有机无机结合施肥制度研究进展

李燕青，赵秉强，李 壮

（1中国农业科学院果树研究所/农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁葫芦岛125100；2中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室，北京100081）

有机无机结合施肥制度研究进展

李燕青1，赵秉强2，李 壮1

（1中国农业科学院果树研究所/农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁葫芦岛125100；2中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室，北京100081）

笔者综述了有机肥、无机肥以及有机无机结合施肥对作物产量与品质、土壤肥力以及农田氮损失的影响以及机理，重申了有机无机结合施肥制度的优越性。认为有机无机配施过程中提供的速效养分数量和强度是影响有机物配施效果的关键因素，理想的有机无机配施是使得速效养分的数量和强度既能满足作物生长的需求，又不会引起因速效养分的流失导致的环境风险。指出在生产实践中科学的有机无机配施比例应该考虑以下几个因素，主要包括土壤基础地力水平，施肥水平，有机肥类型，气候条件等；有机无机结合施肥过程中，在保证作物需求的前提下，降低化肥的施用比例是降低活性氮损失，减轻环境负面影响的关键措施。

有机无机配施；作物产量与品质；土壤肥力；农田氮损失

0 引言

自种植业出现开始，如何维持土壤肥力，保证作物产量是农业生产中必须解决的问题。原始农业依靠撂荒休闲和放牧遗粪维持地力；在中国殷商时期开始出现以“粪肥肥田”的传统农业；1840年以后，伴随李比希提出的矿质营养学说，产生了以化肥为主的近代农业[1-2]。在现代农业形成过程中，逐渐形成了有机肥，无机肥，有机无机配施三大主要的施肥制度。

人们已经认识到化肥和有机肥在维持土壤肥力和保证作物产量方面均有重要作用。化肥可以迅速提高土壤主要养分的浓度，满足作物生长的需要；有机肥则可以迅速培肥土壤，改善作物生长需要的土壤环境。有机无机配施结合了二者所长，在保证作物高产优质、培肥土壤方面均表现出一定的优势[3-6]。目前，相对于单施化肥或有机肥，有机无机配合施肥在作物增产提质、培肥土壤方面的优势已有很多报道，但在生产中有机无机配施效果也受到多种因素的影响。近年来，化肥不合理施用导致污染环境的报道屡见不鲜，其中氮肥引起的活性氮损失是农田环境污染的主要因子之一[7-8]。有机无机配施作为化肥减施的重要举措，在缓解化肥对环境的污染方面也产生了较大影响[9-11]。

笔者概括了目前有机肥、无机肥以及有机无机配施对作物产量与品质、土壤肥力以及农田氮损失方面的研究进展与重要结论，重点探讨了有机无机配施在作物高产稳产、品质提升以及减轻环境负面效应方面的机理，分析了影响有机无机配施效果的主要因素，以期为有机无机配施施肥制度提供理论依据。

1 有机肥与化肥配合施用对作物产量与品质的影响

1.1 有机肥与化肥配合施用对作物产量的影响

施肥是影响作物产量及其土壤可持续利用最为深刻的农业措施之一，肥料对作物的增产效果是毋庸置疑的[12-14]。沈善敏[3]在总结了世界各国主要的长期定位试验后得出重要结论：化肥和有机肥对作物都有极好的增产作用，两者的增产效果不相上下；化学肥料和有机肥一样具有持续增产的效果，连续施用化肥不会影响土壤的生产力。

长期定位试验表明，试验初期单施化肥处理的作物产量明显高于单施有机肥（厩肥）处理，但试验后期（一般为15到20年以后）单施有机肥处理的产量会达到或超过单施化肥处理的产量水平[15-18]。出现这种结果的原因主要是化肥和有机肥的供肥模式不同导致的。试验早期，由于培肥时间较短，土壤基础地力较低，本身可提供的养分水平低，作物生长主要依靠肥料中的养分。化肥可以迅速提高土壤中主要养分的浓度，满足作物生长需求；有机肥养分浓度低，所提供的速效养分不足以满足作物生长需求，因此会出现化肥处理的产量明显高于有机肥的处理。试验持续一定年限后，即使当季施用的有机肥所提供的养分不足以满足作物需求，有机肥处理的土壤可矿化积累足够的供作物吸收的养分，有机肥处理的产量也可达到甚至超过单施化肥处理的产量[18-19]。

