。

我國科研人員在薄殼山核桃引種和選育方面做了大量工作，但對其果實評價多數(shù)仍停留在定量分析和方差分析等基礎數(shù)據(jù)分析的層面[13-15]，分析結果具有較大的局限性。由于影響薄殼山核桃果實品質的因素多樣且復雜，如何兼顧各類品質指標，是能否客觀全面對果實品質進行優(yōu)良排序的關鍵。主成分分析(PCA)法是一種無監(jiān)督降維方法，能在原數(shù)據(jù)信息損失最小的前提下對高維數(shù)據(jù)進行降維處理，如今被廣泛應用于不同種質薄殼山核桃的品質分類中。黃錫云等[16]根據(jù)縱橫徑和單果重等8項帶殼果性狀和果仁中5種脂肪酸相對含量，通過主成分分析法對4個薄殼山核桃品種的帶殼果品質進行評價，結果表明Desirable和Cherokee可用作育種材料；梁珊珊等[17]根據(jù)出仁率和橫膈膜厚等7項堅果性狀與果仁中2種主要營養(yǎng)成分、5種脂肪酸相對含量，借助主成分-聚類分析法對比，評價了16個薄殼山核桃品種與1個湖南山核桃品種的果實質量，發(fā)現(xiàn)16個薄殼山核桃品種和1個湖南山核桃品種可劃分為4類，各類別品質和遺傳距離有較大差距。

為了更為客觀地對不同施肥條件下薄殼山核桃各品種果實品質的差異進行綜合評價，本試驗遴選了6個薄殼山核桃品種，每個品種各6株，采用不同的施肥方式與肥料用量，應用PCA分析法對在6種施肥處理下的15個果實性狀展開綜合評價，采用單因素方差分析法比較不同施肥處理下薄殼山核桃枝條(分為韌皮部和木質部)、葉片和青果中各礦質元素含量差異，并通過相關分析法探尋薄殼山核桃樹體不同器官間元素的相互關系，旨在為薄殼山核桃精準施肥提供參考依據(jù)，并揭示不同礦質元素在不同器官間的潛在轉運規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗材料取自浙江省金華市東方紅林場14年生薄殼山核桃品種試驗林。東方紅林場位于浙江省中部的金華市婺城區(qū)瑯琊鎮(zhèn)，地處金衢盆地腹部和金華市的西南部，地理坐標：28°32′～9°18′ E， 119°02′～120°47′ N。試驗地屬亞熱帶季風氣候，四季分明，氣溫適中，雨量充沛，年平均溫度17.9 ℃，年降水量1 400 mm，無霜期263 d，全年平均日照2 062 h，>10 ℃的有效積溫5 500 ℃左右。試驗林地土壤主要類型為酸性紅壤，地處丘陵緩坡地，立地條件普通，土地肥力一般。

1.2 試驗處理

試驗處理見表1。

表1 試驗處理方法Table 1 Test treatment method

1.3 試材及取樣

參試品種分別為NO.11、NO.17、NO.32、NO.72、‘Western’和‘Mahan’，試驗采用隨機區(qū)組設計，每小區(qū)選取6株同一品種薄殼山核桃分別進行試驗處理，6次重復。依據(jù)LT/L 1941-2021《薄殼山核桃》[18]，在果實青皮開裂30%時取果實樣和非結果枝樣，每個樣株圍繞樹冠中部外圍不同方位均勻的取30顆果實。部分不足樣株取全部果實，來自同一樣株的果實混勻后分為3個重復。

1.4 測定方法

1.4.1金屬元素的測定

稱取約0.2 g樣品于聚四氟乙烯消化管中，加入3 mL硝酸和2 mL雙氧水，放置于趕酸爐，150 ℃預熱消解20 min后密封好消化管，放入微波消解器。微波消解程序：先10 min上升至130 ℃，保持5 min；再10 min上升至200 ℃保持20 min。消解完畢冷卻后，用純凈水少量多次洗滌定容至25 mL，同時做樣品空白。樣品消解液中的金屬元素采用電感耦合等離子質譜儀(PerkinElmer NexIon 300D，美國)和電感耦合等離子光譜儀(Thermofisher iCap7400，美國)測定，采用多元素混合標準溶液對其中的元素進行準確定量。

