新型肥料对全球三大粮食作物产量和土壤生物学活性影响的Meta分析

郝胜磊，蔡廷瑶，冯小杰，油伦成，杨 雪，黄成东，陈永亮，崔振岭

（中国农业大学资源与环境学院植物营养系/植物-土壤相互作用教育部重点实验室，北京 100193）

我国是农业大国，同时也是全球肥料用量最大的国家，我国单位面积施肥量是全球平均水平的3倍[1-2]。2015年我国化肥用量为6023万t (实物量)，粮食产量为62144万t[3]。与1984年相比，2015年化肥用量增加了4283万t，增加了246%，而粮食只增产21413万t，增加了52.6%。长期以来，我国农业生产一直处于高肥料投入、高作物产量、高环境代价的生产模式[4]，肥料的施用对我国粮食生产的持续增长起到了重要作用[5]，但是大幅度增加化肥施用量并没有带来相应比例的粮食增产，出现这种现象的主要原因是我国化肥利用率较低。2010年北美和欧洲三大作物的氮肥利用效率分别为52%和61%[6]，而中国的水稻、小麦和玉米的氮肥利用率分别为31%、32%和30%，平均仅为31%[7]。

随着世界人口的快速增长，人类对粮食需求量逐渐加大。据预测，到2050年要增加50%～70%的粮食产量才能满足未来人类对粮食的需求[8]。在农业绿色发展背景下，如何提高肥料利用率已成为人们考虑的重要问题，其中，加快对新型肥料的研发，可以保证农业生产沿着高产高效的方向发展[9-10]。国内外学者通过田间试验和Meta分析对新型肥料的产量[11]以及环境效应[12]等方面进行了研究，涉及的粮食作物主要包括小麦[13-14]、玉米[15-16]和水稻[17]等。这些研究结果表明，新型肥料能够提高作物产量和氮肥利用效率[18]，提高作物品质，减少经济投入[19]，同时降低氮素损失[12]。……