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作物杂志, 2026, 42(4): 221-227 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.026

生理生化·植物营养·栽培耕作

蚯蚓粪肥部分替代化肥对兰州百合光合特性、品质和产量的影响

张卓,, 聂江力, 邱晓坤, 宿珈嘉, 任俊涵, 刘广慧, 刘艳军, 裴毅,

天津农学院园艺园林学院， 300392， 天津

Effects of Earthworm Manure Partially Replacing Chemical Fertilizer on Photosynthetic Characteristics, Quality and Yield of Lilium davidii var. willmottiae

Zhang Zhuo,, Nie Jiangli, Qiu Xiaokun, Su Jiajia, Ren Junhan, Liu Guanghui, Liu Yanjun, Pei Yi,

College of Horticulture and Landscape Architecture, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China

通讯作者: 裴毅，研究方向为药用植物与经济植物资源开发利用，E-mail：peiyee@126.com

收稿日期: 2025-05-8   修回日期: 2025-07-9   网络出版日期: 2025-07-29

基金资助: 天津市农业产学研用“揭榜挂帅”项目(GBGG202312)
甘肃省科技计划项目(22CX8NE193)
天津市科技计划项目(24YDTPJC00880)

Received: 2025-05-8   Revised: 2025-07-9   Online: 2025-07-29

作者简介 About authors

张卓，研究方向为蔬菜育种与栽培，E-mail：zhuozhang1999@163.com

摘要

以兰州百合为试验材料，采用田间试验法，施用100%化肥处理作为对照（CK），研究90%化肥配施9600 kg/hm2蚯蚓粪肥（T1）、80%化肥配施10 800 kg/hm2蚯蚓粪肥（T2）、70%化肥配施12 000 kg/hm2蚯蚓粪肥（T3）、60%化肥配施13 200 kg/hm2蚯蚓粪肥（T4）对兰州百合生长、光合特性、鳞茎品质和产量等多方面的影响。结果表明，蚯蚓粪肥部分替代化肥可在一定程度上促进兰州百合地上部与地下鳞茎的生长，T2处理显著提高了植株各生育期的株高、茎粗和叶片数，T3处理最有利于鳞茎的生长，相较于CK处理鳞茎直径和鲜重分别增加了4.65%和20.27%。蚯蚓粪肥部分替代化肥不同程度地提高了叶片的光合特性，植株叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度在T2处理下达到峰值，相较于CK处理分别提高了34.52%、37.20%和56.78%；胞间CO2浓度在T3处理下达到峰值，相较于CK处理提高了30.43%，但与T2处理间无显著差异。蚯蚓粪肥部分替代化肥处理的鳞茎营养品质均优于CK处理，可溶性糖含量在T2处理下最高，相较于CK处理提高了29.82%；可溶性蛋白质、总酚和维生素C含量在T3处理下最高，相较于CK处理分别提高了45.80%、47.21%和53.59%；但总黄酮含量在各处理间无显著差异。综合来看，70%化肥配施12 000 kg/hm2蚯蚓粪肥处理可显著提高鳞茎的品质和产量，经济效益最好。

关键词： 兰州百合; 化肥; 蚯蚓粪; 光合特性; 鳞茎品质; 产量

Abstract

Taking Lilium davidii var. willmottiae as the experimental material, using the field experiment method and applying 100% chemical fertilizer as the control (CK), we studied 90% chemical fertilizer combined with 9600 kg/ha earthworm manure (T1), 80% chemical fertilizer combined with 10 800 kg/ha earthworm manure (T2), 70% chemical fertilizer combined with 12 000 kg/ha earthworm manure (T3), 60% chemical fertilizer combined with 13 200 kg/ha earthworm manure (T4). The effects of different fertilization treatments on the growth, photosynthetic characteristics, bulb quality and yield of L. davidii var. willmottiae were studied. The results showed that the partial replacement of chemical fertilizer with earthworm manure could accelerate the growth of aboveground parts and underground bulbs of L. davidii var. willmottiae to some extent. T2 treatment significantly improved the plant height, stem diameter and leaf number at each growth stage, and T3 treatment was the most beneficial to the growth of bulbs, with the bulb diameter and fresh weight increased by 4.65% and 20.27% respectively compared with CK treatment. When earthworm manure partially replaced chemical fertilizer, the photosynthetic characteristics of leaves were improved to varying degrees. The net photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of plant leaves reached the peak under T2 treatment, which were increased by 34.52%, 37.20% and 56.78% respectively compared with CK treatment. The intercellular CO2 concentration reached the peak under T3 treatment, which was 30.43% higher than CK treatment, but there was no significant difference between T3 and T2 treatments. The nutritional quality of bulbs treated with earthworm manure partially replacing chemical fertilizer was better than CK treatment, and the soluble sugar content was the highest under T2 treatment, which was 29.82% higher than that of the CK treatment. The contents of soluble protein, total phenol and vitamin C were the highest under T3 treatment, which were increased by 45.80%, 47.21% and 53.59% respectively compared with CK treatment. But there was no significant difference in the content of total flavonoids among the treatments. On the whole, 70% chemical fertilizer combined with 12 000 kg/ha earthworm manure treatment can significantly improve the quality and yield of bulbs, with the best economic benefits.

