不同施肥措施對芹菜品質(zhì)和生理性狀的影響

＊滕柄欽 段雪嬌 武均 彭敏 宋雪峰 王月勝

（甘肅農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 甘肅 730070）

引言

芹菜在我國的種植面積廣泛，從《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料》中的數(shù)據(jù)看，在2003年，我國的芹菜種植面積達到54.3萬hm2，總產(chǎn)量可達1795.5萬噸；之后10年里，芹菜的種植面積一直保持在55萬hm2左右，占蔬菜種植面積的3%左右，總產(chǎn)量也在2000萬噸左右。由此可見，芹菜在我國是十分重要的蔬菜作物[1]。但是，在當前中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥不合理施用的現(xiàn)象十分嚴重[2]，而造成化肥過量施用的原因，在已有的研究中并沒有明確的結(jié)論。有研究認為，農(nóng)民對于化肥相關知識的缺乏是過量施用化肥的主要原因，所以一些研究強調(diào)農(nóng)戶受教育水平對于施肥的影響：一方面，當農(nóng)民接受了更多關于施肥技術(shù)的學習后，農(nóng)民能夠更好地接受先進的施肥技術(shù)，并減少化肥的施用；但另一方面，也有農(nóng)民通過對施肥技術(shù)的學習，對化肥能夠更加認可，從而更積極地使用化肥。還有一些研究發(fā)現(xiàn)，非農(nóng)就業(yè)勞動力對化肥的施用量更高，其重要原因是非農(nóng)就業(yè)勞動力對于有機肥重視程度不夠，最終農(nóng)戶通過不斷施加化肥來提高產(chǎn)量。因此，發(fā)展減肥、增產(chǎn)、高效的施肥措施，是提高芹菜品質(zhì)的關鍵途徑。

有機肥主要是來源于植物或者動物，施加于土壤中可以為植物提供營養(yǎng)的含碳肥料?；首鳛槠渲幸粋€重要生產(chǎn)要素，對我國糧食蔬菜產(chǎn)量的增加做出了重要的貢獻[3]。有機肥、化肥合理的配比可以在原有基礎上使作物實現(xiàn)進一步增產(chǎn)[4]。因此本研究對實現(xiàn)減肥、增產(chǎn)、高效的施肥措施具有重要意義。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在2019年，全國的化肥施用量遠高于國際上公認的環(huán)境安全化肥施用上限[5]。因此我國對化肥的高強度施用對耕地和生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響，加劇了土壤板結(jié)酸化、農(nóng)產(chǎn)品安全等問題的發(fā)生[6]。而本試驗用有機肥代替一部分化肥的施用，在一定程度上減少化肥的施用。本試驗通過有機肥配施化肥這種更加生態(tài)環(huán)保的施肥策略代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單施化肥，以期提高芹菜的品質(zhì)指標和生理性狀。

1.材料與方法

(1)試區(qū)概況

試驗布設于甘肅省蘭州市永登縣龍泉寺鎮(zhèn)瑞芝村（36° 51’N，103°38’E），該區(qū)位于青藏高原東北部與黃土高原西部過渡地帶，為甘肅省重要的高原夏菜種植基地。試區(qū)年均降雨量293mm，年均氣溫7℃，平均海拔1900m，年日照2570h，全年無霜期143d，年平均風速1.0m/s，屬大陸性季風氣候。農(nóng)田土壤為典型的灰鈣土，質(zhì)地疏松，熟化程度高。

(2)試驗設計

試驗地采取一年兩季種植模式，菠菜、芹菜輪作措施，當季前茬作物為菠菜（Spinacia oleracea Linn.），二茬作物為芹菜（Apium graveolens L.）。試驗共設3個處理（表1），共計3個小區(qū)，小區(qū)面積30m×12m=360m2。

表1 處理方法描述Tab.1 Description of treatment methods

供試芹菜品種為“文圖拉”。芹菜分別于2019年和2020年的6月20日定植，9月21日收獲，芹菜株距為0.20m，行距為0.15m，種植密度為330570株/hm2。有機肥選用元泰豐有機肥（N-P2O5-K2O≥5%，有機質(zhì)含量≥70%）。