有机无机配施对作物产量效应的研究结论不尽一致。部分研究结果显示化肥与有机肥配施的产量高于单施化肥或有机肥处理。马俊永等[20]在河北潮土24年定位试验以及索东让[21]在甘肃21年的定位试验结果均表明：有机无机结合有显著的正交互作用，在等量施肥条件下比单施秸秆或化肥的增产效果更好；Yadav等[22]通过对印度6个持续十几年的长期定位试验点的数据分析得出结论有机无机配施处理对作物的增产效果是显著高于施用NPK肥料的处理。他们认为有机无机配施能够取得比单施化肥或有机肥的更高产量的原因，一是由于有机肥的培肥作用，使得土壤具有良好的物理化学性质；二是有机肥带入的额外的磷、钾以及中微量元素。中国农科院湖南祁阳试验站[23]的长达18年的定位试验表明有机无机肥配合施用能更好的维持水稻高产稳产的效果，他认为单施有机肥的处理养分释放太缓慢，而单施化肥的处理水稻后期易脱肥，因此二者产量均低于有机无机配施的处理。南京农业大学利用经过处理的秸秆、猪粪与化肥配施试验表明有机无机配施对水稻及菠菜的增产效果均显著高于单施化肥和有机肥的处理，他们认为有机无机配合能够促进土壤中的微生物繁殖与活动，可以更好的调节土壤N素的释放，改善了土壤对作物的供氮能力，从而达到增产的目的[24-28]。有学者从生理层面解释了有机无机配施对小麦[29-31]和玉米[32]增产的原因，他们认为有机无机配施由于延缓了小麦玉米根系和其他器官的衰老，延长了灌浆时间，使得粒重增加，达到增产的目的。徐明岗等[33]经过研究认为有机无机配施主要是通过提高单位面积的穗数和穗粒数，到达水稻高产的目的；而周江明[34]认为施氮量相同情况下，施入适当比例的有机肥主要是通过提高水稻穗粒数和结实率，促进水稻高产。也有试验结果显示，培肥时间足够长时，有机无机配施并不能显著提高作物产量。Dawe等[35]在总结了亚洲25个长期定位试验后指出，利用现有的长期定位试验设计很有可能高估有机物料对作物的增产作用，有机肥只能作为推荐化肥用量的基础上的一种补充施肥措施，而不能替代化肥。林治安等[15]在华北潮土上的长期试验表明，常量有机无机配施与等氮量的单施化肥或有机肥处理的产量15年后基本保持一致，没有明显的增产效果。他认为经过较长时间的施肥和培肥过程，土壤肥力和供肥性能已经达到相对稳定和充足阶段，作物产量的限制因素是该区域的气候和环境条件，而不再是土壤的水肥状况。刘守龙等[17]认为施肥对产量的影响主要取决于养分投入量的大小，有机无机配施对作物的增产效果可能只是由于试验进行时间较短而出现的短暂现象，随着培肥时间的延长，土壤的基础地力逐渐提高，当其本身可以提供足够多的矿质养分时，不同的施肥方式之间的产量差异会降低。

在实际生产中，有机无机配施是中低产田维持作物高产同时培肥地力的重要途径。许多试验结果也表明，适当的有机无机配施比例能够保持和提高水稻、小麦等农作物的产量，但有机肥的比例超过一定阈值有可能降低作物产量[16,36]。因此，在实践中必然存在一个有机肥与无机肥的适当比例。