Keywords： Lilium davidii var. willmottiae; Chemical fertilizer; Earthworm castings; Photosynthetic characteristics; Bulb quality; Yield

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本文引用格式

张卓, 聂江力, 邱晓坤, 宿珈嘉, 任俊涵, 刘广慧, 刘艳军, 裴毅. 蚯蚓粪肥部分替代化肥对兰州百合光合特性、品质和产量的影响. 作物杂志, 2026, 42(4): 221-227 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.026

Zhang Zhuo, Nie Jiangli, Qiu Xiaokun, Su Jiajia, Ren Junhan, Liu Guanghui, Liu Yanjun, Pei Yi. Effects of Earthworm Manure Partially Replacing Chemical Fertilizer on Photosynthetic Characteristics, Quality and Yield of Lilium davidii var. willmottiae. Crops, 2026, 42(4): 221-227 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.026

兰州百合（Lilium davidii var. willmottiae）是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）多年生草本植物，富含蛋白质、多糖和维生素等营养成分，具有润肺止咳、抗肿瘤、美容养颜和提高免疫力等作用，是我国第一大药食两用百合品种[1]。近年来，兰州百合深受消费者喜爱，需求量不断扩大。但兰州百合种植长期使用化肥，使得土壤有机质含量持续下降，土壤结构和理化性质不断恶化，导致鳞茎产量和品质下降[2]。

增施有机肥替代部分化肥是减少化肥投入、改善作物产量和品质的有效方法之一。合理施用有机肥可以改善土壤理化性质，促进土壤中有机质积累与更新，从而提高作物的产量和品质[3]。侯丽丽等[4]研究表明，有机肥替代部分化肥有助于提高小麦的产量和叶片的光合能力。鲁伟丹等[5]研究证明，有机肥替代不同比例的化肥相比于常规施化肥可以显著提高甜菜的养分吸收量，培肥土壤，增加产量。袁辉等[6]研究表明，有机肥替代化肥增加了马铃薯叶片的光合效率和干物质的有效转运，提高了产量。但以往研究大多数集中于鸡、羊和猪等家畜类的粪便作为有机肥部分替代化肥对作物产量的影响，关于减少施用化肥并配施蚯蚓粪肥对作物品质和产量影响的研究较少，且在百合科植物中鲜见报道。通过蚯蚓对畜禽粪便处理得到的蚯蚓粪，富含有机质和腐殖酸等养分，与化肥配施后可以显著提高土壤透气和保水能力。此外，与一般家禽类粪便相比，蚯蚓粪还富含多种激素和酶类物质，其应用价值逐渐受到研究者的青睐[7]。吴东阳等[8]研究表明，以猪粪为原料得到的蚯蚓粪可以改善土壤质量、促进辣椒生长和提高营养品质，且以蚯蚓粪替代30%化肥处理的综合效果最佳。颜振峰等[9]研究表明，化肥减量30%并配施3000 kg/hm2以牛粪为原料的蚯蚓粪可提高番茄的产量和品质。黄剑[10]研究表明，相较于常规处理，将蚯蚓粪与草炭、秸秆混合发酵制备有机肥以50%替代化肥的施肥处理，在提高网纹瓜果实产量和品质方面表现突出。本试验以兰州百合为材料，探索化肥减量增施蚯蚓粪对其生长、叶片光合特性和鳞茎品质等方面的影响及应用效果，以期为兰州百合的可持续优质生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料购买于甘肃省兰州市七里河区，经天津农学院园艺园林学院裴毅教授鉴定为兰州百合一年生鳞茎。有机肥以牛粪为原料，经蚯蚓处理得到蚯蚓粪，由天津市静海区某农户养殖场提供（N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥60%）。化肥为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O5 16%）和硫酸钾（K2O 52%）。

