不同灌溉水源对高原夏芹菜土壤理化性质及其产量、品质的影响

摘    要：以芹菜品种文图拉为试材，研究引洮水及其引洮水和浅层地下水交替灌溉、浅层地下水3种不同灌溉水源对土壤容重、土壤温度及夏芹菜产量及品质的影响。结果表明，灌溉水质对耕层内（0～30 cm）土壤容重的影响较大，用浅层地下水灌溉后土壤容重增幅最大；在夏芹菜生育期内，土壤温度变化受灌溉水质和气温影响较大，其中引洮水灌溉后生育期土壤平均温度21.4 ℃，较地下水灌溉高0.7 ℃；在全生育期灌溉制度相同的条件下，因地下水含氮、磷等有机物较多，灌溉处理夏芹菜产量最高，达135 870 kg·hm-2，比引洮水灌溉增产21 005 kg·hm-2，但芹菜粗纤维含量高，食用品质降低。综上，使用矿化度低的引洮水灌溉芹菜，能使土壤保持较好的理化性质，提高芹菜发芽期土壤表层平均地温，有利于芹菜根系的呼吸和生长，易形成茎，能增加芹菜茎秆鲜质量的比例，达到80.79%。

关键词：高原夏芹菜；灌溉水质；土壤容重；土壤温度；产量；品质

中图分类号：S636.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）09-144-07

Effects of different irrigation water on soil physicochemical property， yield and quality of plateau summer celery

FENG Jingxia1， ZHANG Yongsheng2

（1. Dingxi  Anding  District  Agricultural Technology Extension Service Center， Dingxi 743000， Gansu， China; 2. Dingxi Water and Soil Conservation Station， Dingxi 743000， Gansu， China）

Abstract： Using the celery variety Wentula as the experimental material， this study investigated the effects of different irrigation sources， namely Taoyuan water and shallow groundwater， on soil bulk density， soil temperature， and summer celery yield and quality. The results showed that the irrigation water quality had a significant impact on the soil bulk density within the cultivated layer（0-30 cm）， with the largest increase in soil bulk density observed after irrigation with shallow groundwater. During the growth period of summer celery， soil temperature changes are greatly influenced by irrigation water quality and temperature. Among them， the average soil temperature during the growth period after irrigation with Taoyuan water is 21.4 ℃， which is 0.7 ℃ higher than that under groundwater irrigation; Under the same irrigation system throughout the entire growth period， due to the high content of organic matter such as nitrogen and phosphorus in groundwater， the irrigation treatment resulted in the highest yield of summer celery， reaching 135 870 kg·hm-2， an increase of 21 005 kg·hm-2 compared to irrigation with Taoyuan water. However， the crude fiber content of celery was high， and the edible quality was reduced. In summary， using water with low mineralization to irrigate celery can maintain good physical and chemical properties of the soil， significantly increase the average surface soil temperature during the germination period of celery， facilitate the respiration and growth of celery roots， facilitate the formation of stems， and significantly increase the proportion of celery stem fresh mass， reaching 80.79%.

Key words： Plateau summer celery; Irrigation water quality; Soil bulk density; Soil temperature; Yield; Quality

收稿日期：2023-12-12；修回日期：2024-06-09

基金项目：定西市科技计划项目（DX2023BZ75，DX2023BZ78）

作者简介：冯静霞，女，高级农艺师，主要从事植物保护工作。E-mail：270178409@qq.com

芹菜是伞形科芹属中的栽培种，二年生草本植物[1]。芹菜含有丰富的矿物质、维生素和挥发性芳香油，有促进食欲的作用，同时有一定的保健食疗作用[2-4]。高原夏芹菜又称冷凉蔬菜，是夏季在气候干冷地区生长的蔬菜。定西市安定区位于甘肃中部，属中温带半干旱区，年均温度6.7 ℃，无霜期122～160 d，年均降水量375 mm，蒸发量在1400 mm以上。区域内日照时间长、光热资源充足、昼夜温差大，具备种植高原夏芹菜的优越自然条件[5-8]。近年来，定西市北部区域，特别是安定区，依托有利的自然条件，大力培育以高原夏芹菜为主的蔬菜产业，并成为当地农民经济收入的支柱产业。

芹菜对土壤水分要求非常严格，因根系浅、吸水能力弱，栽培时要求根据土壤和天气情况保证充足的水分供应。因种植区地表水资源贫乏，传统高原夏芹菜主要采用浅层地下水灌溉。随着引洮供水工程的全面建成通水，为加强引洮受益区水生态环境保护、强化地下水资源的恢复和涵养，夏芹菜种植区灌溉地下水源正逐步由地下水灌溉向引洮外调水源替换[5，9]。