目前国内对不同作物间有机无机肥最适施用比例的研究在南方水稻上有一些报道。郑兰君等[37]16年的定位试验结果表明，有机肥（猪粪水）30%、无机肥70%的施肥处理可以维持水稻高产的同时提高土壤肥力。刘宇锋等[38]通过水稻盆栽试验表明有机肥（商品有机肥）20%、无机肥80%与有机肥40%、无机肥60%处理均获得了高于单施化肥的产量。孟琳等[26]在研究稻田多个施氮水下有机肥（商品有机肥）的替代率的研究中得出结论：氮用量在每公顷180 kg时，有机肥料的最适替代率为15%～30%；而氮用量在每公顷240 kg时有机肥氮的最适替代率为10%～20%。周江明[34]通过田间试验模拟了水稻最高产量与有机肥（商品有机肥）的施用比例间的关系，发现有机肥的施用比例在20%～40%之间可以获得较高产量，且有机所占比例存在“早稻高，晚稻低、单季稻中”的现象，他认为：早稻获得高产时有机肥比例高可能与稻田土壤氮的背景值高有关，土壤本身可提供氮的背景值高能保证水稻分蘖所需养分，因此有机肥比例高对早稻的高产影响不大；晚稻移栽时温度较高，施入的有机肥矿化速度快，导致土壤的极度还原条件，阻碍了水稻的生长，因此需要减少有机肥的使用比例。这些结果基本反映出中国稻田有机肥对化肥的替代率保持在20%～40%之间可以保持水稻的高产同时提高土壤肥力。另有一些学者研究了蔬菜作物的有机无机最适配比问题。宁建凤等[39]通过盆栽试验发现有机无机（商品有机肥）配比在1:1时油麦菜的产量最高，同时可以兼顾生态效益。高伟[40]发现设施条件下3/4化肥+1/4猪粪处理时芹菜可以兼顾环境效益的同时获得最高的经济效益。张杨珠等[41]认为有机肥（菜籽饼肥）化肥的比例为1:1时，小白菜可以获得较高的产量。李淑仪等[42]蔬菜的有机（鸡粪和鸽粪）/无机肥合理配比为0.25:1至0.5:1，小白菜、茄子和冬种马铃薯施肥的产量和品质水平较佳。但是由于各地区农田肥力水平、气候条件、施肥水平，有机肥种类等均有所差异，因此合理的有机无机配施比例仍需进一步求证。

1.2 有机肥与化肥配合施用对作物品质的影响

作物品质受作物品种和生长环境的双重影响[43-44]，合理施肥可以改善土壤环境，提高作物产量和品质[45-47]。不同的施肥时间、施肥量、基追比，N、P、K肥以及有机肥间的互相配施对作物的品质均有不同的影响[48-49]。

谷物籽粒品质包含许多性状，概括起来可以分为形态（外观）品质、营养品质和加工品质。研究表明有机无机配施可以改善小麦面粉与面团品质指标中的大部分指标，提高籽粒蛋白质含量，改善淀粉糊化特性[50-52]。姜东等[53]认为有机肥主效应对小麦大部分品质指标无影响，而无机肥主效应和有机无机交互效应对籽粒大部分品质性状均有显著影响；相对于单施无机肥的处理，有机无机配施提高了大部分小麦大部分品质性状，有利于强筋小麦籽粒产量和品质的同步提高，但不利于弱筋小麦品质的改善。也有学者指出，在适氮范围内有些品种的蛋白质含量和籽粒产量可以同步增加[54]。施肥显著影响稻米的外观品质（垩白率、垩白大小和程度）、食用品质（直链淀粉量、蛋白质含量），但对稻米的加工品质（糙米率、精米率、整精米率）影响较小。王飞等[55]发现NPK配施有机肥与单施NPK肥的处理水稻籽粒中氨基酸尤其是谷氨酸的含量明显提高，化肥与牛粪配施增加籽粒中粗蛋白、淀粉含量的效果较为突出。吴春艳等[56]认为长期有机无机配施基本不影响稻米的加工品质，而且不同的施肥处理均降低了稻米的外观品质，但是改善了稻米的营养品质和蒸煮品质。周江明[33]认为有机氮在20%～40%之间可以获得较好品质的稻米，有机肥比例过高稻米易碎、垩白上升、蛋白质含量也可能会下降。刘建等[57]认为随着有机氮比例的增加稻米垩白率增高，垩白度呈先增后降趋势，直链淀粉含量略有增加，而蛋白质含量则显著下降，糊化温度呈下降趋势，食味品质随有机氮比例提高得到了改善。综合来看，合理的有机无机配施虽然一定程度上可能会降低稻米的外观品质，但可以提高稻米中必需氨基酸和蛋白质总量，食味品质也能得到一定的改善。

