摘要：探索长期有机培肥下黑土有机肥替代率与土壤肥力的量化关系，为农田土壤培肥和有机替代提供理论依据。[方法] 本研究依托公主岭黑土肥力长期试验的32年定位观测数据，选取其中的4个处理即不施肥（CK）、单施化学氮磷钾肥（NPK）、单施常量有机肥[30 t/（hm2·a），M1]和单施高量有机肥[60 t/（hm2·a），M2]，试验用化肥为尿素、过磷酸钙和硫酸钾，年施用N 150 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2。分别测定作物产量、植株含氮量以及土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有机碳含量。基于作物氮素养分吸收量，探讨长期高产条件下施用不同量有机肥其替代率的变化特征，在分析高产条件下有机肥替代率与土壤肥力的基础上，进一步探讨两者之间的数量化关系。[结果] 基于作物氮素养分吸收量，长期高产条件下高量有机肥处理（M2）的有机肥替代率高于常量有机肥处理（M1），且高产条件下有机肥替代率与施肥年限呈极显著线性正相关（P 〈 0.01）；通径分析和多元逐步回归分析结果表明，土壤有机碳含量对高产条件下有机肥替代率有显著正效应，是决定高产条件下有机肥替代率差异的主要土壤肥力要素，决定了高产条件下有机肥替代率70%的变异。长期施用常量和高量有机肥处理（M1和M2），黑土土壤有机碳含量显著增加（P 〈 0.01）；土壤有机碳含量与高产条件下有机肥替代率非线性相关，并达到了极显著水平（P 〈 0.01）。[结论] 化肥氮的有机氮替代率70%取决于土壤有机碳含量的高低。长期施用有机肥能显著提高土壤有机碳含量，在提升土壤肥力的同时，提升了有机氮对玉米吸收的贡献，减少了对化肥氮的依赖。黑土土壤有机碳含量达到24.89 g/kg时，有机肥对化肥的替代率趋近95%，达到最大值。

关键词：长期施肥 土壤有机碳 黑土 有机肥替代率 土壤肥力 

单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室; 北京100081; 农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学资源与环境学院; 安徽合肥230036; 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所; 长春130033