寧夏六盤山區(qū)芹菜栽培對氮肥施用量的響應(yīng)差異

田偉，馮海萍

摘 要：為解決寧夏六盤山區(qū)芹菜生產(chǎn)過程中由于氮肥施用不當(dāng)引起的一系列問題，以芹菜品種皇后為供試材料，通過單因素多水平隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究不同供氮水平（0、150、300、450、600 kg?hm-2）對芹菜產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的影響。結(jié)果表明，適量的氮肥施用有助于芹菜對鉀素和磷素的吸收，在增施氮肥后，能夠提高芹菜的植株高度、植株周長、葉柄長、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量，且增產(chǎn)范圍在15.65%～33.28%。通過對產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析得出，芹菜取得最高產(chǎn)量時(shí)氮肥用量為394.75 kg·hm-2，最佳經(jīng)濟(jì)效益氮肥用量為287.07 kg·hm-2。此外，在一定范圍內(nèi)增施氮肥，會(huì)提高芹菜的硝酸鹽、粗纖維、維生素C和可溶性固形物含量。采用TOPSIS法對芹菜的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，N450處理的評分最高，N0處理最低。綜上，為減少土壤環(huán)境污染，提高氮肥利用率，推薦寧夏六盤山區(qū)種植芹菜時(shí)氮肥施用量為287.07～394.75 kg·hm-2。

關(guān)鍵詞：芹菜；氮肥施用量；響應(yīng)差異

中圖分類號：S636.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1673-2871（2024）06-126-09

Response difference of celery cultivation to nitrogen fertilizer application rate in Liupan Mountain area of Ningxia

TIAN Wei， FENG Haiping

（Institute of Horticulture， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Science， Yinchuan 750002， Ningxia， China）

Abstract： In order to solve a series of problems caused by improper application of nitrogen fertilizer in the production process of celery in Liupan Mountain area of Ningxia， the celery variety Queen was used as the test material， and the effects of different nitrogen supply levels（0， 150， 300， 450， 600 kg·hm-2）on the yield and quality of celery were studied by single factor and multi-level randomized block design. The results showed that the appropriate amount of nitrogen supply was beneficial for celery to absorb potassium and phosphorus. After the application of nitrogen fertilizer， the plant height， perimeter， petiole length， dry matter accumulation， and yield of celery were significantly increased， with an increase ranging from 15.64% to 33.27%. Through the regression analysis of yield， it was concluded that the highest nitrogen fertilizer application for celery was 394.75 kg·hm-2， and the optimal economic benefit nitrogen fertilizer application was 287.07 kg·hm-2. In addition， increasing nitrogen fertilizer within a certain range will increase the content of nitrate， crude fiber， vitamin C and soluble solids in celery. TOPSIS method was used to evaluate and analyze several indexes of celery. The results showed that N450 treatment had the highest score and N0 treatment had the lowest score. In summary， in order to reduce soil environmental pollution and improve the utilization rate of nitrogen fertilizer， it is recommended that the amount of nitrogen fertilizer should be 287.07-394.75 kg·hm-2 when planting celery in Liupan Mountain area of Ningxia.

Key words： Celery; Nitrogen fertilizer application rate; Response difference

芹菜（Apium graveolens L.），又稱胡芹，是一種半耐寒植物，屬傘形科芹屬中的重要葉類蔬菜之一，也是設(shè)施栽培中主要的葉類蔬菜[1-2]。作為歷史悠久的傳統(tǒng)蔬菜，芹菜經(jīng)常出現(xiàn)在人們的餐桌上，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛，因此，在我國廣泛種植。