有机肥或有机无机配施对蔬菜瓜果等农产品的品质也有重要影响。多数报道表明相对于单施化肥，合理的有机无机配施在保证产量的同时可以降低叶菜类硝酸盐的含量，同时提高其体内可溶性糖、Vc、蛋白质含量[25,58]；果实类作物单果重、果实硬度以及可溶性固形物含量均明显提高，纤维品质也可得到改善[46,59]。

有机无机配施对作物品质的提升效应主要取决于其供肥模式，其中供氮模式尤为重要。因此，影响有机无机配施供肥模式的施肥水平、有机肥类型、有机无机配施比例等因素对作物品质的提升效应均有不同影响。合理的有机无机配施在作物生长期内所提供的速效养分含量应以实现作物产量和品质的同步提升为目标。另外相对于化肥，有机肥或有机无机配施可以为作物提供更加全面、平衡的养分，为实现作物的高产优质提供了物质基础，同时营养元素的形态、数量以及比例可以影响植物的激素代谢，可以对作物的产量和品质产生重要影响。有机肥中生物活性物质（氨基酸、酶、腐殖酸等有机小分子）可能对植物内源激素代谢产生影响，从而促进作物的生长。有机肥养分释放稳定持续，合理的有机无机配施可以和作物的生理需求和谐同步，和谐的养分供应确保了作物营养代谢协调平衡，提高了作物的自身免疫能力，减少了作物的应激产物和有害物质的积累，促进了养分向作物繁殖器官及其储藏性产物的富集，从而实现抗逆、增产、增质的目标[45,60-61]。

2 有机肥与化肥配合施用对土壤肥力的影响

国内外的许多长期定位试验结果已经表明，无论是有机肥（厩肥）还是化肥均能维持和提高土壤肥力，厩肥效果显著优于化肥[12]；厩肥和堆肥可以加速土壤中C、N、P的积累[18-19]，也可以提高土壤的有效养分的含量；化学氮肥对提高土壤中有机C、N的含量也有微弱的作用，多数人认为是由于提高了作物留在土壤中的残茬的缘故[62]；长期施用化肥或有机肥均可增加土壤全P和速效P含量，但化肥可能主要是增加土壤无机P含量，而有机肥则以增加有机P为主；土壤K库是极大的，无论是有机肥还是化肥对土壤全钾含量影响不大，但施肥可以明显提高代换性钾在全钾中的比例[63-66]。化学肥料可以快速提高土壤中的速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定，而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用[15]。

许多长期定位试验结果表明，施用有机肥或有机无机配施能够增加土壤水稳性以及非水稳性团聚体的数量，提高土壤团聚体的稳定性[67-69]，促进土壤团粒结构[70]的形成；增加土壤孔隙度、降低容重[20]，调节土壤通气性，建立良好的耕层结构[71]。有机肥的施入还提高了土壤有机胶体的数量，增强土壤保肥保水的能力，使得土壤中水肥气热更加合理，由于有机胶体的大量存在，土壤的缓冲能力得到提高，维持了土壤pH的稳定[72-73]，改善了作物根际环境。

施肥对土壤生物肥力的影响较为复杂。多数学者认为有机肥可以为微生物提供充足的有机C及N源，因此，长期施用有机肥或有机无机配施可以提高土壤中细菌、真菌和放线菌数量，提高微生物多样性指数，使得群落结构也更复杂[74-75]。有学者指出有机肥种类不同对微生物的影响不同，Bittman[76]发现多年施用牛粪可以提高土壤中细菌的数量，而真菌的数量的基本与对照持平。化学肥料由于没有给微生物生长提供碳源和能源物质，因此对微生物的繁殖影响甚微，但也有人指出化肥可以通过促进植物生长，使根系分泌低分子量的有机物，提高土壤微生物活性及数量。化肥的种类以及不同肥料之间的配合方式对微生物的活动也有不同影响，NPK均衡施肥土壤中硝化、氨化细菌、纤维分解菌数量均多于非均衡施肥的处理，NPK配施有机肥或秸秆与单施化肥的处理相比，土壤中细菌、真菌、放线菌的数量明显增加[77]。有学者提出不同施肥制度导致的土壤微生物多样性发生变化主要是由于施肥条件下土壤的pH等微域生境因素发生了变化，影响了土壤生境对微生物的适宜性[78-79]。