1.4.2粗蛋白含量的測定

稱取約0.2 g樣品于定氮管中，加入10 mL硫酸和5 g硫酸銅+硫酸鉀催化劑，先150～200 ℃加熱30～60 min，再升至400 ℃加熱至液體清亮。將配置好的消解液取下，冷卻后采用凱氏定氮儀(FOSS 8400，丹麥)進行測定，采用準確標定后的鹽酸標準溶液作為滴定液對其中的蛋白質進行準確定量。

1.4.3可溶性糖含量的測定

稱取約2 g樣品于50 mL比色管，于沸水中煮沸10 min；冷卻后，加入亞鐵氰化鉀(ω=15%)和硫酸鋅(ω=30%)各1 mL，搖勻后定容，過濾濾液備用。分取適量濾液至25 mL比色管，加入1 mL的1 mol/L鹽酸于沸水浴中煮沸10 min，冷卻后，加入1～2滴酚酞指示劑，用約0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液中和至中性，定容。取適量溶液，采用銅還原碘量法滴定測定。滴定過程：以葡萄糖為標樣，配制濃度梯度為0～500 mg/L的標液，各取標液5 mL至100 mL錐形瓶，加入5 mL銅試劑，蓋上小漏斗，置于沸水浴中加熱15 min。取出后立即置于冷水中冷卻至25～30 ℃，加入2 mL硫酸+草酸混合液，以淀粉為指示劑，用0.1 mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色消失，即為終點。樣品溶液滴定過程與標樣一致，采用外標法定量可溶性總糖含量。

1.4.4出仁率的測定

采用精確度為0.01 g的電子天平稱量青果單果質量、單核果重和種仁質量，并計算出仁率。

出仁率=種仁質量/單核果質量×100%

1.4.5核果長度與橫徑及果殼厚的測定

采用精確度為0.01 mm的游標卡尺從核果縱、橫軸方向測量長度和橫徑。取出種仁之后避開隔膜處測量果殼厚度，在果殼上隨機選取3個位點測量3次取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019進行數(shù)據(jù)整理和方差分析。借助SPSS 19.0軟件的獨立樣本t檢驗比較不同施肥處理下薄殼山核桃各部位礦質元素含量的差異，使用“分析/描述性統(tǒng)計/描述”過程對數(shù)據(jù)進行無量綱化，使用“分析/分類/系統(tǒng)聚類”過程對無量綱化后的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)聚類，使用“降維/因子”過程進行因子分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理下薄殼山核桃的礦質營養(yǎng)

2.1.1不同部位的礦質元素含量分布

10種礦質元素在薄殼山核桃各部位的分布見圖1。不同施肥條件下同一元素在薄殼山核桃樹體不同器官間的分布有較大差異。根據(jù)在樹體中的平均含量，將10種礦質元素分為N、Ca和K共3種大量元素(相對質量分數(shù)≥0.50%)，P、Mg和Mn共3種中量元素(0.50%≥相對質量分數(shù)≥0.05%)，Zn、Fe、B和Cu共4種微量元素(相對質量分數(shù)<0.05%)。在葉片中，N和P元素含量顯著高于其他部位(P<0.05)，其中在T5處理(當?shù)貍鹘y(tǒng)土施)下葉片中N元素質量分數(shù)(19.18 g/kg)最高，在T6處理(當?shù)貍鹘y(tǒng)土施+1/2大量元素營養(yǎng)液)下P元素質量分數(shù)(1.47 g/kg)最高，并且在T6處理下葉片中B元素質量分數(shù)(50.70 mg/kg)顯著高于其他處理；在青果中，K元素含量顯著高于其他部位，但各處理間差異并不顯著(P>0.05)；在韌皮部中，Ca和Mg元素含量顯著高于其他部位，在T6處理下韌皮部中Ca元素質量分數(shù)(29.39 g/kg)與Mg元素質量分數(shù)(2.60 g/kg)顯著高于其他處理；在木質部中，K元素含量顯著高于其他部位，并且在T6處理下木質部中的Mg元素質量分數(shù)(1.07 g/kg)顯著高于其他處理。

