《Frontiers in Agronomy》：Green development in agriculture: technology-driven solutions to boost soybean productivity on tidal lands in Jambi, Indonesia
编辑推荐：
这篇综述深入探讨了在气候变化的威胁下，如何通过综合农艺管理策略提升印度尼西亚酸性硫酸盐潮汐地的大豆生产力。文章的核心是通过比较两种综合作物管理技术，论证了结合土壤耕作、平衡施肥和有机改良的ICM-1方案能显著提高产量与经济效益，为潮汐湿地这一边际生态系统的可持续农业实践提供了实证依据与技术路径。
引言
气候变化、土壤酸化和降雨模式不确定性，对农业，特别是脆弱的潮汐地农业构成了日益严重的威胁。大豆作为一种重要的蛋白质和油脂来源，在印度尼西亚的年需求量高达250-260万吨，但其国内产量仅能满足需求的30-40%，高度依赖进口。为应对这一挑战，本研究着眼于利用印度尼西亚广泛存在但生产力低下的潮汐沼泽地，这类土地通常存在土壤肥力下降、酸度高和水分状况不稳定等问题。研究旨在评估适应气候变化的大豆栽培实践，特别是在占碑省的C型酸性硫酸盐潮汐地，通过技术驱动的综合管理方案，探索提升产量和可持续性的可行路径。
研究方法
本研究采用参与式快速评估结合田间试验的方法，在占碑省东丹绒贾邦县Rantau Rasau区的Bandar Jaya村进行。研究区域为典型的潮湿热带潮汐沼泽地，地形平坦，海拔低于2米，土壤为强酸性的硫酸盐土。试验于2019年5月至8月进行，采用随机完全区组设计，设置三次重复。实验比较了三种栽培技术方案：
- 1.
综合作物管理-1：进行土壤耕作，施用1000 kg ha-1有机肥（粪肥）和白云石作为土壤改良剂，并配施平衡的化学肥料（尿素、SP-36、KCl）。
- 2.
综合作物管理-2：不进行土壤耕作，但施肥方案与ICM-1相同。
- 3.
传统农法：采用当地农民的低投入实践，包括不规则间距、使用当地品种Anjasmoro、少量化肥以及基于日历的病虫害防治。
研究观测的因变量包括株高、分枝数、饱荚数、空荚数以及干籽粒产量。
研究结果
试验期间的气候数据显示，降雨量存在波动，特别是六月底的一次强降雨导致所有试验田发生了超过48小时的临时性淹水。这凸显了在潮汐地生态系统中，排水管理的重要性。
农艺结果表明，综合作物管理技术能显著改善大豆的农艺性状和产量。具体而言，ICM-1处理获得了最高的产量，达到2.69 吨 ha-1，相较于传统农法的1.30 吨 ha-1，增产幅度高达107%。ICM-2处理的产量为2.10 吨 ha-1，但其在应对淹水胁迫方面效果较差。产量提升与更好的植株生长、更多的分枝和饱荚数，以及更低的空荚率密切相关。
经济效益分析显示，尽管ICM-1和ICM-2因使用改良种子、合成肥料和土壤改良剂而增加了投入成本，但更高的产量带来了更显著的投资回报。ICM-1实现了最高的净收益，达9,840,000印尼盾 ha-1，其收益成本比为2.09。更重要的是，边际效益成本比分析显示，ICM-1的MBCR值达到2.20，远超通常用于评估农业技术采纳可行性的阈值1.5，这表明从传统农法转向ICM-1具有很高的经济吸引力。
讨论
ICM-1的显著成效源于其系统性应对了酸性潮汐沼泽地的三大主要制约因素：首先是土壤酸度和铝毒害，通过施用白云石来提高土壤pH值、沉淀可溶性Al3+得以缓解；其次是养分缺乏，通过精准配比的无机肥与有机肥结合施用得以改善，有机质还提升了土壤的保肥能力；第三是厌氧胁迫，通过土壤耕作改善了土壤孔隙度和根系生长环境，从而增强了作物在暂时性淹水条件下的耐受力。相比之下，免耕的ICM-2和传统农法由于缺乏对土壤物理结构的改良，在淹水事件中表现出更差的适应性。
这一研究将气候智能型农业的原则与田间实际经济效益联系起来，填补了现有文献的空白。研究结果支持了通过土壤改良、水分管理和适应性品种选育等综合措施来提升潮汐地农业系统韧性的理念。此外，将大豆与其他作物进行多样化种植，也被认为是增强系统稳定性和保障粮食安全的重要策略。然而，技术的成功推广不仅依赖于其本身的技术可行性和经济性，还需要配套的政策支持、机构能力建设、面向小农户的持续技术援助以及符合本地社会经济条件的适应方案。
结论
在印度尼西亚占碑省的C型潮汐沼泽地，综合作物管理方案，特别是结合了土壤耕作的ICM-1，被证明是提升大豆生产力、经济效益和气候韧性的有效策略。与传统的低投入农法相比，ICM-1使大豆产量翻了一倍以上，并获得了可观的净收益和较高的边际效益成本比。该方案通过集成土壤改良、平衡施肥和优化农艺措施，有效应对了酸性硫酸盐土壤的挑战。
本研究为在气候敏感的边际土地上发展可持续农业提供了实证模型。未来的研究应关注该技术的长期生态效应、在不同潮汐地亚型中的适用性，以及克服小农户采纳障碍的社会经济因素，从而为实现粮食自给、减少进口依赖和增强农业系统韧性贡献更坚实的科学基础。
