劉建香，郭云周，杜東英，張勤斌，李聰平

（1云南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，昆明 650205；2曲靖市農(nóng)業(yè)科學院，云南曲靖 655000；3曲靖市麒麟?yún)^(qū)土壤肥料工作站，云南曲靖 655000；4曲靖市土壤肥料工作站，云南曲靖 655000）

0 引言

土壤生產(chǎn)力是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提，土壤保育是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。20世紀90年代以來，化肥應有盡有，已成為農(nóng)作物主要的養(yǎng)分來源，化肥施用強度不斷提高，2000 年中國化肥施用強度為265.28 kg/hm2，2005 年為306.53 kg/hm2，2010 年為346.13 kg/hm2，2015 年為361.99 kg/hm2，從2000—2015 年，中國化肥施用強度增加了36.45%，每年均超過發(fā)達國家公認的環(huán)境安全施用上限225 kg/hm2[1]。單位面積用量不僅超越多數(shù)發(fā)達國家，且高于國際公認的安全用量上限[2-4]。盲目、過量等不合理施用化肥問題，造成土壤有機質(zhì)降低、營養(yǎng)失衡、酸化和板結(jié)[5-6]，以及作物產(chǎn)量下滑、農(nóng)業(yè)面源污染加劇[7-10]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物資源化利用費時費力，傳統(tǒng)的循環(huán)農(nóng)業(yè)未獲足夠重視。這些都會給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來土壤與生態(tài)環(huán)境[1,11-13]挑戰(zhàn)。

有機質(zhì)是土壤肥力的關(guān)鍵性狀之一，是土壤質(zhì)量和功能的核心，其含量與耕地基礎(chǔ)地力直接相關(guān)[14]。因此，培育土壤生產(chǎn)力，首先得提高土壤有機質(zhì)含量，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)土壤水、熱、氣狀況；然后是合理施肥，協(xié)調(diào)土壤供肥的容量和強度。只有物理結(jié)構(gòu)良好、供肥強度和容量適宜的土壤，才具有可持續(xù)生產(chǎn)力。在干濕季節(jié)分明的低緯、高海拔的云南高原，有機肥對提高紅壤生產(chǎn)力的影響不甚明了，值得深入研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗始于2011 年9 月，2019 年9 月結(jié)束。設在云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)越州鎮(zhèn)新田村(25°18.10917′N，103°54.0008′E)，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，干濕季節(jié)分明，年平均氣溫14.5℃，多年平均降雨量1008 mm。供試土壤為老沖積紅壤，有機質(zhì)38.41 g/kg，堿解氮150.2 mg/kg，速效磷52.3 mg/kg，速效鉀161.2 mg/kg，pH 5.72。

1.2 試驗設計

試驗為田間定位試驗，共設5 個處理：（1）冬春休閑-玉米(CK)；（2）冬閑-玉米+農(nóng)家肥(FM)，玉米播種時用腐熟農(nóng)家肥蓋種，用量15 t/hm2；（3）種植并翻壓肥田蘿卜-玉米(R)，每年8月末至9月初，玉米成熟期，套種肥田蘿卜，播種量為15 kg/hm2，11 月下旬至12 月上旬莢果期翻壓，翻壓量為15 t/hm2，翻壓深度0.2 m；（4）種植并翻壓光葉紫花苕子-玉米(V)，每年8月中旬，在玉米行間套種光葉紫花苕子，播種量為60 kg/hm2，次年3月中旬盛花期翻壓，翻壓鮮草量15 t/hm2，翻壓深度0.2 m；（5）冬閑-玉米+玉米秸稈還田(MS)，玉米收獲時，玉米秸稈切成5 cm 左右的碎草還田，翻壓鮮草量15 t/hm2。每個處理3 次重復，隨機區(qū)組排列，試驗開始時排定后保持不變，小區(qū)面積為36 m2。

