不同腐殖酸复混肥对芹菜产量及养分积累和分配的影响

Effects of Different Humic Acid Compound Fertilizer Application on Yield and Nutrient Accumulation and Distribution of Celery

杨丽辉 Lihui YANG , 刘文璐 Wenlu LIU , 郭书利 Shuli GUO , 项国栋 Guodong XIANG , 纪小辉 Xiaohui JI , 张天龙 Tianlong ZHANG , 孟庆贺 Qinghe MENG

1 沈阳农业大学辽宁沈阳 110866 Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China 2 辽宁普天科技有限公司辽宁沈阳 110101 Liaoning Putian Technology Co., Ltd., Shenyang 110101, China 3 辽宁千一测试评价科技发展有限公司沈阳分公司辽宁沈阳 110180 Liaoning Qianyi Test Technology Development Co., Ltd., Shenyang branch, Shenyang 110180, China

摘要：

为了探明设施芹菜所施用的腐殖酸复混肥中腐殖酸的适宜含量，以美国西芹为试验材料，采用随机区组设计，研究不同腐殖酸含量水平的腐殖酸复混肥对设施芹菜产量及养分积累和分配的影响。试验结果表明：各施肥处理芹菜产量和干物质含量较对照显著提高，增产幅度为0.10%~4.64%，其中以施用含腐殖酸质量分数20%复混肥(HA4)处理效果最明显；各施肥处理可显著提高芹菜各器官氮、磷、钾含量和积累量，同样以HA4处理效果最为明显，氮、磷、钾的分配比例均表现为茎＞叶；氮、磷、钾积累量与产量间存在极显著正相关关系。在试验条件下，腐殖酸复混肥中腐殖酸的适宜质量分数为20%。

关键词：

芹菜; 产量; 养分积累; 养分分配;

Abstract：

In order to verify the optimal amount of humic acid in humic acid compound fertilizer applied on celery, taking the American celery as experimental material, adopting randomized block design, the research is conducted of effects of humic acid compound fertilizer with different amount of humic acid on yield and nutrient accumulation and nutrient distribution of celery. Experimental results show that the yield and dry matter content of celery applied the fertilizers are increased significantly compared with reference substance. The increase in yield is 0.10%~4.64%, and the effect of treatment HA4, which is applied compound fertilizer with mass fraction of humic content being 20%, is the most significant; each fertilizer treatments can promote nitrogen, phosphorus and potassium content and accumulation in each celery organs, similarly, the effect of treatment HA4 is the most significant, the distribution ratio of nitrogen, phosphorus and potassium show that stem>leaf; nitrogen, phosphorus and potassium accumulation is significantly positive correlated with yield. Under the experimental condition, the suitable mass fraction of humic acid in humic acid compound fertilizer is 20%.

Keyword：

celery; yield; nutrient accumulation; nutrient distribution;

芹菜为伞形科草本植物，适应性强，是目前辽宁省普遍栽种的设施蔬菜品种之一，深受人们喜爱。但随着芹菜种植产业的大力发展，问题也日益突出，其中为追求高产而大量施用化肥，使得成本增加、产量和品质下降、土壤次生盐渍化^[1-2]。腐殖酸复混肥具有改良土壤、增进肥效、刺激生长、促进抗逆、改善品质的五大作用^[3-4]，因此，近年来设施种植生产上越来越重视腐殖酸复混肥的应用，但在设施芹菜生产上应用腐殖酸复混肥的研究报道几乎未见^[5-10]。为此，对不同腐殖酸含量水平的腐殖酸复混肥对设施芹菜产量及养分积累和分配的影响进行了较为详细的研究，明确了腐殖酸复混肥中腐殖酸的适宜含量，以期为设施芹菜生产中腐殖酸复混肥的合理施用提供科学依据^[11-12]。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试土壤

试验安排在辽宁省沈阳市苏家屯区永乐街道温室合作社17号芹菜大棚内进行，土壤基本理化性质见表 1。

表 1

供试土壤基本理化性质

土壤类型	含水质量分数/%	pH (水浸)	有机质/ (g·kg^-1)	碱解氮 (mg·kg^-1)	速效磷 (mg·kg^-1)	有效钾 (mg·kg^-1)
草甸土	17.80	5.28	26.54	95.96	212.41	263.84

