随着化学肥料长期施用,农田土壤肥力己经损耗殆尽,过量施氮肥导致高污染、高消耗、低产出。合理利用秸秆等农业废弃物,降低氮肥施用量对农业生态环境保护有重要意义。本研究基于定位试验第三年的背景,探讨经过好氧堆肥发酵后的腐熟小麦秸秆在等氮条件下不同比例替代化肥对夏玉米-冬小麦轮作田的影响。完成的主要研究工作如下:(1)添加微生物催腐剂对小麦秸秆好氧堆肥的影响研究。处理1与处理2堆体物料的pH值分别达到8和7.4,均高于CK处理;处理1与处理2堆体物料的种子发芽率分别达到87%和90%,达到完全腐熟标准;处理1与处理2堆体物料全氮含量均超过16 g·kg-1。结果表明:与不添加微生物催腐剂相比,添加能显著提高小麦秸秆腐熟效率和腐熟质量,大大缩短秸秆腐熟的时间。(2)等氮条件下,腐熟秸秆不同比例替代化肥对冬小麦生长指标和产量的影响研究。通过比较各处理的株高、叶绿素、叶面积指数、光合指标、生物量和产量的差异,结果表明:与单施化肥相比,等氮条件下,腐熟秸秆超过50%比例(不含50%)替代化肥显著降低冬小麦的植株生理指标和产量指标,20%至50%比例与单施化肥差异不显著,结果与上一年度接近,综合结果表明腐熟秸秆以50%比例替代化肥有助于冬小麦生长和产量提高。(3)等氮条件下,腐熟秸秆不同比例替代化肥对冬小麦节肢动物群落结构的影响研究。通过比较各处理节肢动物种类数与个体数,调查腐熟秸秆还田对节肢动物功能团和节肢动物群落稳定性的影响,结果表明:与单施化肥相比,等氮条件下,腐熟秸秆替代化肥比例超过50%(含50%)显著降低了害虫功能团的个体数量,20%至50%比例与单施化肥差异不显著;腐熟秸秆替代化肥比例不超过50%(含50%)显著增多了捕食性天敌功能团的种类数和个体数,20%至50%比例与单施化肥差异不显著。与单施化肥相比,腐熟秸秆按50%比例替代化肥显著提高了节肢动物群落多样性和均匀度指数;腐熟秸秆替代化肥比例不超过50%(含50%)显著促进了节肢动物群落相对稳定,20%至50%比例与单施化肥差异不显著。综合结果表明腐熟秸秆以50%比例替代化肥能提高农田生境结构复杂度和物种丰富度,促进农田生态系统稳定。(4)等氮条件下,腐熟秸秆不同比例替代化肥对夏玉米生长指标和产量的影响研究。通过比较各处理的株高、叶绿素、叶面积指数、光合指标和产量的差异,结果表明:与单施化肥相比,等氮条件下,腐熟秸秆超过80%比例(不含80%)替代化肥显著降低夏玉米的植株生理指标和产量指标,20%至80%比例与单施化肥差异不显著。综合结果表明腐熟秸秆以80%比例替代化肥有助于夏玉米生长和产量提高,结果优于前茬作物。(5)等氮条件下,腐熟秸秆不同比例替代化肥对夏玉米-冬小麦轮作田土壤养分指标的影响研究。通过比较各处理在整个夏玉米-冬小麦生育期的土壤养分含量的差异,结果表明:与单施化肥相比,等氮条件下,腐熟秸秆超过80%比例(含80%)替代化肥对夏玉米生育期土壤有机质含量提高不显著,以80%比例替代化肥对夏玉米生育期土壤速效钾含量提高不显著。等氮条件下,本试验末期各处理土壤养分含量均比实验初期有所增加,且腐熟秸秆50%比例替代化肥对整个冬小麦-夏玉米生育期土壤养分含量提高效果显著。夏玉米对腐熟秸秆有机质的利用率高于小麦。