供試有機肥主要成分含量見表1。

表1 有機肥氮磷鉀與有機碳含量 g/kg

每年4 月中旬采用寬窄行穴播玉米，寬行行距為80 cm，窄行行距為40 cm，株距為24 cm，播種并澆水覆土后覆蓋地膜，9月中旬收獲玉米。

各處理玉米化肥施用量和施肥方法相同，均為：N 210 kg/hm2、P2O530 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2，氮肥（尿素，N 46%）分2 次于拔節(jié)期和大喇叭口期追施，追施比例為3:7；磷肥（過磷酸鈣，P2O516%）和鉀肥（硫酸鉀，K2O 50%）作基肥一次性施用。肥田蘿卜和光葉紫花苕子不施肥。

1.3 樣品采集及測定

玉米收獲時，采用多點取樣法取各小區(qū)（或處理）0～20 cm土層土壤樣品，混合、自然風干后用于測定土壤養(yǎng)分。土壤有機質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測定，堿解氮用堿解擴散法測定，速效磷用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀用NH4Ac 浸提-火焰光度法測定[15]。土壤容重用環(huán)刀法測定，用環(huán)刀取每個小區(qū)0～20 cm土壤，置于105℃烘箱中烘干至恒重，計算土壤容重。玉米收獲時各小區(qū)實收測產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機肥提高紅壤有機質(zhì)含量，降低紅壤容重

不同有機肥處理從第1年至第8年玉米收獲后最低土壤有機質(zhì)含量依次是CK、R、R、FM、CK、CK、CK、CK 處理（圖1a），分別為36.13、35.34、33.68、36.81、35.92、35.29、32.32、33.00 g/kg，即土壤有機質(zhì)含量對照(CK)有5年含量最低，種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有2年最低，施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理有1年最低；最高含量依次是R、V、MS、V、V、V、V、V 處理，分別為37.66、38.60、36.99、40.91、41.03、41.32、41.29、41.02 g/kg，即土壤有機質(zhì)含量種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理有6年最高，種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有1年最高，玉米秸稈還田(MS)處理有1年最高。

圖1 不同有機肥生產(chǎn)利用對紅壤有機質(zhì)含量的影響

從8 年平均有機質(zhì)含量來看（圖1b），施用有機肥不同程度增加土壤有機質(zhì)含量，且不同有機肥處理間存在差異。其中，以種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理最高，極顯著高于種植并翻壓肥田蘿卜(R)、玉米秸稈還田(MS)處理，顯著高于施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理；施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理第二，顯著高于R 處理，略高于MS處理；玉米秸稈還田(MS)處理第三，略高于R處理；種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理第四，對照最低。

與玉米收獲后對照(CK)土壤有機質(zhì)含量34.72 g/kg相比，種植并翻壓肥田蘿卜(R)、玉米秸稈還田(MS)、施用腐熟農(nóng)家肥(FM)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理土壤有機質(zhì)分別增加1.36、2.00、3.14、4.87 g/kg，增加3.92%、5.76%、9.04%、14.03%?？梢?，施用有機肥向土壤輸入有機碳，有利于提高土壤有機質(zhì)含量，而土壤有機質(zhì)提高量與有機肥特性有關(guān)。肥田蘿卜大田生長期僅2～3 個月，須根少，莖葉含水量較高，因此提高土壤有機質(zhì)數(shù)量少；玉米秸稈含水量高，還田相同重量的鮮草所含干物質(zhì)少，但其碳含量高，可以部分彌補干物質(zhì)少的不足；腐熟農(nóng)家肥中易于分解轉(zhuǎn)化的有機物在腐熟階段已經(jīng)分解轉(zhuǎn)化，剩余物質(zhì)則相對穩(wěn)定；光葉紫花苕子大田生長期為冬春旱季，約達6 個月，且根系發(fā)達，莖葉含水量較低，根茬及根系分泌物都未計入翻壓量中，因此向土壤輸入有機碳較多。