芹菜作為淺根系作物，主要根群分布在7～20 cm的土層中，橫向分布直徑可達(dá)30 cm，對土壤中的養(yǎng)分吸收能力相對較弱，屬典型喜肥作物[3]。氮是影響芹菜產(chǎn)量最重要的元素[4]。雖然化肥對提高土壤肥力和作物產(chǎn)量起重要作用，但同時(shí)也帶來一系列問題，如農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)被破壞、環(huán)境污染嚴(yán)重、作物品質(zhì)和土壤質(zhì)量下降等[5-6]。近年來，菜農(nóng)為了追求產(chǎn)量，大量施用化肥，尤其是氮肥的施用量遠(yuǎn)超芹菜正常的生長需求，不僅直接造成了芹菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，還造成了土壤養(yǎng)分比例失調(diào)，抗病蟲害能力減弱，以及種植地土壤板結(jié)、氮積累、環(huán)境污染、土壤酸化、土壤有機(jī)質(zhì)減少、水體富營養(yǎng)化等問題[7-8]，對土壤環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重影響[9]。目前，我國化肥施用量較大，但利用效率偏低。農(nóng)民為了實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)，盲目增加施肥量、過量施用氮肥的現(xiàn)象十分嚴(yán)重[10]，因此，氮肥污染成為了制約中國蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素[11-12]。研究表明，蔬菜硝酸鹽含量與氮肥的施用量呈正相關(guān)[13-14]，所以過量的供施氮肥會(huì)造成蔬菜中硝酸鹽累積，從而導(dǎo)致芹菜品質(zhì)下降；而缺氮會(huì)使芹菜生長緩慢，新葉片細(xì)小，老葉片變黃，葉柄容易產(chǎn)生空心[15]；適宜的氮肥供應(yīng)可以促進(jìn)作物的光合作用[16]，增加作物干物質(zhì)的積累量，并最終對產(chǎn)量和品質(zhì)的提高起到積極的促進(jìn)作用[17]，同時(shí)還可以提高氮肥的利用效率[18]。在已有的研究中，張麗娟等[19]提出，黃河上游地區(qū)設(shè)施芹菜氮素的優(yōu)化目標(biāo)供應(yīng)值為449.78 kg·hm-2；張曉娟等[20]通過試驗(yàn)，驗(yàn)證了施氮量與設(shè)施芹菜產(chǎn)量呈典型的拋物線關(guān)系，且在寧夏固原市原州區(qū)彭堡鎮(zhèn)閆堡村施氮量為561 kg·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高，施氮量為504 kg·hm-2時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最高；王正福等[21]通過試驗(yàn)，推薦其所試驗(yàn)的田塊最大施肥量為362.8 kg·hm-2。此外，趙廣如等[22]在北京通州區(qū)試驗(yàn)研究芹菜肥料量級，結(jié)果表明，在高肥力小營地區(qū)最高氮肥施用量為280.51 kg·hm-2，在中肥力八各莊芹菜氮肥最高施用量為310.94 kg·hm-2。孫超等[23]在北京大興區(qū)研究氮肥對芹菜產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，芹菜最高產(chǎn)量時(shí)氮肥施入量360 kg·hm-2，此時(shí)增加氮肥施入量，芹菜產(chǎn)量下降。由此看出，不同區(qū)域適宜的氮肥施用量有明顯差異，此外，不合理的施氮導(dǎo)致土壤中的氮肥累積，適宜的施氮量在不同區(qū)域有所不同。因此，進(jìn)一步明確芹菜栽培地的需氮量具有重要意義。

目前，我國仍然存在氮肥施用不當(dāng)?shù)那闆r，由于各地土壤肥力、肥料種類等不同，很難達(dá)到統(tǒng)一施肥的標(biāo)準(zhǔn)。因此，為解決寧夏六盤山區(qū)因施氮不當(dāng)造成的芹菜減產(chǎn)、土壤及水質(zhì)污染等問題，筆者在磷、鉀肥統(tǒng)一施用下，通過研究寧夏六盤山區(qū)不同供氮水平對芹菜生產(chǎn)的影響，篩選出在寧夏六盤山區(qū)芹菜種植所需氮肥的適宜用量，為農(nóng)戶種植芹菜供施氮肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2022年5－8月在寧夏固原市西吉縣硝河鄉(xiāng)硝河村露地冷涼蔬菜基地進(jìn)行，土壤質(zhì)地為黑壚土，pH 8.09～8.27，EC 0.28～0.48 mS·cm-1，有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）14.44%～14.68%。該地屬于中溫帶大陸性半濕潤半干旱氣候，海拔1248～2955 m，氣候涼爽，年平均氣溫為6 ℃，光照充足，年日照時(shí)數(shù)2700～3200 h，環(huán)境清潔無污染，具備冷涼蔬菜種植的優(yōu)越自然氣候條件[24]，芹菜是當(dāng)?shù)胤N植的主要冷涼蔬菜之一。

