不同有機肥與化肥配施對作物產量及農田氮肥氣態損失的影響

李燕青，溫延臣，林治安，趙秉強

（1 中國農業科學院果樹研究所/農業部園藝作物種質資源利用重點實驗室/遼寧省落葉果樹礦質營養與肥料高效利用重點實驗室，遼寧興城 125100；2 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所/農業部植物營養與肥料重點實驗室，北京 100081；3 中國農業科學院德州鹽堿土改良實驗站，山東德州 253015）

據估計，我國每年至少可產生20 億噸以上的畜禽糞便[1]。大量的畜禽糞便經過簡單處理后，作為肥料資源施入農田中，不僅解決了有機肥廢棄物堆放產生的環境問題，同時可以替代部分化肥，緩解農田高度依賴化肥的問題[2]。施肥作為農田耕作管理過程中重要的一環，對生態環境也會產生深刻的影響。因此，了解有機廢棄物在農田施用后對作物產量及環境的影響，是有機廢棄物科學利用過程中亟需解決的問題。氮素的氣態損失是農田氮肥損失的主要途徑，氣態氮損失途徑主要包括氨揮發和氧化亞氮排放[3-4]。溫室效應的加劇，臭氧層的破壞和酸雨的形成都受到氨揮發和氧化亞氮排放的影響，主要是氮肥引起的環境問題[5-6]。研究表明，氨揮發和氧化亞氮排放量均隨施氮量的增加而增加，且銨態氮肥處理的氧化亞氮的排放量顯著高于硝態氮肥[7-10]。等養分 (氮) 投入條件下，化肥配施豬糞[11]或牛糞[12]的處理有較高作物產量，但同時也產生了更多的氨揮發和氧化亞氮排放。Shan 等[13]的研究則表明，有機肥處理比化肥處理氨揮發增長了11%～18%，而有機無機復混肥處理比化肥處理氨揮發降低10%。Tao 等[14]的試驗結果也表明，施用60%的化肥配施一定量的牛糞或生物有機肥后，氧化亞氮的排放量比全部施用化肥的處理減少5%～10%。以往的研究[15-18]多側重于氮肥運籌以及農田管理方式對農田氨揮發、氧化亞氮排放動態規律及影響因子方面。有機無機配施對農田氣態氮損失的研究往往僅涉及到單一種類的有機肥，涉及有機無機不同配施比例的研究較少。本研究在華北地區冬小麥-夏玉米輪作種植制度下，選擇牛糞、雞糞、豬糞三種常見有機肥種類，通過其與化肥不同比例配施的田間小區試驗，分析不同類型糞肥與化肥配施后對作物產量與農田氣態氮損失的影響，為本地區主要類型有機肥的科學利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗位于山東省中國農業科學院禹城試驗基地(116°34′E、36°50′N)，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，年平均氣溫13.4℃，＞10℃積溫4440℃，年降水量569.6 mm，蒸發量2095 mm，無霜期206 d。試驗地土壤類型為鹽化潮土，土壤質地為輕壤土，成土母質為黃河沖積物。種植制度為冬小麥-夏玉米一年兩熟輪作制。試驗開始前土壤表層養分含量見表1。

1.2 試驗設計

試驗設置1 個不施肥對照 (CK)。常規施肥處理采用當地推薦養分量，即:每季作物 (小麥或玉米)均為N 225 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2。常規養分量下，設1 個100%化肥對照 (CF)，化肥與雞糞、豬糞、牛糞分別配施，其中化肥氮比例分別為 (0%、25%、50% 和75%) 包括:雞糞100%(CHM100)、豬糞100% (PM100)、牛糞100% (CM100)、雞糞25% (CHM25)、雞糞50% (CHM50)、雞糞75%(CHM75)、豬糞25% (PM25)、豬糞50% (PM50)、豬糞75% (PM75)、牛糞25% (CM25)、牛糞50% (CM50)、牛糞75% (CM75)；在常規養分量基礎上，設4 個加倍施肥量單一肥料處理，分別為加倍化肥 (DCF)、加倍雞糞 (D C H M)、加倍豬糞 (D P M)、加倍牛糞(DCM)。全部試驗共18 個處理，隨機區組設計，重復3 次。小區面積29.7 m2(4.5 m × 6.6 m)。