施用有機肥6 年后（2017 年）紅壤容重極顯著降低，且不同有機肥處理間也存在差異（圖2）。與對照(CK)容重1.190 g/cm3相比，玉米秸稈還田(MS)、施用腐熟農(nóng)家肥(FM)、種植并翻壓肥田蘿卜(R)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理紅壤容重分別降低0.074、0.097、0.103、0.125 g/cm3，降低6.22%、8.15%、8.66%、10.50%。這是由于連續(xù)施用有機肥，向土壤輸入有機碳，有利于土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，促進了土壤孔隙度的增加，因而降低了土壤容重。

圖2 不同有機肥對紅壤容重的影響

2.2 有機肥對紅壤堿解氮含量的影響

不同有機肥處理從第1年至第8年玉米收獲后最低土壤堿解氮含量依次是R、R、CK、R、CK、CK、CK、MS 處理，分別為124.2、118.2、116.4、93.8、109.3、138.4、149.3、116.0 mg/kg，即土壤堿解氮含量對照(CK)有4 年最低，種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有3 年最低，玉米秸稈還田(MS)處理有1年最低；最高含量依次是V、V、V、V、V、V、FM、V處理，分別為149.8、155.7、145.4、133.8、159.3、193.9、173.0、159.3 g/kg，即土壤堿解氮含量種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理有7 年最高，施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理有1年最高（圖3a）。

圖3 不同有機肥對紅壤堿解氮的影響

從8 年平均土壤堿解氮含量來看（圖3b），玉米收獲后不同有機肥處理對土壤堿解氮影響差異顯著。其中，種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理土壤堿解氮含量極顯著高于其他4 個處理；施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理第二，顯著高于種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理和對照(CK)，極顯著高于玉米秸稈還田(MS)處理；種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理第三，略高于對照(CK)和玉米秸稈還田(MS)處理；玉米秸稈還田(MS)處理最低。

與玉米收獲后對照(CK)土壤堿解氮含量127.8 mg/kg 相比，種植并翻壓肥田蘿卜(R)、施用腐熟農(nóng)家肥(FM)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理分別增加0.9、12.1、30.9 mg/kg，增加0.70%、9.47%、24.18%，而玉米秸稈還田(MS)處理則降低0.4 mg/kg，降低0.31%。表明種植并翻壓光葉紫花苕子(V)能夠較好地補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤氮素，施用腐熟農(nóng)家肥(FM)也能部分補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤氮素，而玉米秸稈還田(MS)和種植并翻壓肥田蘿卜(R)對補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤氮素的效果不明顯。這是由于玉米秸稈含氮量低(8.41 g/kg)，碳氮比值高(C/N=53.6)，加之前述干物質(zhì)少，因此其還田對土壤堿解氮貢獻不明顯；肥田蘿卜含氮量(21.44 g/kg)雖然較高，但其大田生長期消耗土壤有效氮，翻壓還田后對提升土壤堿解氮幅度很??；腐熟農(nóng)家肥含氮量(11.19 g/kg)較低，但好在其碳氮比值協(xié)調(diào)(C/N=18.4)，有利于提高土壤有機質(zhì)和堿解氮；光葉紫花苕子含氮量(28.68 g/kg)高，碳氮比值低(C/N=14.6)，且大田生長期有共生固氮作用，向土壤輸入氮較多，有利于提高土壤堿解氮含量。

2.3 有機肥對紅壤速效磷含量的影響

不同有機肥處理從第1年至第8年玉米收獲后最低土壤速效磷含量依次是MS、R、CK、R、R、V、V、R處理，分別為36.7、39.3、41.6、36.7、35.7、38.4、43.5、40.5 mg/kg，即土壤速效磷含量種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有4年最低，種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理有2年最低，對照(CK)有1年最低，玉米秸稈還田(MS)處理有1 年最低；最高含量依次是FM、FM、FM、FM、FM、FM、FM、FM 處理，分別為55.5、51.3、57.6、49.0、63.3、70.5、83.7、73.9 mg/kg，即土壤速效磷含量施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理8年都是最高的（圖4a）。