試驗(yàn)供試芹菜品種為皇后（西吉綠發(fā)蔬菜種植專業(yè)合作社提供種苗），供試肥料尿素（寧夏和寧化學(xué)有限公司生產(chǎn)，氮含量46%）為氮肥來源，重過磷酸鈣（云南云天化國際化工股份有限公司生產(chǎn)，P2O5含量46%）為磷肥來源，硫酸鉀（中農(nóng)天津化肥有限公司生產(chǎn)，K2O含量50%）為鉀肥來源。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素多水平隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，因子為供氮水平，分別為0、150、300、450、600 kg·hm-2 5個(gè)水平，即N0、N150、N300、N450、N600共5個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為100 m2，生長期間磷肥、鉀肥統(tǒng)一施用，施肥量分別為150、450 kg·hm-2，氮肥施用按照試驗(yàn)方案進(jìn)行，具體施肥方案基肥為磷肥，全部基施，氮、鉀肥總量的40%做基肥，追肥在移栽后15、30、45、60 d均追施15%，其余田間管理均與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)種植方式相同。株行距為23 cm×23 cm（種植密度190 000株·hm-2）。

1.3 指標(biāo)測定

采用游標(biāo)卡尺和鋼卷尺測定芹菜的株高、莖粗和葉柄長；用電子秤測定產(chǎn)量[25]；采用鉬藍(lán)比色法測定維生素C含量[26]，采用TD-45手持式數(shù)顯糖度計(jì)測定可溶性固形物含量；采用蒽酮比色法測定粗纖維含量[26]；采用水楊酸比色法測定硝酸鹽含量[26]；采用烘干稱質(zhì)量的方法測定植株的生物量[27]；采用奈氏比色法測定植株中全氮含量[27]；采用鉬銻抗比色法測定全磷含量[27]；采用火焰光度法測定全鉀含量[27]；收獲后，采用H2SO4-H2O2消化-鉬銻抗比色法測定土壤全氮含量[28]；采用鉬銻抗比色法測定土壤全磷含量[28]；采用火焰光度法測定土壤全鉀含量[28]，并用公式[29-31]計(jì)算磷肥投入的各項(xiàng)表現(xiàn)。

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）/（kg·kg-1）=施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量/氮肥用量；? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

氮肥農(nóng)學(xué)效率（AEPN）/（kg·kg-1）=（施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量-不施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量）/氮肥用量；? ? ? ? ? ? ? （2）

氮肥貢獻(xiàn)率（FCRN）/%=（施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量-不施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量）/不施氮區(qū)莖葉產(chǎn)量×100；? ? ? ? （3）

氮肥利用率（REN）/%=（施氮區(qū)地上部總吸氮量-不施氮區(qū)地上部總吸氮量）/氮肥用量×100；（4）

氮素平衡系數(shù)（PBN）=投入土壤氮素量/帶出土壤氮素量；? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（5）

氮素表觀平衡（PAN）/（kg·hm-2）=氮素投入總量－作物帶出氮素總量。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（6）

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Office 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 26對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（LSD）、相關(guān)性分析和主成分分析，采用Excel和Origin 2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 供氮水平對芹菜栽培土壤養(yǎng)分含量的影響