1.2 试验地概况与试验设计

试验地点位于天津农学院东校区药用植物园，年均气温16.6 ℃，年均降水量584.6 mm，园内土壤类型为黏壤土。试验地土壤（0~30 cm）基本理化性质为铵态氮16.75 mg/kg、硝态氮19.25 mg/kg、有效磷12.46 mg/kg、速效钾266.00 mg/kg、有机质9.46 g/kg。

试验共设置5个处理（表1），每个处理重复3次。随机区组设计，小区面积为15 m2。种植株距为0.2 m，行距为0.4 m，常规田间管理。试验于2024年3月开始，3月初整地施肥，将化肥与蚯蚓粪肥作为基肥一次性均匀撒入土壤。3月10日定植，10月2日百合进入茎叶枯萎期后开始采收鳞茎。

表1   不同施肥处理化肥和蚯蚓粪施用量

Table 1  Application amount of chemical fertilizer and earthworm manure in different fertilization treatments

处理
Treatment		蚯蚓粪肥施用量
Application amount of
earthworm manure
(kg/hm2)		化肥比例
Fertilizer
ratio (%)		化肥施用量
Fertilizer application
rate (kg/hm2)
NP2O5K2O
CK010024090150
T196009021681135
T210 8008019272120
T312 0007016863105
T413 200601445490

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1.3 测定项目与方法

1.3.1 生长指标

分别于幼苗期（植株地上部分有初生叶，地下部分出现侧根）、现蕾期（植株一级侧枝出现绿色花蕾）、开花期（花蕾开放，花被中暴露雌雄蕊）和谢花期（花朵开始凋谢）每个小区随机选择5株植株，测定株高、基部的茎粗和叶片数。将茎叶枯萎期（地上部枯萎）收获的鳞茎清洗干净表面泥土后测定鳞茎直径和鲜重，并计算产量。经济效益指标计算公式：鳞茎产值=产量×单价，产出投入比=产值/（肥料成本+其他成本），纯收益=鳞茎产值-肥料成本-其他成本。

1.3.2 叶片光合参数

6-9月，每月中旬选取晴朗天气，于上午9:00-11:00使用便携式光合测量仪（德国Walz GFS-3000）测定植株叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和胞间CO2浓度（Ci）。测量时各处理选择5株向阳侧相同位置的健康叶片。

1.3.3 鳞茎品质指标

选取鳞茎最外层健康无病虫害的新鲜鳞片，测定其可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C（Vc）含量；将50 ℃烘干的最外层鳞片粉碎过筛，测定样品总黄酮和总酚含量。其中采用蒽酮比色法[11]测定可溶性糖含量；采用考马斯亮蓝法[12]测定可溶性蛋白质含量；采用NaNO2-AlCl3法[13]测定总黄酮含量；采用Folin-Ciocalteus法[14]测定总酚含量；采用2,6-二氯酚靛酚法[15]测定Vc含量。

1.4 数据处理

采用Excel软件对数据进行整理，采用SPSS 22.0软件进行试验结果差异显著性分析，采用Origin 2021软件进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对兰州百合地上部分生长指标的影响

由表2可知，各蚯蚓粪肥部分替代化肥处理的百合株高均显著高于CK处理，且随蚯蚓粪肥替代化肥施用量的增加呈先升后降的趋势。各生育期阶段，T2处理的株高均最大，但与T1、T3和T4处理间无显著差异。相比于CK处理，蚯蚓粪肥部分替代化肥处理在幼苗期、现蕾期、开花期和谢花期的株高分别增加19.94%~33.99%、17.99%~33.82%、17.24%~31.06%、15.50%~30.22%，可以看出各蚯蚓粪肥部分替代化肥处理在幼苗期的株高增幅最大，此后随生育期的进行逐渐降低。

表2   不同施肥处理对兰州百合株高的影响

Table 2  Effects of different fertilization treatments on plant height of Lilium davidii var. willmottiae

