研究长期不同施肥制度下，土壤肥力变化规律对指导合理施肥，科学调控土壤肥力具有重要意义。本文采取长期田间定位试验与室内化验分析相结合的方法，对小麦-玉米轮作，不同施肥制度下褐土全土及其不同粒级微团聚体中有机质、氮素、磷素、钾素肥力及酶活性变化规律进行了系统地研究。主要研究结果如下： 1．冀东地区高肥力褐土的养分贮备及转化潜力较低，长期不施肥种植制度下，土壤养分供应能力迅速降低，基础地力严重衰竭。采用有机肥(物)料配施NPK化肥具有显著的增产作用，是本区培肥增产的最有效途径。 2．有机肥(物)料配施化肥，可明显改善土壤水分及物理性质和微团聚体组成，提高土壤团聚度，增强土壤调节水、肥、气、热的能力。 3．不同施肥制度对土壤有机质的含量、存在形态及其性质有重要影响。无论全土还是不同粒级微团聚体，长期不施肥使全土及各粒级有机碳、游离轻组和结合态有机碳含量降低，有机无机复合性状变劣，结合态有机碳中的松/紧下降，腐殖质组成中则表现为可浸提腐殖酸碳、HAC和FAC均减少，HAC/FAC下降，HA趋于老化，同时使易氧化有机碳大量减少，Kos上升，土壤对养分的调控能力下降。长期单施NPK化肥处理有相同的趋势。长期施用增量NPK化肥处理由于较高的根茬还田量而可保持平衡。有机肥(物)料配施化肥处理则可使上述指标向相反的方向发展，提高土壤肥力水平。 4．土壤有机碳及其各组分含量及储量均随微团聚体粒级减小而增加，<10μm微团聚体是有机碳的主要富集场所。各粒级有机无机复合度及结合态有机碳松/紧、HAC/FAC均随粒级减小而增加，Kos值则随粒级减小而下降。有机肥(物)料配施化肥对各粒级有机碳及其组分含量和性质的改善表现在大粒级特别是10～50μm粒级效果最明显，在增强小粒级微团聚体调控能力的同时，对大粒级微团聚体供养能力进行活化和改善，从而使土壤肥力水平提高。 5．土壤全氮、碱解氮含量及储量均随粒级减小而增加。不施肥使土壤及各粒级全氮、碱解氮含量和储量下降，全土全氮和碱解氮的损失主要由10～50μm粒级提供。单施常量NPK化肥全氮变化趋势与不施肥处理相同；增量NPK化肥处理全氮略有盈余，主要进入<10μm粒级；施用化肥均使土壤碱解氮含量有所提高，主要补充<10μm粒级。有机肥(物)料配施常量NPK化肥，土壤及各粒级全氮、碱解氮含量和储量均增加，新增全氮和碱解氮主要进入大粒级特别是10～50μm粒级，大粒级全氮和碱解氮贡献率相应上升，不同有机肥(物)料间以猪圈肥效果较好。 6．供试土壤有机氮各组分含量表现为酸不溶氮>氨基酸氮>未知态氮>铵态氮>氨基糖氮。不施肥使土壤酸解性总氮和氨基酸氮、铵态氮及氨基糖氮含量下降，其中氨基酸氮和铵态氮对作物营养的贡献最大。单施常量NPK化肥氨基酸氮和氨基糖氮含量有下降趋势，铵态氮含量上升；增量NPK化肥主要提高铵态氮含量；化肥氮主要进入土壤铵态氮和氨基酸态氮库。有机肥(物)料配施化肥可有效提高土壤氨基酸氮、铵态氮和氨基糖氮含量，降低酸不溶性氮含量，有机肥料氮主要进入土壤氨基酸氮库。 7．土壤有机态N含量及储量、酸解性总N占全氮比例均随粒级减小而增加。不施肥主要消耗各粒级氨基酸氮，有机氮损失主要由10～50μm粒级提供。单施常量NPK化肥各粒级有机态氮的变化趋势表现为<10μm粒级中铵态氮含量和储量增加，而各粒级氨基酸态氮、氨基糖态氮则处于消耗状态。增量NPK化肥处理主要增加<10μm粒级铵态氮含量和储量。