圖4 不同有機肥對紅壤速效磷的影響

從8 年平均土壤速效磷含量來看（圖4b），玉米收獲后不同有機肥處理土壤速效磷含量差異顯著。其中，以施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理最高，極顯著高于玉米秸稈還田(MS)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理和對照，玉米秸稈還田(MS)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、種植并翻壓肥田蘿卜(R)3個有機肥處理之間差異不顯著，且略低于對照。

與玉米收獲后對照(CK)土壤速效磷含量43.9 mg/kg相比，施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理提高土壤速效磷含量19.2 mg/kg，提高43.74%；玉米秸稈還田(MS)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理土壤速效磷含量則分別降低1.2、2.0、3.6 mg/kg，降低2.73%、4.58%、8.20%。表明施用腐熟農(nóng)家肥(FM)能夠較好地補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤磷素，而玉米秸稈還田(MS)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)和種植并翻壓肥田蘿卜(R)對補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤磷素的效果不明顯。這是由于施用腐熟農(nóng)家肥(FM)向土壤凈輸入磷素，種植并翻壓肥田蘿卜(R)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)2處理，磷素來自于本田，沒有外源輸入，玉米秸稈還田(FM)因干物質(zhì)少且含磷量低(0.84 g/kg)，對提升土壤速效磷的作用不明顯。

2.4 有機肥對紅壤速效鉀含量的影響

不同有機肥處理從第1年至第8年玉米收獲后最低土壤速效鉀含量依次是R、R、CK、CK、CK、CK、R、CK 處理，分別為101.9、100.5、119.8、98.8、63.2、76.4、63.4、80.3 mg/kg，即土壤速效鉀含量對照(CK)有5 年最低，種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有3 年含量最低；最高含量依次是MS、V、FM、MS、FM、FM、FM、FM 處理，分別為168.3、147.2、218.9、166.8、173.0、168.6、140.4、146.6 mg/kg，即土壤速效鉀含量施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理有5 年最高，玉米秸稈還田(MS)處理有2年最高，種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理有1年最高（圖5a）。

圖5 不同有機肥生產(chǎn)利用對紅壤速效鉀的影響

從8 年平均土壤速效鉀含量來看（圖5b），玉米收獲后不同有機肥處理土壤速效鉀含量差異極其顯著。其中，以施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理最高，顯著高于玉米秸稈還田(MS)處理，極顯著高于種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理和對照；玉米秸稈還田(MS)處理與種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理差異不顯著，二者都顯著高于種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理和對照。

與玉米收獲后對照(CK)土壤速效鉀含量90.3 mg/kg相比，種植并翻壓肥田蘿卜(R)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、玉米秸稈還田(MS)、施用腐熟農(nóng)家肥（FM）處理土壤速效鉀含量分別增加6.0、36.3、50.8、69.2 mg/kg，增加6.64%、40.20%、56.26%、76.63%。表明玉米秸稈還田(MS)和施用腐熟農(nóng)家肥(FM)能夠較好地補充玉米生產(chǎn)消耗的土壤鉀素，而種植并翻壓肥田蘿卜(R)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)能夠調(diào)節(jié)土壤中的鉀素。這是由于玉米秸稈還田(MS)和施用腐熟農(nóng)家肥(FM)，向土壤輸入鉀素，增加土壤鉀素總量；種植肥田蘿卜和光葉紫花苕子(V)，可將心土層土壤中的鉀吸收到地上莖葉中，隨著翻壓還田過程回到耕作層土壤中，增加耕作層土壤鉀素總量。

2.5 有機肥對玉米產(chǎn)量的影響

不同有機肥處理，從第1年至第8年最低玉米產(chǎn)量依次是R、R、CK、R、R、R、CK、R 處理（圖6a），分別為10340、9770、11943、11014、11163、9299、10718、11068 kg/hm2，即種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理有6 年產(chǎn)量最低，對照(CK)有2年產(chǎn)量最低；最高產(chǎn)量依次是FM、V、FM、FM、V、FM、V、MS 處理，分別為12059、10663、13620、12003、12408、10477、12362、11925 kg/hm2，即施用腐熟農(nóng)家肥(FM)處理有4 年產(chǎn)量最高，種植并翻壓光葉紫花苕子(V)處理有3年產(chǎn)量最高，玉米秸稈還田(MS)處理有1 年產(chǎn)量最高；其他處理介于最高產(chǎn)量和最低產(chǎn)量之間。

