施肥是作物稳产、高产的重要措施。长期单施或过量施用化肥导致土壤理化性质恶化、肥料利用率降低及作物产量下降等问题,严重影响了土壤综合生产能力。增施有机肥对改良土壤结构,增加土壤肥力,提高作物产量等方面具有重要作用。为了减少化肥施用量,缓解作物高产条件下化肥对土壤和环境的污染等问题,我国提出了以有机肥替代部分化肥养分的战略。即在保证作物高产的前提下,减少化肥投入,用有机肥替代化肥。长期、固定的施肥管理模式使土壤形成了具有不同肥力性状的土壤,结合长期定位试验,研究长期有机培肥下黑土有机肥替代率与土壤肥力提升的关系,对进一步实现化肥零增长的目标具有重要的意义。本文对公主岭黑土肥力长期试验32年的定位观测数据进行系统分析,基于作物氮素吸收量和土壤氮素养分供需探讨长期高产条件下施用不同量有机肥黑土有机肥替代率的变化特征。在分析高产条件下有机肥替代率与土壤肥力的基础上,对两者之间的数量化关系进一步探讨,为农田土壤培肥和有机替代提供理论依据。主要结果如下:1)长期不施肥和单施化肥处理的土壤全氮和速效磷和速效钾含量随时间呈显著下降趋势,其它变化不显著;长期施用有机肥处理的土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、速效磷均有显著或极显著提升,但是对土壤全钾和速效钾含量效果不明显。长期施用有机肥是土壤肥力提升的重要措施。2)研究表明,作物产量随着有机肥施用年限增加逐渐提高,32年的持续施肥,施用有机肥的作物产量趋同甚至高于NPK化肥处理的作物产量。基于作物氮素吸收量,土壤有机肥替代率与施肥年限呈极显著线性正相关(P<0.01),高量有机肥处理(M2)的高产条件下有机肥替代率高于常量有机肥处理(M1),且有机肥施用29年后,高量有机肥处理(M2)的高产条件下有机肥替代率达到100%,并保持稳定不变。3)基于土壤氮素供需估测的常量和高量有机肥(M1和M2)高产条件下有机肥替代率与基于作物氮素吸收量得到的有机肥替代率相关系数(R~2)达到0.78和0.84(P<0.01),验证其相对均方根误差(RMSE)均小于15%(分别为10.4%和14.6%),表明土壤氮素供需可以较好地估测高产条件下有机肥替代率。基于作物氮素吸收量和土壤氮素供需能够准确反映长期有机培肥下黑土高产条件下有机肥替代率的变化规律。4)通过相关分析、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。决定高产条件下有机肥替代率差异的主要土壤肥力因子,决定了有机肥替代率70%的变异。土壤有机碳含量与高产条件下有机肥替代率呈极显著非线性相关关系(P<0.01),当土壤有机碳含量为24.89g/kg,有机肥替代率最大,趋近95%。