不同生物炭用量对甘薯产量、品质和土壤细菌群落的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2026年第1期北京时间：

作者：韩晓晴，赵哲，位佳敏，梁明阳，田浩轩，赵梦雨，侯文邦，李友军

单位：1.河南科技大学农学院，河南 洛阳 471023 ;2.河南科技大学甘薯产业研究院，河南 洛阳 471023

摘要：探明不同生物炭用量对甘薯产量、品质和土壤细菌群落的影响，为改善甘薯根际土壤微生态环境，以及为生物炭在甘薯生产中的应用提供理论依据。以常规施肥为对照，设置 5 个生物炭施用量处理：2.8、5.6、 11.2、22.5 和 45.0 t/hm2 。于甘薯收获期采集根际土壤样品，分析土壤细菌群落结构及多样性，同时测定土壤理化性质、酶活性及甘薯产量和品质。结果表明，施用生物炭显著提高了甘薯产量和品质，与未施生物炭处理相比，甘薯产量提高 16.96% ~ 49.94%，干物质、可溶性糖、淀粉、粗蛋白和β-胡萝卜素含量分别提高 1.29% ~ 11.90%、3.96% ~ 6.44%、15.51% ~ 36.48%、30.16% ~ 62.65% 和 30.11% ~ 59.31%。随生物炭施用量的增加，土壤容重降低 2.63% ~ 15.13%，而孔隙度、含水量、pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高 2.02%~ 10.19%、10.12% ~ 20.42%、0.41% ~ 7.22%、1.51% ~ 29.81%、23.13% ~ 69.44%、6.64% ~ 32.02% 和 10.54% ~ 45.32%。同时，土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性也分别提高 17.51% ~ 52.54%、 1.11% ~ 6.97%、2.04% ~ 23.64% 和 6.53% ~ 35.71%。生物炭施用提高了甘薯根际土壤的细菌多样性，并改善了细菌群落结构，优势菌门放线菌、变形菌、厚壁菌和芽单胞菌的相对丰度显著升高。分析显示，22.5 t/hm2 为生物炭最佳施用量，可获得最高净利润（116488.86 元 /hm2 ）。结构方程模型进一步揭示，生物炭通过改善土壤物理性质、养分含量和酶活性，直接或间接影响土壤细菌多样性、甘薯的产量和品质，其中土壤物理性质是主要的调控因子。综上所述，施用 22.5 t/hm2 生物炭可显著改善土壤特性，提高甘薯产量和品质，且具有良好的经济效益。

关键词：甘薯;生物炭;产量;品质;细菌群落

基金资助：河南省科技重点项目（252102110178，242102110168）；河南科技大学博士启动基金（13480104）