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红壤是我国南方重要的土壤资源。由于其酸、粘、板、瘦等不良属性及所处特殊的区域地理气候等原因，丘陵红壤的农业利用面临着多重障碍，其生产潜力未能得到充分的发挥。为探寻亚热带丘陵红壤旱地农业的可持续发展模式，本文依托位于湖南桃源的轮作施肥长期定位试验，重点研究了稻草易地还土措施对丘陵红壤旱地土壤水分变化和土壤微生物氮磷固持的影响，并分析探讨了稻草易地还土推动丘陵红壤旱地减支增收的经济效益，以期为提高丘陵红壤旱地生产力、维持红壤丘陵区旱地农业生态环境健康、促进农业可持续发展提供实践参考。主要研究结果如下：
(1)稻草以覆盖形式易地还土能有效调控红壤旱地土壤水分，保障旱地作物关键时期的水分需求，提高作物抵御季节性干旱的能力。
(2)稻草易地还土可促进丘陵红壤旱地土壤微生物氮磷固持，改善养分的有效性状况。稻草易地还土配施化肥氮磷措施对推动土壤养分有效性提高的效果显著优于纯化肥处理。经过连续6年稻草还土措施培肥熟化土壤后，土壤微生物生物量碳氮磷含量均有大幅度的提高，其中：土壤微生物生物量碳(SMBC)增加了128.6％，土壤微生物生物量氮(SMBN)增幅为6.6％～40.6％，土壤微生物生物量磷(SMBP)增幅为48.2％～174.5％。而连年的纯化肥处理SMBC、SMBN、SMBP含量增幅分别只有55.8％、4.5％～9.8％、38.0％～146.3％。同期相比，连续6年稻草覆盖还土处理后SMBC、SMBN、SMBP含量分别比纯化肥处理高20.0％～40.3％、23.6％～41.1％、19.7％～36.9％，差异均达到了显著水平(P＜0.05)。
(3)稻草易地还土配施化肥氮磷措施对丘陵红壤旱地作物产量的提高有积极促进作用，减支增收效益显著。本试验中，连续施用化肥和稻草易地还土配施化肥氮磷处理分别使新垦坡地甘薯增产121.6％，143.4％，新垦坡地油菜分别增产214.3％，255.8％，水平旱地油菜分别增产231.7％，201.2％。将红壤区富余的稻草易地还土代替部分化肥，平均每公顷旱地可节省近2000～3000元的化肥投入，经济产值比相应的纯化肥处理要高出近4500元/hm2。