处理
Treatment		株高Plant height (cm)
幼苗期
Seedling
period		现蕾期
Bud period		开花期
Flowering
period		谢花期
End flowering
period
CK14.24±0.95b20.46±0.84b22.28±1.15b23.10±1.03b
T117.84±0.83a24.58±1.16a26.32±0.88a27.08±1.29a
T219.08±0.64a27.38±0.99a29.20±1.20a30.08±1.24a
T317.20±0.72a24.54±1.07a26.64±1.21a27.26±0.77a
T417.08±1.24a24.14±1.18a26.12±0.40a26.68±0.92a

不同小写字母表示差异达显著水平（P < 0.05），下同。

Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level, the same below.

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由表3可知，植株茎粗均表现为随蚯蚓粪肥替代化肥施用量的增加呈先增加后减少。各生育期蚯蚓粪肥部分替代化肥处理的植株茎粗均优于CK处理，各处理茎粗表现为T2>T3>T1>T4>CK，其中T2处理均最高，显著高于CK处理。相比于CK处理，蚯蚓粪肥部分替代化肥处理在幼苗期、现蕾期、开花期和谢花期的茎粗分别增加1.02%~ 3.67%、1.07%~4.46%、1.24%~3.25%、1.03%~2.20%。在谢花期各处理植株茎粗达到最大值，T1、T3、T4处理与CK处理间无显著差异。

表3   不同施肥处理对兰州百合茎粗的影响

Table 3  Effects of different fertilization treatments on the stem diameter of Lilium davidii var. willmottiae

处理
Treatment		茎粗Stem diameter (cm)
幼苗期
Seedling
period		现蕾期
Bud period		开花期
Flowering
period		谢花期
End flowering
period
CK0.491±0.002b0.561±0.002d0.647±0.003c0.681±0.002b
T10.499±0.005ab0.576±0.003bc0.661±0.004ab0.691±0.002ab
T20.509±0.003a0.586±0.003a0.668±0.004a0.696±0.003a
T30.502±0.004ab0.581±0.003ab0.662±0.003ab0.693±0.007ab
T40.496±0.005ab0.567±0.003cd0.655±0.002bc0.688±0.002ab

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不同施肥处理植株的叶片数随生育期的变化趋势与株高一致（表4）。蚯蚓粪肥部分替代化肥处理的植株叶片数在各生育期均高于CK处理，且T2处理的叶片数均最高。在幼苗期阶段，T1、T2、T3和T4处理相比于CK处理分别增加10.94%、18.11%、8.30%和6.04%，T3和T4处理与CK处理间无显著差异。在现蕾期、开花期和谢花期，蚯蚓粪肥部分替代化肥处理的叶片数均显著高于CK处理，分别增加8.04%~23.71%、9.51%~24.48%、9.69%~25.26%。在谢花期各施肥处理的植株叶片数达到最大值，T1、T3和T4处理间无显著差异。

表4   不同施肥处理对兰州百合叶片数的影响

Table 4  Effects of different fertilization treatments on leaf number of Lilium davidii var. willmottiae

处理
Treatment		叶片数Number of leaves
幼苗期
Seedling
period		现蕾期
Bud period		开花期
Flowering
period		谢花期
End flowering
period
CK106.00±4.17c146.80±2.69c153.60±2.09c156.80±6.95c
T1117.60±1.91ab163.40±3.33b171.40±4.33b175.60±1.94b
T2125.20±4.03a181.60±3.61a191.20±2.31a196.40±3.12a
T3114.80±3.35bc163.00±3.39b172.60±3.36b176.60±4.09b
T4112.40±2.77bc158.60±2.77b168.20±3.71b172.00±3.27b

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2.2 不同施肥处理对兰州百合光合指标的影响

Pn直接反映了植株的光合作用能力。从图1可以看出，不同施肥处理下兰州百合叶片的Pn整体变化规律一致，均呈现先升高后降低的趋势。7月兰州百合植株各个器官的生长发育均趋于成熟，各施肥处理的植株叶片Pn均达到最高值，T1、T2、T3和T4处理的植株叶片Pn分别为3.44、4.17、3.74和3.39 μmol/(m2·s)，相较于CK处理分别提高10.97%、34.52%、20.65%和9.35%，且T2处理的Pn显著高于其他施肥处理。8-9月随着气温降低、光照强度变弱、光照时长缩短，植株的生长势减弱，各施肥处理的Pn不断下降。最终叶片Pn的顺序为T2>T4>T3>T1>CK处理，T2处理与T3和T4处理间无显著差异。

图1

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图1   不同施肥处理对兰州百合Pn的影响

不同小写字母表示处理间差异显著（P < 0.05）。下同。

Fig.1   Effects of different fertilization treatments on the Pn of Lilium davidii var. willmottiae

Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P < 0.05). The same below.