供試作物品種:小麥為‘濟麥22’，玉米為‘鄭單958’。供試氮肥為尿素 (N 46%)，磷肥為磷酸二銨 (18-46-0)，鉀肥為硫酸鉀 (K2O 50%)。有機肥具體肥料用量根據所用糞肥風干樣品中養分測定結果，以全氮含量為標準折算，經測定本試驗2014—2015 年度施用的三種有機肥具體養分含量及性質見表2。

試驗從2014 年10 月小麥季開始。化學氮肥以全年施肥總量計，在冬小麥、夏玉米每季作物各50%，每季作物中無機氮肥50%做基肥，50%做追肥，小麥在拔節期追施，玉米在8 葉期追施。將小麥和玉米兩季所需有機肥、磷肥、鉀肥在小麥播前撒施于地表，旋耕，然后開溝播種。2015 年3 月下旬拔節期將小麥季追肥撒施于地表后灌水。6 月下旬小麥收獲后，開溝播種玉米，將玉米基肥撒施后灌水。7 月下旬8 葉期玉米追肥在雨后將肥料撒施于地表。常規有機肥與加倍有機肥處理不再施用磷鉀肥。各處理各種肥料用量及施用時期見表3。本試驗期間當地部分氣象數據見圖1。

1.3 樣品采集及測定

小麥產量測定:小區內共播種14 行，去除邊行后選擇有代表性的1 整行，脫粒、自然風干后稱重，根據小區面積換算為每公頃產量。

玉米產量測定:小區內共播種7 行，去除邊行后選擇有代表性的4 整行，脫粒、自然風干后稱重，根據小區面積換算為公頃產量。

表 1 試驗地基礎土樣養分含量Table 1 Basic soil nutrients of the test soil

表 2 雞糞、豬糞、牛糞養分含量Table 2 Nutrient contents in manures of chicken, pig and cattle

表 3 各處理養分用量 (kg/hm2)Table 3 Details of nutrient input in each treatment

N2O 排放通量測定:采用靜態箱—氣相色譜法，采樣裝置見參考文獻[19]。

分別于0、15、30、45 min 時用注射器從三通閥處抽取箱內30 mL 氣體樣品，注入真空采氣瓶中，同時記錄箱體內溫度，氣體樣品采用氣相色譜儀進行分析。采樣頻率為:播種或施肥后連續觀測一周，之后每周一次；日平均氣溫低于5℃時每兩周采樣一次；期間如有灌溉或降水10 mm 以上，連續觀測一周；具體采樣頻率視情況而定。每次采樣時間固定在上午9 點到11 點，采樣順序按區組進行，以減少土壤呼吸的日變化影響。氣體采集完畢后，將箱體搬走，以免影響作物生長。

圖 1 禹城市2014 年10 月至2015 年9 月的月平均氣溫和降水量Fig. 1 Monthly average temperature and precipitation in Yucheng City from October 2014 to September 2015

NH3揮發通量測定:采用雙層海綿通氣法，采樣裝置見參考文獻[20]。

取樣時，將海綿帶回實驗室，用250 mL 1 mol/L KCl 溶液震蕩浸提1 小時，過濾后用AA3 流動分析儀 (德國Seal，AA3) 進行溶液中銨態氮的測定。采樣頻率為:施肥后第1 周每天連續監測，第2～3 周視測到的揮發NH3數量多少，每1～3 天取樣1 次，以后取樣間隔至7 天，直至監測不到NH3揮發時為止，每次施肥后測定15 次，全年施肥4 次，共計測定60 次。

