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本文选取典型农区豫南“雨养区”作为研究区域,土壤类型为砂姜黑土,采取大田小区试验,对玉米-小麦轮作体系中进行有机肥替代化肥试验,设定正常施用化肥（T0）和不施用氮肥（N0）为对照组,有机肥等量替代20%（T20）、40%（T40）、60%（T60）、80%（T80）、100%（T100）的氮肥5个试验组,共7个处理,在玉米季进行有机肥替代氮肥,小麦季不替代,正常施用化肥,对玉米、小麦生长过程中的作物生长、抗倒伏性状、土壤肥力指标进行综合性探讨和分析,为豫南“雨养区”玉米、小麦生产中有机肥替代化肥提供参考,得到如下主要结论:（1）施用有机肥可显著提高玉米的生物量和产量,其中生物量在玉米的拔节期、吐丝期、成熟期分别增加了9.15%～37.98%、5.47%～20.49%、5.19%～17.39%,玉米的产量增加了9.6%～21.87%,随着有机肥替代化肥氮的比例增加,玉米的生物量、产量均呈现先升后降的趋势,替代比例为60%时效果最佳。玉米产量与穗粗、百粒重均呈极显著的正相关;施用有机肥可显著提高小麦的生物量和产量,生物量在小麦的拔节期、扬花期、成熟期分别增加了8.48%～45.38%、15.44%～37.78%和7.61%～34.08%,玉米籽粒产量增加了2.11%～20.41%。随着有机肥替代化肥氮的比例增加,小麦的生物量、产量均呈现先升后降低趋势,替代比例为60%时效果最佳,在小麦得拔节期、扬花期、成熟期显著增加了45.38%、25.8%和34.08%,小麦籽粒产量增加了20.41%。成熟期小麦穗数和千粒重与产量呈显著的正相关。（2）施用有机肥可明显提升玉米的光合作用、功能叶SPAD值。有机肥处理下玉米的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率在拔节期分别增加了5.63%～40.87%、5.56%～27.78%与9.22%～47.09%,在吐丝期分别增加了11.83%27.67%、9.09%～40.91%、4.45%～32.88%。SPAD值在玉米的拔节期、吐丝期分别增加了13.22%～52.20%、4.91%～18.3%。随有机肥替代氮肥比例增加,光合参数和SPAD值均呈现先升后降的趋势,其中以替代比例为60%时达到最大值;有机肥替代化肥明显提升了小麦的光合作用,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率在拔节期分别增加了1.15%～13.53%、12.50%～37.50%、0.93%～6.94%,在扬花期分别增加了6.16%～26.30%、6.25～18.75%、1.90%～13.92%。有机肥处理下小麦的SPAD值在拔节期、扬花期分别增加了12.48%～38.16%、1.72%～29.05%。小麦功能叶SPAD值和光合参数均在替代比例为60%时达到最大值。（3）随着有机肥替代化肥比例的增加,玉米植株氮、磷、钾元素含量亦增加,有机肥替代比例为60%时达到最高值,随后进入下降阶段;随替代比例增加,小麦植株氮、磷、钾含量亦增加,有机肥替代比例为替代60%时达到最高值,随后进入下降阶段。（4）玉米的株高、穗位高和重心高在有机肥处理下有所降低,在有机替代比例为60%时下降至最低值。同时有机肥处理下玉米植株基部第3节茎粗增加、第3节茎长变短、推倒45°角作用力与压碎强度和穿刺强度均变大,替代比例为60%时以上各参数达到极值。抗倒伏指数,随替代比例增加呈先升后降趋势,在替代比例为60%时达最大值,抗倒伏能力最强;前季有机肥处理下,小麦植株的压碎强度、刺穿强度、机械强度均有所增加,替代比例为60%时抗倒伏指数最大,效果最好。（5）有机肥处理可降低玉米季土壤容重,增加土壤pH值、含水量,土壤有机质含量显著增加,土壤容重下降了7.43%～22.2%,土壤pH值增加了0.42%～5.69%,土壤含水量增加了0.81%～21.1%,土壤有机质含量显著增加了12.3%～46.6%;有机肥处理可降低小麦季土壤容重,增加土壤pH值、含水量,显著增加土壤有机质含量,土壤容重降低了2.62%～15.11%,土壤pH值增加了2.41%～9.39%,土壤含水量增加了0.86%～11.52%,土壤有机质含量显著增加了4.13%～39.17%。（6）有机肥处理下玉米土壤的蔗糖酶、脲酶在拔节期活性最高,而中性磷酸酶在吐丝期活性最高。土壤蔗糖酶和中性磷酸酶在拔节期、吐丝期、成熟期分别增加了5.1%～30.7%、15.1%～42.2%、1.4%～42.8%和5.8%～48.9%、14.1%～39.6%、28.4%～81.6%,在替代比例为60%时达到最大值。土壤脲酶含量在拔节期、吐丝期、成熟期分别降低了31.4%～40.1%、4.9%～25.7%、6.3%～43.1%;小麦季土壤的蔗糖酶成熟期活性最高,脲酶在拔节期活性最高,中性磷酸酶在扬花期活性最高。土壤蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶含量,在拔节期、扬花期、成熟期分别增加了3.2%～21.9%、7.7%～33.7%、0.8%～36.4%和1.9%～55.9%、3.1%～63.3%、0.8%～14.1%以及31.6%～73.1%、12.1%～67.1%、17.9%～82.5%,在替代比例为60%时达到最大值。（7）玉米季土壤可溶性有机碳在吐丝期含量最大,随玉米生育期推移呈先升后降趋势,土壤可溶性有机氮含量与土壤可溶性有机碳相比增长较为缓慢,至玉米成熟期达到最大值。玉米土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮含量,在拔节期、吐丝期、扬花期分别增加了7.5%～50.9%、1.2%～38.2%、7.1%～44.2%和8.6%～64.3%、5.56%～35.3%、1.41%～42.9%,二者均在有机替代比例为60%时含量最高,达显著水平;小麦土壤可溶性有机碳在扬花期含量最大,随小麦生育期推移呈先升高后降低趋势,土壤可溶性有机氮含量随增长缓慢,在成熟期达到最大值。小麦土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮含量在拔节期、扬花期、成熟期分别显著增加了2.3%～34.8%、21.1%～70.9%、24.5%～47.1%和11.1%～40.2%、13.2%～42.8%、1.1%～28.4%,二者均在替代比例为60%时含量最高,达显著水平。