Tr是反映植物水分利用效率和抗逆能力的主要参数。从图2可以看出，各施肥处理下的植株叶片Tr变化趋势与Pn一致。随着7月气温的明显升高，各施肥处理的植株叶片Tr均达到最高值，T1、T2、T3和T4处理的植株叶片Tr分别为3.69、4.50、4.22和3.96 mmol/(m2·s)，相较于CK处理分别提高12.50%、37.20%、28.66%和20.73%，T2处理显著高于其他施肥处理。8-9月随着温度开始下降，光照强度减弱和空气相对湿度增加，各施肥处理的Tr不断下降，最终叶片Tr的顺序为T3>T2>T4>T1>CK处理，T3与T2处理间无显著差异。

图2

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图2   不同施肥处理对兰州百合Tr的影响

Fig.2   Effects of different fertilization treatments on Tr of Lilium davidii var. willmottiae


Gs表示植物叶片气孔开张的程度，是反映植物叶片与外界进行气体交换能力的量化指标。从图3可以看出，各施肥处理在7月均达到最大值，T1、T2、T3和T4处理的植株叶片的Gs分别为31.57、38.27、35.88和33.92 mmol/(m2·s)，相较于CK处理分别提高29.33%、56.78%、46.99%和38.96%，T2处理的值最大，但与T3和T4处理无显著差异。8-9月，各施肥处理的植株叶片的Gs均逐渐降低，最终叶片Gs的顺序为T2>T3>T1>T4>CK处理，T2处理与T1、T3处理间无显著差异。

图3

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图3   不同施肥处理对兰州百合Gs的影响

Fig.3   Effects of different fertilization treatments on Gs of Lilium davidii var. willmottiae


Ci反映植物叶片对CO2的吸收和利用情况。从图4可以看出，不同施肥处理下兰州百合叶片的Ci整体变化规律一致，均呈先降低后增高的趋势。7月份光照强度增强，植株光合作用速率加快，CO2消耗量增多，各施肥处理的植株叶片Ci均最低，T1、T2、T3和T4处理的植株叶片Ci分别为262.90、330.66、310.62和326.49 μmol/mol，相较于CK处理分别提高3.71%、30.43%、22.53%、28.79%，T2与T3、T4处理间无显著差异。8-9月随着光照强度和时长降低，各施肥处理的Ci不断上升，最终叶片Ci的顺序为T3>T2>T4>T1>CK处理，T3处理与T2和T4处理间无显著差异。

图4

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图4   不同施肥处理对兰州百合Ci的影响

Fig.4   Effects of different fertilization treatments on Ci of Lilium davidii var. willmottiae


2.3 不同施肥处理对兰州百合鳞茎品质指标的影响

蚯蚓粪肥部分替代化肥处理对各项营养指标的影响均优于单一施用化肥处理。由表5可知，可溶性糖含量方面，T2处理最高，与T3、T4处理间无显著差异；T1、T2、T3和T4处理比CK处理分别高10.71%、29.82%、29.11%和20.71%。可溶性蛋白质含量方面，T3处理显著高于CK和T1处理；T1、T2、T3和T4处理比CK处理分别高13.32%、34.85%、45.80%和40.88%。总黄酮含量在各处理间无显著差异，T2处理的含量最高，T1、T2、T3和T4处理比CK处理分别高3.27%、31.31%、8.88%和7.48%。总酚含量方面，T3处理最高，T1、T2、T3、T4处理比CK处理分别高15.41%、21.77%、47.21%和43.26%。在Vc含量方面，T3处理同样表现最优，T1、T2、T3和T4处理比CK处理分别增加13.71%、25.74%、53.59%和22.15%。

