谷物-谷物及谷物-豆类间作系统的产量稳定性：一项元分析

《Agronomy for Sustainable Development》：Temporal yield stability of cereal-cereal and cereal-legume intercropping. A meta-analysis

可持续农业中，间作系统对产量稳定性的影响被元分析511个试验数据证实，谷物/谷物间作在资源丰富地区稳定性最佳（变异系数8.3%），谷物/豆科间作适合低投入条件，氮肥可提升两类系统稳定性，但豆科自身稳定性低于单作，需品种改良和管理优化研究。

　　

摘要

为不断增长的人口可持续地生产足够的食物是一个重大挑战，因为集约化的单一种植方式极易受到气候变化、害虫和疾病爆发的影响。间作提供了一种有前景的替代方案，它不仅提高了土地生产力，还带来了多种生态效益。然而，间作对产量时间稳定性的影响仍知之甚少，不同管理方式对这种稳定性的影响也不明确。为了解决这一空白，我们对45篇出版物中的94项实验的511条记录进行了元分析，研究了间作对产量时间稳定性的影响，并考虑了各种管理方式。产量时间稳定性通过两个指标来衡量：一是年际间产量变异系数，二是“歉收年份”（即产量低于平均水平的年份）的产量损失。在间作系统层面，当综合考虑所有类型的间作时，间作和单一种植的变异系数值相似；但谷物/谷物间作的产量稳定性显著更高（8.3%；95%置信区间：4.6–12%），而谷物/豆类间作的产量稳定性较低（12.2%；95%置信区间：9.11–15.24%）。与单一种植相比，豆类在间作中的产量稳定性较低，而谷物在单一种植、谷物/豆类以及谷物/谷物间作系统中的稳定性保持一致。间作中的产量增加与时间稳定性呈正相关，这得益于更高的土地当量比和净产量效应。氮肥投入提高了间作和单一种植的产量稳定性。我们首次证明，间作可以在保持与单一种植相当产量稳定性的同时提高作物生产力，其中谷物/谷物间作是在资源丰富的系统中实现产量最大化的优化选择，而谷物/豆类间作则能在低投入条件下支持可持续生产。然而，间作中豆类的产量稳定性低于单一种植，这表明需要进一步研究以改进豆类品种及相关管理方式。