圖1 不同施肥處理下薄殼山核桃樹體不同器官間的礦質元素含量Fig.1 Contents of mineral elements in different organs of pecan under different fertilization treatments

2.1.2不同器官礦質元素間的相關性

對薄殼山核桃不同器官內部10種礦質元素含量進行相關性分析(圖2)，結果表明：在不同器官間各礦質元素表現(xiàn)出的相關性差異較大。在葉片中，Zn同B和Mg、B同P和K呈極顯著正相關(γ≥0.70)，P同Mn呈極顯著負相關(γ≤-0.70)(圖2(a))；在青果中，K同Zn和N、Fe同Mn、Zn同Mn和Mg、N同P呈極顯著正相關(圖2(b))；在韌皮部中K同B、Mg和Fe、Ca同K、Cu、B、P、Mg和Fe、Fe同P和Mg、Mg同B和P、B同P和Zn呈極顯著正相關(圖2(c))；在木質部中呈極顯著正相關的組合有N同K和Cu，Ca同K、Cu和Mg，F(xiàn)e同K、Cu、Mg和P，P同K、Cu和Mg，Mg同K和Cu，Cu同K(圖2(d))。青果與韌皮部內的礦質元素間大部分呈正相關關系，尤其是在韌皮部中不同元素間多為顯著正相關。

圖2 薄殼山核桃樹體不同器官間不同礦質元素含量的相關性Fig.2 Correlation of different mineral element contents in different organs of pecan

針對不同部位的10種礦質元素含量進行相關性分析(圖3)。結果表明，葉片Mg含量與果實Ca含量，葉片Mn含量與韌皮部B含量，葉片P含量與木質部Mn、果實Fe和Mn含量，葉片F(xiàn)e含量與木質部K、P、Zn、Fe、Ca和Cu含量，韌皮部K、Ca、Mg和Cu含量，果實Mg、Zn和Cu含量，果實Fe含量與葉片P、Mg和Zn含量，木質部Mn含量與韌皮部B和P含量呈極顯著負相關(γ≤-0.70)。說明不同部位的礦質元素之間存在拮抗關系。

L：葉片，N：青果，P：韌皮部，X：木質部。L: Leaf, N: Nut, P: Phloem, X: Xylem.

木質部Mg含量分別與韌皮部的K、Ca、P、Mg、Fe、B和Cu含量，葉片的K和B含量，果實的Cu和B含量，木質部Cu含量與韌皮部Cu、葉片N和果實Ca和B含量，木質部K含量與韌皮部的Cu、葉片的N和果實的Mg、Ca和含量，木質部N含量與韌皮部Cu含量，葉片N含量和果實的Ca含量，木質部Fe含量與韌皮部的P、Mg、Zn、B和Cu量，葉片N、B含量分別與果實的B和Cu含量，木質部P含量與韌皮部的P、Mg、Zn、B和Cu含量，葉片的N和B和果實Cu，木質部Ca含量分別與韌皮部P和Ca，葉片的N和Ca含量和果實的N、K和Zn含量，木質部Zn含量與葉片的Zn含量和果實的Cu含量，木質部Mn含量與葉片的Mn含量呈極顯著正相關(γ≥0.70)。

韌皮部Ca含量分別與木質部的K、Ca、P、Zn、Fe和Cu含量，葉片N、K和B含量和果實Cu和B含量，韌皮部Fe含量分別與木質部的Ca、Zn和Cu含量和葉片的K、Ca和B含量，韌皮部K含量分別與木質部的K、P、Fe和Cu含量，葉片的K含量和果實的Ca和B含量，韌皮部的Cu含量與木質部的Ca含量，葉片的N含量和果實的P含量，韌皮部Mg含量分別與木質部的Zn含量，葉片的B和果實Cu含量，韌皮部P含量分別與木質部的Zn含量，葉片P和B含量和果實的Cu含量，韌皮部B含量分別與木質部的Zn含量，葉片的P含量和果實的Cu含量呈極顯著正相關。