圖6 不同有機肥生產(chǎn)利用對玉米產(chǎn)量的影響

從8 年平均產(chǎn)量來看（圖6b），施用腐熟農(nóng)家肥(FM)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、玉米秸稈還田(MS)3處理玉米產(chǎn)量差異不顯著，但極其顯著高于種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理，施用不同有機肥處理與對照(CK)差異不顯著。與對照玉米產(chǎn)量11221 kg/hm2相比，玉米秸稈還田(MS)、種植并翻壓光葉紫花苕子(V)、腐熟農(nóng)家肥(FM) 3 處理分別增產(chǎn)玉米217、377、537 kg/hm2，增加1.93%、3.36%、4.79%，而種植并翻壓肥田蘿卜(R)處理減產(chǎn)474 kg/hm2，減產(chǎn)4.22%。這是由于施用腐熟農(nóng)家肥向土壤凈輸入氮、磷、鉀、有機碳等；種植并翻壓光葉紫花苕子，因豆科植物共生固氮作用向土壤輸入了氮素；玉米秸稈還田相對沒有還田處理來說，也是向土壤輸入了氮、磷、鉀、有機碳等；而種植并翻壓肥田蘿卜，其中氮、磷、鉀吸收自本田，因此沒有外源氮、磷、鉀等輸入。有沒有額外的外源養(yǎng)分輸入，或許是有機肥影響玉米產(chǎn)量的主要因素。

3 結(jié)論

種植并翻壓光葉紫花苕子、施用腐熟農(nóng)家肥、玉米秸稈還田、種植并翻壓肥田蘿卜，紅壤有機質(zhì)含量分別增加4.87、3.14、2.00、1.36 g/kg，增長14.03%、9.04%、5.76%、3.92%；速效鉀含量分別增加36.3、69.2、50.8、6.0 mg/kg，增長40.20%、76.63%、56.26%、6.64%；容重分別減少0.125、0.097、0.074、0.103 g/cm3，降低10.50%、8.15%、6.22%、8.66%。種植并翻壓光葉紫花苕子、施用腐熟農(nóng)家肥、種植并翻壓肥田蘿卜，紅壤堿解氮含量分別增加30.9、12.1、0.9 mg/kg，增長24.18%、9.47%、0.70%，玉米秸稈還田紅壤堿解氮含量減少0.4 mg/kg，降低0.31%。施用腐熟農(nóng)家肥紅壤速效磷含量增加19.2 mg/kg，增43.74%，玉米秸稈還田、種植并翻壓光葉紫花苕子、種植并翻壓肥田蘿卜紅壤速效磷含量分別減少1.2、2.0、3.6 mg/kg，降低2.73%、4.58%、8.20%。

施用腐熟農(nóng)家肥、種植并翻壓光葉紫花苕子、玉米秸稈還田玉米分別增產(chǎn)537、377、217 kg/hm2，增4.79%、3.36%、1.93%，種植并翻壓肥田蘿卜玉米減產(chǎn)474 kg/hm2，減4.22%。

種植并翻壓光葉紫花苕子、施用腐熟農(nóng)家肥、玉米秸稈還田、種植并翻壓肥田蘿卜均能提高云南高原紅壤有機質(zhì)、速效鉀含量并改善紅壤物理性狀，但種植并翻壓肥田蘿卜紅壤有效磷含量相對較低，玉米產(chǎn)量也相對較低。

4 討論

施肥既要為農(nóng)作物生長提供養(yǎng)分，又要為土壤培肥提供物質(zhì)和能源。中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以有機肥施用而長期保持較高的土壤肥力，較好地維持著土壤氮、磷、鉀和中微量養(yǎng)分的循環(huán)，以及土壤有機碳的穩(wěn)定，借以滿足人口增長對產(chǎn)量不斷提高的需求。這其中廄肥、畜禽糞尿、人糞尿、土雜肥等在內(nèi)的農(nóng)家肥和豆科綠肥的利用發(fā)揮了重要作用。然而，有機肥料耗費勞動力和時間、體積大、不適宜貯存和運輸、占用場地大、臟臭等局限性[16]，使其優(yōu)點被化肥速效、高濃度等特性所掩蓋。

