有机肥施用对全球农业土壤温室气体排放影响的Meta分析

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：撒青林,郑健,李子凡,王燕

单位：兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州 730050,甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室, 兰州 730050,兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州 730050,甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室, 兰州 730050,西北低碳城镇支撑技术省部共建协同创新中心, 兰州 730050,兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州 730050,甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室, 兰州 730050,兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州 730050,西北低碳城镇支撑技术省部共建协同创新中心, 兰州 730050

摘要：为了探明有机肥施用对农业土壤温室气体排放量的直接和间接影响,选用了公开发表的129篇相关文献,共1228组数据,采用Meta分析方法分析了有机肥对全球农业土壤温室气体排放量的影响及其影响因素,进一步构建结构方程模型（SEM）量化和确定因素之间的因果关系. 结果表明,总体上,与不施肥和施用无机肥相比,有机肥替代施用分别增加了70.73%（lnR： 0.53,95%CI： 0.45~0.62）和19.24%（lnR： 0.18,95%CI： 0.13~0.22）的CO₂排放、52.58%（lnR： 0.42,95%CI： 0.26~0.59）和27.72%（lnR： 0.24,95%CI： 0.15~0.34）的CH₄排放及208.14%（lnR： 1.13,95%CI： 1.04~1.21）和-3.66%（lnR：-0.04,95%CI：-0.11~0.04）的N₂O排放；有机肥施用下,旱地系统对CO₂和N₂O排放量效应均影响最大,水稻系统对CH₄排放量效应影响最显著；粉土的CO₂平均增长率最高,砂土对N₂O和CH₄平均增长率影响较大；相比商品有机肥和沼液,秸秆替代下CO₂和N₂O平均增长率极大,农家肥替代对土壤CH₄排放量有显著促进作用；温室气体排放量在氮肥 + 有机肥处理下显著增加. SEM表明年均气温（MAT）是CO₂和N₂O排放量的最重要环境决定因子,其中土壤CO₂排放量与MAT呈显著正相关（P < 0.01）,土壤N₂O排放量与MAT存在负相关关系；旱地和草地及水稻系统中CH₄排放量的主要环境决定因素分别为年降水量（MAP）及年均气温（MAT）,均与其呈显著正相关关系（P < 0.05）. 研究可为优化施肥管理、减缓农田温室气体排放等提供科学依据.

关键词：温室气体排放,土壤,有机肥,Meta分析,结构方程模型（SEM）,全球,