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生物炭、石灰和有机肥对土壤酸化的防控效果及其适宜条件的Meta分析

文献类型: 中文期刊

作者: 夏良文;李丹丹;李建华;雷阳;蔡泽江;孙楠;徐明岗

作者机构:

关键词: 土壤改良剂;生物炭;石灰;有机肥;产量;土壤pH;氮肥偏生产力

期刊名称:植物营养与肥料学报

ISSN: 1008-505X

年卷期: 2025 年 12 期

页码:

收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2024版)

摘要: [目的]评价生物炭、石灰及有机肥对酸化土壤的修复效能,解析气候-土壤-管理措施的互作机制,为区域精准治理提供依据.[方法]以"酸化防控措施或石灰或生物炭或有机肥"和"土壤pH或酸化或产量"为关键词,在Google Scholar、Web of Science和CNKI数据库检索了 2000-2024 年的出版文献,然后按照以下标准进行筛选:田间试验;粮食作物(水稻、小麦、玉米);土壤酸化改良剂;涵盖改良后的土壤pH或作物产量结果;施氮量;有机肥含氮量.最终筛选到 749 篇文献,获得 1425 组土壤pH数据、1802 组作物产量数据、748 组氮肥偏生产力数据,并提取了气候和土壤性质数据.通过Meta分析量化 3 种土壤酸化改良剂提高土壤pH、作物产量和氮肥偏生产力的效果.采用亚组分析和相关性分析,探究气候和土壤因素对土壤酸化改良剂的影响,以确定各土壤酸化改良剂的适宜施用条件.[结果]全球范围内,土壤酸化改良剂施用显著提高土壤pH、作物产量和氮肥偏生产力,施用石灰平均分别提升 14.30%、29.34%和 44.00%,施用生物炭平均分别提升4.20%、12.13%和 8.48%,施用有机肥平均分别提升 3.70%、24.17%和 6.34%.在年均温高于 16℃、初始有机碳含量低于12 g/kg的粗质地强酸性土壤(pH≤5.5)上,石灰的控酸效果较佳;在年均温高于16℃的中等质地强酸性土壤上,生物炭的施用效果较好;在年降雨量大于 1200 mm且年均温高于 16℃的中等质地弱酸性土壤上,有机肥的施用效果较优.[结论]施用石灰、生物炭和有机肥均为缓解土壤酸化、提高作物产量和氮肥偏生产力的有效措施,其中石灰具有最快、最显著的改善效果,生物炭具有最稳定的提升效果,有机肥能长期调控土壤pH和作物产量,并具有最广泛的施用情景,且CaO类石灰、壳渣类生物炭、秸秆类有机肥在三类措施中效果最优.在实际应用中,应根据土壤初始酸度、土壤有机碳含量及当地气候条件,合理选择和调整各土壤改良剂施用量及持续时间,从而实现土壤酸化的科学调控.

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