生物炭与不同肥料配施对黄花菜叶片中营养与生物活性物质的调控效应

Regulatory Effects of Combined Application of Biochar and Different Fertilizers on Nutrients and Bioactive Substances in <i>Hemerocallis citrina</i> Baroni Leaves

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2026.01.010

彭豪豪 Haohao PENG , 李法云 Fayun LI , 江清平 Qingping JIANG , 吴兆荣 Zhaorong WU , 申初成 Chucheng SHEN

1 上海应用技术大学生态技术与工程学院上海 201418 School of Ecological Technology and Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China 2 美丽中国与生态文明研究院[上海高校智库] 上海 201418 Institute of Beautiful China and Ecological Civilization, University Think Tank of Shanghai Municipality, Shanghai 201418, China 3 福建省泰宁县科学技术局福建三明 354400 Taining Science and Technology Bureau of Fujian Province, Sanming, Fujian 354400, China 4 湖南省邵东市农业农村局湖南邵阳 422899 Shaodong Agricultural and Rural Affairs Bureau of Hunan Province, Shaoyang, Hunan 422899, China

Author notes:

Correspondence to: 李法云(1969—)，男，博士，教授，研究方向为环境生态修复技术及农业绿色低碳发展；lnecology@163.com

摘要：

为实现黄花菜叶片的高值化利用及产业绿色可持续发展，开展了生物炭与不同肥料配施对黄花菜叶片品质影响的盆栽试验。试验共设置不施肥，单施生物炭、有机肥、复合肥，生物炭分别与有机肥、复合肥配施等6个处理，考察了不同处理对土壤肥力、黄花菜叶片营养代谢、功能品质及抗氧化活性的影响，并结合相关性分析与主成分分析进行综合评价。结果表明：不同施肥模式对土壤有机碳、氮、磷、钾及无机氮形态均存在显著影响，生物炭与外源肥料配施可充分发挥养分固持与缓释效应; 生物炭与有机肥配施处理表现最优，可显著提升叶片全磷、全钾及总糖含量，促进黄酮、多酚等功能性成分积累，增强叶片对1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2, 2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基的清除能力。生物炭与有机肥配施是适配黄花菜叶片高值化利用的最优施肥模式。

关键词：

生物炭; 有机肥; 配施; 黄花菜; 叶片品质; 抗氧化活性;

Abstract：

To achieve the high-value utilization of Hemerocallis citrina Baroni leaves and promote the green and sustainable development of the industry, a pot experiment is conducted to investigate the effects of combined application of biochar and different fertilizers on the quality of Hemerocallis citrina Baroni leaves. Six treatments are established: no fertilization, biochar alone, organic fertilizer alone, compound fertilizer alone, biochar combined with organic fertilizer, and biochar combined with compound fertilizer. The impacts of different treatments on soil fertility, nutrient metabolism, functional quality, and antioxidant activity of Hemerocallis citrina Baroni leaves are examined. A comprehensive evaluation is performed using correlation analysis and principal component analysis. The results show that different fertilization treatments significantly influenced soil organic carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, and inorganic nitrogen forms. The combined application of biochar with exogenous fertilizers effectively exert nutrient retention and slow-release effects. The combined application of biochar and organic fertilizer treatment has the best performance, significantly increasing the contents of total phosphorus, total potassium, and total sugars in the leaves, promoting the accumulation of functional components such as flavonoids and polyphenols, and enhancing the 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2, 2′-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate) (ABTS) free radical scavenging capacity of the leaves. The combined application of biochar and organic fertilizer is the optimal fertilization model for the high-level utilization of Hemerocallis citrina Baroni leaves.