葉片K含量分別與韌皮部的P、Mg和B含量和木質部的Zn含量，葉片Ca含量分別與木質部的Zn含量和果實的N和Cu量，葉片B含量分別與韌皮部的B含量，木質部的Zn含量和果實的Cu含量，葉片Cu含量與韌皮部的Zn含量呈極顯著正相關。

果實B含量分別與木質部的P含量，韌皮部的P、Mg、B和Cu含量和葉片的N和B含量，果實K含量與葉片的Ca含量，果實Cu含量與葉片Zn含量，果實Zn含量分別與木質部的Mn含量和葉片的Mn含量，果實Mg含量與韌皮部的N呈極顯著正相關?？梢?，在薄殼山核桃樹體中，葉片、青果、韌皮部和木質部的大量元素(N、Ca和K)含量與其他部位的礦質元素含量多呈顯著正相關關系，尤其是葉片的大量元素與各部位的礦質元素間多為極顯著正相關。說明不同部位的礦質元素之間存在協(xié)同關系，且葉片中的大量元素對調節(jié)各部位礦質元素平衡有重要作用。

2.2 不同施肥處理下薄殼山核桃果實性狀與品質

2.2.1果實營養(yǎng)物質及形態(tài)

經6種施肥處理后，共采集到33個樣株的果實，其堅果種仁營養(yǎng)物質含量與堅果形態(tài)見表2。種仁中含有K、P、Ca與Mg共4種大中量元素(質量分數(shù)≥0.1%)，Mn、Zn、Fe、Cu與B共5種微量元素(質量分數(shù)<0.1%)。種仁中鉀質量分數(shù)介于3.11～6.22 g/kg，磷質量分數(shù)介于2.17～3.58 g/kg，鈣元素質量分數(shù)介于1.02～2.94 g/kg，鎂質量分數(shù)介于1.03～1.63 g/kg，錳質量分數(shù)介于45.90～112.00 mg/kg，鋅質量分數(shù)介于37.20～65.50 mg/kg，鐵質量分數(shù)介于18.4～28.6 mg/kg，銅質量分數(shù)介于8.26～17.8 mg/kg，硼質量分數(shù)介于6.23～10.50 mg/kg。不同樣品種仁中礦質元素含量的變異程度不同(表3)，鈣元素變異程度最大，變異系數(shù)為28.12%，其次為錳元素，變異系數(shù)為23.55%，磷元素的變異程度最小，變異系數(shù)為10.83%，說明參試樣品種仁中9種礦質元素含量存在明顯差異。種仁中粗蛋白質量分數(shù)介于3.64～14.00%，變異系數(shù)為22.87%，可溶性糖質量分數(shù)介于1.19～7.95%，變異系數(shù)為37.28%。堅果形態(tài)指標中，出仁率介于41.05～65.43%，長度介于29.75～55.14 mm，橫徑介于16.16～25.86 mm，果殼厚介于0.59～1.11 mm，其中變異幅度最大的是果殼厚，變異系數(shù)為19.00%，變異幅度最小的是出仁率，變異系數(shù)為13.62%。

2.2.2果實性狀間的相關性分析

對P1 (出仁率)、P2 (核果長度)、P3 (核果橫徑)、P4 (果殼厚)、P5 (粗蛋白)、P6 (可溶性糖)、P7 (K)、P8 (P)、P9 (Ca)、P10 (Mg)、P11 (Mn)、P12 (Zn)、P13 (Fe)、P14 (Cu)與P15 (B)共計15個薄殼山核桃果實性狀進行相關性分析(圖4)。結果表明，在參試薄殼山核桃果實中，種仁性狀P12與P14、P5呈極顯著正相關(γ=0.73)，P2與P3呈極顯著正相關(γ=0.86)，P1與P2、P3呈極顯著負相關(γ分別為-0.76和-0.82)。

P1：出仁率，P2：核果長度，P3：核果橫徑，P4：果殼厚，P5：粗蛋白，P6：可溶性糖，P7：K，P8：P，P9：Ca，P10：Mg，P11：Mn，P12：Zn，P13：Fe，P14：Cu，P15：B。P1: Kernel percent, P2: Drupe length, P3: Drupe diameter, P4: Shell thickness, P5: Crude protein, P6: Soluble sugar, P7: K, P8: P, P9: Ca, P10: Mg, P11: Mn, P12: Zn, P13: Fe, P14: Cu, P15: B.

