沼渣是一种富含有机质、氮磷钾及各种微量营养元素的有机肥料。不同于传统化学肥料,施用沼渣在促进作物生长的同时,还可以有效地改良土壤结构,增加土壤肥力,达到防止土壤退化的目的,但同时在施用过程中受到环境、气候等影响,也会产生重金属的累积和抗生素的残留。针对这一问题,本研究从东北地区循环农业的模型出发,试图通过长期定位试验探讨施用沼渣对土壤性状的各方面影响,追踪土壤肥力的变化,从而计算得出最有效的施用方式和施用量,借此推动生态农业和循环农业的发展。为了进一步的研究在东北地区沼肥施用对玉米产量和土壤肥力的影响,本实验从2014年5月开始在黑龙江省海林市海林农场的玉米试验田进行了沼渣和化肥配施的田间试验。结果表明:(1)连续3年施用沼渣以及沼渣和化肥配施均可以增加玉米的产量,其中施用化肥全量产量最高,但是与单施沼渣以及沼渣和化肥搭配施用的差异不明显,这表明在北方应用的沼渣科学合理和化肥的配比,可以代替一部分化肥用于玉米的大田生产,而且也能得到与本地区常规施肥量差异不明显的产量,也都可以满足玉米整个生长期的养分需要。同时还达到了农业三减的目的。(2)通过实验还可以总结出沼肥的施用在一定程度上起到了改良土壤和增加土壤肥力以及防止土壤酸化的作用。在连续3年的施入沼渣后土壤有机质则增加明显,最大可提高到0.28个单位。而连年施入沼渣后,土壤全氮和碱解氮含量均有所增加。沼肥施用对土壤磷素改善作用较大,并且连年稳定增长。连续3年施用沼渣后,不同沼渣施用处理的土壤全钾含量均持续增加,但增加幅度较小,且各处理并不显著。连年施用沼渣后对于土壤速效钾的影响显著,速效钾含量增加较快。(3)在东北高寒区沼渣进行肥料化利用后,每吨沼渣能替代395.22 kg化肥,节约化肥成本908.77元,化肥减施效果明显,资源效益显著。单施全量化肥的利润最高,但与其他处理(处理2、处理3、处理4和处理5)相比差异并不显著。这表明施用沼渣能够减施化肥,节本增效,且利润与单施全量化肥的相当。而过多的施用化肥不但造成肥料的浪费,而且还对土壤造成了一定的污染,增加了生产成本,植株还容易徒长、成熟度延后、反而导致减产,通过科学合理的沼渣施用,建立科学的农-牧-沼有效循环利用,不但减少了环境的污染,还可探索出了科学可持续发展的道路,为农牧沼循环农业模式提供可靠支撑。