提升土壤肥力与补播改良对“坎波斯”草原生产力的增效机制：一项Meta分析

针对巴西南部天然草原生产力低下与生态保护矛盾，研究人员通过整合49项研究（1967–2020年）开展Meta分析，揭示施肥（N/P/K/S）与补播技术可使牧草和动物生产力分别提升44%与82%，尤其在低肥力土壤（Arenosol等）中增效达98%，为草原可持续管理提供关键策略。

　　

在全球范围内，天然草原生态系统正面临严峻挑战。随着农业扩张和土地利用方式的改变，大量天然草原被开垦为一年生作物田、人工林地或种植牧场，导致生物多样性丧失、生态功能退化。巴西南部的“坎波斯”（Campos）草原作为南美最重要的温带草原之一，同样处于生态与生产效益难以兼顾的困境中。如何在不破坏草原生态完整性的前提下提升其生产力，成为研究者与土地管理者亟需解决的核心问题。

以往的研究多聚焦于单一技术措施的局部效应，缺乏对多种改良技术组合效应的系统评估。此外，草原响应措施的效果高度依赖于土壤类型与基础肥力，而这方面的定量综合分析仍较为匮乏。正是在这一背景下，由Jo?o Pedro Moro Flores领衔的研究团队开展了一项系统性Meta分析，旨在评估土壤改良与补播技术对巴西南部天然草原的生产力和土壤化学性质的综合影响。该研究发表于《Geoderma Regional》，为草原可持续管理提供了科学依据。

本研究主要基于文献检索与数据提取方法，整合了1967至2020年间发表的49项研究，涵盖506组对照-处理样本对。以未施肥且未补播的天然草原为对照，分析了石灰施用、氮磷钾硫施肥（N、P、K、S）及外源牧草补播等措施的效果。关键分析手段包括响应比计算、随机效应模型整合、亚组分析（按土壤类型与施肥量划分）以及回归分析，以探讨不同土壤条件下技术措施的有效性。

研究结果

Forage production response to improvement technologies

改良技术整体使牧草产量平均提高44%，其中仅施肥处理可提升34%，表明施肥是推动生产力增长的主要因素。

Response of animal production per hectare

动物生产力（每公顷增重）提升幅度更为显著，达到82%，说明牧草质量与数量的改善有效转化为畜牧产出。

Response of forage production as affected by soil type and fertilizer rate

土壤类型与施肥水平对改良效果影响显著。低自然肥力土壤（如Arenosol、Acrisol、Planosol、Plinthosol）在N + P + K + S施用量超过234 kg·ha^?1时，牧草产量增幅高达98%；而高肥力土壤（如Leptosol/Regosol、Nitisol、Ferrasol、Luvisol、Vertisol）的增幅较小，介于6%至36%之间。

Soil chemical parameters

土壤化学指标显著改善，尤其是磷（P）、钾（K）、有机质（SOM）和pH值的提高，为牧草生长创造了更有利的根区环境。

结论与意义

本研究通过Meta分析明确了一系列改良技术对草原生产力的积极影响，并强调其效果高度依赖于土壤本身的肥力状况。在低肥力土壤中，综合施肥与补播可带来近乎翻倍的产量提升，表明这些地区应成为技术推广的优先对象。此外，研究建议在管理中应特别关注冷季物种的补播，并结合土壤肥力调控，以实现牧草与动物生产的协同增长。

该研究的现实意义在于为政策制定者和农业生产者提供了定向优化草原管理的依据，避免盲目推广技术，从而提高投入资源的使用效率。在生态层面，通过提升现有草原的生产力，可减轻将天然草原转为耕地或林地的压力，进而保护草原生物多样性和维持生态系统服务功能。这一研究不仅深化了对草原系统响应管理措施的理解，也为全球类似草原的可持续利用提供了可借鉴的模型。