1.4 數據處理及分析

N2O 排放通量:F = ρ × V/A × Δc/Δt × 273/(273 +T)。式中，F 為氣體排放通量[N2O，μg/(m2·h)]；ρ 為標準狀態下氣體的濃度 (1.96 kg/m3)；V 為采樣箱體積 (m3)；A 為采樣箱底面積 (m2)；Δc 為氣體濃度差 (N2O，10-9L/L)；Δt 為采樣時間間隔 (h)；T 為采樣溫度 (℃)。小麥季N2O 排放總量是從小麥基肥施入第一天至小麥收獲當天時間段內每天N2O 排放通量總和。玉米N2O 排放總量是從小麥收獲后第二天至下一季小麥基肥施入前一天時間段內每天N2O 排放通量總和。周年排放總量為兩季排放總量相加。對于沒有監測點的時間段 (N2O 排放通量相對穩定期)的排放通量是由相鄰兩個監測日期排放通量的均值乘以相應的天數取得。

NH3揮發通量:NH4+-N [kg/(hm2·d)] = M/(A × D) ×10-2。式中，M 為通氣法單個裝置平均每次測得的NH3量 (NH4+-N，mg)；A 為捕獲裝置的截面積(m2)；D 為每次連續捕獲的天數 (d)。小麥季NH3揮發總量是小麥基肥施入后21 天內與追肥施入后14 天內監測到氨揮發總量的加和。玉米季NH3揮發總量是玉米基肥施入后14 天內與追肥施入后14 天內監測到氨揮發總量的加和。周年揮發總量為兩季揮發量的加和。

氮肥損失率 (%) 為揮發損失氧化亞氮或氨氣中氮的含量占所施肥料中氮的百分比。

數據用Excel 整理后進行方差分析，LSD 法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 作物產量

2.1.1 小麥產量 由表4 可知，施氮量為225 kg/hm2時，單施豬糞、雞糞處理的產量與化肥處理無顯著差異；單施牛糞處理的小麥籽粒產量僅為6398 kg/hm2，顯著低于單施雞糞、豬糞、化肥的處理。施氮量為450 kg/hm2時，單施豬糞、雞糞處理的產量與化肥處理無顯著差異；單施牛糞處理的小麥籽粒產量最低，與單施豬糞處理在5%水平上表現出了顯著性差異，但與單施雞糞、化肥的處理間無顯著性差異。與常規施氮量相比，加倍施用化肥、豬糞、雞糞均未顯著提高小麥產量；而加倍施用牛糞的小麥產量顯著高于常規施用牛糞處理的產量。牛糞配施化肥的處理小麥產量隨化肥配施比例的增加而增加，化肥比例占到75%時 (CM25) 小麥籽粒產量與單施化肥的處理達到了同一水平；雞糞、豬糞與化肥配施的處理小麥產量在不同配施比例之間的差異不顯著，與單施化肥的處理之間也沒有顯著性差異。不同有機肥之間，有機肥比例高時 (CM75、CM50) 配施牛糞處理的小麥產量顯著低于配施雞糞和豬糞的處理；配施牛糞比例低的處理 (CM25) 產量與配施雞糞、豬糞的處理之間差異不顯著。配施雞糞與豬糞的處理在不同有機無機配比之間無顯著性差異。

2.1.2 玉米產量 由表4 可知，施氮量為225 kg/hm2時，單施化肥處理的玉米產量最高；單施雞糞和豬糞處理的玉米產量與化肥處理無顯著性差異；單施牛糞處理玉米產量最低。施氮量為450 kg/hm2時，單施豬糞、雞糞處理的產量與單施化肥處理玉米產量接近，三者玉米產量高出單施牛糞處理1000 kg/hm2左右。與常規施氮量相比，加倍施用化肥、豬糞、雞糞均未顯著提高玉米產量；而加倍施用牛糞的玉米產量顯著高于常規施用牛糞處理的產量。配施牛糞的處理中，單施牛糞處理的玉米籽粒產量最低，僅為6687 kg/hm2，與不施肥處理沒有顯著性差異；牛糞配施比例較大時 (CM75) 籽粒產量較低，小于單施化肥處理的玉米產量，牛糞配施比例較小時 (CM50、CM25) 玉米產量較高，超過了化肥處理的產量，但配施的處理均與單施化肥處理的玉米產量無顯著性差異。配施雞糞處理中，單施雞糞的處理玉米產量略低于單施化肥處理，雞糞與化肥配施處理的產量略高于單施化肥的產量，但均與單施化肥的處理無顯著性差異。配施豬糞的處理中，單施豬糞的處理玉米產量略低于單施化肥處理，豬糞與化肥配施處理的產量略高于單施化肥的產量，但均與單施化肥的處理無顯著性差異。不同有機肥之間，配施牛糞的處理與配施雞糞、豬糞處理之間的玉米產量差異不顯著，化肥配施比例越高，三種有機肥之間玉米產量差異越小。

