生物菌肥作为化肥的替代品可以提高作物产量和土壤肥力。氮素是作物生长和产量形成的首要因素,土壤氮矿化是衡量土壤肥力的重要指标,因此研究化肥减量情况下单施生物菌肥或生物菌肥与有机肥配施下,土壤氮素矿化特征以及作物生长指标,对于深刻认识施用生物菌肥对土壤供氮能力的影响具有重要意义。共设置5个处理:对照(N200 kg·hm^-2,P₂O₅ 120 kg·hm^-2,CK)、B₁N₂P₂(菌肥1 7.5 kg·hm^-2,N、P₂O₅比CK分别减量25%)、B₁ON₁P₁(菌肥1 7.5 kg·hm^-2,有机肥3 t·hm^-2,N、P₂O₅比CK分别减量50%)、B₂N₂P₂(菌肥2 7.5 kg·hm^-2,N、P₂O₅比CK分别减量25%)、B₂ON₁P₁(菌肥2 7.5kg·hm^-2,有机肥3 t·hm^-2,N、P₂O₅比CK分别减量50%)。用来研究夏玉米-冬小麦轮作模式下土壤氮矿化、植株吸氮和产量特征。主要结论如下:菌肥和有机肥配施显著增加了土壤氮矿化量,在拔节和抽雄期尤为明显,B₁ON₁P₁比B₁N₂P₂的矿化量分别高出151.29%、120.09%;B₂ON₁P₁比B₂N₂P₂分别高出56.28%和245.04%。原位法研究矿化时CK处理的矿化量多次出现负值,说明常规化肥固持大于矿化,而有机肥的添加同样导致了很高的淋溶硝态氮,这些处理氮素损失较多对环境的风险较大。不管是淹水法还是树脂芯方法的结果都说明有机肥的添加能促进氮素矿化,而化肥减量25%配合生物菌肥处理在全部5个处理当中耕层土壤的累积淋溶硝态氮较少,相对风险低。生物菌肥和有机肥组合的碱解氮水平均高于与化肥组合,含有机肥处理和CK中的氮均过量,可能产生毒害。生物菌肥与有机肥组合的土壤pH值一直低于其它处理并且还有持续降低的趋势,而其它处理则变化不大。化肥减量25%配施菌肥能降低耕层土壤的容重值,但仅限于0-20 cm土层。2017年所得的有机肥能降低土壤含水率的结果在2018年并不适用,高水分含量下各处理之间无显著差异。只有成熟期化肥减量25%未加有机肥和CK处理的土壤含水率高于添加有机肥的两处理。有机肥的添加和化肥减量均能极大地促进耕层土壤氮素矿化和硝态氮淋溶,生物菌肥的施用轻微地促进了氮素矿化与硝态氮淋溶。氮素矿化与所用生物菌肥的种类无关。菌肥与中量化肥组合能促进玉米增产,菌肥的施用能明显减少玉米的秃尖长度,并以B₂N₂P₂的减幅最大。菌肥与中量化肥能提高同一时期小麦的叶龄和单株分蘖数以及产量及其构成因素,且菌肥2的效果比菌肥1优异。灌浆与成熟期CK的SPAD值为所有处理中的最低值,说明过量使用氮磷化肥对提高作物叶绿素含量和光合同化能力有负面作用。化肥减量25%再配合生物菌肥下的产量最高。B₁N₂P₂和B₂N₂P₂的经济系数均显著高于同菌种的有机肥处理和常规施肥处理,说明化肥减量25%配施菌肥的组合利于提高玉米种植的经济效益,而有机肥的施用会降低经济系数,和2017年玉米季结论相似。收获时B₁N₂P₂的地上吸氮量、籽粒吸氮量都是最高。菌肥1能提高氮素生理利用率和收获指数,B₁N₂P₂的氮素吸收总量明显高于B₁ON₁P₁,这与产量构成因素是一致的。化肥减量25%并配施菌肥也能促进冬小麦后期地上部分吸氮量和吸氮速率及其在籽粒中的分配比例,夏玉米氮素收获指数表现为CK和B₁ON₁P₁显著小于其余处理（P<0.05）,氮素吸收效率表现出菌肥2的两处理显著高于CK,而和菌肥1差异不显著。添加有机肥处理的氮素生理利用率最低,该有机肥的施用会导致氮素生理利用率下降;菌肥的施用能提高氮肥偏生产力。常规施肥量(N-200 kg·hm^-2)下的NUE和NHI偏低,PFP也很低,菌肥配施下化肥减量25%能不同程度提高植物对氮素的吸收和利用,且B₂N₂P₂的偏生产力最高。B₂ON₁P₁和化肥减少1/4的两菌肥处理已无明显差异（P>0.05）,说明菌肥2优于菌肥1。