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化肥盲目过量地施用导致了土壤有机质含量下降和土壤酸化,对当前农业的可持续发展造成了严重威胁。生物有机肥则作为一种新型绿色肥料,能在有效提高土壤肥力和增加作物产量的同时,还会对作物病虫害具有一定的抑制作用。东北黑土作为一种宝贵的土壤资源,其土壤肥力直接决定着我国粮食的产量。本文旨在通过系统研究生物有机肥替代化肥减施应用对土壤理化性质、土壤酶活以及土壤微生物多样性的影响,并通过各指标关联性分析探究东北黑土肥力提升农业的可持续发展。主要的研究结果如下:生物有机肥替代化肥减施技术显著降低了土壤速效钾含量,其他理化指标均有提高。特别是在结荚期有机质含量较FJCK处理组显著提高了23.33%;FJT2处理组全钾含量较FJCK处理组显著提高了4.33~6.34%;FJT2处理组速效钾含量较FJCK处理组显著降低了13.75~32.82%。生物有机肥部分替代化肥处理方式和化肥增量施用方式对土壤蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性均表现出显著降低的趋势:生物有机肥部分替代化肥处理方式分别显著降低了15.14~25.36%、4.65~8.86%和16.31~22.28%,化肥处理方式则分别显著降低0.3~29.91%、9.6~17.44%和16.59~30.46%。生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落组成有一定的影响,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌以及绿弯菌门是优势菌门,且FJT2处理组变形菌门相对丰度显著高于其它处理组,变形菌门细菌一般生长在营养丰富的环境,表明生物有机肥的施用增加了土壤养分含量;冗余分析(RDA)表明土壤细菌群落结构与部分土壤理化性质显著相关,如速效钾(AK)、有效磷(AP)、碱解氮(AN)和磷酸酶活性,表明生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响是由于理化性质的改变而间接影响。另外相对丰度较小的芽孢杆菌属其相对丰度随肥料施用呈现显著增加的趋势,表明肥料的施用对作物的生长发育具有一定的促进作用。生物有机肥替代部分化肥影响了土壤真菌群落组成,显著提高了久浩酵母菌属的相对丰度,并且降低了镰刀菌属的相对丰度,表明生物有机肥或者生物有机肥替代部分化肥能够有效地抑制作物病害的发生。冗余分析(RDA)表明土壤细菌群落结构与部分土壤理化性质显著相关,如全钾(TK)、碱解氮(AN)和蔗糖酶活性,表明生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响是由于理化性质的改变而间接影响。综上所述,生物有机肥和生物有机肥部分替代化肥处理提高了土壤理化性质和土壤酶活性;通过对土壤理化性质的改变进而改变了土壤微生物群落结构,另外,生物有机肥替代化肥减施使大豆产量显著提高了16.88%。