化肥是通过化学合成或矿石加工等方式制成的一种肥料，在农作物增产方面起到了关键作用[1]，施用化肥可为作物生长提供必需的营养元素，对作物高产稳产有重要影响[2]。但化肥的不当施用可能会影响作物品质、耕地质量，造成一定的环境污染[3]。随着人们对绿色有机食品和农业生态环境保护的日益关注，作物有机肥替代化肥技术成为当前农业领域的一个重要研究课题。有机肥指动植物残体、畜禽粪便及农业废弃物，经过加工形成的一种肥料，其来源广泛，营养元素齐全，含有大量氮（N）、磷（P）、钾（K），微量元素镁（Mg）、铁（Fe）等，具备缓释肥特性，并含有丰富的优质氨基酸、蛋白质，可为作物生长提供良好的土壤环境，符合绿色农业发展理念[4-7]。
农业废弃物肥料化利用可改善环境，其产生的有机肥具有养分全面、持效性长等特点；合理施用有机肥可提高土壤肥力，增强作物抗病虫害能力[8-10]。多年来，诸多学者开展了作物生长有机肥替代化肥的技术研究，牛新湘等[11]以腐熟羊粪生产的有机肥替代部分化肥配施在棉花生长过程中，发现有机肥替代20%、40%化肥对促进棉花生长及产量增长效果较好；黄红蕾[12]在水稻田进行不同比例猪粪型有机肥替代技术试验，发现科学利用有机氮肥替代化学氮肥，可提高水稻的有效穗数、土壤肥效，有机肥替代20%化肥时水稻产量最高，增产了8.95%。
本文总结分析了有机肥替代化肥技术的可利用性，就其在粮食作物、经济作物生产中的实际应用进行讨论，分析其对作物产量和品质、土壤质量等的影响，为促进有机肥替代化肥技术的进一步推广应用提供参考。
1 有机肥替代化肥技术的可利用性
有机肥种类诸多，主要为作物秸秆和人畜粪尿，以及绿肥、饼肥、泥土肥、城镇废弃物、杂肥等。我国有机肥原料充足，可利用性大，其中，人畜粪尿制成有机肥是较合适的办法。He等[13]研究有机肥替代化肥技术对温室气体排放的影响，结果表明，与单施化肥相比，施用有机肥可有效降低旱地作物土壤氮素残留，减少温室气体排放，降低大气污染风险。严玲玲等[14]研究发现，以50%有机肥配施化肥，能有效提高茶叶的品质与产量，从而有效提高经济效益。杜为研等[15]研究表明，当前有机肥资源充足，但生产和技术利用存在机械化施肥普及度不高、农户购买有机肥意愿不强、运输成本高等问题。黄锐[16]、田玉娇等[17]、姜立康等[18]研究发现，农户应用有机肥替代技术主要受到政府补贴、经济效益、技术推广及肥效认知等影响。因此，做好政策补贴，加强有机肥市场监督，开发新的技术模式，有助于促进有机肥替代技术的推广应用。
2 有机肥替代化肥在农作物生产中的应用
有机肥部分替代化肥技术可有效改良土壤理化性质，提高粮食作物产量和品质[19]。不同作物对养分的需求存在差异，其受外部环境影响较大。因此，要结合实地情况，选择适当的有机肥替代化肥技术模式和配施比例。
2.1 粮食作物
目前该技术在水稻、小麦、玉米等粮食作物中的应用研究较多。毛伟等[20]研究表明，有机肥替代20%～30%化肥对水稻产量增加具有积极作用，可保证水稻各生育期的养分供给，提高结实率和品质，有效改善水稻田的土壤结构。吕丽华等[21]研究发现，有机肥替代20%化肥处理对小麦生长发育效果较好，比少氮或多氮处理的产量更高，有助于改良小麦品质及提高土壤中硝态氮含量，提高了小麦籽粒对氮素的吸收利用效率，提高了作物产量。王琛等[22]研究发现，有机肥替代60%化肥可降低玉米大喇叭口期表层土壤无机氮含量，提高土壤微生物量、叶片氮含量以及玉米生物量和蛋白质含量，有机肥替代30%化肥处理的果穗产量显著提高，品质未受到影响。
2.2 经济作物
3 对作物和土壤质量的影响
3.1 促进作物生长发育
3.1.1 提升作物产量
