不同施肥措施对芹菜品质和生理性状的影响

＊滕柄钦 段雪娇 武均 彭敏 宋雪峰 王月胜

（甘肃农业大学资源与环境学院 甘肃 730070）

引言

芹菜在我国的种植面积广泛，从《中国农业统计资料》中的数据看，在2003年，我国的芹菜种植面积达到54.3万hm2，总产量可达1795.5万吨；之后10年里，芹菜的种植面积一直保持在55万hm2左右，占蔬菜种植面积的3%左右，总产量也在2000万吨左右。由此可见，芹菜在我国是十分重要的蔬菜作物[1]。但是，在当前中国农业生产中，化肥不合理施用的现象十分严重[2]，而造成化肥过量施用的原因，在已有的研究中并没有明确的结论。有研究认为，农民对于化肥相关知识的缺乏是过量施用化肥的主要原因，所以一些研究强调农户受教育水平对于施肥的影响：一方面，当农民接受了更多关于施肥技术的学习后，农民能够更好地接受先进的施肥技术，并减少化肥的施用；但另一方面，也有农民通过对施肥技术的学习，对化肥能够更加认可，从而更积极地使用化肥。还有一些研究发现，非农就业劳动力对化肥的施用量更高，其重要原因是非农就业劳动力对于有机肥重视程度不够，最终农户通过不断施加化肥来提高产量。因此，发展减肥、增产、高效的施肥措施，是提高芹菜品质的关键途径。

有机肥主要是来源于植物或者动物，施加于土壤中可以为植物提供营养的含碳肥料。化肥作为其中一个重要生产要素，对我国粮食蔬菜产量的增加做出了重要的贡献[3]。有机肥、化肥合理的配比可以在原有基础上使作物实现进一步增产[4]。因此本研究对实现减肥、增产、高效的施肥措施具有重要意义。统计数据表明，在2019年，全国的化肥施用量远高于国际上公认的环境安全化肥施用上限[5]。因此我国对化肥的高强度施用对耕地和生态环境造成了严重的影响，加剧了土壤板结酸化、农产品安全等问题的发生[6]。而本试验用有机肥代替一部分化肥的施用，在一定程度上减少化肥的施用。本试验通过有机肥配施化肥这种更加生态环保的施肥策略代替传统的单施化肥，以期提高芹菜的品质指标和生理性状。

1.材料与方法

(1)试区概况

试验布设于甘肃省兰州市永登县龙泉寺镇瑞芝村（36° 51’N，103°38’E），该区位于青藏高原东北部与黄土高原西部过渡地带，为甘肃省重要的高原夏菜种植基地。试区年均降雨量293mm，年均气温7℃，平均海拔1900m，年日照2570h，全年无霜期143d，年平均风速1.0m/s，属大陆性季风气候。农田土壤为典型的灰钙土，质地疏松，熟化程度高。

(2)试验设计

试验地采取一年两季种植模式，菠菜、芹菜轮作措施，当季前茬作物为菠菜（Spinacia oleracea Linn.），二茬作物为芹菜（Apium graveolens L.）。试验共设3个处理（表1），共计3个小区，小区面积30m×12m=360m2。

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

供试芹菜品种为“文图拉”。芹菜分别于2019年和2020年的6月20日定植，9月21日收获，芹菜株距为0.20m，行距为0.15m，种植密度为330570株/hm2。有机肥选用元泰丰有机肥（N-P2O5-K2O≥5%，有机质含量≥70%）。

