生物炭施用方式和施用量对东北黑土质量和玉米产量的影响

不同生物炭施用量对土壤质量和作物产量的影响已有研究，但关于中度退化黑土中生物炭施用方法和施用量结合的研究较少。本研究采用生物炭与耕层土壤均匀混合（深度0 ~ 20 cm）（生物炭均质性施用（HO））和在土壤犁底层上方平铺生物炭（在20cm深度以下）后将土壤回填的两种方法（生物炭异质性施用（HE）），揭示生物炭施用方法对中度退化黑土（土壤有机质（SOM），30.33 g kg^-1）土壤质量、作物产量和农艺性状的影响。HO和HE处理的生物炭施用量分别为0（对照）、10（1）、20（2）和40（3）t ha^-1。结果表明，与对照相比，HO3在第1年显著提高了玉米产量，而随后3年内HO2、HO3、HE2和HE3虽然持续提高玉米产量，但差异不显著，其中HO1和HE1处理玉米产量相对较低。HO2处理有延缓玉米叶片衰老的趋势。HO的土壤质量指数（SQI）与生物炭施用量呈正线性关系。与其他处理相比，HO3的pH、EC、SOM、速效磷、蔗糖酶和过氧化氢酶活性最高。然而，HE对土壤质量和作物生产力的影响起初有限，但随着时间的推移逐渐增强。总体而言，HO3有利于改善短期种植（3年）黑土的土壤质量和作物生产力，而HE则随着时间的推移效果增强。

图1 图形摘要

图2 生物炭施用方法和数量对作物生产力的影响

图3 生物炭施用方法和数量对土壤质量指数影响