2.2.3堅果經濟性狀主成分模型構建及評價

將15個評價指標與33個樣品構成33×8的矩陣進行主成分分析(表4)。由表4可知，前3個主成分PC1、PC2與PC3的方差貢獻率分別為53.62%、17.88%與15.87%，累計方差貢獻率達87.37%，能夠解釋15個指標中的大部分原始數(shù)據(jù)。

表4 果實各性狀的特征向量和方差貢獻率Table 4 The matrix of each principle component in the evaluation factors

根據(jù)各因子方差貢獻率，建立模型PC=0.536 2×PC1+0.178 8×PC2+0.158 7×PC3，分別計算出33個樣品綜合評價得分(PC)(表5)，PC數(shù)值的大小表示果實綜合品質的高低。由表5可知，T6處理(當?shù)貍鹘y(tǒng)土施+1/2大量元素樹干輸液)得分最高，品質相對最優(yōu)；T5處理(當?shù)貍鹘y(tǒng)土施)得分較高，品質較好；T3處理(完全大量元素樹干輸液)和T2處理(1/2大量元素樹干輸液)品質普通；T4處理(完全大量元素樹干輸液+輸入農藥)品質得分較低，品質較差；T1處理(不施肥處理)品質得分最低，品質最差。

表5 不同施肥處理下薄殼山核桃果實的綜合評價Table 5 Principal component value of mineral nutrients in pecan

3 討 論

3.1 不同施肥下薄殼山核桃樹體營養(yǎng)貯藏與動態(tài)變化

物質循環(huán)作為種植園生態(tài)系統(tǒng)的兩大基本功能之一，是樹木生存和發(fā)展的物質基礎，物質的循環(huán)特性與狀態(tài)直接影響樹體的生長發(fā)育和繁殖[22]。礦質元素是果樹生長發(fā)育、產量和品質形成的物質基礎，對產量的形成與品質的改善有重大影響，而貯藏營養(yǎng)是指貯存于果樹大枝、根內以及韌皮部和髓部(植物莖的維管柱中央由基本組織組成的部分)薄壁細胞中的營養(yǎng)物質，提高樹體的貯藏營養(yǎng)水平有利于果樹優(yōu)質豐產[23]。李鑫等[24]發(fā)現(xiàn)，枝條、果實與葉片相比，雖然養(yǎng)分含量較低，但養(yǎng)分積累量更多。本研究對薄殼山核桃在收獲期的木質部和韌皮部中礦質元素含量空間分布特征進行研究，結果表明土壤施肥(T5和T6處理)與樹干輸液(T2、T3和T4處理)對比不施肥處理(T1)均顯著提高了韌皮部中的Ca和Mg含量，其中T6處理效果更好，說明樹干輸液能在土壤施肥的基礎上提高果樹的貯藏營養(yǎng)水平。Ca作為細胞壁的組成成分起到穩(wěn)定細胞結構和影響細胞伸長的作用，同時通過鈣調素(CaM)對多種酶有活性作用，而Mg作為葉綠素的中心以及核糖體的組成成分能直接影響果樹的光合作用和氮素代謝，還能作為多種酶的活化劑參與調節(jié)CO2的同化、植物脂肪的合成、谷氨酸和谷氨酰胺的合成等酶促反應[25-26]，因此Ca和Mg在果樹的新陳代謝中均起著重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)，薄殼山核桃收獲期韌皮部的Ca與葉片的N、K和B，韌皮部的Mg與葉片的B均呈極顯著正相關，推測樹干輸液通過提高韌皮部中的Ca與Mg含量能有效影響葉片中相應元素的含量，從而促進葉片的新陳代謝與營養(yǎng)合成。

