好文共享 | Global Change Biology:中国作物生产中利用粪肥替代化肥的利弊分析

编译:小小农作

文章信息 

原名:Benefits and trade-offs of replacing synthetic fertilizers by animal manures in crop production in China: a meta-analysis

译名:中国作物生产中利用粪肥替代化肥的利弊分析:整合分析

期刊:Global Change Biology

影响因子:8.88

发表时间:2020.1

通讯作者:侯勇

作者单位:中国农业大学

主要结果

【研究目的】将牲畜粪便循环利用可以减少合成化学肥料的使用,从而提高粮食生产的可持续性。然而,粪肥替代化肥对作物产量、氮利用效率(NUE)、氨(NH3)、一氧化二氮(N2O)、以及甲烷(CH4)排放的影响尚缺乏系统评估,尤其是考虑到土壤和粪肥特性、试验周期和施用方式。

【研究方法】本研究基于中国143篇发表文献整合分析了上述效应。

【研究结果】粪肥部分替代化肥后,旱地作物和水稻的产量分别提高了6.6%和3.3%;但是全部替代使产量分别降低了9.6%和4.1%。作物产量对肥料替代的响应随土壤pH和实验持续时间的变化而变化,在酸性土壤和长期实验中具有相对较大的正效应。中等程度(<40%)粪肥替代化肥能够显著提升氮肥利用效率。粪肥完全替代化肥(62-77%)显著降低NH3排放,但部分替代没有效果。水稻的CH4排放量随着粪肥替代率的增加而显着增加,并且随施用量和肥料类型的不同而变化,但N2O排放量却减少了。粪肥替代率并没有显着影响旱地土壤的N2O排放,并且发现某些肥料特性的数据相对稀缺,妨碍了对机理的分析。对于分别施用于旱地和稻田土壤的氮肥,我们得出的总平均N2O排放因子为0.56%和0.17%,以及NH3 排放因子分别为11.1%和6.5%。

【研究结论】我们的研究表明,用粪肥部分替代化肥可以提高作物产量,并减少NH3和N2O的排放,但要取决于特定地点的条件。仅在实施减少CH4排放的管理策略时,粪肥在稻田的施用才被推荐。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.14826

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