表 4 不同處理的作物產量 (kg/hm2)Table 4 Crop yields in different treatments

2.2 周年氨揮發總量

表5 中施氮量為450 kg/hm2時，豬糞、雞糞、牛糞處理年NH3揮發總量分別為1.79、1.30、0.98 kg/hm2，三者之間并未表現出顯著性差異。加倍化肥處理的年NH3揮發總量達到85.69 kg/hm2，是有機肥處理的47～87 倍。施氮量為225 kg/hm2時，豬糞、雞糞、牛糞處理年NH3揮發總量分別為1.06、0.92、0.75 kg/hm2，三者之間沒有顯著性差異。常量化肥處理的年NH3揮發總量達到39.63 kg/hm2，是有機肥處理的37～53 倍。與常規施氮量相比，加倍施用豬糞、雞糞、牛糞NH3揮發總量略有提高，但并未表現出顯著性差異。而加倍施用化肥的處理NH3揮發總量顯著高于常規化肥處理，是常規化肥處理的2.16 倍；常規配施的處理中，牛糞與化肥配施的三個處理，雞糞與化肥配施的三個處理，豬糞與化肥配施的三個處理，年NH3揮發總量隨化肥配施比例的增加而增加；處理CM25、CHM25、PM25的年NH3揮發總量與單施化肥處理的年NH3揮發總量相當，其余有機肥與化肥配施的處理年NH3揮發總量均顯著低于單施化肥的處理。

小麥季與玉米季相比，由于本試驗中一年的有機肥均在小麥播前施入，單施有機肥的處理小麥季NH3揮發量大于玉米季NH3揮發量；單施化肥的處理以及有機無機配施的處理均是玉米季NH3揮發量大于小麥季NH3揮發量，且玉米季NH3揮發量是小麥季NH3揮發量的4～13 倍左右。從周年四個施肥時期內土壤NH3揮發總量中的氮損失占所施氮肥用量的百分比可以看出，單施化肥的處理NH3揮發損失氮占9%左右，單施有機肥處理的NH3揮發損失氮僅占所施氮肥用量的0.2% 左右，遠小于化肥處理。配施的處理中NH3揮發損失百分比隨化肥配施比例的增加明顯增加。

表 5 不同施肥處理的農田土壤NH3 揮發總量Table 5 Total ammonia volatilization under different fertilizer treatments