果樹貯藏營養(yǎng)有利于為翌年樹體新生器官的生長發(fā)育提供養(yǎng)分，避免因收獲期果實收獲與落葉移走大量養(yǎng)分而阻礙來年樹木的生長。薄殼山核桃木質部對于大部分礦質元素沒有較強積累，但K元素含量卻顯著高于其他組織。這可能是由于果樹不同部位在對礦質元素進行選擇性吸收的同時，木質部作為果樹的營養(yǎng)運輸通道，礦質元素的積累過程在木質部相對較少，反之運輸過程則相對較多，所以較易移動的K元素在木質部內的含量相對其他部位更高。

Ca、Fe和Cu較難移動，N和P次之，Mg和K較易移動。在果實中易移動的元素含量較高，不易移動的元素含量較低，這是由于在果實膨大期，果實蒸騰強度遠小于葉片，有時會出現(xiàn)果實中的Ca向葉片倒流，引起果實缺Ca[27]。Mg與K等可移動元素在樹體內隨著生長中心的變化而運轉和分配，可在樹體中進行重復利用，養(yǎng)分有效性得以保持，有利于縮短養(yǎng)分的循環(huán)周期和下一個生長季的健康生長[28-29]。貯藏營養(yǎng)不足則會導致翌年樹勢減弱造成減產，出現(xiàn)“大小年”現(xiàn)象，而通過樹干輸液精準施肥在有效彌補果實收獲帶來的營養(yǎng)損耗的同時，還能避免傳統(tǒng)方式加大化肥施用量造成的浪費和環(huán)境污染。同時貯藏營養(yǎng)與果樹抗逆性關系密切，有研究表明，樹體秋季積累充足的貯藏營養(yǎng)，則凍害發(fā)生較輕[30]。在傳統(tǒng)施肥上增加樹干輸液處理能有效促進果樹生長并提高樹體抗病性，從而保持生長后期葉片完整，有利于光合作用，進而提高貯藏營養(yǎng)水平。

通常來說，葉片養(yǎng)分營養(yǎng)含量能有效地反映樹體養(yǎng)分供應水平，但葉片養(yǎng)分含量受季節(jié)和樹體營養(yǎng)平衡等多種因素制約[31]。闊葉樹種在葉片完全展開之后，葉片形狀和大小的變異非常小，葉面積大致固定，所以此時葉片中N和P元素含量下降主要由養(yǎng)分轉移引起[32]。作為一種普遍存在的現(xiàn)象，果樹落葉期的養(yǎng)分轉移被認為是物種適應貧養(yǎng)環(huán)境的一種重要生態(tài)策略，所以在落葉前葉內化合物發(fā)生強烈水解，產生能在細胞中自由移動的元素，如K會被轉移出細胞。本研究發(fā)現(xiàn)，K在薄殼山核桃落葉期及果實發(fā)育后期被大量從葉片轉入果實，因此，青果中的K含量顯著高于其他部位(P<0.05)，同時葉片作為N和P周轉利用的活躍部位，所以葉片的N和P含量顯著高于其他部位。在植物中，B元素有調控植物內部碳水化合物運輸與代謝的作用，通過改善樹體各器官的有機物供應，促進果實膨大和早熟[26]。本研究結果表明T6處理相比其他施肥方式，葉片中B元素含量提高顯著，表明傳統(tǒng)土施與樹干輸液相結合能有效提升葉片中B的含量，促進有機物由源器官向庫器官的轉運，從而提高果實品質。

通過薄殼山核桃各部位礦質元素間的相關性分析發(fā)現(xiàn)，各元素間存在拮抗與促進的動態(tài)平衡作用過程，因此，在生產中需結合土壤性質和元素間的平衡關系進行合理施肥。

3.2 不同施肥下薄殼山核桃果實的綜合品質評價

對參試薄殼山核桃堅果及種仁內含物的檢測結果表明，薄殼山核桃中含有K、P、Ca、Mg、Mn、Zn、Fe、Cu和B(按參試樣品中各礦質元素含量平均值高低排序)9種礦質元素，含量與前人研究基本相符[19-20]。本研究中參試薄殼山核桃堅果粗蛋白平均含量為9.52%。研究表明[21]，薄殼山核桃蛋白質包含7種人體必需氨基酸在內的17種氨基酸，表明薄殼山核桃是營養(yǎng)價值較高的植物蛋白來源，利用山地丘陵資源種植薄殼山核桃，有望提高我國植物蛋白自給率，緩解區(qū)域植物蛋白消費緊缺的問題。

