综述&Meta分析丨AGR ECOSYST ENVIRON：农艺措施对作物、土壤和环境指标的影响 / 开普饭

编译：王上

文章信息

原名：Impacts of agronomic measureson crop, soil, and environmental indicators: A review and synthesis of meta-analysis

译名：农艺措施对作物、土壤和环境指标的影响：综述和综合meta分析

期刊：Agriculture, Ecosystems & Environment

2020年影响因子：5.567

5年影响因子：6.064

在线发表时间：2021.07.07

第一作者：Madaline D. Young madaline.young@wur.nl

第一单位：荷兰瓦赫宁根大学环境系统分析组

文章亮点

作者整合了113个meta分析的结果来评估改良的农艺措施的影响

养分管理提高了作物产量、氮素吸收和SOC，减少了氮素损失

作物管理措施对作物产量有不同的影响，但减少了氮素损失

少耕对作物产量、SOC和氮素损失的影响较小

显著的协变量包括气候、作物、土壤和实验因素

文章摘要

研究背景

可持续农业管理意味着优化作物生产资源，同时尽量减少对环境的不利影响。这需要更好地理解农艺管理的协同作用和协调权衡（trade-offs），同时考虑特定地点因素（协变量）的控制效应。

研究方案

作者系统地评估了113项meta分析的结果，这些meta分析评估了作物管理措施（轮作、覆盖种植、残茬保留）、土壤和水分管理措施（灌溉、耕作）、土壤添加物（amendment）（提高效率、生物炭）、肥料使用（有机、矿质肥、有机和无机配施）和“4R（right source, rate, timing, placement）”肥料策略（正确的来源、施肥量、时机、位置）对可持续性指标（sustainable indicators）的影响。

这些指标包括作物产量、作物N和P（含量、吸收和利用效率）、土壤质量指标（土壤有机C、N和P含量、紧实度）、土壤氨（NH₃）和温室气体（CO₂、N₂O）排放量以及养分流失（N和P过剩或淋失）。

研究结果

所有的养分管理，包括4R措施，以及提高效率的土壤添加物的影响最大：增加作物产量和N吸收，同时降低N₂O和NH₃排放，降低N盈余，而对CO₂排放的影响是可变的。虽然所有养分管理对土壤碳的影响都是正向的，但生物炭的影响最大，其次是有机肥的投入。生物炭对作物产量有积极影响，减少了N₂O和NH₃的排放，减少了N的盈余，增加了CO₂的排放。

在作物管理中，只有覆盖作物农作制对作物产量有显著的正效应，而覆盖作物和轮作都略微提高了N的吸收和土壤中C、N的固存，从而减少了N₂O的排放和N的盈余。少耕措施通常会增加SOC，而对作物产量、N盈余和N₂O排放的影响则各不相同。

地点特异性因子（site-specific factor）对农艺措施评价的影响很大，最重要的是气候、作物类型、土壤质地、土壤pH、土壤有机C、N剂量和实验持续时间。

考虑到所参考的的meta分析方案之间的差异，我们建议实地研究和meta分析工作遵循统一的指导方针，包括关于实地级数据（site-leveldata）报告、实验设计和所用统计程序。这将确保研究之间的数据可比性，提高meta分析结果的质量，并更好地了解目前不确定或未知的农业措施的影响。