2.3 周年氧化亞氮排放總量

表6 是各處理N2O 周年排放總量。施氮量為450 kg/hm2時，單施化肥的N2O 周年排放總量為4.06 kg/hm2，單施豬糞的處理N2O 排放量高于此值，而加倍牛糞與加倍雞糞處理的周年N2O 排放量分別為3.06、3.23 kg/hm2，顯著小于加倍化肥處理。施氮量為225 kg/hm2時，單施化肥的處理N2O 周年排放總量為2.85 kg/hm2，顯著高于單施牛糞、雞糞、豬糞的處理；三種有機肥之間，單施豬糞處理的N2O 排放量為2.51 kg/hm2，顯著高于單施牛糞(1.85 kg/hm2) 和單施雞糞 (1.91 kg/hm2) 處理。與常規施氮量相比，加倍施用化肥、牛糞、雞糞、豬糞均顯著增加了農田N2O 的排放量，平均為常規施氮量的1.5 倍以上。有機肥與化肥配施的處理中，牛糞與化肥配施的三個處理隨著化肥比例的增加N2O 排放量逐漸增加，其中處理CM50和CM25的N2O 排放量分別達到了3.06 和3.15 kg/hm2，略高于單施化肥的處理，但未表現出顯著性差異；雞糞與化肥配施的處理中以CHM50的N2O 排放量最高，達到了3.51 kg/hm2，處理CHM25的N2O 排放量略高于單施化肥的處理，但未表現出顯著性差異；豬糞與化肥配施的處理中以PM50的N2O 排放量最高，達到了4.17 kg/hm2，處理PM25的N2O 排放量顯著高于單施化肥的處理，而處理PM75的N2O 排放量與單施化肥的處理沒有表現出顯著性差異。

表 6 各處理的N2O 排放總量Table 6 Total N2O emission under different fertilizer treatments

小麥季與玉米季相比，單施化肥的處理玉米季N2O 排放量明顯高于小麥季；而單施有機肥的處理，由于本試驗全年有機肥在小麥播前施入，導致小麥季的N2O 排放量明顯高于玉米季；配施的處理中，化肥配施比例高的處理 (CM25、CHM25、PM25)玉米季有較高的N2O 排放量。從周年內土壤N2O 排放損失氮占所施氮肥用量的百分比可以看出，單施牛糞、雞糞、豬糞處理的氮損失率分別為0.26%、0.27%和0.36%，均低于單施化肥處理氮的損失率(0.4%)，配施處理中化肥配施比例高的處理 (CM50、CM25、CHM50、CHM25、PM50、PM25) 氮的損失率均高于單施化肥處理的。

3 討論

3.1 不同類型有機肥與化肥配施對作物產量的影響

化肥和有機肥對作物增產都具有很關鍵的作用，兩者的增產效果幾乎不相上下[21]。國內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量會達到或超過單施化肥處理的產量水平[22-23]。化肥和有機肥對作物產量產生不同影響的直接原因是兩者所提供養分的植物有效性不同。化肥提供的養分幾乎全部為礦質養分，可以被植物直接吸收利用；而有機肥所提供的可被作物直接吸收利用的礦質養分僅占很小一部分，絕大部分養分需要隨著有機肥的礦質化過程緩慢的釋放出來。不同類型的有機肥由于有機肥本身的礦質養分含量不同，在土壤中礦化分解快慢也不同，因此對作物產量的影響也不盡相同。

本研究發現，施肥量為450 kg/hm2時，三種有機肥處理的小麥、玉米作物產量未與化肥處理表現出顯著性差異 (P ＜ 0.05)，但牛糞處理的小麥、玉米產量明顯偏低。施氮量為225 kg/hm2時，牛糞處理的小麥和玉米產量均顯著低于施用化肥處理的產量，尤其是玉米季單施牛糞處理的玉米產量與不施肥處理的產量接近；而施用雞糞、豬糞處理的小麥季產量與化肥處理沒有顯著性差異，且產量值相差不多，玉米季施用雞糞、豬糞處理的玉米產量與化肥雖然沒有表現出顯著性差異，但產量均低于施用化肥處理。這主要是由于本文中根據施肥習慣將全年的有機肥在小麥播前一次性施入，而化肥是每季作物分兩次施入，單施牛糞、雞糞、豬糞處理的施氮量在小麥季是單施化肥處理的2 倍，玉米季單施有機肥的處理只利用小麥季殘留的氮素。高施氮量時，玉米季豬糞和雞糞處理仍可提供足夠的養分供玉米吸收利用，因此并未與化肥處理表現出顯著性差異。由表4 可以看出，施用雞糞和豬糞處理在450 kg/hm2和225 kg/hm2兩個施氮水平下，周年作物產量均可實現等施氮量條件下化肥處理的作物產量，而牛糞由于礦化分解慢，氮素有效性低，高施氮量時勉強可以達到化肥處理的產量，常規施氮量時產量顯著低于等施氮量的化肥處理。配施的處理中，雞糞、豬糞分別與化肥配施的三個處理之間小麥產量和玉米產量均未表現出顯著性差異，并且和單施化肥處理的產量相當。主要是由于豬糞和雞糞的礦化分解較快，在作物生長季節釋放出可供作物吸收利用的氮素補充了少施用的無機氮肥。而牛糞與化肥配施的處理，由于釋放的氮素不足以補充少施用的無機氮肥，因此隨著有機肥比例的提高作物產量略有下降。