有机肥和化肥施入土壤后，不仅对土壤的培肥效果明显不同，对土壤的供肥能力也会产生重要影响[80-81]。有机肥有机质含量丰富、养分多为有机结合态，养分释放过程与有机肥在土壤中分解矿化过程协同，对于提高土壤溶液中养分浓度的效果一般，肥效缓、养分不易流失，可以起到改善土壤性状，提高土壤养分库容总量以及速效养分的缓冲容量，因此供肥性持续时间长，供肥强度弱。无机化学肥料养分形态单一，但浓度相对较高，且养分释放过程与其在土壤溶液中的溶解过程协同，可以迅速提高土壤中速效养分的含量，维持土壤溶液养分的强度因素，肥效快、养分易流失，对改善土壤性状作用微弱，因此供肥性持续时间短，供肥强度强。有机无机配合施用后土壤供肥性受有机无机结合的比例、有机肥料的类型等因素的影响。化肥配施比例高时，有机无机结合体现更多化肥的供肥特性；有机肥比例高时，有机无机结合更多体现有机肥的供肥特性。相同比例条件时，有机肥中速效养分多、易矿化时体现更多化肥的供肥特性；反之，则更多体现有机肥的供肥性。因此，在实际生产中不同的有机肥，需要不同的有机无机结合比例才能使得维持土壤溶液中养分强度的能力得到提升，同时持续改善土壤溶液中速效养分的供应能力。

3 有机肥与化肥配施对农田氮损失的影响

3.1 有机肥与化肥配合施用对NH3挥发的影响

农田土壤NH3挥发产生的过程可以描述为，土壤胶体吸附的铵离子转化为土壤溶液中的游离态，进而转化为NH3，然后通过土壤大气交换过程挥发到空气中[82]。

施肥可以直接影响土壤溶液中铵的浓度，进而影响NH3的挥发过程。李鑫等[83]研究了不同施肥方式对NH3挥发的影响，发现化学肥料撒施后灌水处理明显促进了NH3的挥发过程，明显高于撒施后翻耕和条施后覆土的处理。研究表明，NH3挥发速率以及累计NH3挥发量随施氮量的增加而增加，而NH3挥发损失占施氮量的百分比（N损失率）并不随着施氮量的增加而显著增加[84-86]。有机肥在堆肥过程中，大部分氮素以NH3的形式损失。王岩等[87]在研究中发现牛粪堆肥过程中，以NH3形态挥发损失的氮占到牛粪总含氮量的17%～50%。有机肥在施用过程中也有不同程度的NH3挥发损失，其损失量取决于有机肥中铵态氮的浓度以及当时的土壤环境条件。由于有机肥中的速效氮的含量相对较低，在等氮量（全氮）条件下，有机肥所产生的NH3挥发一般小于等量的无机氮肥。李宗新等[88]发现，与单施化肥相比，秸秆还田配施化肥可显著减少NH3挥发损失。李菊梅等[89]也认为与单施尿素相比，单施有机肥及化肥有机肥配对可以显著降低稻田NH3挥发。倪康等[90]认为平衡施肥或者有机无机配施可以减少NH3挥发损失。

3.2 有机肥与化肥配合施用对N2O排放的影响

土壤中的硝化和反硝化过程是N2O排放的两条主要途径。施肥作为影响农田土壤环境最深刻的管理措施之一，氮肥可以直接影响硝化过程和反硝化过程的反应底物，因此施氮量、氮肥类型及施用方式均对N2O的排放有着举足轻重的作用[91-97]。