Keyword：

biochar; organic fertilizer; combined application; Hemerocallis citrina Baroni; leaf quality; antioxidant activity;

黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni)为阿福花科萱草属植物，是我国传统的药食同源经济作物^[1]，栽培历史悠久。目前，黄花菜已形成较为成熟的产业发展体系，在乡村振兴中产生了显著的经济效益^[2]。黄花菜作为一种多用途的植物，不仅广泛应用于食品加工和药用领域，还具有突出的营养和健康功能性价值^[3]。黄花菜的花蕾作为传统药食两用食材，富含黄酮、总多酚、氨基酸等活性成分^[4]，在健康食品研发领域展现出广阔的应用潜力。相比之下，黄花菜的叶片虽同样含有丰富的多糖、黄酮、多酚等活性物质^[5]，但在传统农业生产体系中，该部分资源常被当作废弃物或低值资源处理，尚未得到充分开发和高效利用。

随着“减肥增效”和“大食物观”理念的深入推进^[6-7]，作物副产物的资源化利用逐渐成为农业与食品领域的研究热点^[8]。黄花菜叶片来源稳定、生物量产量高，不仅含有糖类、酚类等活性物质，还具备一定的抗氧化潜力，可作为叶茶、代用茶、健康食品配料等潜在的开发原料。同时，叶片作为黄花菜植株的核心光合器官，其生长发育直接影响植株的光合作用效率、养分积累水平及抗氧化能力等关键生理特性^[9-10]。因此，以黄花菜叶片为研究对象，系统评估不同施肥模式对其生长及品质的调控效应，有助于构建“土壤肥力-营养代谢-功能品质”的响应链条，为其副产物高值化利用提供理论依据与技术支撑。

传统化肥依赖型施肥模式可短期满足黄花菜对养分的需求，但长期单一施用化肥易引发土壤退化、养分流失及农业面源污染等问题^[11]。在此背景下，优化肥料施用模式、降低化肥施用依赖、提升作物综合品质，已成为现代农业可持续发展的核心科学问题^[12]。生物炭是农业废弃物经热解炭化制备的高效土壤改良材料^[13]，具有高比表面积、丰富的孔隙结构及表面官能团等结构特性^[14]，可有效改良土壤理化性状，增强土壤养分固持与供给能力^[15]。研究显示，生物炭与有机肥或复合肥配施，可提升土壤中有机质含量与养分有效性，通过养分缓释与固持效应降低氮素流失风险，提高农田养分利用效率^[16]。生物炭施入土壤后可延缓有机碳矿化过程，促进土壤有机碳积累，在农田碳循环调控与碳固存方面具有重要的潜力^[17]。生物炭还可通过调控土壤碳库稳定性、微生物介导的碳转化过程及植物碳同化产物分配，在改良土壤肥力的同时，显著增强农业生态系统的低碳发展水平与可持续性^[18]。

目前，有关生物炭在土壤肥力改良方面的研究已较为系统，但对其在黄花菜叶片品质调控，尤其是叶片功能性成分积累与营养品质提升方面的系统研究仍较匮乏。本文通过设置不同施肥模式开展对比试验，系统探讨生物炭与有机肥、复合肥配施对黄花菜叶片品质、抗氧化能力及功能性成分积累的调控效应，以期为优化施肥管理措施、定向提升黄花菜叶片的营养与功能性品质提供理论支撑，为黄花菜产业的绿色可持续发展提供技术方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2025年6月1日在上海应用技术大学植物园玻璃温室开展。供试作物为萱草属黄花菜，品种为“陕西大荔花”。采用盆栽试验，选取苗龄1年、长势均匀一致的植株作为试验对象。盆栽基质以园土与砂石为原料，按3 ∶1的体积比混合配制，每盆装基质20 kg。供试土壤基本理化性状：pH为8.41，w(有机质)为15.4 g/kg，w(全氮)为1.12 g/kg，w(全磷)为0.92 g/kg，w(全钾)为11.9 g/kg，w(碱解氮)为99.4 mg/kg，w(速效钾)为107 mg/kg，w(有效磷)为98.2 mg/kg。

供试肥料：羊粪有机肥，标识养分w(N+P₂O₅+ K₂O)≥5%，w(有机质)≥50%，pH为6.0，w(水分)≤35%，江苏华思生物科技有限公司; 复合肥，N-P₂O₅-K₂O=15-15-15，史丹利化肥股份有限公司; 生物炭，稻壳生物炭(BRH)，w(总碳)为548.41 g/kg，w(总氮)为8.61 g/kg，pH为8.23。