1.1.2 供试肥料

(1) NPK复混肥：N-P₂O₅-K₂O=18-6-10。

(2) 含腐殖酸复混肥：N-P₂O₅-K₂O=18-4-6，含腐殖酸(HA)质量分数分别为5%，10%，15%和20%。

(3) 蚯蚓粪：N-P₂O₅-K₂O=2-2-2，含有机质质量分数30%。

(4) 黄腐酸钙镁肥：N-P₂O₅-K₂O=9.0-0.1-6.0，含黄腐酸质量分数≥13.5%，含活性钙及活性镁质量分数≥2%。

1.1.3 供试作物

美国西芹。

1.2 试验设计

试验设6个处理：①CK处理，为对照；②H处理，NPK复混肥施用量为916.67 kg/hm²；③HA1处理，含腐殖酸质量分数5%的复混肥施用量为916.67 kg/hm²；④HA2处理，含腐殖酸质量分数10%的复混肥施用量为916.67 kg/hm²；⑤HA3处理，含腐殖酸质量分数15%的复混肥施用量为916.67 kg/hm²；⑥HA4处理，含腐殖酸质量分数20%的复混肥施用量为916.67 kg/hm²。采用随机区组排列，3次重复。小区面积为6 m²，每个小区种植44株。2016年1月13日按处理施肥后定植，各处理均以蚯蚓粪作为基肥，施用量均为3 000 kg/hm²，2016年4月19日收获测产。生育期内各处理每隔15 d采用冲施方式追施黄腐酸钙镁肥，施用量为240 kg/hm²。中耕除草等按常规管理要求进行。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件对数据进行预处理及制表，采用DPS 7.05软件进行随机区组设计的方差分析及LSR差异显著性检验^[13]。

2 结果与分析

2.1 不同处理对芹菜产量的影响

不同处理对芹菜产量的影响如表 2所示。

表 2

不同处理对芹菜产量的影响

处理	单株质量/kg	平均产量/ (kg·hm^-2)	增产量 (kg·hm^-2)	增产率/%	干物质质量分数/%
注：F_0.05=4.28；不同小写字母表示在0.05水平下差异显著，相同小写字母表示在0.05水平下差异不显著，下同
CK	1.562 f	114 583.33 f			5.52 d
H	1.621 b	118 836.67 b	4 253.34	3.71	5.75 b
HA1	1.564 e	114 693.33 e	110.00	0.10	5.60 cd
HA2	1.589 d	116 563.33 d	1 980.00	1.73	5.64 bcd
HA3	1.596 c	117 040.00 c	2 456.67	2.14	5.70 bc
HA4	1.635 a	119 900.00 a	5 316.67	4.64	5.93 a

从表 2可看出：各施肥处理的芹菜产量均显著增加，HA4处理产量最高，达119 900 kg/hm²，较CK处理增产5 316.67 kg/hm²，增产率4.64%，各处理产量大小排序为HA4＞H＞HA3＞HA2＞HA1＞CK；各施肥处理的芹菜单株质量均显著增加，HA4处理最高，单株质量达1.635 kg，与其他各处理差异显著；各施肥处理能显著提高芹菜的干物质含量，其中HA4处理最高，干物质质量分数达5.93%，与其他各处理差异呈显著水平。

2.2 不同处理对芹菜氮素(N)积累和分配的影响

不同处理对芹菜氮素(N)积累和分配的影响如表 3所示。

表 3

不同处理对芹菜氮素(N)积累和分配的影响

处理	含氮质量分数/%		氮素积累量/(kg·hm^-2)			氮素分布/%
处理	叶	茎	叶	茎	全株	叶	茎
CK	5.85 e	4.21 d	128.57 e	173.58 e	302.15 f	42.55	57.45
H	6.49 b	5.06 a	161.26 b	220.21 b	381.47 b	42.27	57.73
HA1	6.13 d	4.24 cd	147.16 d	175.23 e	322.39 e	45.65	54.35
HA2	6.31 c	4.32 c	151.65 c	180.50 d	332.15 d	45.66	54.34
HA3	6.44 bc	4.80 b	158.52 b	207.83 c	366.35 c	43.27	56.73
HA4	6.86 a	5.14 a	179.67 a	230.86 a	410.53 a	43.77	56.23

从表 3可看出：各施肥处理的芹菜叶含氮质量分数在6.13%~6.86%，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高；各施肥处理芹菜茎含氮质量分数在4.24%~5.14%，除HA1处理外，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高；芹菜各器官含氮量表现为叶＞茎。各施肥处理的叶、茎氮素积累量显著高于CK处理，且各施肥处理间差异显著；各器官氮素积累量表现为茎＞叶；全株氮素积累量以HA4处理最高，达410.53 kg/hm²，且与其他各处理差异显著。氮素在叶中的分布比例为42.27%~45.66%，其中HA2处理最高；在茎中的分布比例为54.34%~57.73%，其中H处理最高；在各器官中的分配比例表现为茎＞叶。