笔者以引洮外调水和种植区浅层地下水分别为灌溉水源，分析不同灌溉水质对夏芹菜产量、品质及土壤物理性质的影响，为建立引洮外调水配合施肥的高原夏芹菜灌溉技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2022年5－9月在甘肃省定西市安定区区内官镇永丰村旱川地开展，该区域位于黄土高原西部丘陵区，为引洮供水一期灌区[10]。试验田土质为黑麻垆土，试验地海拔2122 m，年平均降水量370 mm，年均气温6.3 ℃，≥10 ℃有效积温2 239.1 ℃，耕层土壤（0～20 cm）有机质含量（w，后同）10.12 g·kg-1，速效氮含量86 mg·kg-1 ，速效磷含量22.6 mg·kg-1，速效钾含量130 mg·kg-1。试验田地面平整，土壤肥沃，灌水方便。

1.2 材料及生育期划分

选择北京市特种蔬菜种苗公司提供的文图拉西芹，该品种早熟、出籽率高，幼苗生长势强，抗病性较强，具有产量高、抗旱、对土壤要求不严等优点，适应定西的气候环境和土壤状况。按照《灌溉试验规范》中作物生育阶段划分标准，结合当地夏芹菜实际生育进程，将芹菜营养生长阶段划分为发芽期、幼苗期、叶丛生长期、心叶肥大期共4个生育阶段。根据当地种植习惯采用直播，用种量100 g·667 m-2，播种后覆沙0.5～1.0 cm，在幼苗期末间苗，株、行距4 cm左右。所有试验小区夏芹菜5月23日播种，至6月18日出苗率达到90%，6月23日进入幼苗期，7月18日进入叶丛生长期，8月28日进入心叶肥大期，9月16日采收，整个生育期117 d。其中，发芽期31 d，幼苗期25 d，叶丛生长期41 d，心叶肥大期19 d。

1.3 方法

试验设引洮外调水灌溉（WS）、引洮外调水和浅层地下水交替灌溉（WA）、当地浅层地下水灌溉（WG）3个处理，不同灌溉水质全盐量、pH及总氮、氨氮、总磷、铁含量等指标检测结果见表1。每个处理3次重复，随机区组排列，面积30 m2（5 m×6 m），并布设1 m保护带。本试验地点处于西北黄土高原区，气候及芹菜生长土壤环境与华北及中原区域差异较大，由于无试验设计参考资料，试验以当地群众经验灌溉制度作为试验依据，不设置土壤含水率上下限。

1.4 观测指标与方法

1.4.1 土壤含水率测定 采用传统的土钻取土烘干称质量法，生育期内每隔3 d直接测定土壤水分含量。在灌水前、后与每次降水后各加测1次。

βj=[mj2-mj1mj2]×100%    。

式中：βj为j层土壤含水率；mj2为j层田间自然湿土质量；mj1为j层烘干土粒质量。

1.4.2 田间持水率测定 通过围框淹灌法测定，经测定试验区田间持水率为24%。

1.4.3 灌水定额测定 灌水定额由灌水定额计算公式确定。试验净灌水定额54 mm。灌水时用管道输水到小区，水量用水表测得。

M=10ρbH（βi-βj）  。

式中：M为灌水定额，mm；ρb为计划湿润层土壤容重，g·cm-3，为1.6 g·cm-3；H为计划湿润层深度，cm，为100 cm；βi为目标土壤含水量上限；βj为灌水前土壤实际含水量。

1.4.4 土壤容重测定 通过环刀法（农业部标准NY/T 1121.4－2006）测定试验田土壤不同深度剖面土壤容重，分层取样，3次重复，在恒温干燥箱中（105±2）℃烘至恒质量，干土粒的质量和环刀的体积比就是该土层土壤容重。

ρb=[m2-m1V1] 。

式中：ρb为土壤容量；m1为环刀的质量；m2为环刀+烘干土粒质量；V1为环刀内容积。

1.4.5 土壤地温测定 土壤地温采用直角土壤地温计测定，深度分别为5、10、15、20、25 cm。生育期内每天从08：00开始至18：00，每2 h测量记录1次。

1.4.6 芹菜产量 收获时，每个小区单独测定产量。具体为选择20株有代表性的芹菜，单株产量为茎叶产量之和，并求平均值。