1.2 试验设计

试验采用完全随机设计，共设置6个处理，每个处理3次重复，每盆定植黄花菜8株，各处理设置见表 1。除CK、T1处理外，其余处理均按等总氮量原则设计，统一施氮量为2 g/盆，以降低氮素投入差异对黄花菜叶片品质评价的干扰。羊粪有机肥和复合肥的施用量分别依据其总氮质量分数为1.5%和15%折算确定。

表 1

不同处理的施肥量及其说明

处理	生物炭/ (g·盆^-1)	有机肥/ (g·盆^-1)	复合肥/ (g·盆^-1)	施肥说明
CK	0	0	0	不施肥
T1	40.33	0	0	仅施生物炭
T2	40.33	133.33	0	生物炭+有机肥
T3	40.33	0	13.33	生物炭+复合肥
T4	0	133.33	0	单施有机肥
T5	0	0	13.33	单施复合肥

因试验控制总氮投入量一致，所以不同肥源中磷、钾的伴随输入量不完全相同，后续出现土壤总磷(TP)、总钾(TK)的处理差异，在一定程度上也反映了不同肥料本身的养分输入特征。

各处理肥料施用量依据田间每亩(1亩=667 m²)推荐施用量折算为盆栽施用量。盆栽施肥量换算以花盆受肥表面积为基础^[19]，同时保证各盆基质装填量一致，以确保不同处理间施肥量设置的可比性。定植后第15天进行施肥处理，施肥后60 d开始采样测定相关指标，此时黄花菜处于花期结束后阶段。

1.3 指标及测定方法

施肥处理60 d后，采集盆栽土壤0~10 cm土层样品。样品经自然风干、研磨处理后，测定土壤理化指标：土壤有机碳(SOC)含量根据有机质含量按系数换算得到^[20]，土壤全磷(TP)^[21]、全钾(TK)^[22]含量采用分光光度法测定，土壤铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)含量采用氯化钾溶液浸提流动分析法测定^[23]。

选取同一生育期、相同叶位的功能叶作为测定材料，叶片矿质营养含量均以干样计。各指标的测定方法：材料用硫酸-过氧化氢消煮，全氮(TN)、TP、TK含量分别采用全自动定氮仪、分光光度法、火焰原子吸收分光光度法测定^[24]; 黄酮含量采用紫外分光光度法测定^[25]，结果以芦丁当量表示; 总多酚含量采用福林酚比色法测定^[26]，结果以没食子酸当量表示; 抗氧化活性采用试剂盒法测定1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)^[27]与2, 2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)^[28]自由基清除率，结果以清除率(%)表示; 总糖含量采用苯酚-硫酸比色法测定^[29]; 叶绿素相对含量(SPAD值)采用SPAD 502 DL Plus型SPAD叶绿素仪直接测定。

1.4 数据统计

采用单因素方差分析检验不同施肥处理间各指标的差异显著性，组间多重比较采用Duncan法，显著性水平设定为P＜0.05。为探究叶片中总黄酮、总多酚含量与抗氧化活性的关系，采用Pearson相关性分析进行检验(总样本量n=18)。此外，采用主成分分析(PCA)法对叶片关键品质指标进行综合评价，并基于各主成分得分计算叶片综合品质评分，以量化不同施肥处理对叶片品质的综合影响。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤肥力的影响

各施肥处理对SOC、TP、TK、NH₄⁺-N及NO₃^--N含量的影响见表 2，表中同列数据后不同小写字母表示各处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