客觀評價不同處理果實的品質差異，有助于判斷不同施肥處理對不同品種薄殼山核桃果實品質的影響。本研究選擇了4種大、中量礦質元素、5種微量礦質元素、2種種仁主要成分與4種堅果形態(tài)指標共15個性狀作為評價指標。結果表明T6處理下的薄殼山核桃果實綜合品質最佳，T5處理的果實品質較好，后面依次為T3、T2和T4，T1處理下的果實品質最差。由此可推斷，配施大量元素營養(yǎng)液可促進薄殼山核桃果實品質的提升，但本研究確定的營養(yǎng)液用量單獨施用時不足以滿足薄殼山核桃的完全營養(yǎng)需求，在后續(xù)實驗中可適當加大用量，或將傳統(tǒng)土施與樹干輸液相結合能進一步提高果實品質。

當?shù)貍鹘y(tǒng)土施的有機肥多為農家肥，農家肥含有氮、磷和鉀等基礎大量元素，鈣、鎂和硫等各種中微量元素，促進果樹生長的維生素和各種酶等生物活性物質，不僅能提供果樹生長所需的營養(yǎng)物質，而且肥效持久、穩(wěn)定；同時能夠促使土壤中形成團粒結構，調整土壤中空氣與水的比例，提高土壤的保水保溫能力，保證土壤足夠松軟，有利于果樹根系生長和養(yǎng)分吸收。但果樹生長需要平衡的養(yǎng)分供給，有機肥中的養(yǎng)分雖然十分豐富，氮、磷和鉀的比例和含量卻不能完全滿足果樹生長需求。尤其是在有機肥必需的堆漚腐熟過程中，氮的含量會進一步下降，單施有機肥要滿足氮的需求量，磷和鉀就易過量，造成浪費；如果磷和鉀正好滿足了果樹的需要，氮肥就易不足。因此，單獨施用有機肥難以同時滿足果樹對氮磷鉀的需求，應與無機肥配合施用。由于有機肥普遍具有緩效性，在施入后不能立即大量釋放肥效滿足果樹對養(yǎng)分的需求，通過樹干輸液輸入無機肥能精準高效地補給果樹生長所需要的養(yǎng)分，將土壤施入有機肥與樹干輸入無機肥相結合能科學有效地調控果樹的養(yǎng)分供給。

本研究證實了施肥量與果實品質之間不是簡單的線性關系，果實品質與施肥方法、施肥量的關系錯綜復雜，既與品種的生長特性有關，也與管理水平和立地條件等有關。本試驗結果可為構建薄殼山核桃的科學產業(yè)鏈提供科學支撐，并進行差異化生產指導。

4 結論與展望

本研究基于養(yǎng)分歸還學說，借助前期對薄殼山核桃樹體不同器官間礦質元素積累規(guī)律的研究，配制出適合薄殼山核桃樹干輸液的配方肥。結合方差分析、聚類分析與因子分析等多元統(tǒng)計分析法對6種施肥處理下6個薄殼山核桃品種的果實品質性狀進行綜合評價，得出傳統(tǒng)土施與樹干輸液結合對果實綜合品質提升最大，果樹韌皮部Ca和Mg含量顯著增加，同時促進了葉片中N、K和B元素積累，推動了有機物由源器官向庫器官的轉運，提高果樹的貯藏營養(yǎng)水平，進而提高果實品質。表明樹干輸液能在傳統(tǒng)土壤施肥的基礎上有效促進果樹葉片的新陳代謝與營養(yǎng)合成，有利于樹體的養(yǎng)分貯藏與礦質元素的再利用。本研究僅對一年施肥處理后的薄殼山核桃果實進行評價，后續(xù)可在此基礎上進行多年施肥試驗，以針對不同薄殼山核桃品種篩選出最優(yōu)施肥方式與肥料用量。