由表1可以看出，芹菜土壤養(yǎng)分中的全鉀含量隨供氮水平的提高呈先增加后減少的變化趨勢，在N300處理時(shí)達(dá)到最高，為20.47 g?kg-1，顯著高于N600處理。全氮含量隨著供氮水平的提高而增加，在N600處理時(shí)達(dá)到最大，為0.28 g?kg-1，顯著高于N0和N150處理。全磷含量與供氮水平之間沒有明顯關(guān)系，含量最高的為N0處理，為7.32 g?kg-1，顯著高于其他4個(gè)處理。因此，增加適宜施氮量，不僅可以促進(jìn)芹菜對磷的吸收，還能提高土壤中的全鉀含量。

2.2 供氮水平對芹菜植株養(yǎng)分吸收與分配特征的影響

2.2.1 供氮水平對芹菜干物質(zhì)累積量的影響 由圖1可以看出，隨著芹菜的生長，不同供氮水平處理芹菜植株干物質(zhì)累積量均呈線性增加。至芹菜收獲時(shí)，不同處理單株干物質(zhì)質(zhì)量分別為46.30、47.03、55.53、52.77、50.63 g，其中以N300處理干物質(zhì)質(zhì)量最大，其次是N450處理，分別較N0處理顯著提高19.94%和13.97%。收獲時(shí)芹菜含水量隨著施肥量的增加呈先升后降的變化趨勢，變化范圍小于2.67%。

2.2.2 供氮水平對芹菜氮素吸收量的影響 由圖2可以看出，供氮水平對芹菜氮素吸收量有較大的影響，芹菜莖葉和全株氮素吸收量隨供氮水平的提高呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，芹菜根氮素吸收量隨供氮水平的提高而增加。其中莖葉及全株氮素吸收量在N450處理達(dá)到最大值，分別為455.84、486.67 kg·hm-2，均顯著高于N0、N150和N600處理，較N0處理分別顯著增加72.23%和80.57%；根氮素吸收量在N600處理達(dá)到最大值，為35.02 kg·hm-2，其次是N450處理，為30.83 kg·hm-2，兩處理間無顯著差異，但均顯著高于其他處理，較N0處理分別顯著增加620.85%、534.61%。由此可見，N450、N300處理可以使芹菜植株最大限度地吸收氮素養(yǎng)分，施肥過量或施肥不足均會(huì)導(dǎo)致芹菜對氮素吸收量減少，從而影響芹菜生長。

2.2.3 供氮水平對芹菜氮素積累與分配的影響 由表2可知，芹菜收獲期莖葉和整株氮素累積量隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，其中以N450處理的莖葉和整株的氮素累積量最高，分別為2.10和2.24 g·株-1，其次是N300處理，兩處理間無顯著差異，均顯著高于N0和N150處理。與N0處理相比，N450處理的莖葉和整株氮素累積量分別顯著增加了72.13%、80.65%。芹菜根部對氮素的累積量隨施肥量的增加而增加，在N600處理時(shí)達(dá)到最大，為0.16 g·株-1。在收獲期芹菜各個(gè)器官中氮素分配表現(xiàn)為莖葉>根，說明莖葉是氮素的累積中心，且莖葉累積分配率占整株氮素累積量的91.72%～98.20%。

2.3 供氮水平對芹菜形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量的影響

由表3可知，與N0相比，不同供氮水平對芹菜生長的高度、植株周長、產(chǎn)量等性狀都有顯著影響，均隨著供氮水平的提高呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，且所有產(chǎn)量性狀都是施氮肥處理較不施氮肥處理高。其中，N450處理的植株高度最高，為79.10 cm，除與N300處理差異不顯著外，與其他處理均呈顯著差異；植株周長以N300處理最大，為26.87 cm；葉柄長以N450處理最長，不同施氮水平間無顯著差異；單株產(chǎn)量和產(chǎn)量均以N300處理最高，分別為1.18 kg·株-1和247.00 t·hm-2，除N300和N450處理差異不顯著外，其他處理在不同施氮水平間存在顯著差異，且施肥處理的產(chǎn)量較不施肥的N0處理增產(chǎn)了15.65%～33.28%。

