📖 论文标题：Conservation agriculture enhances water use efficiency and crop yield in rainfed northern China: A meta-analysis and predictive modeling approach

👩‍🔬 第一作者：Xiangyu Li 

📧通讯作者：宫香伟(gongxiangwei@syau.edu.cn ); 孙占祥（sunzx67@163.com）

📅 发表时间： 2026 年

🔗 DOI：10.1016/j.fcr.2026.110596

🔍 研究背景

全球气候变化加剧了水资源短缺，对中国北方的雨养农业系统构成严重威胁。中国北方是重要的粮食产区，但各子区域（华北平原、西北、东北）面临不同的气候限制（如华北缺水、西北干旱、东北涝渍和生长季短）。联合国粮农组织提倡保护性农业（少/免耕、秸秆覆盖、绿肥、轮作/间作）作为保障粮食安全和减少环境影响的解决方案。尽管保护性农业有潜在好处，但以往研究（包括荟萃分析）存在区域特异性不强的问题，往往忽略了中国北方内部巨大的气候和土壤异质性。保护性农业的效果（特别是对水分利用效率和产量的影响）因具体实践和当地环境条件而异，有时甚至出现矛盾结果。该研究旨在通过区域细化的荟萃分析和未来气候预测建模，系统评估中国北方不同雨养农业区各种保护性农业实践对作物产量和水分利用效率的影响，为应对气候变化提供区域针对性的农业管理策略。

该研究通过中国知网和Web of Science数据库进行系统的文献检索，以获取截至2024年12月发表的中国北方雨养区保护性农业相关的经同行评审的田间研究。纳入的研究需满足以下标准：（1）为基于田间的、并排除控制试验（排除盆栽、温室、实验室或建模研究）；（2）同时包含保护性农业处理与传统对照处理；（3）至少报告以下八个目标指标之一：土壤含水量（SWC）、土壤储水量（SWS）、蒸散量（ET）、耗水量（WC）、叶面积指数（LAI）、干物质积累量（DMA）、水分利用效率（WUE）或籽粒产量；（4）提供完整的管理实践和试验地点信息。该检索过程共获得405篇已发表研究，包含28,947组配对比较数据。

为分析空间格局，将中国北方划分为三个农业生态区：华北平原、西北地区和东北地区。该数据集包含来自中国北方雨养旱作试验的成对田间观测数据。每条记录包括农艺细节，如作物类型、地理标识（市、区/县、省）以及坐标（经度和纬度）。气候变量包括年平均温度（MAT）和年平均降水量（MAP），以变异系数的形式表示。记录的土壤特性包括土壤类型、pH、土壤有机碳（SOC）、容重（BD）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、碱解氮（AN）、有效磷（AP）和速效钾（AK）。

📊主要结果

保护性农业在中国北方雨养区总体上显著提高了作物产量和水分利用效率，但其效果存在明显的区域异质性——华北平原在产量和WUE上获益最大，西北地区在作物生长指标上改善最显著，而东北地区在土壤保水方面效果最好。

2️⃣保护性农业对不同区域作物生产和水分利用效率的差异化影响

3️⃣ 保护性农业对产量和水分利用效率的区域与环境调控

保护性农业在西北地区、400–800 mm降水带、5–10°C温度带、中等有机碳和碱性土壤条件下效果最佳；全磷是贡献最大的养分因子，而速效养分存在阈值效应，过量投入会降低效果；相比之下，东北地区的WUE提升不显著，容重较高会轻微减产。

🌍 研究意义

✅此研究针对特定区域的保护性农业实践有效提高了作物产量和水分利用效率，突显了其在雨养农业系统中的关键作用。

✅此研究为未来气候变化下保护性农业在优化作物生产和资源利用方面的潜在效益提供了见解。

📖 文献信息

Li XY, Liang SN, Wang XL. et al. Conservation agriculture enhances water use efficiency and crop yield in rainfed northern China: A meta-analysis and predictive modeling approach. Field Crops Research, 2026, 346, 110596. 

https://doi.org/10.1016/j.fcr.2026.110596.