优化硼管理策略以提高全球棉花种植系统的产量：一项元分析

《Field Crops Research》：Optimizing boron management strategies for yield enhancement in global cotton cultivation systems: A meta-analysis

硼肥对棉花产量的影响及管理机制研究：基于31项全球研究的系统综述发现，施硼可显著提高产量达12.27%，效应受土壤有效硼、气候温度及种植密度调控，欧洲地区增幅最大（20.2%）。首次建立基于精准管理的全球决策框架，提出叶面积指数优化、光合作用延长等生理机制。

　　

王成|王珊珊|胡伟|赵文清|陈冰琳|王友华|孟亚莉|周志国

南京农业大学农业学院，中国南京210095

章节摘要

数据来源

为了评估硼肥对棉花产量的影响，我们汇编了一个综合数据集。搜索范围涵盖了2025年4月之前发表在三个主要数据库中的同行评审文章：中国知识资源整合数据库（CNKI）（https://www.cnki.net/）、Web of Science（https://www.webofscience.com/）和Google Scholar（https://scholar.google.com/）。会议论文、学位论文和硕士论文被排除在外。搜索使用了包含“硼”一词的布尔术语。

肥料效率模型的统计评估

我们利用肥料效率模型来优化硼肥施用量与棉花产量之间的关系。基于先前的研究假设（Ahmed等人，2018年），通过二次（Q）和对数模型分析了产量变化与硼肥施用量之间的函数关系。该分析在不同水平的土壤有效硼含量下进行。在土壤有效硼含量较低和中等的情况下，Q模型表示为：

棉花产量对硼肥的整体响应

这些研究中的硼肥施用量范围为0.2至6.0千克/公顷，对应的对数响应比（lnRR）范围为-0.13至0.40（图S1；表S1）。系统评价共纳入了31项符合标准的研究，地理分布如下：亚洲20项，南美洲4项，北美洲和欧洲各3项，非洲1项（图2；表S1）。其中，欧洲的产量增幅最大，为20.2%；其次是亚洲（12.5%），南美洲（7.54%），非洲（5.70%），北美洲（

硼肥通过关键生理机制提高棉花产量

本研究表明，施用硼肥可显著提高棉花产量12.27%。这一显著提升证实了硼缺乏仍然是全球棉花种植中的一个关键限制因素。产量的提高归因于硼在多种生理过程中的重要作用。硼能够优化叶面积指数，延长光合作用时间，维持较高的光合活性，并促进更多的同化产物向正在发育的棉铃转移（赵等

结论

这项全球元分析表明，施用硼肥可显著提高棉花产量12.27%，证实了硼作为关键限制性微量元素的作用。产量响应的程度主要受土壤有效硼含量和质地、气候温度以及种植密度的影响。首个基于证据的全球精准硼肥管理决策框架已建立，为棉花种植提供了针对具体地点的指导。

CRediT作者贡献声明

赵文清：监督、资源协调。王友华：撰写 – 审稿与编辑。陈冰琳：撰写 – 审稿与编辑。周志国：撰写 – 审稿与编辑、监督、项目管理和资金筹措。孟亚莉：撰写 – 审稿与编辑。王成：撰写初稿、资金筹措、概念构思。胡伟：撰写 – 审稿与编辑。王珊珊：数据可视化、监督、软件应用、项目管理和数据整理。

致谢

本工作得到了“中国农业研究系统”（CARS-15–14）的支持，以及“省部级合作创新中心现代作物生产”（CIC-MCP）和“江苏省研究生研究与实践创新计划”（KYCX25_0973）的联合资助。作者衷心感谢南京农业大学的华一凡、郭新虎、张轩和吴昊在研究过程中提供的技术协助和建设性反馈。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文研究的个人关系。