丁俊男 王慧 李鑫 来永才 刘明

摘要 為探讨施用生物炭对东北大豆不同生育期内黑土理化性质和土壤微生物数量的影响，研究不同用量生物炭T0（0 kg/hm2）、T1（350 kg/hm2）、T2（750 kg/hm2）、T3（1 500 kg/hm2）对东北黑土土壤有机质、pH、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶）、土壤团聚体、有机碳（总有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳和易氧化碳）和微生物量的影响。结果表明，土壤施加生物炭可提高大豆不同生育期土壤有机质的含量，其中T3处理提高土壤有机质含量29.32%;生物炭对大豆成熟期土壤pH有一定改良作用;碱解氮在大豆生育期内逐渐下降，且含量均大于对照;生物炭对大豆开花期和成熟期土壤有效磷的提高有显著作用;生物炭对土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖转化酶和磷酸酶活性影响较大，整体上提高了这4种土壤酶的活性;生物炭可提高黑土土壤聚团体的稳定性及积累黑土土壤中总有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳和易氧化碳，且土壤中细菌和真菌总数显著增加。综上所述，生物炭施用后对东北黑土土壤的理化性质有显著影响，这些环境因子的改变驱动了土壤中微生物数量的变化。

关键词 生物炭;黑土土壤;酶活性;土壤团聚体;土壤微生物

中图分类号 S565.1 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）03-0170-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.046

Abstract In order to discuss the effects of biochar application on physicochemical properties and microbial populations of black soil in Northeast China at different soybean growth stages，the effects of biochar on the change of soybean biomass and soil organic matter，pH value，available nitrogen，available phosphorus，rapidly available potassium，soil enzymes （urease，catalase，invertase，and phosphatase），soil aggregates，organic carbon （total organic carbon，watersoluble organic carbon，microbial carbon，oxidizable carbon），and microbial biomass of black soil in northeastern China were studied.Black soil with different amounts of biochar were used including T0 （0 kg/hm2），T1 （350 kg/hm2），T2 （750 kg/hm2），and T3 （1 500 kg/hm2）.The results showed that the application of biochar in black soil could increase the content of organic matter at different soybean growth stages，of which the T3 treatment improve the organic matter content by 29.32%，and the biochar had an improved effect on the pH value of soil at the harvest time;the available nitrogen decreased gradually during the soybean growth period，and the contents of which were larger than those in the control group.The biochar also significantly increased the available soil phosphorus in the flowering and harvesting periods of soybean.In addition，the biochar greatly influenced the activity of catalase，urease，invertase，and phosphatase in soil，and the activity of these four enzymes improved.The biochar could improve the stability of black soil aggregates，accumulation of total organic carbon，watersoluble organic carbon，microbial carbon and oxidizable carbon in black soil，and also increase the total number of bacteria and fungi in the soil.Higher application of biochar significantly increased soybean yields.In summary，the application of biochar had a significant influence on the physicochemical properties of black soil in northeastern China，and the changes of the above environmental factors also caused changes in the number of the microorganisms in the soil.

Key words Biochar;Black soil;Enzyme activities;Soil aggregate;Soil microbiology

生物炭（biochar）是农作物秸秆、枯枝落叶和其他材料等在高温缺氧条件下热裂解形成的稳定富碳产物[1-2]。其在农业上的应用引起广泛关注，由于具有较高pH、较大比表面积、高度多孔性和较强阳离子交换吸附能力等优良特性，其在土壤耕性改良、肥力提升及污染修复等方面具有很大潜力。……