研究表明，配施有机肥有助于延长肥效，减少土壤中氮素的流失，满足作物整个生育时期对养分的需求，促进增产稳产[27-28]。刘高远等[29]在小麦—玉米轮作试验中发现，有机肥配施能促进土壤中微生物的新陈代谢，进而提高土壤养分有效性与固持能力，促进作物养分吸收。井永苹等[30]研究表明，施用适量有机氮替代化肥氮可提高玉米—小麦轮作产量，4年内增产29.5%～46.2%。田欣等[31]研究发现，在施用等量氮肥的情况下，有机氮代替化肥氮的地块，小麦的穗数、千粒重较单施化肥分别增长了3.9%～12.2%、1.0%～2.9%，产量增加了2.7%～7.0%。林光号等[32]在水稻试验中发现，有机肥与化肥配施提高了水稻的籽粒产量、秸秆产量、生物量等，达到了增产稳产目的。鲁伟丹等[33]研究认为，有机肥替代20%化肥时，小麦产量较高，同比例下有机氮替代化肥可有效促进土壤的养分循环，确保土壤养分供应，有益于提高小麦产量和品质。
3.1.2 提升作物品质
有机肥料中含有多种微生物，施用适量比例的有机肥替代化肥有助于改良作物根系及其生理指标，从而提高作物品质。岳明灿等[34]研究表明，有机肥替代化肥在保持番茄产量稳定的情况下，可提高果实可溶性蛋白、维生素C含量，降低果实中的硝酸盐含量，其中，化肥减施40%配施有机肥的情况下，作物品质的提升效果较明显。方成等[35]研究表明，使用鸡粪、餐厨垃圾、蚯蚓粪等有机肥替代化肥，玉米籽粒的维生素C、可溶性蛋白和淀粉团含量明显增多；化肥减量30%，施用餐厨垃圾、蚯蚓粪肥，玉米品质提升较明显。王元元等[36]试验结果表明，稻米垩白率和垩白度随着有机肥施用量的增加而下降。有机肥替代技术有助于改善作物品质，但仍需按照科学比例配施，否则可能会使作物品质降低。
3.2 提高土壤质量
3.2.1 改良土壤结构
土壤有机质是土壤固相的重要组成部分，而有机肥中含有丰富的有机质，可以增加土壤中的有机质含量，促进团粒结构形成，从而改良土壤结构。席凯鹏等[37]研究指出，应用棉花秸秆还田生产的有机肥，0～30 cm土层土壤容重较单施化肥明显降低；0～10 cm土层，0.5～1.0 mm较大团聚体含量明显增加，说明施用有机肥有助于改善土壤结构。廖建勋等[38]研究发现，在水稻栽培中减量化肥、配施有机肥，能有效改良土壤的pH，较单施化肥，土壤有机质、速效钾含量分别提高了2.81%～9.55%、0.55%～7.82%，说明适量施用有机肥能增加土壤有效养分的含量。温延臣等[39]研究指出，较单施化肥，有机肥配施使土壤有机氮和全氮的含量分别提高了19.5%和12.3%，对改善土壤物理性能、促进土壤微生物活动具有重要作用，有助于促进有机物质分解，使黏土变疏松、砂土变凝结，从而改良土壤结构。有机肥对于改良土壤理化性质的效用明显。万连杰等[40]研究指出，在果园栽培中施用有机肥替代化肥可明显改善土壤的酸化波动，提高土壤总孔隙度，改良其物理结构，减缓深层土壤的迁移速度。
3.2.2 降低土壤污染风险
3.2.3 提高土壤氮素利用率
氮素是一种重要的作物营养元素，其施用对作物产量和品质提高有重要作用[43]。研究表明，有机肥替代部分化肥能有效提高土壤内氮素含量，并协调土壤中的氮素形态，随着有机肥的增施，更多氮素被固定在土壤微生物中，更好地满足作物在各生育时期对氮素的需求[44-46]。石鑫蕊等[47]研究表明，有机肥配施不仅能保持较高的氮素利用率，还能保持较高的氮获得指数，有助于提高水稻对氮素的吸收和分配能力，从而提高作物产量。强久次仁[48]和侯红乾等[49]研究发现，有机肥替代30%化肥，氮素生理利用效率最高，土壤有机质含量最多，能有效提高土壤对氮素的利用率。李燕青等[50]研究发现，减量化肥配施有机肥后，土壤氮素利用率明显高于化肥处理，改善了土壤理化性质以及碳氮比，有助于促进土壤微生物繁衍与活动。
综上，本文分析有机肥替代化肥技术的可利用性，就其在粮食作物、经济作物生产中的实际应用进行讨论，分析其对作物产量和品质、土壤质量等的影响。有机肥替代化肥技术具有保护环境、提高作物经济价值等优势，其充分利用畜禽粪便等废弃物资源，有助于推进绿色农业可持续发展。有机肥替代技术的发展前景广阔，未来，还需进一步研发更高效的有机肥生产和应用技术，提高施用质量和效果；结合土壤检测和作物生长需求，精准施用有机肥，提高利用效率；促进有机肥产业与农业其他领域的融合发展，形成更完善的产业链；加大对有机肥替代化肥的支持力度，以实现综合效益和资源利用的最大化，满足农业绿色发展的需求。