表5   不同处理对兰州百合鳞茎营养品质的影响

Table 5  Effects of different treatments on the nutritional quality of Lilium davidii var. willmottiae bulbs

处理
Treatment		可溶性糖含量
Soluble sugar
content (%)		可溶性蛋白质含量
Soluble protein
content (mg/g)		总黄酮含量
Total flavonoid
content (mg/g)		总酚含量
Total phenolic
content (mg/100g)		Vc含量
Vc content
(mg/100g)
CK5.60±0.18c5.48±0.38c2.14±0.32a10.38±0.96b4.74±0.66b
T16.20±0.21b6.21±0.57bc2.21±0.27a11.98±1.52ab5.39±0.49ab
T27.27±0.13a7.39±0.60ab2.81±0.38a12.64±1.08ab5.96±0.57ab
T37.23±0.13a7.99±0.30a2.33±0.31a15.28±0.98a7.28±0.98a
T46.76±0.17a7.72±0.14a2.30±0.11a14.87±0.46a5.79±0.53ab

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2.4 不同施肥处理对兰州百合鳞茎产量和经济效益的影响

不同施肥处理对兰州百合鳞茎产量和经济效益的影响如表6所示，蚯蚓粪肥部分替代化肥处理下鳞茎直径和鲜重均优于单一施用化肥处理，CK处理的鳞茎直径最低，为34.64 mm，加大化肥减量和蚯蚓粪肥增量后鳞茎直径表现为先升高后下降，T3处理的鳞茎直径达到最大值，为36.25 mm，T1、T2和T4处理间无显著差异；鳞茎鲜重在12.68~15.25 g，在T3处理达到最大值，显著高于其他施肥处理，T1、T2和T4处理间无显著差异，但均显著高于CK处理；产量表现为T3>T2>T4>T1>CK，T3处理产量最高，为1906.25 kg/hm2，较CK、T1、T2和T4处理分别提高了20.27%、13.72%、9.01%和10.67%；产投比表现为T3>T2>T4>CK>T1，T3处理产投比最高，为2.86，显著高于其他处理；纯收益表现为T3>T2>T4>T1>CK，T3处理纯收益最高，较CK、T1、T2和T4处理分别提高了8000.41、7040.61、4795.31和5442.20元/hm2。

表6   不同施肥处理对兰州百合产量和经济效益的影响

Table 6  Effects of different fertilization treatments on yield and economic benefit of Lilium davidii var. willmottiae

处理
Treatment		鳞茎直径
Bulb diameter
(mm)		鳞茎鲜重
Fresh weight
of bulb (g)		产量
Yield
(kg/hm2)		产值（元/hm2）
Output value
(yuan/hm2)		肥料成本（元/hm2）
Fertilizer cost
(yuan/hm2)		产投比
Output-input
ratio		纯收益（元/hm2）
Net income
(yuan/hm2)
CK34.64±0.26b12.68±0.19c1585.00±24.27c47 550.00±728.21c3343.022.59b29 206.98c
T135.05±0.50ab13.41±0.19b1676.25±23.77b50 287.50±713.15b5120.722.50b30 166.78bc
T235.54±0.34ab13.99±0.25b1748.75±30.96b52 462.50±928.87b5050.422.62b32 412.08b
T336.25±0.25a15.25±0.28a1906.25±35.34a57 187.50±1060.24a4980.112.86a37 207.39a
T435.21±0.39ab13.78±0.18b1722.50±22.36b51 675.00±670.76b4909.812.60b31 765.19bc

鳞茎单价按30.0元/kg计算。肥料成本中蚯蚓粪肥220元/t，尿素2200元/t，过磷酸钙1800元/t，硫酸钾4100元/t。其他成本15 000元/hm2（包括种子、人工和农药成本）。

The unit price of bulbs is 30.0 yuan/kg. Fertilizer cost include earthworm manure (220 yuan/t), urea (2200 yuan/t), calcium superphosphate (1800 yuan/t) and potassium sulfate (4100 yuan/t). Other costs are calculated at 15 000 yuan/hm2 (including seed, labor, and pesticide costs).

