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生物有机肥是有机固体废物（包括秸秆、畜禽粪便、有机垃圾、城市污泥、农副产品和食品加工产生的固体废物）经生物肥菌种发酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥料[4]，含有丰富的有机质、矿质养分和多种有益微生物，可以降低土壤硝酸盐含量、促进土壤矿质元素分解，增强作物对营养元素吸收，在提高作物产量、提升养分利用效率以及改良土壤养分结构等方面有明显促进作用[5]。孙薇[6]等关于生物有机肥的研究结果表明，施用生物有机肥与常规施肥相比，可显著改变土壤微生物群落结构，提高微生物碳源利用率及土壤酶活性，从而显著提高土壤全量氮、磷、钾和速效磷含量，提高土壤pH值，使土壤理化性质得到改善。
近年来，我国农田化肥施用量不断增加，其单位耕地用量为世界平均用量的2.9倍，而肥料利用率并不高，氮肥利用率约为40%-50%，磷肥利用率约为10%-20%，钾肥利用率约为30%-40%，平均利用率为35%，而发达国家平均利用率为50%-60%[7]。化肥施入土壤后，一部分被植物吸收利用，一部分被土壤吸附固定，剩余部分进入环境。由于化肥大量施用或不合理N、P、K肥配比，破坏了土壤养分平衡，阻碍作物根系生长，降低了作物对化肥的吸收利用，造成化肥在土壤中大量残留，破坏土壤理化性质[8]。
生物有机肥可以有效缓解因化肥大量施用造成的肥料残留及养分利用低下问题。李梦梅等研究表明[9]，等量养分条件下，施用生物有机肥处理与对照相比，土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量分别增加了34.2%、17.8%和42.1%，说明施用生物有机肥可以提高土壤速效养分含量，文持土壤良好的养分平衡，有利于提高作物对营养元素的吸收利用效率，降低肥料在土壤中的残留。范茂攀等[10]研究等氮量条件下, 有机无机配施对生菜养分吸收和氮肥利用率的影响，其结果表明，与单施化肥相比，生物有机肥与化肥配施，生菜生物量增加了41.6%；生菜氮、磷、钾养分含量分别增加了12.8%、7.3%和17.2%；生菜的氮利用率提高了13.7%。
国家农业部已启动“减肥减药”的“两减”政策，基于该背景，针对设施农业过度施用化肥导致土壤板结、酸化、养分含量下降、作物养分利用率低下等问题，设计该实验，旨在研究生物有机肥对西瓜地养分转化及吸收利用的影响，以期为设施农业可持续发展提供理论依据和实践基础。