表 2

不同施肥处理对土壤肥力的影响

处理	w(SOC)/(g·kg^-1)	w(TP)/(g·kg^-1)	w(TK)/(g·kg^-1)	w(NH₄⁺-N)/(mg·kg^-1)	w(NO₃^--N)/(mg·kg^-1)
CK	8.24±0.50 c	0.70±0.02 f	11.18±0.17 b	5.52±0.09 c	37.40±0.78 d
T1	10.85±0.66 b	0.79±0.01 e	11.40±0.24 b	4.73±0.31 d	26.95±1.30 e
T2	13.71±1.00 a	1.10±0.01 c	12.57±0.90 a	7.72±0.38 a	55.65±1.67 c
T3	11.34±1.12 b	1.50±0.07 a	12.92±0.74 a	6.71±0.14 b	72.58±2.17 b
T4	12.12±0.60 ab	0.98±0.03 d	11.99±0.14 ab	5.98±0.43 c	56.59±2.28 c
T5	10.41±1.01 bc	1.24±0.03 b	12.70±0.27 a	6.91±0.09 b	77.88±3.12 a

从表 2可知：不同施肥处理对土壤养分指标的影响具有明显差异性，生物炭与有机肥配施有利于提高SOC和NH₄⁺-N的含量，而生物炭与复合肥配施在提高TP含量方面表现更为突出。

与CK处理相比，T1处理的SOC和TP含量均有所提高，其中SOC质量分数由8.24 g/kg提高至10.85 g/kg，显著高于CK处理的，而TK含量差异不显著; T1处理的NH₄⁺-N、NO₃^--N质量分数分别降至4.73、26.95 mg/kg，均低于CK处理的，其中NO₃^--N含量降幅更为明显。表明生物炭自身的养分释放能力较弱，单一施用难以形成充足的土壤养分供给驱动力，需与外源肥料配施来构建土壤养分的可持续供给体系^[30]。

与T4处理相比，T2处理的SOC、TP、TK和NH₄⁺-N含量均较高，其中TP和NH₄⁺-N含量的差异达到显著水平，而SOC、TK含量的差异不显著。T2处理的SOC含量最高，虽与T4处理的差异不显著，但显著高于CK、T1、T3、T5处理的; T2处理的TK含量虽高于T4处理的，但二者差异未达到显著水平。表明有机肥与生物炭配施在强化土壤有机碳库积累、提升氮素供给能力方面效果突出^[31]，印证了有机肥与生物炭配施可有效优化生态系统的养分供给功能^[32]。T2处理的NH₄⁺-N含量显著提升，推测生物炭凭借其丰富的表面官能团与较大的比表面积，增强了对NH₄⁺的吸附与交换能力，降低了铵态氮短期淋溶或硝化损失的风险^[33]。

与T5处理相比，T3处理的TP含量最高，显著高于T5处理的，但两处理间的TK和NH₄⁺-N含量差异不显著。T5处理的NO₃^--N含量最高，T3处理的次之，二者差异达显著水平。表明生物炭与复合肥配施有利于提高土壤TP含量，但在NO₃^--N积累方面并未优于单施复合肥处理的。

综合不同处理的结果可以看出：T2处理在SOC和NH₄⁺-N含量方面表现最佳; T3、T5处理的TP和NO₃^--N含量相对较高; T2、T3、T5处理间的TK含量差异不显著，但均高于CK、T1处理的。说明不同施肥模式对土壤养分含量的调控具有明显的指标差异性：生物炭与有机肥配施更有利于土壤碳库积累和铵态氮保持，而生物炭与复合肥配施则更有利于提高土壤磷素水平。总体来看，多数施肥处理在土壤养分改善方面优于T1、CK处理，说明生物炭对土壤肥力的改良效应并非依赖单一的土壤理化性状改善作用，更多是通过与外源肥料的协同作用来实现^[34]。

2.2 不同施肥处理对黄花菜叶片营养与碳代谢的影响

为进一步阐明不同施肥处理对黄花菜叶片品质形成的影响，结合叶片营养与碳同化相关指标的变化进行综合分析。不同施肥处理对黄花菜叶片中TN、TP、TK含量及SPAD值、总糖(TSC)干基含量的影响见表 3。