(3)測定方法和數(shù)據(jù)處理

①作物指標

膳食纖維測定：采用洗滌法。（GB/T22224-2008）

VC：采用2,6-二氯靛酚滴定法測定。（GB6195-1986）

可溶性糖：采用硫酸-苯酚比色法測定。（GB/T36056-2018）

芹菜素：采用液相色譜儀測定。（GB/T19427-2003）

葉綠素：采用Arnon比色法測定。（GB/T22182-2008）

葉面積：采用Li-3000葉面積儀測定。

②數(shù)據(jù)處理

文中數(shù)據(jù)、圖表采用Excel 2019處理，采用SPSS23軟件進行統(tǒng)計分析，顯著性差異分析采用新復極差法，利用Pearson法分析指標間相關性。

2.結(jié)果與分析

(1)不同施肥處理對芹菜品質(zhì)指標的影響

①芹菜膳食纖維含量

由圖1可知，在2019年，T處理芹菜膳食纖維含量最高，YTF處理次之，YTF1/2處理最低，且YTF1/2處理芹菜膳食纖維含量分別較T、YTF處理顯著降低了14.8%、8.74%。在2020年，YTF1/2處理芹菜膳食纖維含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且處理間差異不顯著，YTF1/2處理芹菜膳食纖維含量較T、YTF處理分別提高了3.22%、1.44%。兩年平均含量顯示，T處理芹菜膳食纖維含量最高，YTF處理次之，YTF1/2處理最低，且YTF1/2處理與T處理間差異顯著，相比于T處理，YTF1/2處理的芹菜膳食纖維含量顯著降低了5.65%。

圖1 不同施肥處理對芹菜膳食纖維指標的影響

②芹菜VC含量

由圖2可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜VC含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜VC含量分別較T、YTF處理提高了12.99%、2.8%。在2020年，YTF1/2處理芹菜VC含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜VC含量分別較T、YTF處理提高了4.79%、1.49%。兩年平均含量顯示，YTF1/2處理芹菜VC含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜VC含量分別較T、YTF處理提高了8.90%、2.17%。

圖2 不同施肥處理對芹菜VC的影響

③芹菜可溶性糖含量

由圖3可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜可溶性糖含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜可溶性糖含量分別較T、YTF處理提高了17.53%、5.56%。在2020年，YTF1/2處理芹菜可溶性糖含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜可溶性糖分別較T、YTF處理提高了12.79%、1.04%。

圖3 不同施肥處理對芹菜可溶性糖含量的影響

兩年平均含量顯示，YTF1/2處理芹菜可溶性糖含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜可溶性糖分別較T、YTF處理提高了15.30%、3.43%。

④芹菜素含量

由圖4可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜素含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜素分別較T、YTF處理顯著提高了35.44%、20.35%。在2020年，YTF1/2處理芹菜素含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜素分別較T、YTF處理提高了13.84%、1.33%。兩年平均含量顯示，YTF1/2處理芹菜素含量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜素分別較T、YTF處理顯著提高了24.58%、10.79%。

圖4 不同施肥處理對芹菜素含量的影響

(2)不同施肥處理對芹菜葉綠素的影響

由圖5可知，在2019年，YTF1/2處理葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素總量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理葉綠素a含量分別較T、YTF處理提高了25.51%、18.27%，YTF1/2處理與T、YTF處理葉綠素b含量差異不顯著，YTF1/2處理葉綠素b含量分別較T、YTF處理提高了10.00%、7.32%，YTF1/2處理類胡蘿卜素含量分別較T、YTF處理提高了35.29%、21.05%。YTF1/2處理葉綠素總量分別較T、YTF處理提高了23.38%、15.85%。

圖5 不同施肥處理對芹菜葉綠素含量的影響

在2020年，YTF1/2處理葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素總量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理葉綠素a含量分別較T、YTF處理提高了17.48%、1.68%，YTF1/2處理葉綠素b含量分別較T、YTF處理提高了20.93%、4.00%，YTF1/2處理與T處理葉綠素類胡蘿卜素含量差異不顯著，YTF1/2處理類胡蘿卜素含量分別較T、YTF處理提高了5.88%、0.00%。YTF1/2處理葉綠素總量分別較T、YTF處理提高了17.79%、2.67%。

兩年平均含量顯示，YTF1/2處理葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素總量最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理葉綠素a含量分別較T、YTF處理提高了21.39%、9.42%，YTF1/2處理葉綠素b含量分別較T、YTF處理提高了15.66%、5.49%，YTF1/2處理類胡蘿卜素含量分別較T、YTF處理提高了20.59%、10.81%。YTF1/2處理葉綠素總量分別較T、YTF處理提高了20.5%、8.83%。