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3 讨论

化肥中所含的养分高，肥效快，但是肥力持续的时间较短，长期使用还会使土壤理化性质恶化，而有机肥在提高土壤中有机质和养分含量的同时还能调节土壤结构，提高作物的产量，但是肥效较慢[16-17]。前人[18-20]研究表明，有机肥部分替代化肥优于单施化肥或有机肥，二者可取长补短。石子建等[18]研究发现，有机肥替代部分化肥可以缓解土壤酸化、增加土壤有机质含量，同时对提升玉米的产量和品质也有积极作用。熊廷浩等[19]研究发现，有机肥配施化肥可以提高油菜干物质和养分的积累。柳文凯等[20]研究发现，有机肥替代部分化肥处理促进了大白菜生长，提高了叶绿素含量，增加了干物质的积累量。

在本试验中，蚯蚓粪肥部分替代化肥显著提高了兰州百合株高、茎粗和叶片数，鳞茎直径和鲜重均随蚯蚓粪肥部分替代化肥比例的增加呈先增高后降低的趋势，T2处理在植株各个生育期的株高、茎粗和叶片数均最高，说明T2处理能明显促进兰州百合地上部的生长发育。T3处理植株的鳞茎直径和鲜重均达到最大值，较CK处理分别增加4.65%和20.27%，有利于兰州百合地下部的生长。且T3处理产量增加20.27%，纯收益较CK处理增收8000.41元/hm2。说明化肥和蚯蚓粪肥合理配施能显著促进兰州百合地上部分的生长发育，增加地下部鳞茎直径和鲜重，达到提高鳞茎产量和收益的目的。

光合作用是植物生长中重要的生理代谢过程，是决定作物生长的根本因素之一，易受光照时长、光合有效辐射、温度、空气湿度和CO2浓度等环境因子影响[21]。本研究中，通过蚯蚓粪肥部分替代化肥处理不同程度提高了兰州百合叶片的Pn、Tr、Gs和Ci，与前人关于有机肥部分替代化肥对马铃薯[22]、玉米[23]和茄子[24]等作物光合特性的研究结果基本一致，这是由于化肥与有机肥配施优化了土壤的养分构成和理化性质，促进了植物根系的生长和养分的吸收，将更多的养分传输到了叶片中[25]。7月份温度升高，光合有效辐射日均值最大，兰州百合叶片的Pn、Tr和Gs最高，Ci因光合作用消耗CO2量增大达到最低值。8-9月温度降低，光照时长和强度降低，光合作用效率变慢，导致兰州百合叶片Pn、Tr和Gs下降，Ci上升。这与马彦霞等[26]的研究结果一致。

蚯蚓粪肥部分替代化肥增加兰州百合鳞茎产量的同时，显著提升了鳞茎的可溶性糖、可溶性蛋白质、Vc和总酚的含量。方成等[27]研究表明，蚯蚓粪肥配施70%化肥处理显著提高了甜糯玉米可溶性糖、淀粉和Vc的含量。程亚倩等[28]研究发现，蚯蚓粪肥配施70%化肥处理较单一化肥处理提高了烟草叶片代谢水平及养分含量，与本试验的研究结果一致。Liu等[29]研究发现，土壤中低氮可以促进药用菊花总黄酮的形成和积累。本研究发现，蚯蚓粪肥部分替代化肥对鳞茎总黄酮含量的提升效果不显著，可能与土壤中氮素水平较高抑制植株总黄酮的合成有关。此外，目前试验结果仅对采收期鳞茎的总黄酮含量进行比较，也可能与采样的时期和部位有关。本研究比较分析了天津地区黏壤土质下兰州百合蚯蚓粪肥部分替代化肥当年的施肥效果，因不同地区间土壤类型和气候存在差异，当前试验结论在异地推广时应对其在原产地开展同方案试验和多年栽培下的施肥效果进行深入研究。

4 结论

蚯蚓粪肥部分替代化肥可以显著促进兰州百合植株生长、提高叶片光合作用和鳞茎品质，且以施用80%化肥配施10 800 kg/hm2蚯蚓粪肥处理最有利于兰州百合地上部的生长，70%化肥配施12 000 kg/hm2蚯蚓粪肥处理的地下鳞茎产量和品质最佳。与纯化肥处理相比，化肥减量增配蚯蚓粪肥均可提高鳞茎可溶性糖、可溶性蛋白质、总黄酮、总酚和Vc等有益成分含量。且在施用70%化肥配施12 000 kg/hm2蚯蚓粪肥处理下，经济效益最佳。