2.4 芹菜產(chǎn)量與施氮量的回歸分析結(jié)果

由圖3可知，通過對施肥量與芹菜產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行模擬，得出關(guān)系方程如下：y=－0.000 4x2+0.315 8x+183.09。

圖3和方程表明氮肥施用量與產(chǎn)量呈拋物線線性關(guān)系，符合肥料效應(yīng)的報(bào)酬遞減規(guī)律。通過對上式求導(dǎo)得出，芹菜取得最高產(chǎn)量的氮肥施用量為394.75 kg·hm-2。根據(jù)當(dāng)年芹菜價(jià)格2.2元·kg-1，氮肥價(jià)格為1.2元·kg-1，上述公式符合一元二次方程y=a+bx+cx2。用Px代表氮肥價(jià)格，Py代表芹菜價(jià)格，因此，最佳經(jīng)濟(jì)效益氮肥施用量可由X=|b-Px/Py|/|-2c|求得[32]。通過計(jì)算，最佳經(jīng)濟(jì)效益氮肥施用量為287.07 kg·hm-2。

2.5 供氮水平對芹菜氮素利用效率的影響

由圖4可知，氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率在各處理間具有一定差異，氮肥偏生產(chǎn)力隨著氮肥的增加呈先升高后降低的變化趨勢，其中以N300處理的氮肥偏生產(chǎn)力最高，為1 704.19 kg·kg-1，N150處理最低，二者差異不顯著；氮肥農(nóng)學(xué)效率隨著氮肥的增加呈顯著下降趨勢，以N150處理氮肥農(nóng)學(xué)效率最高，為160.08 kg·kg-1，顯著高于其他處理。

如圖5所示，各處理氮肥貢獻(xiàn)率和氮肥利用率存在一定差異，氮肥貢獻(xiàn)率和氮肥利用率均隨著施氮量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，氮肥貢獻(xiàn)率由高到低依次為N300＞N450＞N600＞N150，以N300處理最高，為18.26%，顯著高于N600和N150處理；氮肥利用率由高到低依次為N300＞N450＞N150＞N600，以N300處理最高，其次是N450，分別為46.75%、38.60%，兩處理間無顯著差異，N300處理氮肥利用率顯著高于N600和N150處理，N450處理氮肥利用率顯著高于N600處理。

2.6 供氮水平對芹菜品質(zhì)的影響

硝酸鹽含量是蔬菜重要的安全品質(zhì)指標(biāo)，葉菜類蔬菜的硝酸鹽限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)低于3 g·kg-1[33]。從表4可以看出，與不施氮肥相比，供氮水平對芹菜莖葉中硝酸鹽含量具有顯著影響，但所有處理的芹菜莖葉中硝酸鹽含量均在限量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，且芹菜莖葉中的硝酸鹽含量隨施氮量的增加呈增加趨勢，其中N600處理的硝酸鹽含量最高，N0處理的硝酸鹽含量最低，與N0處理相比，施氮后的硝酸鹽含量顯著增加了24.47%～53.41%。由此說明，施氮量與芹菜莖葉中的硝酸鹽含量成正比關(guān)系，且是莖葉硝酸鹽含量增加的主要原因，因此，合理施用氮肥對食品安全極為重要。各處理維生素C含量隨著施氮量的增加呈先降低后升高的變化趨勢，其中N600處理的維生素C含量最高，為54.82 mg·100 g-1，較不施氮肥N0處理顯著提高了17.99%，N300處理維生素C含量最低?？扇苄怨绦挝锖痛掷w維含量均隨著施氮量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，可溶性固形物含量以N450處理最高，為5.18%，較N0處理提高了0.78個(gè)百分點(diǎn)。N450處理的粗纖維含量最高，為0.99%，顯著高于其他處理。由此說明，適宜的氮肥供應(yīng)有利于芹菜營養(yǎng)品質(zhì)的提高。

