Se llevó a cabo un experimento de dos años en el área de campo de investigación de la Universidad Agrícola de Shenyang en China para evaluar el impacto de la aplicación combinada de mantillo de paja (0 y 8 t ha) y biochar (0, 4, 12 y 36 t ha) en los rasgos morfológicos y desarrollo de grano del maíz de secano durante 2018 y 2019. Los resultados mostraron que el mantillo de paja y las diferentes tasas de aplicación de biochar impactaron significativamente en el índice de crecimiento del maíz. En comparación con los suelos no tratados con biochar, la introducción de mantillo de paja mejoró la altura de la planta, el diámetro del tallo, el índice de área foliar (IAF), hojas, tallo, raíz, tasa de crecimiento del cultivo (CGR) y peso seco del cultivo de maíz de secano. La mayor altura de la planta, diámetro del tallo, IAF, hojas, tallo, tasa de crecimiento de la raíz, CGR y peso seco del cultivo de maíz de secano se informaron cuando el suelo fue tratado con una mayor cantidad de biochar (36 t ha). El biochar aumentó la tasa de llenado de grano mientras disminuía la duración del llenado de grano en los cultivos de maíz de secano. Nuestros resultados indican que las estrategias de manejo del suelo basadas en mantillo de paja y biochar pueden mejorar el crecimiento del maíz de secano con los beneficios ambientales de la mitigación del calentamiento global. Sin embargo, debido a la amplia gama de propiedades del biochar, las interacciones entre el mantillo de paja y el biochar deben considerarse especialmente en el sistema de cultivo de maíz.