东北地区土壤管理策略对玉米和大豆产量的影响：基于机器学习辅助的区域性Meta分析

这篇综述通过整合1104组田间试验数据，运用随机森林(RF)和结构方程模型(SEM)揭示了化学有机配施(CF+OF)和轮耕(CR)在东北黑土区可分别提升产量42.2%和17.1%，土壤有机碳(SOC)和黏粒含量是核心驱动因子，为区域精准农业提供了量化依据。

　　

Highlight

土壤管理策略通过提升土壤有机碳(SOC)含量和优化黏粒分布，在东北地区实现玉米和大豆产量最高36.9%的增幅，其中化学有机肥配施(CF+OF)效果最显著。

数据概览

基于1104组观测数据，土壤管理使产量平均提升36.9%（效应值0.314，95%CI:0.29–0.337），同时显著增加土壤有机碳(SOC)12.41%、全氮(TN)15.26%和速效磷(AP)90.41%，但降低了土壤pH值。

施肥策略的增产机制

化学有机肥配施(CF+OF)以42.2%的增产率居首，其优势在于外源养分补充和根系吸收协同作用。氮素投入水平是关键变量——当施氮量超过200 kg/ha时，产量响应呈现平台效应。

结论

随机森林分析显示：农业管理措施贡献38.47%的产量变异，显著高于土壤特性(33.87%)和气候因子(27.26%)。结构方程模型证实SOC是连接管理措施与增产的核心介质，而年均温(MAT)和黏粒含量调控区域响应差异。免耕(NT)在东北寒区的低适应性（仅增产2.2%）提示需发展气候智能型耕作技术。