表 3

不同施肥处理对叶片营养与碳代谢指标的影响

处理	w(TN)/(g·kg^-1)	w(TP)/(g·kg^-1)	w(TK)/(g·kg^-1)	SPAD值	w(TSC)/(g·kg^-1)
CK	48.16±0.93 a	5.37±0.14 d	21.92±0.84 c	38.17±1.11 c	230.13±3.21 b
T1	49.43±0.63 ab	5.80±0.08 c	23.08±0.18 bc	39.00±0.26 c	241.40±4.95 b
T2	40.97±1.31 c	7.22±0.19 a	25.39±0.82 a	44.50±1.54 ab	311.10±8.35 a
T3	45.36±1.14 c	6.32±0.25 b	22.90±0.71 bc	46.10±0.95 a	241.67±5.48 b
T4	43.62±1.43 c	6.35±0.08 b	23.62±0.82 b	40.13±1.50 c	309.40±5.03 a
T5	50.66±1.40 a	6.44±0.12 b	22.60±0.45 bc	43.27±1.07 b	242.83±11.45 b

从表 3可知：在矿质养分方面，T2处理的叶片中TP、TK的含量均最高，均显著高于其他处理的，表明生物炭与有机肥配施更有利于促进叶片对P、K的吸收与积累。该结果表明，叶片中P、K的积累不仅受土壤养分供应水平的影响，还与不同肥源的养分释放特性及生物炭的保肥作用有关。生物炭与有机肥配施可显著提升叶片对P、K的吸收与积累效率，二者存在明显的养分协同增效作用^[35-36]。这一结果与生物炭改良土壤理化性状、增强土壤磷钾有效态供给的作用机制相符; 此外，生物炭通过与土壤颗粒的相互作用，可减少磷钾的固定并提升其生物有效性^[37]。

T5处理的叶片中TN含量最高，与CK、T1处理的差异不显著，但显著高于T2~T4处理的; T2处理的TN含量最低，与T3、T4处理的差异不显著，但显著低于CK、T1、T5处理的。这一结果主要与不同肥源的氮释放特性有关：复合肥以速效氮为主，可快速被植株吸收; 而有机肥中的氮素需经土壤微生物矿化作用转化为有效态氮，释放周期更长^[38]。

碳代谢指标中，T3处理的SPAD值最高，虽与T2处理的差异不显著，但显著高于其他处理的。SPAD值虽不能直接作为碳代谢指标，但可作为反映叶片氮营养状况和光合潜力的重要间接指标。上述结果表明，生物炭与复合肥配施能够在一定程度上提高叶片SPAD值，从而增强光合作用潜力^[39]。

T2、T4处理的TSC含量显著高于其他处理的，且二者之间差异不显著。结合2.1结果可以发现，T2处理的土壤中SOC含量最高，同时叶片总糖含量也处于较高水平，较高的SOC水平通常有利于改善土壤结构、提高养分保持能力并促进微生物活动，从而为植物光合作用提供更稳定的养分与水分条件^[34]。在这种条件下，植物能够将更多的光合产物用于碳同化产物积累，因此表现出较高的TSC含量。这表明生物炭与有机肥配施可能通过“土壤SOC提升-光合环境改善-碳同化产物积累”的途径，提高叶片中可溶性糖含量。

不同施肥处理的黄花菜叶片营养与碳代谢指标的综合响应特征见图 1。

图 1

不同施肥处理的黄花菜叶片营养与碳代谢指标的综合响应特征

从图 1可知：T2处理在TP、TK与TSC轴向上表现出明显外扩，同时保持较高的SPAD值，表明生物炭与有机肥配施可协同促进叶片矿质营养积累与碳同化产物形成，在提升叶片综合品质方面具有突出优势^[40]; T5处理的轮廓主要由TN含量驱动，呈现“速效氮积累型”表型，但对总糖、磷、钾的提升作用有限。结合叶片作为叶茶、健康配料的高值化利用需求，在施肥管理中应优先关注总糖与酚类底物的系统性提升，而非单纯追求叶片氮含量的提高。

