不同種植模式下核桃樹體生長發育及果實品質分析

廖晨宇 歐 源 余曉娥 王寶慶 孫雅麗 虎海防 1，*

（1新疆農業大學林學與園藝學院，新疆烏魯木齊 830000；2新疆佳木果樹學國家長期科研基地，新疆阿克蘇 834000；3新疆林業科學院，新疆烏魯木齊 830000）

農林復合系統是根據植物不同的生物學特性，將不同生態位的植物混合間作，立體利用地上和地下空間，達到相互促進、提高單位面積土地產量、豐富產品種類、提高產品附加值、增加經濟收入等目的的經營類型[1]。合理的間作可以提高光、溫、水、氣、肥等各項因子的利用效率，較單作獲得更多的收獲量，并能抑制雜草滋生和病蟲害蔓延，減少農藥使用量，起到生態防治的作用[2]。我國農牧林復合經營模式具有悠久的歷史，合理的間作種植方式對于緩解林、農間土地競爭具有重要的作用[3-4]。光合有效輻射是作物進行光合作用的重要能量來源，是影響作物生長的重要生態因子[5]。間作系統中不同組分構成了立體的冠層結構，使不同層次的植物冠層都能夠截獲利用到入射的光合有效輻射，提高了光能利用效率[6-8]。

本文以核桃單作園與核桃—玉米間作園為研究對象，測定2種模式下核桃樹體長勢（樹高、冠幅、一次枝生長量）、核桃果實品質，分析間作對核桃樹體長勢、果實品質的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗地選擇新疆阿克蘇溫宿縣佳木鎮新疆佳木果樹學國家長期科研基地。該地處于天山中部托木爾峰南麓、塔里木盆地西北邊緣、臺蘭河灌區上游，屬于大陸性暖溫帶干旱氣候，年降水稀少、季節分配不均，晝夜溫差大，春季氣溫回升快而不穩，秋季短暫且降溫迅速，全年氣候干燥，光照充足，平均相對濕度35.68%，平均日照時數8.2 h。

1.2 試驗設計

本研究以九年生核桃溫185與玉米間作復合生產系統以及九年生核桃溫185單作為研究對象，2種種植模式作為2個處理。核桃株行距均為4 m×5 m，灌溉、施肥方式均采用常規方式。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 核桃樹體長勢。在每種模式的樣地中，選取樹勢大致相同、生長發育良好的樣株及東南方向同一高度的一次枝進行掛牌標記，并于核桃生長發育的5個不同時期中段（2020年4月15日、5月15日、6月14日、7月14日和8月13日）利用卷尺等對樹高、冠幅、一次枝長度進行測量。

1.3.2 核桃果實品質。每種模式的樣地中以“Z”形為標準選取20株核桃樹，以采摘的果實作為樣本，單株采摘10顆核桃，對核桃的理化指標進行檢測分析。核桃的理化指標包括氨基酸、皂化值、過氧化值、脂肪、蛋白質、單寧等。其中，氨基酸采用《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124—2016）[9]、脂肪采用《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6—2016）[10]、皂化值采用《動植物油脂 皂化值的測定》（GB/T 5534—2008）[11]、 過氧化值采用《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》（GB 5009.227—2016）[12]、蛋白質采用《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2016）[13]、單寧采用《高粱 單寧含量的測定》（GB/T 15686—2008）（比色法）[14]作為測定依據。

1.4 數據處理

試驗數據采用 Microsoft Excel 2010、SPSS 24.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式下的核桃樹體長勢比較

從圖1和表1可以看出，在不同種植模式下，一次枝的生長量最初（4月15日）表現出較為明顯的差異，差值高達9.45 cm；在核桃果實開始生長的4個時期，即5月15日、6月14日、7月14日和8月13日，差異不明顯，差值均在1 cm以內。在冠幅方面，單作園的冠幅與間作園相比有明顯差異，單作園冠幅明顯高于間作園（圖2），且前期單作園核桃冠幅增長速率與間作園相比較低，核桃果實開始生長發育后的4個時期增長速率大致相同，每個時期增長量均保持在0.2 m左右。單作園樹高明顯高于間作園（圖3）。因試驗所選樣株均為盛果期核桃樹，每個測量時期樹高變化無顯著差異。

表1 不同種植模式下核桃樹體長勢

2.2 不同種植模式下核桃果實的營養品質比較

由表2可知，不同種植模式下核桃果仁營養成分大部分差異顯著，只有油酸含量在2種不同種植模式下差異不明顯。單作園核桃果實的棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸、蛋白質含量要明顯高于間作園；間作園核桃果實的亞油酸、單寧、脂肪的含量和皂化值明顯高于單作園。由此表明，不同種植模式對種仁營養成分的影響不大。不同種植模式下果實單寧含量存在顯著差異，間作園核桃果實單寧含量明顯高于單作園，因而間作園果實口感會較單作園略差。

表2 不同種植模式下核桃種仁營養品質分析 單位：（g·（100 g）-1）

2.3 不同種植模式下核桃果實經濟性狀比較

由表3和表4可知，鮮果重、干果重、鮮果三徑均值、殼厚、殼重、干果三徑均值均為間作大于單作，青皮厚為單作大于間作。不同種植模式間，除了干果三徑均值具有顯著差異外，鮮果重、干果重、鮮果三徑均值、殼厚、殼重、青皮厚均無顯著差異。因為干果三徑均值是在烘干之后測量的，鮮果三徑均值差異不顯著、干果三徑均值差異顯著，說明不同模式下果實水分含量存在顯著差異。即青皮厚度雖差異不明顯，但是單作園核桃青皮含水量更高。

表3 不同種植模式下核桃堅果經濟性狀比較

表4 不同種植模式下核桃各指標方差分析

3 結論與討論

試驗結果表明：在核桃樹體長勢方面，不同種植模式對冠幅和樹高產生了較大的影響，對于一次枝生長量的影響并不顯著；果實內在品質受種植模式影響不明顯，但在單寧含量上單作園要低于間作園，從而使得單作園果實的口感較間作園更好。與間作園相比，單作園核桃青皮較厚、干果三徑均值較小，說明青皮含水量較高，水分集中于青皮而未被種仁吸收。可以推斷單作園核桃養分利用效率較低，使得本該被種仁吸收的養分被青皮吸收，造成了養分的浪費。不同種植模式下，核桃樹生長發育只在第一個時期有顯著差異，在核桃樹開始坐果后差異不顯著。在只考慮核桃營養品質的情況下，單作園核桃更勝一籌。張勁松等[15]研究表明，銀杏—小麥間作系統小麥葉片水分利用率高于單作系統。農林間作時，農作物相對較矮，可利用近地面空間；林木樹冠高大、年生長周期長，占據地面上層空間，從而提高了光能的利用率。林木根系一般較深，能充分利用土壤深層營養物質和水分；農作物根系分布較淺，可利用淺層土壤中的養分和水分。間套作中，由于作物根系垂直生長呈多波順次遞推特點，根系生長中心和吸收中心交錯出現，提高了養分和水分的利用效率[16]。本研究從單作和間作2種模式下核桃青皮含水量差異推斷出的間作園養分利用效率更高的結論尚待證實。