在20 世紀50 年代—70 年代的20 年間，世界糧食總產(chǎn)量翻了一番，其中化肥的貢獻率最高[17]。1981—1983年全國5000多個試驗結(jié)果，化肥可使水稻、玉米、小麥、油菜、大豆分別增產(chǎn)40.8%、46.1%、56.6%、64.4%、17.9%[18]，1978—2006 年化肥對中國糧食作物的增產(chǎn)作用最大，貢獻率達到了56.81%[19]，化肥起到了無可替代的作用。

然而，長期大量施用化肥，導致土壤退化[4-6,20]，長期施肥的農(nóng)田土壤酸化速率為：N＞NPK＞NPKM≈CK，N 和NPK 處理的土壤酸化速率分別為不施肥的4.6 倍和3.2 倍；濕潤或半濕潤地區(qū)排水良好的旱作或水旱輪作農(nóng)田土壤酸化過程，雖有地域差異，但長期施肥農(nóng)田耕層土壤的pH 演變存在對施肥措施的共性響應特征[21]。施肥、耕作方式、水分管理等人為因素大大加速了土壤的酸化[22-27]。

石灰性褐土上腐熟羊糞與化肥配施，與單施化肥相比，20%有機N+80%化肥N夏玉米增產(chǎn)14.9%；50%有機N+50%化肥N 降低0～300 cm 土層土壤硝態(tài)氮32.5%[28]。在設施褐土上以牛糞替代50%的氮肥，番茄產(chǎn)量較單施化肥提高2.80%，可溶性糖和維生素C 含量增加41.75%和61.06%，可滴定酸和硝酸鹽含量分別降低27.08%和19.43%，土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮和速效鉀含量，分別增加42.72%、7.87%、26.31%和10.54%[29]。已有研究結(jié)果的有機無機配施對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的Meta 法定量分析表明，與單施化肥相比，番茄產(chǎn)量增加7.1%，Vc 和可溶性糖含量增加21.2%和14.3%，番茄中硝酸鹽含量降低19.4%，且隨著有機無機配施時間的推移，番茄增產(chǎn)率呈增加趨勢，土壤有機質(zhì)與番茄增產(chǎn)率呈顯著正相關(guān)，土壤pH與番茄增產(chǎn)率呈負相關(guān)[30]。在潮土上以商品有機肥替代化肥后，冬小麥和夏玉米3年平均產(chǎn)量分別為7700、9175 kg/hm2，與當?shù)卦耘鄺l件下高產(chǎn)水平相當，與單施化肥處理相比差異不顯著，土壤有機碳增加了19.5%、全氮提高了12.3%，有利于土壤可持續(xù)利用[31]。紫色菜園土上的有機無機氮肥配施蔬菜增產(chǎn)顯著，小白菜和萵苣莖葉中維生素C 和可溶性糖含量增加，硝酸鹽和粗纖維含量降低，從而提高蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)和口感[32]。旱地紅壤上，氮磷鉀化肥配合秸稈直接還田處理土壤堿解氮降低了7.88%～31.37%，速效磷降低了7.72%～23.81%，氮磷鉀化肥配合堿渣促腐秸稈堆肥處理提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性66.13%，配合FeSO4促腐秸稈堆肥還田處理提高土壤脲酶活性26.14%且微生物生物量碳含量較高，并提高花生各農(nóng)藝性狀指標和產(chǎn)量[33]。典型紅壤上，長期配施有機肥可顯著增加紅壤2～0.01 mm粒級微團體有機碳含量，但對0.01～0.005 mm 及＜0.005 mm 粒級團聚體有機碳含量無顯著影響，紅壤中0.25～0.05 mm粒級微團聚體為優(yōu)勢粒徑，其對土壤總有機碳的貢獻率為55.4%[34]。黏潮土上，有機肥+化肥和秸稈+化肥的使用在一定程度上均能改變土壤養(yǎng)分含量和作物地上部分氮含量，且優(yōu)于單施化肥的處理，分別增產(chǎn)3.63%和2.11%[35]。在厚層粘底黑土上腐熟牛糞替代氮肥，在一定范圍內(nèi)，有機肥替代可顯著降低土壤容重、提高土壤田間持水量和土壤毛管孔隙度，適度有機肥替代，能夠改善土壤理化性狀，維持作物產(chǎn)量[36]。連續(xù)秸稈還田，土壤有機質(zhì)年均增加0.333 g/kg，堿解氮含量年平均增加2.2 mg/kg，有效磷含量年平均增加1.3 mg/kg，速效鉀含量年平均增加3.8 mg/kg，小麥年平均增產(chǎn)144 kg/hm2，玉米年平均增產(chǎn)207.6 kg/hm2[37]。國內(nèi)外很多長期定位試驗表明，試驗早期單施化肥處理的作物產(chǎn)量高于單施有機肥的處理，但試驗后期單施有機肥處理的產(chǎn)量會達到或超過單施化肥處理的產(chǎn)量水平[38-39]。鹽化潮土施氮量225 kg/hm2條件下，單施有機肥、有機無機配施均可不同程度提高土壤有機質(zhì)、全氮含量，施用有機肥的土壤速效磷、速效鉀明顯超過了單施化肥的，其中單施雞糞、豬糞土壤速效磷含量是單施化肥的5.82、7.06倍；單施化肥周年NH3揮發(fā)量是單施牛糞、雞糞、豬糞的37～53倍，3種有機肥周年NH3揮發(fā)量大小次序為豬糞＞雞糞＞牛糞；有機肥與化肥配施的周年NH3揮發(fā)總量隨化肥配施比例增加而明顯增加，有機肥配施比例低而化肥配施比例高（25%有機肥配施75%化肥）的周年NH3揮發(fā)總量達到了單施化肥的水平；單施化肥0～100 cm土體硝態(tài)氮殘留量高達210.34 kg/hm2，而單施有機肥的0～100 cm 土體硝態(tài)氮殘留量平均僅為109.44 kg/hm2；單施化肥的周年N2O 排放總量為2.85 kg/hm2，高于單施有機肥的處理[40]。