2.7 供氮水平對氮平衡的影響

氮平衡可以用來評估作物對氮素的利用情況和土壤中氮素的盈虧。由表5可知，芹菜氮素輸出量隨著供氮水平的提高而呈先升高后降低的變化趨勢，當(dāng)供氮水平達(dá)到600 kg?hm-2時(shí)，氮素盈虧由負(fù)轉(zhuǎn)正，供氮水平達(dá)到450 kg·hm-2時(shí)，氮素輸出量達(dá)到最大，隨著氮肥投入的越多，氮素輸出越少，多余的氮肥就會(huì)累積到土壤中。通過數(shù)據(jù)分析，過量地施用氮肥會(huì)抑制芹菜對氮素的吸收。

2.8 主成分分析及TOPSIS法評價(jià)

為了評估施氮水平對芹菜產(chǎn)量與品質(zhì)等指標(biāo)之間的關(guān)系，進(jìn)行了PCA分析（圖6）。在各項(xiàng)指標(biāo)中，提取的兩個(gè)主成分共解釋了80.5%的表型變異，其中60.5%由PC1解釋，20.0%由PC2解釋。維生素C含量對PC1的貢獻(xiàn)為負(fù)，而NU、YNAA、YDS、TY和DM對PC1的貢獻(xiàn)為正。在PC2中，TK、CF、TP和YDS為負(fù)貢獻(xiàn)，TN和NI為正貢獻(xiàn)。土壤全養(yǎng)分、芹菜產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性如圖6所示。全氮與硝酸鹽含量、氮素吸收、氮素累積、粗纖維含量、可溶性固形物含量、產(chǎn)量、干物質(zhì)累積和全鉀含量密切相關(guān)。原因是在施肥水平升高的增加過程中，土壤中的氮素升高，造成芹菜對氮素吸收累積，使得芹菜產(chǎn)量增加和品質(zhì)提升。在PCA分析中，所有處理之間存在明顯的分離。N0和N150在y軸左側(cè)（Ⅱ和Ⅲ象限），是TP較高的處理。N300、N450和N600位于y軸右側(cè)（象限Ⅰ和Ⅳ），是產(chǎn)量和品質(zhì)較高的處理。

為了避免單一指標(biāo)分析造成的片面性，筆者采用TOPSIS法對芹菜的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，反映不同施氮水平對土壤全養(yǎng)分和芹菜生長的影響。由表6可以看出，較不施氮肥的N0處理，施肥處理的貼近度更高。其中N450處理的評分最高，N600處理次之，N0處理最低。說明施氮量在450 kg·hm-2時(shí)，有利于芹菜生長和品質(zhì)提高。同時(shí)，氮素的輸出達(dá)到最高，保證了氮素盡可能被芹菜吸收利用，降低其在土壤中的累積量。這與前面的回歸分析結(jié)果基本一致。

3 討論與結(jié)論

氮素在作物的生長發(fā)育過程中具有十分重要的作用，在生產(chǎn)過程中大量施用。目前，關(guān)于作物施氮水平對產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀方面的相關(guān)研究相對較多，但基本停留在施氮量對于作物具有增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)等方面。王順妮等[34]通過研究施氮水平對湖南地區(qū)秋馬鈴薯生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增施氮肥有利于提高秋馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)，且適宜施氮量為150 kg·hm-2。張瑜等[35]在油桃果實(shí)膨大期噴施不同水平氮肥，結(jié)果表明，適宜的噴施氮肥有助于提高果實(shí)的單果質(zhì)量和產(chǎn)量，施氮量在200 kg·hm-2時(shí)提高產(chǎn)量，繼續(xù)增施氮肥則增產(chǎn)效果不明顯。韋巧云等[36]通過研究不同施氮量對菠蘿產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)菠蘿的最佳施氮量為375 kg·hm-2。上述對不同作物的最佳施氮量的研究與本試驗(yàn)結(jié)果一致，都是施氮量過高會(huì)影響作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。本研究表明，不同的施氮量對寧夏六盤山區(qū)的芹菜生產(chǎn)均有增產(chǎn)效果，增產(chǎn)幅度在15.65%～33.28%，通過對供氮水平與芹菜產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，得出氮肥施用量與芹菜產(chǎn)量呈拋物線性關(guān)系。通過計(jì)算得出，最高產(chǎn)量氮肥施用量為394.75 kg·hm-2，綜合考慮氮肥在試驗(yàn)?zāi)甑膬r(jià)格可得最佳經(jīng)濟(jì)效益氮肥施用量為287.07 kg·hm-2。

