​GEODERMA:有机物料还田对中国旱地作物产量与土壤质量平衡的影响

导   读

本研究首次系统地综述了有机改良剂对土壤质量和作物产量平衡的影响。研本研究的结果表明，施用有机物料对化肥的影响可作为制定政策的基础。然而，有机物料添加与其他农田管理措施的结合使用仍然是促进农业可持续发展需要进一步研究的领域。

编译：王上

来源：农作未来公号（2021年5月20日）

文章信息

原名：Crop yield-soil quality balance in double cropping in China’s upland by organic amendments: A meta-analysis

译名：有机物料还田对中国旱地作物产量与土壤质量平衡的影响：meta分析

期刊：Geoderma

2019年影响因子：4.848

5年影响因子：5.181

在线发表时间：2021.05.09

第一作者：李鹏

通讯作者：焦加国教授[e-mail]

第一单位：南京农业大学资源与环境科学学院

文章亮点

向化学肥料中添加有机物料提高了作物产量和土壤质量

有机物料配施化肥是最佳方案

作物产量-土壤质量平衡对气候和土壤条件的响应不同

施用生物炭，有机肥或有机物料配施减量化肥可以促进农业可持续发展

文章摘要

01研究背景

土壤迅速退化与粮食需求增加之间的矛盾日益突出。农业废弃物的合理回收利用可以影响土壤生产力和环境健康，从而对农业生产的可持续发展起着至关重要的作用。

02研究方案

作者以与有机物料，土壤健康和作物产量相关的关键词在Web of Science和中国知网上检索了截至2019年11月发表的成果，最终共筛选出来自中国旱地两熟区的160项研究成果中的653个数据对，对其进行meta分析，来探索作物产量和土壤质量对有机物料添加的响应。

03研究结果

在化肥中添加有机物能显著提高土壤质量指数（17.6%～26.3%）和作物产量（6.0%～9.0%）。全量化肥配施有机物（OTC）和减量化肥配施有机物（ORC）能够将作物产量分别显著提高8.3%和8.7%，能够将土壤质量分别提高19.5%和18.4%。然而，单独施用有机物料能够降低作物产量（-0.6%），但是能够显著提高土壤质量（+49.1%）。平均而言，尽管耕作制度、土壤和气候条件带来了可变性，有机物料添加还是提高了作物产量和土壤质量指数。

年平均降水量>1000mm和<600mm的条件，对作物产量和土壤质量的正效应较大。进一步的分析发现，生物炭、有机肥或减量化肥配施有机物可以通过提高作物产量、土壤质量和减少氮素损失来促进可持续农业发展。

Fig.S1 Changes in the yield of different crop induced by the organic amendments.

Fig.S2 Effects of N rate on percent changes in crop yield.

Fig.S3 Effects of organic amendments on changes (%) of crop yield under different rotation system with 95% bootstrap CI

Fig.S4 Effects of organic amendments on changes (%) of soil quality index under different rotation system with 95% bootstrap CI

Fig.S5 Effects of organic amendments on changes (%) of crop yield and soil quality index under different tillage regimes with 95% bootstrap CI. NT: no-tillage, DT: deep tillage and CT: conventional tillage

Fig.S6 Example of crop yield response curve to organic amendments when C:N ratio >25

Fig.S7 Schematic illustrating the response of crop yield-soil quality balance to different situations under organic amendments

Fig.S8 Effects of organic amendments on crop yield with the duration of the experiment.

Fig.S9 Effects of fertilization strategies oncrop yield under different organic material types (a), rotation system (b), climate situation (c), tillage regimes (d), organic materials (e) and crop types (f).

04 研究结论

本研究首次系统地综述了有机改良剂对土壤质量和作物产量平衡的影响。研本研究的结果表明，施用有机物料对化肥的影响可作为制定政策的基础。然而，有机物料添加与其他农田管理措施的结合使用仍然是促进农业可持续发展需要进一步研究的领域。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016706121002779

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