研究表明，等氮量基础上，施用有机肥较施用化肥能显著减少N2O的排放[98-100]。部分研究中发现施用有机肥的处理N2O的排放量超过了施用化肥的处理，主要是这些研究中没有建立在等氮（全氮）的基础上[101-103]。翟镇等[99]在研究中发现有机无机配施的处理N2O的排放量也显著低于单施化肥的处理，却高于单施有机肥的处理；但是周鹏等[104]的研究表明有机无机配施处理的N2O的排放量显著小于单施有机肥的处理。懂玉红等[105]在等氮量的基础上研究发现化肥配合有机肥施用的N2O通量大于单施化肥的处理。李晓等[106]在等氮量的基础上研究了不同氮肥类型对N2O排放的影响，发现旱作小米生长季N2O排放总量由高到低依次为人粪、尿素、鸡粪和猪粪、牛粪，水稻季排放总量由高到低依次为尿素、人粪、鸡粪和猪粪，牛粪处理。

土壤中N2O的产生过程受反应底物C和N的双重影响。有人指出：当有机肥料等碳量施用时，N2O的排放受N供应水平的制约；而有机肥料等氮量施用时，N2O排放受C供应水平的制约[107-108]。目前很多长期定位试验均是在NPK均衡施肥的基础上增施一定量的秸秆或粪肥（没有建立在等氮的基础上），短期试验结果很难有说服力。而且由于有机肥种类复杂多样，性质也各不相同，目前关于有机无机结合施肥对N2O排放的影响没有得出一致的结论。

3.3 有机无机配施对土体硝酸盐累积和淋洗的影响

氮肥（化肥或有机肥）施用不当时，不能被作物有效吸收利用，由于土壤胶体对带负电的NO3--N的吸附能力很弱，遇到降雨或灌溉，土壤中的NO3--N会随水向下淋失，导致氮素移动到根区以外，造成养分的流失；在地下水位较浅时，还导致水中NO3--N超标，造成地下水污染[109-112]。

目前，许多学者研究了施肥对土壤剖面NO3--N分布的影响，得出了相对一致的结论：有机氮肥和无机氮肥都会引起土壤NO3--N的淋失，有机肥氮的损失明显小于无机氮肥[113]；施肥量显著影响NO3--N在土壤剖面中的累积，化肥或有机肥过量都会造成NO3--N大量累积[114]；不同的有机肥种类造成的NO3--N累积程度也有明显不同，一般认为禽类粪便更容易造成矿质氮的累积，其次是猪粪，牛粪累积程度最小[115]。相对于单施氮肥，NPK肥配施或NPK配施有机肥可以明显减少NO3--N在土壤下层剖面中的累积。

与单施化肥相比，有机无机配施之所以能够减少土壤剖面中NO3--N的累积，可能的原因主要有：一是等氮量条件下，有机无机配施有机氮占有一定比例，这部分氮需要矿化后才能转化为NO3--N，因此短时间内不会造成氮的淋失；二是有机无机配施提高了土壤的C/N，同时也为土壤微生物提供了碳源，刺激了土壤微生物的增殖，可以暂时将土壤中多余的NO3--N转化为有机氮，起到了固定作用；三是有机无机配施中有机肥对土壤理化性质的改良，如有机胶体的增加可以尽可能多的吸附NO3--N，起到了保肥的效果，良好的土壤结构可以改善土壤的保水性能，减少了NO3--N的随水向下渗漏。

4 影响有机肥与化肥配合施用效果因素的思考

单纯从养分释放速率的角度来讲，水溶性较好的化肥属于速效性肥料，而有机肥由于养分多为有机结合态，属于缓效型肥料。有机与无机结合比例直接决定了其能提供速效养分的数量和强度，是影响有机无机配施效果关键因素。科学的有机无机配施过程中速效养分的数量和强度应该即能满足作物生长需要的，同时应该考虑到易流失的速效养分对环境造成的风险。从这两个角度，生产实践中，科学的有机无机配施比例应该考虑到下面几个因素：

一是土壤基础地力。就作物产量方面而言，基础地力的低的土壤，土壤本身在作物生长周期内可提供的供作物吸收利用的养分较少。要保证一定的作物产量需要肥料提供更多的可供作物直接吸收的速效养分，因此有机无机配施过程中需要配施较高比例的化肥以维持土壤中速效养分的浓度。基础肥力较高的土壤，土壤本身可提供较多的速效养分供作物吸收，肥料在作物生长过程中提供少量或者不提供养分均可达到目标产量，肥料提供的养分已不在是产量的限制性因子，此时有机无机配施过程可少施甚至不施化肥，可仅施用部分有机肥以维持土壤的基础地力。就农田养分流失方面而言，基础地力低的土壤配施化肥高比例化肥时要遵循少量多次的原则，避免化学氮肥的一次性投入导致的养分流失；基础地力高的土壤速效养分的含量更高，本身造成导致养分流失、环境污染的风险较大，因此应慎用化肥。