(3)测定方法和数据处理

①作物指标

膳食纤维测定：采用洗涤法。（GB/T22224-2008）

VC：采用2,6-二氯靛酚滴定法测定。（GB6195-1986）

可溶性糖：采用硫酸-苯酚比色法测定。（GB/T36056-2018）

芹菜素：采用液相色谱仪测定。（GB/T19427-2003）

叶绿素：采用Arnon比色法测定。（GB/T22182-2008）

叶面积：采用Li-3000叶面积仪测定。

②数据处理

文中数据、图表采用Excel 2019处理，采用SPSS23软件进行统计分析，显著性差异分析采用新复极差法，利用Pearson法分析指标间相关性。

2.结果与分析

(1)不同施肥处理对芹菜品质指标的影响

①芹菜膳食纤维含量

由图1可知，在2019年，T处理芹菜膳食纤维含量最高，YTF处理次之，YTF1/2处理最低，且YTF1/2处理芹菜膳食纤维含量分别较T、YTF处理显著降低了14.8%、8.74%。在2020年，YTF1/2处理芹菜膳食纤维含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且处理间差异不显著，YTF1/2处理芹菜膳食纤维含量较T、YTF处理分别提高了3.22%、1.44%。两年平均含量显示，T处理芹菜膳食纤维含量最高，YTF处理次之，YTF1/2处理最低，且YTF1/2处理与T处理间差异显著，相比于T处理，YTF1/2处理的芹菜膳食纤维含量显著降低了5.65%。

图1 不同施肥处理对芹菜膳食纤维指标的影响

②芹菜VC含量

由图2可知，在2019年，YTF1/2处理芹菜VC含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜VC含量分别较T、YTF处理提高了12.99%、2.8%。在2020年，YTF1/2处理芹菜VC含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜VC含量分别较T、YTF处理提高了4.79%、1.49%。两年平均含量显示，YTF1/2处理芹菜VC含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜VC含量分别较T、YTF处理提高了8.90%、2.17%。

图2 不同施肥处理对芹菜VC的影响

③芹菜可溶性糖含量

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

图3 不同施肥处理对芹菜可溶性糖含量的影响

两年平均含量显示，YTF1/2处理芹菜可溶性糖含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜可溶性糖分别较T、YTF处理提高了15.30%、3.43%。

④芹菜素含量

由图4可知，在2019年，YTF1/2处理芹菜素含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜素分别较T、YTF处理显著提高了35.44%、20.35%。在2020年，YTF1/2处理芹菜素含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜素分别较T、YTF处理提高了13.84%、1.33%。两年平均含量显示，YTF1/2处理芹菜素含量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜素分别较T、YTF处理显著提高了24.58%、10.79%。

图4 不同施肥处理对芹菜素含量的影响

(2)不同施肥处理对芹菜叶绿素的影响

由图5可知，在2019年，YTF1/2处理叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理叶绿素a含量分别较T、YTF处理提高了25.51%、18.27%，YTF1/2处理与T、YTF处理叶绿素b含量差异不显著，YTF1/2处理叶绿素b含量分别较T、YTF处理提高了10.00%、7.32%，YTF1/2处理类胡萝卜素含量分别较T、YTF处理提高了35.29%、21.05%。YTF1/2处理叶绿素总量分别较T、YTF处理提高了23.38%、15.85%。

图5 不同施肥处理对芹菜叶绿素含量的影响

在2020年，YTF1/2处理叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理叶绿素a含量分别较T、YTF处理提高了17.48%、1.68%，YTF1/2处理叶绿素b含量分别较T、YTF处理提高了20.93%、4.00%，YTF1/2处理与T处理叶绿素类胡萝卜素含量差异不显著，YTF1/2处理类胡萝卜素含量分别较T、YTF处理提高了5.88%、0.00%。YTF1/2处理叶绿素总量分别较T、YTF处理提高了17.79%、2.67%。

两年平均含量显示，YTF1/2处理叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总量最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理叶绿素a含量分别较T、YTF处理提高了21.39%、9.42%，YTF1/2处理叶绿素b含量分别较T、YTF处理提高了15.66%、5.49%，YTF1/2处理类胡萝卜素含量分别较T、YTF处理提高了20.59%、10.81%。YTF1/2处理叶绿素总量分别较T、YTF处理提高了20.5%、8.83%。