2.3 不同处理对芹菜磷素(P)积累和分配的影响

不同处理对芹菜磷素(P)积累和分配的影响如表 4所示。

表 4

不同处理对芹菜磷素(P)积累和分配的影响

处理	含磷质量分数/%		磷素积累量/(kg·hm^-2)			磷素分布/%
处理	叶	茎	叶	茎	全株	叶	茎
CK	0.49 e	0.40 d	10.85 d	16.46 d	27.31 e	39.73	60.27
H	0.60 b	0.52 b	15.04 b	22.43 b	37.47 b	40.14	59.86
HA1	0.53 d	0.43 c	12.71 c	17.98 cd	30.69 d	41.42	58.58
HA2	0.56 cd	0.44 c	13.41 c	18.54 c	31.95 d	42.00	58.00
HA3	0.58 bc	0.45 c	14.37 b	19.41 c	33.78 c	42.53	57.47
HA4	0.71 a	0.57 a	18.53 a	25.49 a	44.02 a	42.09	57.91

从表 4可看出：各施肥处理的芹菜叶含磷质量分数在0.53%~0.71%，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高；各施肥处理芹菜茎含磷质量分数在0.43%~0.57%，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高，较其他各处理差异显著；芹菜各器官含磷量表现为叶＞茎。各施肥处理的芹菜叶、茎磷素积累量显著高于CK处理，其中HA4处理最高，显著高于其他各处理；各器官磷素积累量表现为茎＞叶；全株磷素积累量同样以HA4处理最高，达44.02 kg/hm²。磷素在叶中的分布比例为39.73%~42.53%，其中HA3处理最高；在茎中的分布比例为57.47%~60.27%，其中CK处理最高；在各器官中的分配比例表现为茎＞叶。

2.4 不同处理对芹菜钾素(K)积累和分配的影响

不同处理对芹菜钾素(K)积累和分配的影响如表 5所示。

表 5

不同处理对芹菜钾素(K)积累和分配的影响

处理	含钾质量分数/%		钾素积累量/(kg·hm^-2)			钾素分布/%
处理	叶	茎	叶	茎	全株	叶	茎
CK	2.08 d	3.09 d	45.81 f	127.28 d	173.09 f	26.47	73.53
H	2.57 a	3.43 b	63.89 b	149.40 b	213.29 b	29.96	70.04
HA1	2.16 c	3.12 d	51.95 e	129.16 d	181.11 e	28.68	71.32
HA2	2.39 b	3.26 c	57.36 d	136.03 c	193.39 d	29.66	70.34
HA3	2.45 b	3.39 b	60.15 c	146.44 b	206.29 c	29.12	70.88
HA4	2.63 a	3.78 a	68.95 a	169.72 a	238.67 a	28.89	71.11

从表 5可看出：各施肥处理的芹菜叶含钾质量分数在2.16%~2.63%，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高，HA2处理和HA3处理间差异不显著；各施肥处理的芹菜茎含钾质量分数3.12%~3.78%，均显著高于CK处理，其中HA4处理最高，较其他各处理差异显著；芹菜各器官含钾量表现为茎＞叶。各施肥处理的芹菜叶、茎钾素积累量显著高于CK处理，其中HA4处理最高；各器官钾素积累量表现为茎＞叶；全株钾素积累量同样以HA4处理最高，达238.67 kg/hm²。钾素在叶中的分布比例为26.47%~29.96%，其中H处理最高；在茎中的分布比例为70.04%~73.53%，其中CK处理最高；在各器官中的分配比例表现为茎＞叶。

2.5 芹菜植株氮、磷、钾积累量与产量相关性分析

将芹菜植株氮素积累量、磷素积累量和钾素积累量与产量间进行相关性分析，结果表明三者与产量之间存在极显著的正相关，相关系数分别达到0.966，0.954和0.972；氮素积累量与磷素积累量和钾素积累量间均表现为正相关，相关系数分别为0.971和0.988；磷素积累量与钾素积累量间也表现为正相关，相关系数为0.984。

3 结语

(1) 研究结果表明：各施肥处理使设施芹菜的产量、单株质量和干物质含量均有所提高，且与对照间的差异达显著水平；各施肥处理增产率在0.10%~4.64%，各施肥处理芹菜干物质质量分数在5.60%~5.93%，均以HA4处理最高。

(2) 腐殖酸复混肥可显著提高芹菜各器官氮、磷、钾含量和积累量，且随着腐殖酸含量的增加，各器官氮、磷、钾含量和积累量也随之增加，均以HA4处理最高；氮、磷、钾在各器官中的分配无一定规律。芹菜产量与氮、磷、钾积累量之间存在极显著的正相关。

(3) 根据试验结果，在磷、钾含量偏高的土壤上施用腐殖酸复混肥的适宜养分含量为N-P₂O₅-K₂O=18-4-6，适宜的腐殖酸质量分数为20%，在此肥力水平下，设施芹菜可以获得较高的产量和氮、磷、钾积累量。

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