各有机肥(物)料配施化肥处理可有效提高各粒级，特别是大粒级氨基酸态氮、铵态氮和氨基糖态氮含量，使全土及各粒级酸解性总氮含量提高，各粒级储量增加，大粒级贡献率提高，土壤供氮能力增强。 8．不同粒级微团聚体中全磷、有效磷含量和储量均随粒级减小而增加，不同粒级磷素有效性存在差异。不施肥全磷消耗以无机磷为主，且主要由10～50μm粒级提供，有效磷损失量则以<10μm粒级较高。施肥可有效提高土壤及各粒级全磷含量和储量，单施化肥主要补充土壤无机磷库。有机肥(物)料配施化肥可使其积累态磷量的25％左右进入有机磷库。各施肥处理新增全磷和有效磷主要进入<10μm粒级，但对大粒级的补充比例有机肥(物)料配施化肥处理较高。 9．有机磷及其组分含量和储量均表现为随粒级减小而增加。中活性有机磷占有机磷的比例随粒级减小而增加，中稳性有机磷则相反。不同施肥处理主要影响土壤及各粒级活性和中活性有机磷含量。不施肥主要消耗中活性有机磷，由<10μm粒级提供；施用化肥、特别是高量化肥，对有机磷含量提高有一定的贡献；有机肥(物)料配施化肥则可明显增加活性和中活性有机磷组分含量及其占总有机磷的比例。各施肥处理有机磷积累主要分配至中活性有机磷，进入10～50μm粒级比例较大。对有机磷的贡献猪圈肥好于秸秆还田。 10．供试土壤无机磷组成为0-P>Ca-P>Fe-P>Al-P。不施肥使Ca<,2>-P和Fe-P含量下降最多，其无机磷的消耗量主要分配至Fe-P；各施肥处理Al-P和Fe-P含量盈余率最大，单施化肥积累态无机磷主要分配至0-P和Fe-P：有机肥(物)料配施化肥则主要分配至Fe-P和Al-P，向Ca-P的分配从单施化肥的以Ca<,10>-P为主转向以Ca<,8>-P和Ca<,2>-P为主。与单施化肥处理比较，有机肥(物)料配施化肥使Ca<,2>-P、 Ca<,8>-P、Al-P和Fe-P占无机磷的比例增加，Ca<,10>P和0-P则下降，无机磷有效性提高。 11．无机磷组分在各粒级的含量和储量分布因种类而异。不施肥处理有效性较高的无机磷组分大粒级特别是10～50μm粒级含量和储量下降较多，是磷素供应主体。各施肥处理对无机磷库的补充，Ca<,2>-P和Ca<,8>-P大粒级含量和储量增加明显，Al-P和Fe-P则以小粒级增加更多。 12．土壤对磷的吸附量和吸持量随粒级减小而增加，解吸率则相反，解吸量以10～50μm粒级最大。不施肥使土壤及其各粒级微团聚体对磷的吸附量和吸持量增加，解吸量和解吸率下降；单施常量NPK化肥有同样的趋势；有机肥(物)料配施化肥则使土壤及其各粒级微团聚体对磷的吸附量和吸持量减少，解吸量和解吸率上升，施用有机肥(物)料有利于改善小粒级微团聚体的供磷能力。 13．微团聚体中速效钾和缓效钾含量及储量均随粒级减小而增加。不施肥使土壤及各粒级速效钾和缓效钾含量均出现下降，并降低二者大粒级储量，而小粒级储量及其贡献率增加；有机肥(物)料配施化肥使土壤及各粒级速效钾和缓效钾含量提高，其效果以10～50μm粒级更为显著，并使该粒级二种形态钾素储量及其贡献率升高，施用化肥则主要提高小粒级钾素含量和储量。 14．长期不同施肥制度下，与单施化肥处理比较，有机肥(物)料配施化肥可明显提高土壤和微团聚体中土壤酶活性，促进土壤内部生物化学作用的进行。微团聚体中酶活性随粒级的减小而增加，不同施肥制度下土壤各级微团聚体酶活性的盈余率随粒级增大而增加。土壤酶活性总体与土壤养分和作物产量有良好的相关性，以酶活性总体评价土壤肥力状况是可行的。