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东北黑土地经过长期高强度利用和土壤侵蚀,黑土退化问题严重,土壤有机质含量下降,导致磷素和钾素流失,作物在生长季节可利用的土壤有效磷含量普遍缺乏和部分地区土壤有效钾含量不足。施用磷肥和钾肥利用率低,过量施用导致土壤理化性质恶化、面源污染和提高农业成本等问题。东北黑土耕作层含有大量的固定态磷素和钾素,利用解磷解钾微生物菌剂可有效促进磷、钾转化,同时生物炭作为固定植物促生菌的载体,配施后可促进微生物大量繁殖,补充作物对磷素和钾素的需求。然而,土壤微生态系统十分复杂,微生物菌剂配施生物炭后,其生物和非生物因子均会对外源微生物菌群的活性和功能产生影响,而对于接种外源微生物菌群与土壤菌群、土壤环境因子如何共同影响磷、钾转化的机制,在其互作方式、互作强度、影响值和驱动力方面,鲜有学者给出具体参考,这对揭示黑土磷、钾转化的微生态学机制至关重要。本研究从种植不同作物的黑土耕作层中筛选多株解磷解钾细菌,利用盆栽试验和绿色荧光蛋白（GFP）标记技术研究功能细菌的促生效果及在玉米根际土壤和植株体内的定殖能力,对比分析接种后土壤磷钾含量变化及玉米生长情况。研究添加生物炭对功能细菌生长和能力的影响,利用正交试验确定细菌复配比例并制备复合菌剂,采用响应面分析法优化复合菌剂培养条件。分析比较添加外源复合菌剂、生物炭和磷钾底物对土壤特性和玉米生长的影响。运用高通量测序技术探究上述不同处理对土壤细菌群落组成的影响,结合多元统计学分析方法探索外源微生物菌群与土壤细菌群落的互作效应,分析土壤环境因子与细菌菌群结构的相关性,量化土壤磷素、钾素与其他主要环境参数及菌群多样性的关系,确定影响土壤磷、钾转化的关键菌群和关键环境因子,旨在从微生态学角度揭示黑土磷、钾转化的机制,从而为调控黑土磷、钾转化的外源微生物菌群与土壤菌群、土壤环境因子协同效应及相对贡献提供依据,为黑土保护提供技术支撑。本文研究结果如下:（1）本研究分离筛选出溶磷溶钾细菌拜叶林克氏菌（Beijerinckia sp.）WN-2和固氮菌（Azotobacter sp.）JWJ-5,以及溶磷细菌肠杆菌（Enterobacter sp.）JYJ-2、根瘤菌（Rhizobium sp.）JYJ-3。接种上述菌株后,发现它们可在根际土壤和玉米植株中成功定殖,玉米根部定殖量多于茎和叶组织;土壤有效磷（AP）和有效钾（AK）含量显著增加,促进玉米生长效果显著,细菌分泌吲哚-3-乙酸（IAA）、有机酸和胞外多糖特性与玉米生长有显著关联作用。添加玉米秸秆生物炭对功能细菌细胞生长、吸附和溶磷溶钾能力有提升作用。（2）菌株WN-2、JYJ-2、JYJ-3和JWJ-5按照3:2:1:3的配比制备复合菌剂,在优化培养条件后,溶磷溶钾含量是优化前的1.05倍和1.07倍。在不同处理方案的盆栽土壤中,与对照组相比,添加复合菌剂+生物炭+磷酸钙+钾长石处理组的土壤p H、有机质（OM）和阳离子交换量（CEC）分别提高12.24%、13.41%和11.25%,土壤碱解氮（AN）、AP和AK含量分别提高11.75%、54.28%和37.87%,土壤磷酸酶（PP）、脲酶（UA）和过氧化氢酶（CL）活性分别提高12.01%、9.92%和11.46%;玉米株高、茎粗、叶片面积、地上和地下部分鲜重分别提高43.11%、35.79%、33.20%、39.43%和38.82%,玉米叶片中总氮（TN）、总磷（TP）和总钾（TK）含量分别提高19.69%、34.62%和26.83%。（3）土壤样品细菌群落α多样性和β多样性分析表明,接种复合菌剂后,土壤细菌多样性和丰度显著增加（p＜0.05）,添加菌剂样本组距离阈值相近,相似性较大,与未添加菌剂样本形成显著差异,表明接种外源复合菌剂是影响土壤细菌群落结构的关键因素。门分类水平上:放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）属于优势菌门,外源微生物菌群属于变形菌门,复合菌剂配施生物炭的不同样本组中变形菌门（Proteobacteria）相对丰度分别增加3.23%、4.08%和9.82%,影响了其他门类菌群的相对丰度。属分类水平上:优势菌群Beijerinckia和Enterobacter仅在添加菌剂样本中检测出较高的相对丰度,在多组样本间呈极显著差异（p＜0.01）,外源复合菌剂配施生物炭激活了Arthrobacter、Gaiella、norank＿f＿＿Roseiflexaceae等有益菌群,共同影响土壤细菌群落变化。（4）基于Spearman分析表明,土壤OM、p H、AP、AK和PP是影响菌群结构变化的重要环境因子,与多数OTU呈显著相关性,OTU49、OTU116和OTU4072与AP呈极显著正相关,OTU49和OTU217与AK呈极显著正相关。基于Network双因素分析结果表明,放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）包含的物种与AP、AK呈较强正相关关系。基于通径分析表明,AP、AK、p H、OM与菌群α多样性变化呈正相关性,其直接影响排序为AP(1.8655**)＞OM（1.0223*）＞p H(1.0042**)＞AK（0.6734*）,AP是表征土壤菌群多样性变化的最佳预测变量和主要贡献因素,AP和AK之间协同影响土壤菌群多样性变化。（5）基于外源微生物菌群与土壤菌群协同影响黑土磷、钾转化的通径分析发现,外源菌群Beijerinckia、Enterobacter、Rhizobium与土壤菌群Arthrobacter、unclassified＿f＿＿Intrasporangiaceae以协同作用方式驱动土壤磷素转化。外源菌群Beijerinckia、Azotobacter与土壤菌群Gaiella、Arthrobacter、g＿＿RB41以协同作用方式驱动土壤钾素转化,菌群对土壤磷、钾转化的间接影响也表明了菌群之间的互作关系,以上结果进一步验证了本研究筛选的独有外源微生物菌群Beijerinckia、Enterobacter,以及外源微生物菌群和土壤菌群共有Rhizobium和Azotobacter在驱动黑土磷、钾转化中发挥的作用。（6）基于外源微生物菌群与土壤环境因子协同影响黑土磷、钾转化的通径分析发现,外源菌群Beijerinckia、Rhizobium、Enterobacter与关键环境因子p H、OM以协同作用方式驱动土壤磷素转化。外源菌群Beijerinckia、Azotobacter与关键环境因子OM、p H和AP以协同作用方式驱动土壤钾素转化。AP对AK产生显著的直接影响,通径系数为0.5347*,表明土壤磷素转化对钾素转化有直接驱动力,菌群与其他环境因子通过驱动磷素转化又间接影响钾素转化。综上所述,基于通径分析进一步明确调控黑土磷、钾转化的关键菌群和环境因子,及其直接和间接影响系数,表明本文筛选的外源微生物菌群与土壤菌群、土壤环境因子以协同互作的微生态学机制驱动黑土磷、钾转化。