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摘要
为定量评估生物炭对主粮作物产量的影响，收集了公开发表的116篇相关文献，共866对数据，采用Meta分析法定量分析了生物炭对我国主粮作物产量的影响及其影响因子，同时构建结构方程模型(SEM)进一步解释了因子间的交互关系.结果表明，与不施用生物炭相比，生物炭施用后可改善主粮田土壤理化性质，提高主粮作物产量，平均增产率为8.77%.其中，当生物炭pH为7～8时，平均增产率最大，可达26.49%;其C/N<60时，平均增产率为13.73%,显著高于C/N≥60的平均增产率.将生物炭施入酸性或中性土壤中，更能发挥其增产效应.当施炭量为10～20 t·hm-2时，小麦和玉米的平均增产率最大；施炭量为15～25 t·hm-2时，水稻平均增产率最大.但是，不同施炭水平的水稻增产率相近，可考虑损失部分产量，适当减施以兼顾经济效益.此外，生物炭增产效应会随施用年限增加而不断减弱，一般3 a后增产不显著.SEM表明生物炭施用量不仅直接影响主粮作物产量，还通过改善土壤肥力间接影响主粮作物产量，而生物炭C/N和pH仅通过改善土壤肥力影响主粮作物产量.因此，今后在生物炭的应用中，优先考虑将其施于低肥力的酸性或中性土，其C/N和pH分别控制在60以下和7～8,并综合考虑土壤条件、生物炭特性和田间管理措施以使主粮作物产量最大化.研究可为生物炭的推广与合理应用提供科学依据与理论基础.
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