相關(guān)研究表明，施氮量與硝酸鹽含量呈正相關(guān)，人體攝入的硝酸鹽中80%以上來源于蔬菜，而硝酸鹽可以在人體中轉(zhuǎn)化成對人體健康有嚴(yán)重危害的亞硝酸鹽[37]。因此，在追求作物高產(chǎn)的同時(shí)，也要防止施肥過量對硝酸鹽的積累。在本試驗(yàn)中，所有處理的芹菜莖葉中硝酸鹽含量均在限量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，且施氮量與芹菜莖葉中的硝酸鹽含量成正比關(guān)系，與之前的研究結(jié)果一致。

相關(guān)研究表明，合理施用氮肥可以提高作物的干物質(zhì)積累量[38-39]，干物質(zhì)是作物光合產(chǎn)物的最終形態(tài)，而氮素占植物干質(zhì)量的1.5%左右[40]。在本試驗(yàn)中，N300處理的單株干物質(zhì)質(zhì)量最高，為55.53 g，其次是N450處理，為52.77 g，二者較N0處理干物質(zhì)質(zhì)量分別顯著提高了19.94%和13.97%。此外，本試驗(yàn)中氮素表觀平衡隨著供氮水平的升高而增加，在N600時(shí)實(shí)現(xiàn)盈余，當(dāng)供氮量持續(xù)增加時(shí)，氮素出現(xiàn)奢侈吸收，氮素輸出量降低。芹菜全株吸氮量在N450處理下達(dá)到最大值，為486.67 kg·hm-2。芹菜氮素累積量最高是N450處理，為2.24 g·株-1，其中，莖葉氮素分配率占整株氮元素累積量的91.72%以上，各個(gè)器官中氮素分配表現(xiàn)為莖葉>根，說明莖葉是芹菜氮素的積累中心。

我國氮肥的三大來源渠道是碳銨（24%～31%），尿素（0～35%）和硫銨（30.3%～42.7%），但是氮肥的利用率較低，利用率較高的三大糧食作物近些年的氮肥利用率也只達(dá)到了發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80年代的平均水平[41-42]。在本試驗(yàn)中，氮肥利用率以N300處理最高，其次是N450處理，分別為46.75%、38.60%；N300處理的氮肥貢獻(xiàn)率和氮素偏生產(chǎn)力最高，分別為18.26%和1 704.19 kg·kg-1；N150處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率最高，為160.08 kg·kg-1，顯著高于其他處理。綜上分析，合理施用氮肥可以有效提高氮肥利用效率，減少氮肥的損失。

綜上所述，在一定范圍內(nèi)，芹菜產(chǎn)量、品質(zhì)、干物質(zhì)量以及肥料利用率隨著氮肥施用量的增加而提高，當(dāng)供氮水平超過一定范圍后，芹菜的產(chǎn)量增加和品質(zhì)的提升效果將不明顯，甚至出現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)下降的趨勢，且過多的施用肥料也會(huì)造成農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益減少，土壤環(huán)境污染等負(fù)面影響。綜合考慮不同供氮水平對芹菜產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素表觀平衡等因素，推薦在寧夏六盤山區(qū)種植芹菜的氮肥施用量為287.07～394.75 kg·hm-2。

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