研究表明，有機無機配施保證糧食產量方面的原因可以概括為三個方面，第一是有機肥的培肥作用 (土壤理化性質的改良)，第二是有機肥中額外的磷、鉀及中微量元素，第三是由于微生物的活動調節了氮的供應，使其更符合作物的需求規律[24-27]。本文中冬小麥-夏玉米周年輪作過程中，等施氮量條件下并未發現有機無機配施處理的小麥玉米總產量 (表4)顯著高于施用化肥的處理，主要原因可能為:1) 有機肥的培肥作用在試驗開始階段并不明顯；2) 本試驗中化肥處理補充了足夠的磷鉀元素，試驗開始階段土壤中的中微量元素也不是限制作物產量的因素；3) 本試驗中化肥的使用是周年內分4 次施用，人工對氮素的調節作用也基本適合了作物的需求規律。

3.2 不同類型有機肥與化肥配施對農田氮肥氣態損失的影響

農田氨揮發是氮肥損失重要途徑之一[28-29]。土壤氨揮發產生的過程可以描述為，土壤膠體吸附的銨離子轉化為土壤溶液中的游離態，進而轉化為氨，然后通過土壤大氣交換過程揮發到空氣中[30]。在影響農田氨揮發的眾多因素中，氮肥的類型及施用方式對農田氨揮發有舉足輕重的影響。一般來講，化學氮肥施入土壤后溶解較快，一部分被土壤膠體吸附成為吸附態的銨離子，另一部分則進入到土壤溶液中，使銨離子的濃度迅速提高，促進氨揮發進程。有機肥料施入土壤后，所含有的少量速效氮進入土壤后的行為基本與化學氮肥一致，也可以小幅度地提高土壤溶液中銨離子的濃度；而大量的有機氮組分則需要經過長時間的礦化分解才能參與氨揮發的過程。本研究中，加倍化肥處理的年氨揮發總量為85.69 kg/hm2，是常規施氮量處理的2.16 倍，但二者氨揮發損失占施氮量的百分比接近，這與前人研究結果基本一致[31-32]。一般而言，有機肥中速效氮的含量極低。本研究中所用三種有機肥，速效氮僅占全氮的1%～2% (此值為風干樣品的測定值，新鮮樣品中速效氮可占到全氮的10%左右)，在等氮量 (全氮225 kg/hm2) 條件下，單施化肥處理是單施有機肥處理的37～53 倍。施用有機肥產生的氨揮發累積量的大小取決于兩個方面，一是施用前有機肥自身速效氮含量，二是一定時間內有機氮礦化分解能力 (產生速效氮的速度)。試驗中采用的三種有機肥速效氮占全氮的百分比相差很小 (1%～2%之間)，研究表明三種糞肥礦化分解速率有顯著差異[2,33]，但在三個單施有機肥處理的氨揮發累積量并沒有表現出顯著性差異，可能是由于有機肥礦化分解的氮及時被作物吸收或者轉化為其它的氮形態，沒有以氨的形式揮發到空氣中。不同施肥時期氨揮發通量表現出明顯不同的規律與肥料類型、施肥方式及氣象條件有密不可分的聯系[34]。本試驗中全年的有機肥在小麥基肥時期一次性施入，化肥全年分4 次投入，因此單施有機肥的處理在玉米季的兩次施肥時期沒有監測到明顯的氨揮發。

