保护性耕作对作物产量和温室气体排放影响的整合分析：基于30项Meta分析的综合评估

本综述通过整合30项Meta分析，系统评估了免耕（NT）、减耕（RT）及混合耕作（NT+RT）对作物产量和温室气体（CO2、CH4、N2O）排放的影响。研究发现保护性耕作整体未显著影响作物产量，但NT使土壤N2O排放增加10.5%，且效应受土壤性质与农业管理措施调控。该研究为气候智能型农业（CSA）策略提供了关键数据支撑。

　　

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Literature search

我们通过Web of Science和Google Scholar等数据库，使用“免耕”、“减耕”、“作物产量”、“温室气体排放”及“Meta分析”等关键词，检索了关于保护性耕作（NT和RT）对土壤温室气体（CH₄、CO₂、N₂O）排放和作物产量影响的Meta分析研究。检索时间范围涵盖至2023年发表的研究。

Overall effects of the NT, RT, and NT+RT treatments on crop yields and soil CO₂, CH₄, N₂O emissions

本研究共纳入30篇Meta分析论文，评估了免耕和减耕对作物产量及土壤CO₂、CH₄和N₂O排放的影响（图1）。其中27篇研究报道了作物产量，5篇、10篇和17篇分别涉及土壤CO₂、CH₄和N₂O排放。在24篇探讨NT效应的研究中，11篇显示对产量无显著影响，3篇报道产量增幅介于4.46%（0.043）至10.67%（0.101），10篇发现产量下降。

Discussion

基于30项Meta分析的数据，我们通过整合分析量化了保护性耕作（NT、RT及NT+RT）对作物产量和土壤温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）排放的影响。研究揭示了几项关键发现：1）这些耕作方式相较于常规耕作（CT）未显著影响作物产量；2）土壤CH₄排放同样无显著变化；3）NT使土壤N₂O排放增加10.5%，这可能源于土壤微生物活性的增强及厌氧微环境的形成。

Conclusions

本整合分析综合了30项Meta分析的数据，评估了保护性耕作措施——免耕（NT）、减耕（RT）及混合NT+RT——对作物产量和温室气体（GHG，包括CO₂、CH₄和N₂O）排放的影响。总体而言，所有耕作方式均未影响作物产量，但响应因具体条件而异。NT提高了油籽、大豆和豆类作物的产量，但在细结构土壤中降低了产量。RT对产量呈中性或积极影响，尤其在粗质地土壤中表现更佳。