(3)不同施肥处理对芹菜生长指标的影响

①芹菜株高

由图6可知，在2019年，YTF1/2处理芹菜株高最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜株高分别较T、YTF处理显著提高了25.75%、18.55%。在2020年，YTF1/2处理芹菜株高最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜株高分别较T、YTF处理显著提高了10.75%、6.27%。两年平均含量显示，YTF1/2处理芹菜株高最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜株高分别较T、YTF处理显著提高了17.85%、12.13%。

图6 不同施肥处理对芹菜株高的影响

②芹菜叶面积指数

由图7可知，在2019年，YTF1/2处理芹菜叶面积指数最高，T处理次之，YTF处理最低，且YTF1/2处理芹菜叶面积指数指数分别较T、YTF处理显著提高了15.71%、21.8%。在2020年，YTF1/2处理芹菜叶面积指数最高，YTF处理次之，T处理最低，且YTF1/2处理芹菜叶面积指数分别较T、YTF处理显著提高了11.19%、9.56%。两年平均含量显示，YTF1/2处理芹菜叶面积指数最高，T处理次之，YTF处理最低，且YTF1/2处理芹菜叶面积指数指数分别较T、YTF处理显著提高了13.50%、15.61%。

图7 不同施肥处理对芹菜叶面积指数的影响

③芹菜产量

由图8可知，在2019年，YTF1/2处理芹菜产量最高，T处理次之，YTF处理最低，YTF1/2处理芹菜产量分别较T、YTF处理提高了2.65%、22.83%。在2020年，YTF1/2处理芹菜产量最高，YTF处理次之，T处理最低，YTF1/2处理芹菜产量分别较T、YTF处理提高了25.00%、13.64%。两年平均，YTF1/2处理芹菜产量最高，T处理次之，YTF处理最低，YTF1/2处理芹菜产量分别较T、YTF处理提高了12.48%、18.16%。

图8 不同施肥处理对芹菜产量的影响

3.讨论

在常规施用化肥的处理的基础上，增施生物有机肥可以明显改善芹菜生理性状，提高芹菜的产量[7]，相较于常规施用化肥，施用有机肥配施化肥对于芹菜的生长有一定程度的积极影响，可实现提高品质和增加产量，且在此基础上将常规化用量减少30%，增产增收效果还会更加明显[8]，而本试验YTF1/2处理芹菜产量有所提高，这与本研究的结果一致。

李艳丽等研究发现有机肥的配和化肥施用可以使中秋酥脆枣叶片的光合效率有所提高，并使可溶性糖以及维生素C（VC）含量也得到了提升[9]。

本研究也发现，YTF1/2处理芹菜的VC、可溶性糖、芹菜素、叶面积指数均高于T、YTF处理；如在2019年YTF1/2处理芹菜素含量分别较T、YTF处理提高了35.44%、20.35%。这可能是由于：

（1）土壤含水率比较低时（田间持水率的40%～85%），施加有机肥料可以加大蔬菜叶片中的叶绿素含量，平均可增加13%～24%[10]，说明有机肥料可以使植物的叶绿素含量有所提高，本研究也发现YTF1/2处理芹菜的叶绿素含量更高，而YTF1/2处理芹菜的品质和生长指标的提高可能是更多的叶绿素使芹菜通过光合作用合成更多有机物的结果。

（2）在土壤内增施有机肥还可以使土壤全磷、全氮、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷等理化性质得到提高[11]，因此芹菜品质和生长指标的增加也可能和土壤理化性质的提高有关。所以使芹菜品质和生长指标增加的原因是芹菜叶绿素的提高还是土壤理化性质的改善尚不明确待进一步研究。

4.结论

本研究结果说明，相较于单施化肥、有机肥处理，YTF1/2处理可显著提升芹菜品质指标、生长指标、叶绿素含量，但是对芹菜膳食纤维无显著提升，甚至可能会降低膳食纤维的量。而且相较于单施化肥处理，YTF1/2处理可以实现降低50%的化肥施用，并且在两年分别增产12.48%和18.16%。本试验通过减施、少施化肥而用有机肥取代，并提高芹菜的产量及其各项指标，达到提高芹菜的品质指标和生理性状的结果。