本研究側(cè)重于施用相同化肥條件下不同有機肥對云南高原紅壤性狀的影響以及玉米產(chǎn)量的響應。結(jié)果表明，R、MS、FM、V處理增加紅壤有機質(zhì)1.36～4.87 g/kg，增長3.92%～14.03%；MS、FM、R、V處理減少紅壤容重0.074～0.125 g/cm3，降低6.22%～10.50%；R、FM、V處理增加土壤堿解氮0.9～30.9 mg/kg，增長0.70%～24.18%，而MS處理則比CK略有減少（減少0.4 mg/kg）；FM處理增加土壤速效磷含量19.2 mg/kg，增長43.74%，MS、V、R 處理土壤速效磷含量則分別減少1.2～3.6 mg/kg，降低2.73%～8.20%；R、V、MS、FM 處理土壤速效鉀含量分別增加6.0～69.2 mg/kg，增長6.64%～76.63%。反映在玉米產(chǎn)量上，表現(xiàn)出MS、V、FM 3 個處理分別增產(chǎn)玉米217、377、537 kg/hm2，增長1.93%、3.36%、4.79%，而(R)處理減產(chǎn)474 kg/hm2，降低4.22%，以腐熟農(nóng)家肥增產(chǎn)量最大，具共生固氮能力的光葉紫花苕子第二，玉米秸稈還田第三，肥田蘿卜第四。

綜上所述，有機無機配施，不僅可以減少化肥用量、保持或增加作物產(chǎn)量，而且能夠培肥土壤、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，同時減輕農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)污物負荷。