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【目的】研究不同比例有机肥替代化肥对土壤养分含量、植株养分吸收量、肥料利用率以及甜菜产量和质量的影响,为甜菜高产稳产、土壤培肥提供科学施肥依据。【方法】试验共设置7个处理:不施肥对照(CK),常规施肥(CF),腐殖酸有机肥替代10%化肥(10%HF),腐殖酸有机肥替代20%化肥(20%HF),腐殖酸有机肥替代30%化肥(30%HF),腐殖酸有机肥替代40%化肥(40%HF),腐殖酸有机肥替代50%化肥(50%HF)。测定土壤养分、甜菜植株养分吸收量以及甜菜干物质积累量、产量和品质。【结果】腐殖酸有机肥替代部分化肥处理较常规施肥处理增加土壤有机肥含量2.37%~7.38%;碱解氮、速效磷、速效钾分别增加1.07%~11.39%、10.65%~37.83%、6.04%~14.68%,30%HF与处理40%HF分别较CF处理显著增产16.91%与17.65%。【结论】腐殖酸有机肥替代不同比例化肥较常规施用化肥可以显著提升土壤养分含量,提高甜菜植株养分吸收量,增加甜菜干物质积累量、减施化肥、培肥土壤、增加产量,其中有机肥替代30%化肥处理增产与培肥地力的效果较优。

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粪肥还田是常见畜禽粪污资源化无害化的处理手段之一。深入讨论粪肥还田在特定农业生态系统中的应用效果，针对辣椒产地土壤结构破坏、肥力下降和辣椒减产的问题，同时比较蚯蚓粪和猪粪的施肥还田效果差异，开展田间试验探究猪粪、蚯蚓粪配施化肥对土壤质量、辣椒生长及品质的影响，以期为粪肥还田利用和培肥土壤提供数据支撑。试验设计6个不同处理：CK（不施肥处理）、CF1（农户习惯施肥）、OF（优化配方施肥）、VC1（蚯蚓粪+优化施肥85% N）、VC2（蚯蚓粪+优化施肥70% N）和PM（猪粪+优化施肥85% N）。主要结果如下：与不施肥和单施化肥相比，粪肥与化肥配施能有效改善土壤结构、显著优化土壤肥力，促进辣椒生长发育和品质。结合主成分分析，以隶属函数得分值最高的VC2处理改善土壤效果最好，使土壤容重降低了1.81%，土壤pH提高了7.20%，土壤有机质含量增加了101%，土壤铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量分别增加了60.2%、209%、152%和192%。蚯蚓粪配施化肥明显促进了辣椒的生长发育，与CK相比VC2处理辣椒产量显著提高达到13.4 t∙hm<sup>−2</sup>，而且显著提高辣椒维生素C和可溶性糖含量。不同施肥处理对辣椒可溶性固形物含量变化无显著性影响（p&gt;0.05）。蚯蚓粪替代30%化肥处理改善土壤质量、提高辣椒生长和品质的综合效果最佳。该研究为粤西地区的农业生产实践提供科学依据和理论基础，探究出同时兼顾土壤综合肥力、辣椒生长及品质的合理施肥方式，对提升农业生产效率、促进农业绿色发展具有重要作用。

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针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题, 通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响, 以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年, 在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计, 主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水), 副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥), 探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明, 与传统灌水(I2)相比, 减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index, LAI)、光合势(photosynthetic potential, LAD)、净光合速率(P<sub>n</sub>)、蒸腾速率(T<sub>r</sub>)和气孔导度(G<sub>s</sub>), 提高了胞间CO<sub>2</sub>浓度(C<sub>i</sub>)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量; 有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响, 随有机肥比例增加, 有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应; 与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比, 减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index, MLAI)提高了6.9%~7.1%, 总光合势(total photosynthetic potential, TLAD)无显著变化; 玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%, 吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content, SPAD)、P<sub>n</sub>、T<sub>r</sub>和G<sub>s</sub>, 降低了C<sub>i</sub>。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%, 籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%, 籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响, 但综合2年结果, I1F2影响更显著。因此, 减量20%灌水(3240 m<sup>3</sup> hm<sup>-2</sup>)结合75%无机化学氮肥(270 kg hm<sup>-2</sup>)配施25%有机肥(90 kg hm<sup>-2</sup>)是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。

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