农业机械学报

作者：魏永霞,石国新,冯超,吴昱,刘慧

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,黑龙江农垦勘测设计研究院;东北林业大学,东北农业大学,

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

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）和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）

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〖JP3〗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/hm??2?)、C25(25?t/hm??2?)、〖JP〗C50(50?t/hm??2?)、C75(75?t/hm??2?)、C100(100?t/hm??2?)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（?R???0?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。

来源：2019年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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