2.3 不同施肥处理对黄花菜叶片黄酮、多酚物质含量和抗氧化活性的影响

不同施肥处理对黄花菜叶片黄酮、多酚含量和抗氧化活性(DPPH、ABTS自由基清除率)的影响见图 2，图中不同小写字母表示各处理间差异显著(P＜0.05)。

图 2

不同施肥处理对黄酮、多酚含量和抗氧化活性的影响

从图 2可知：T2处理的黄酮、多酚含量及DPPH、ABTS自由基清除率均显著高于其他处理的。结合2.2结果，T2处理在叶片TP、TK和TSC等指标上也表现突出，表明生物炭与有机肥配施可能通过改善植株碳氮代谢环境，为黄酮、多酚等次生代谢物合成提供较有利的条件^[41]。T4、T5处理的功能性指标虽显著高于CK处理的，但提升幅度不如T2处理的，说明外源肥源可在一定程度上增强叶片的功能性，但需依赖生物炭的协同作用才能进一步放大该效应^[42]。

从黄花菜叶片高值化资源应用角度分析，T2处理的功能性优势使其更适配叶片作为叶茶、功能性配料的高值化利用需求，可为副产物资源化提供稳定的高品质原料基础; T5处理更偏向氮素积累表型，适用于以促进植株生长或强化蛋白氮代谢为核心目标的管理场景。

2.4 黄花菜叶片中黄酮、多酚与抗氧化活性的相关性分析

为揭示叶片功能成分与抗氧化活性的内在关联，试验对黄花菜叶片中黄酮、多酚含量及抗氧化活性(DPPH、ABTS自由基清除率)进行了Pearson相关性分析(n=18)，结果见表 4，其中Pearson相关系数(r)为双侧检验结果，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01。

表 4

黄酮、多酚含量及DPPH、ABTS自由基清除率的相关性分析

指标	黄酮含量	多酚含量	DPPH自由基清除率	ABTS自由基清除率
黄酮含量	1	0.606^**	0.889^**	0.728^**
多酚含量	0.606^**	1	0.478^*	0.790^**
DPPH自由基清除率	0.889^**	0.478^*	1	0.643^**
ABTS自由基清除率	0.728^**	0.790^**	0.643^**	1

从表 4可知：黄酮含量与多酚含量呈极显著正相关(r=0.606，P＜0.01)，这表明二者在生物合成途径上可能存在一定关联，提示其可能共享前体物质与代谢调控机制^[43]; 黄酮含量与DPPH自由基清除率(r=0.889)、ABTS自由基清除率(r=0.728)均呈极显著正相关; 多酚含量与ABTS自由基清除率呈极显著正相关(r=0.790)，表明叶片抗氧化活性的提升与酚类活性物质的富集密切相关。黄酮作为酚类化合物的主要类群^[44]，与其他酚类物质共同构成了叶片抗氧化能力的核心物质基础，其氧化还原特性可有效清除自由基，从而赋予叶片较强的抗氧化活性^[45]。

DPPH自由基清除率与ABTS自由基清除率呈极显著正相关(r=0.643，P＜0.01)，说明两种抗氧化评价体系对施肥处理的响应趋势一致，但相关系数并未达到高度一致水平，提示二者对不同抗氧化物质的敏感性存在差异^[46]，在功能食品品质评价中具有互补价值。因此，采用黄酮、多酚含量及双体系自由基清除率构建叶片功能品质评价指标体系，能够更全面地反映叶片抗氧化活性的变化特征，从而增强评价结果的可靠性与解释力。研究表明，通过优化施肥模式促进酚类物质积累，可显著提升叶片的功能品质，尤其是抗氧化活性，从而增强黄花菜叶片作为叶茶或功能性配料的应用潜力。

2.5 PCA的黄花菜叶片综合评价

为综合评价不同施肥处理对黄花菜叶片品质的影响，试验选取叶片黄酮含量、多酚含量、TSC含量、ABTS自由基清除率、DPPH自由基清除率、SPAD值及TN含量等7项关键品质指标，进行PCA，不同施肥处理的黄花菜叶片品质指标的PCA结果见图 3。