硝化和反硝化是農田產生氧化亞氮的兩條重要途徑。土壤中氧化亞氮的產生過程受反應底物碳、氮的雙重影響，底物碳充足時，氧化亞氮的排放主要受氮供應水平的制約；底物氮充足時，氧化亞氮的排放主要受碳供應水平的制約[35-36]。化學氮肥，速效氮充足，可以迅速提高氧化亞氮產生過程的底物氮；有機氮肥速效氮含量低，在提供底物N 方面不及化學氮肥，但可以提供額外的底物碳；不同種類的有機肥由于礦化分解過程不同，提供碳、氮的效率不同，也會導致氧化亞氮產生過程不同。試驗發現，常規施氮量條件下，單施牛糞、雞糞、豬糞氧化亞氮周年排放量均顯著小于單施化肥的處理，表明本試驗條件下氧化亞氮的排放主要受氮供應水平的制約。加倍施肥條件下，豬糞處理的氧化亞氮周年排放量超過了加倍化肥的處理，主要是本試驗中豬糞在加倍施用條件下可以提供足夠多的底物氮，同時底物碳也更充足，促進了氧化亞氮的排放。常量配施的處理中以50∶50 處理的氧化亞氮排放量較高，CHM50、PM50的氧化亞氮排放量顯著超過了其它配施比例的處理，表明此配施比例條件下更有利于微生物活動，促進氧化亞氮的排放。

3.3 不同類型有機肥科學利用方式

本文中小麥季豬糞、雞糞與化肥的配施處理和雞糞、豬糞單施處理基本上都達到了單施化肥處理的產量，玉米季單施豬糞、雞糞處理的產量略低于化肥處理；小麥季處理CM25和單施化肥處理的產量相當，而玉米季由于氣候條件更利于有機肥分解，處理CM50和CM25均達到了和單施化肥處理相當的產量。理想的施肥制度是在獲得較高作物產量的同時減少環境的負面影響。試驗中三種常見有機肥與化肥配施，產量具有優勢的處理，同時也產生了更多的氨揮發和氧化亞氮，這與前人研究結果基本一致[11-12]。但是，本研究結果也顯示，在等氮量條件下，隨化肥施用比例的增加氮肥的氣態損失是明顯增加的。因此，保證作物產量的前提下增加有機肥施用比例可在一定程度上減少氮肥的氣態損失，降低施肥對環境造成的負面影響。因此本地區施氮量為每季作物225 kg/hm2時，豬糞或雞糞的施用方式是配施少量化肥 (25%化肥 + 75%有機肥)，或者小麥季有機肥單施，玉米季追施少量氮肥；牛糞小麥季應多配施化肥 (75%化肥 + 25%有機肥)，玉米季化肥用量可酌情降低。另外，本試驗結果為第一年數據，隨著試驗年限的延長，有機肥施用比例或可逐漸增加。

4 結論

1) 常規施氮量條件下，雞糞、豬糞單施與單施化肥對小麥玉米有相同的增產效果；牛糞單施增產效果不及單施化肥處理；三種有機肥單施產生的氮肥氣態損失均明顯低于化肥單施處理，且有機肥處理的氮肥氣態損失主要發生在小麥季，化肥處理的氮肥氣態損失主要發生在玉米季。

2) 加倍施用化肥、雞糞、豬糞對小麥和玉米沒有顯著的增產效果，但農田氮肥氣態損失顯著增加；加倍施用牛糞時增產效果顯著，農田氮肥氣態損失也顯著增加。

3) 雞糞、豬糞與化肥配施比例對小麥玉米產量影響不顯著；牛糞與化肥配施時隨化肥比例增加，小麥玉米產量逐漸增加。氮肥氣態損失隨化肥施用比例增加逐漸增加。

4) 推薦施肥量下，雞糞或豬糞第一年不配施或配施少量化肥 (＜ 50%)，牛糞第一年配施75%左右的氮肥可實現與化肥相當的作物產量，同時減少農田氮肥氣態損失。