在作物生产中用有机基质替代无机肥料的好处和权衡：全球荟萃分析,Science of the Total Environment

用有机基质代替无机肥料有助于提高农业可持续生产能力。然而，有机替代制度（OSR）对全球作物生产力、土壤碳（C）和氮（N）损失以及生物肥力（作为环境变量的函数）的影响尚未得到系统量化。在这里，我们使用在世界各地收集的现场数据（211 篇论文，852 个观察结果）对这些影响进行了荟萃分析。结果表明，OSR 提高了作物生产力 (3.04%) 和土壤生物肥力（土壤 qMBC、qMBN、微生物丰富度、香农和功能性分别提高 11.4%、21.1%、10.2%、3.95% 和 38.5%），并减少土壤氮素损失（N2O排放、NH挥发和土壤N淋溶分别减少26.5%、26.1%和33.8%），但增加了CO排放（19.4%）和稻田CH排放（41.2%）。施氮量是影响作物生产力和土壤生物肥力对OSR响应的重要因素，在酸性土壤和长期试验中，中等替代率下作物生产力和土壤生物肥力有较大的正向响应，但完全替代显着降低了作物产量。此外，土壤生物肥力和作物产量的增加在有机基质输入后约 10-14 和约 22 年内达到饱和。随着替代率的增加，CO、CH和NO的排放量显着增加，而氮浸出则相反。 NH 挥发对 OSR 的响应在酸性和粗质地土壤中表现出积极的作用。与稻田相比，OSR 在缓解旱地土壤 C 和 N 损失反应（CO 排放除外）方面更有利。 因此，OSR的实施需要因地制宜的策略，以更好地实现增加作物产量和减少环境效益之间的平衡。鉴于 OSR 的改进取决于环境变量，我们提出了一个预测模型来初步评估 OSR 改进的潜力。本研究将为有机基质在农业生态系统中的合理应用提供科学指导。

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