二是施肥水平。施肥水平较低时，肥料中的全部养分在作物生长周期内不足以或者基本满足作物需要，要保证一定的作物产量需要肥料中的养分全部转化释放，供作物吸收，此时有机无机配施过程中需要配施较高比例的化肥以维持土壤中速效养分的浓度。施肥水平高时，肥料中的养分仅需部分养分转化释放供作物吸收，即可保证作物产量，其余养分可保存在土壤中，培肥土壤。此时，有机无机配施过程中应加大有机肥的比例，即减少了化肥大量施用的环境风险，又起到了快速培肥土壤的作用。

三是有机肥的类型。有机肥种类，腐解程度直接影响有机肥中速效养分的含量以及施入土壤后的矿化分解速率。施肥水平一定时，本身速效养分含量高，矿化分解速率快的有机肥，应以小比例的化肥与大比例的有机肥配施即可满足作物生长对速效养分的需求；反之，则应以大比例的化肥与小比例的有机肥方可满足作物生长对速效养分的需求。

四是气候条件。温度和水分是影响有机肥分解快慢的重要环境因素。湿热气候条件下有机肥矿化分解较快的地区可适当提高有机肥的比例降低化肥的施用比例，以减少环境风险；干冷气候条件下有机肥矿化分解慢的地区则应适当提高化肥的比例降低有机肥施用比例以满足作物生长需要。

另外，生长季节、需肥规律均有明显差异适宜的不同作物种类，理论上有机无机配施比例也会略有不同。

施肥导致的氮的气态损失以及硝酸盐淋洗是农田氮损失的主要途径，也是威胁生态环境的主要因素。有机无机配施过程中肥料提供的速效氮数量和强度与农田中氮的气态以及淋洗损失有直接联系，而有机无机配施过程中化肥的施用比例是速效氮数量和强度的决定性因素，因此，在保证产量的前提下，应根据土壤、气候、作物、施肥水平等，尽可能的降低化肥的施用比例。

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Research Progress of Organic-inorganic Fertilizer Combined Application System

Li Yanqing1,Zhao Bingqiang2,Li Zhuang1
(1Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Fruit Germplasm Resources Utilization,Ministry of Agriculture,Huludao 125100,Liaoning,China;2Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer,Ministry of Agriculture/Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China)

The authors reviewed the influence of organic fertilizer,inorganic fertilizer and organic-inorganic fertilizer combined application on crop yield and quality,soil fertility and nitrogen loss in farmland,and reiterated the superiority of organic-inorganic fertilizer combined application.The response of organicinorganic fertilization could be mainly affected by the quantity and intensity of available nutrients.The rational organic-inorganic fertilizer combined application could make available nutrients meet the demand of crop growth without environmental risks.Several factors should be considered in the practice of organic-inorganic fertilizer combined application,including soil fundamental fertility,fertilization level,organic fertilizer type and climate condition.This study indicated that reducing the proportion of chemical fertilizer in the combined application of organic-inorganic fertilizer,on the premise of satisfying crop demand,could be the key measure to reduce environmental negative impact.

Organic-inorganic Fertilizer Combined Application;Crop Yield and Quality;Soil Fertility;Farmland Nitrogen Loss

S-14

A论文编号：cjas17020011

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1610182016012)。

李燕青，男，1987年出生，山东聊城人，助理研究员，博士，研究方向为肥料资源利用。通信地址：125100辽宁省兴城市兴海南街98号中国农业科学院果树研究所，Tel：0429-3598156，E-mail：abcd7931@163.com。

赵秉强，男，1963年出生，山东德州人，研究员，博士，主要从事新型肥料方面研究。通信地址：100081北京市中关村南大街12号中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，Tel：010-82108658，E-mail：zhaobinqiang@caas.cn。

2017-02-10，

2017-04-17。