(3)不同施肥處理對芹菜生長指標的影響

①芹菜株高

由圖6可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜株高最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜株高分別較T、YTF處理顯著提高了25.75%、18.55%。在2020年，YTF1/2處理芹菜株高最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜株高分別較T、YTF處理顯著提高了10.75%、6.27%。兩年平均含量顯示，YTF1/2處理芹菜株高最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜株高分別較T、YTF處理顯著提高了17.85%、12.13%。

圖6 不同施肥處理對芹菜株高的影響

②芹菜葉面積指數(shù)

由圖7可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)最高，T處理次之，YTF處理最低，且YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)指數(shù)分別較T、YTF處理顯著提高了15.71%、21.8%。在2020年，YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)最高，YTF處理次之，T處理最低，且YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)分別較T、YTF處理顯著提高了11.19%、9.56%。兩年平均含量顯示，YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)最高，T處理次之，YTF處理最低，且YTF1/2處理芹菜葉面積指數(shù)指數(shù)分別較T、YTF處理顯著提高了13.50%、15.61%。

圖7 不同施肥處理對芹菜葉面積指數(shù)的影響

③芹菜產(chǎn)量

由圖8可知，在2019年，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量最高，T處理次之，YTF處理最低，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量分別較T、YTF處理提高了2.65%、22.83%。在2020年，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量最高，YTF處理次之，T處理最低，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量分別較T、YTF處理提高了25.00%、13.64%。兩年平均，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量最高，T處理次之，YTF處理最低，YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量分別較T、YTF處理提高了12.48%、18.16%。

圖8 不同施肥處理對芹菜產(chǎn)量的影響

3.討論

在常規(guī)施用化肥的處理的基礎上，增施生物有機肥可以明顯改善芹菜生理性狀，提高芹菜的產(chǎn)量[7]，相較于常規(guī)施用化肥，施用有機肥配施化肥對于芹菜的生長有一定程度的積極影響，可實現(xiàn)提高品質(zhì)和增加產(chǎn)量，且在此基礎上將常規(guī)化用量減少30%，增產(chǎn)增收效果還會更加明顯[8]，而本試驗YTF1/2處理芹菜產(chǎn)量有所提高，這與本研究的結(jié)果一致。

李艷麗等研究發(fā)現(xiàn)有機肥的配和化肥施用可以使中秋酥脆棗葉片的光合效率有所提高，并使可溶性糖以及維生素C（VC）含量也得到了提升[9]。

本研究也發(fā)現(xiàn)，YTF1/2處理芹菜的VC、可溶性糖、芹菜素、葉面積指數(shù)均高于T、YTF處理；如在2019年YTF1/2處理芹菜素含量分別較T、YTF處理提高了35.44%、20.35%。這可能是由于：

（1）土壤含水率比較低時（田間持水率的40%～85%），施加有機肥料可以加大蔬菜葉片中的葉綠素含量，平均可增加13%～24%[10]，說明有機肥料可以使植物的葉綠素含量有所提高，本研究也發(fā)現(xiàn)YTF1/2處理芹菜的葉綠素含量更高，而YTF1/2處理芹菜的品質(zhì)和生長指標的提高可能是更多的葉綠素使芹菜通過光合作用合成更多有機物的結(jié)果。

（2）在土壤內(nèi)增施有機肥還可以使土壤全磷、全氮、有機質(zhì)、堿解氮、速效鉀、速效磷等理化性質(zhì)得到提高[11]，因此芹菜品質(zhì)和生長指標的增加也可能和土壤理化性質(zhì)的提高有關。所以使芹菜品質(zhì)和生長指標增加的原因是芹菜葉綠素的提高還是土壤理化性質(zhì)的改善尚不明確待進一步研究。

4.結(jié)論

本研究結(jié)果說明，相較于單施化肥、有機肥處理，YTF1/2處理可顯著提升芹菜品質(zhì)指標、生長指標、葉綠素含量，但是對芹菜膳食纖維無顯著提升，甚至可能會降低膳食纖維的量。而且相較于單施化肥處理，YTF1/2處理可以實現(xiàn)降低50%的化肥施用，并且在兩年分別增產(chǎn)12.48%和18.16%。本試驗通過減施、少施化肥而用有機肥取代，并提高芹菜的產(chǎn)量及其各項指標，達到提高芹菜的品質(zhì)指標和生理性狀的結(jié)果。