黑土区坡耕地施加生物炭对土壤结构与大豆产量的影响

摘要：

为探明黑土区施加生物炭对土壤结构、土壤肥力和作物产量及其可持续性的影响,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行了为期4年的观测.2015年按照生物炭的施加量共设置C0(0 t/hm2)、C25 (25 t/hm2)、C50(50 t/hm2)、C75 (75 t/hm2)、CI00(100 t/hm2)5个处理,2016-2018年分别连续施加等量的生物炭.结果 表明:连续4年随施炭量的增加土壤容重呈逐渐降低趋势、孔隙度呈逐渐升高趋势,且施用年限越长,作用越明显;连续4年广义土壤结构系数(GSSI)随施炭量的增加呈先增大后减小的变化趋势,土壤三相结构距离指数(STPSD)呈先减小后增大的变化趋势,均在第2年C50处理取得最大(小)值(98.31、4.87),同时土壤三相比最接近理想状态;连续4年大于0.25 mm的土壤团聚体含量(R0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)随施炭量的增加均呈先增大后减小的变化趋势,均在第2年C50处理取得最大值;连续4年土壤速效钾、有机质含量随施炭量的增加逐渐升高,土壤碱解氮和有效磷含量先增加后减小,各年份土壤碱解氮和有效磷含量提高最多的分别为C50(46.1％、76.6％)、C50(46.4％、85.4％)、C25(33％、100.7％)、C25 (23.9％、103.2％);连续4年施加生物炭均可提高大豆产量、单株荚数、单株粒数和百粒质量,在第2年C50处理增产最大,增产率为33.3％,同时产量可持续性最强,产量可持续性特征指数(SYI)为0.871.

关键词：生物炭、广义结构系数、三相结构距离指数、平均质量直径、几何平均直径、产量可持续性指数

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分类号：S157.3(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金项目51479033;国家重点研发计划项目2016YFC0400101;黑龙江省博士后基金项目LBH-Z17017;东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室开放项目2017009

在线出版日期：2019-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：309-320