有机肥对农业生产的另一重要贡献是对作物的增产效果，增产的主要原因是有机肥能够保证对作物渐进而持续的养分供给。在化肥与有机肥对作物的增产效果研究方面，国内的大多数研究结果认为化肥的增产作用高于有机肥，但也有相反的研究结果，国外的研究结果则认为有机肥与化肥在作物增产效果十分接近或略为逊色而已。

国内外关于有机肥和化肥对作物增产效果的研究结论不完全一致，其原因之一是国内进行的定位试验多数是中、短期田间试验，试验对比的年限不够长，肥料持续效应有待于进一步证实;原因之二是土壤肥力水平对研究结果产生一定的影响，特别在短时期内。国丙大部分定位试验是在基础肥力处于中、低水平的土壤上进行的，因此，有机肥料的当季增产效果时常不及等量养分化肥的增产作用。不过从长期的增产效应看，有机肥料与化肥基本相当或略高于化肥，欧洲、北美一些国家以及日本进行的几十年甚至上百年的长期定位试验可以说明这一事实。

在逆境条件下，如在遇到干早、洪涝、冻害，土壤盐碱或质地过砂或过粘时，有机肥具有抗逆稳产的作用，这种特殊作用是化肥所不能代替的.例如，中国农业大学昌平试验站1985-1999年肥料定位试验结果表明，在一般年份，N, P化肥配合施用基础上每年施用7500kg鸡粪，产盆不再增加，甚至会因养分供应过童而减产。但在异常气候条件下，施用鸡粪可显著增产，在冻害、洪涝的年份，三种作物平均增产达60.9%。有机肥对砂姜黑土、砂土、盐碱土和红壤等的改良作用是人们公认的.河南开封砂土区土壤综合治理研究结果表明，土壤有机质含量与冬小麦产量呈线性关系(r=0.8960)。所以在这些地区，增施有机肥是提高作物产量的关键。