图 3

不同施肥处理的黄花菜叶片品质指标的PCA双标图

从图 3可知：第一主成分(PC1)的贡献率为73.3%，第二主成分(PC2)的贡献率为16.9%，累计方差贡献率达90.2%，表明该指标体系可较充分地表征不同施肥处理下黄花菜叶片综合品质的差异。由PCA双标图中变量载荷向量的方向与长度可知：黄酮、多酚、TSC含量及ABTS、DPPH自由基清除率在PC1上均呈明显正载荷，而TN含量在PC1上为负载荷，说明PC1得分越高的处理，通常表现为酚类物质积累、抗氧化能力及含糖量水平更高，而叶片TN含量相对较低; PC2主要反映SPAD值及部分功能指标的差异维度。

为量化各施肥处理对黄花菜叶片的综合品质表现，以各主成分方差贡献率占累计贡献率的比例为权重，按式(1)计算综合得分，结果见表 5。

图 1

$ F=0.812\;5 \times P_{\mathrm{Cl}}+0.187\;5 \times P_{\mathrm{C} 2} $

表 5

不同施肥处理的主成分及综合得分

处理	PC1得分	PC2得分	综合得分	排序
CK	-0.745	0.301	-0.549	6
T1	-0.491	0.074	-0.385	5
T2	1.215	0.574	1.095	1
T3	0.322	0.121	0.284	4
T4	0.875	0.175	0.744	2
T5	0.492	-0.001	0.400	3

从表 5可知: 各施肥处理的综合品质排序为T2＞T4＞T5＞T3＞T1＞CK。T2处理的综合得分明显高于其他处理的，表明其品质优势并非由单一指标驱动，而是矿质营养积累、碳同化效率提升、功能成分合成与抗氧化活性增强的多维协同效应的结果。T4处理的综合得分位居第二，表明有机肥对叶片品质底物的形成具有基础支撑作用^[47]，生物炭的加入进一步放大了这一效应，使T2处理成为最优施肥模式。

从黄花菜产业化与健康功能导向分析，PCA综合评价结果可为以叶片高值化利用为目标的施肥模式优化提供技术支撑。优先选择能够协同提升糖与酚类物质合成的T2处理，可获得更稳定的功能品质，同时兼顾SOC含量提升与氮素形态调控潜力，从而为黄花菜产业的绿色生产与副产物资源化利用带来双重收益。

3 结论与展望

本研究通过盆栽试验，探究了不同生物炭配施模式对黄花菜叶片营养与功能品质的调控效应，明确了适配叶片高值化再利用的最优施肥模式。不同施肥模式显著影响土壤SOC、TP、TK含量及无机氮形态(P＜0.05)。与单施生物炭处理相比，生物炭与外源肥料配施处理有利于提高土壤养分水平并改善养分保持能力，其中生物炭与有机肥配施处理更有利于土壤SOC与NH₄⁺-N的积累，生物炭与复合肥配施则更有利于提高土壤TP水平，单施复合肥更有利于NO₃^--N积累。黄花菜叶片营养和碳同化指标对施肥模式响应显著，其中复合肥相关处理更有利于提高叶片TN含量和SPAD值，有机肥相关处理更有利于促进叶片TP、TK及TSC积累。结合叶片中黄酮、多酚含量与DPPH、ABTS自由基清除率的相关性分析结果可知，生物炭与有机肥配施处理在促进叶片矿质营养积累、总糖形成及功能性物质富集方面总体表现较优，可作为黄花菜叶片高值化利用的优选施肥模式。

基于本研究的黄花菜盆栽试验结果，建议在我国黄花菜主产区开展生物炭长期定位试验，明确最优施肥参数，持续监测土壤理化性状、根际微生物群落及黄花菜叶片、花蕾品质的动态变化，揭示生物炭长期应用的生态效应与季节性响应差异，验证其生态可持续性。此外，可采用多组学分析技术，解释生物炭与有机肥配施促进黄花菜叶片酚类物质合成的分子调控机制，补充叶片高值化加工工艺的评价指标，建立标准化原料分级体系，为叶片品质和功能定向调控及深加工利用提供理论科学依据。开展黄花菜施肥模式的成本收益核算与评估，降低应用成本，提升其叶片原料附加值，明确施肥与药食同源功能的关联机制，构建“施肥技术+原料供给+深加工利用”的联动模式，助力黄花菜产业提质增效及农户增收。

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