近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队发现种植利用绿肥通过改善土壤健康驱动Cd生物有效性降低,相关研究成果已发表于《Current Pollution Reports》期刊(JCR Q1, IF 8.1)。
全球农业土壤面临严重退化,镉(Cd)污染等问题普遍存在。传统的钝化修复措施主要依赖外源投入,治标不治本,忽视了农田土壤的内源调节作用,导致修复效果容易衰退,并可能对微生物群落造成破坏。种植利用绿肥能够同步改善土壤健康并降低Cd有效性,但其效果因土壤性质、土地利用方式等因素而异。现有研究尚缺乏对绿肥多重效应的系统量化及机制解析。
本文基于Web of Science、Springer及CNKI等数据库进行文献检索(时间截至2025年10月)。经筛选,共纳入50篇高质量论文,并据此构建了多维度数据库。数据库涵盖三大类变量:土壤化学变量、生物变量和植物变量。数据分析采用OpenMEE软件,基于随机效应模型进行Meta分析,以自然对数响应比(lnRR)量化绿肥的综合效果;同时结合随机森林模型与相关性分析,识别影响Cd有效性和土壤质量的关键环境驱动因子,揭示土壤健康改善驱动Cd有效性降低的机制。
本研究通过Meta分析证实,种植利用绿肥通过改善土壤健康来降低Cd的生物有效性。土壤背景Cd和有机质含量是影响绿肥调控有效Cd和SQI效应的关键因素。绿肥降低作物Cd的效应在水田中优于旱地系统。从机制上看,绿肥在两种系统中均能促进土壤Cd的固定,但在水田系统中,水稻根表铁锰膜的形成增加,在抑制Cd吸收方面发挥了关键作用。综上,种植并利用绿肥,是同时实现Cd污染农田土壤质量提升与污染治理有效可行的途径。

图1 种植利用绿肥提升土壤健康、降低Cd生物有效性的效应与机制
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士后梁婷和助理研究员常单娜为本文的共同第一作者,曹卫东研究员为通讯作者,研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、“十四五”国家重点研发计划项目(2021YFD1700200)、国家绿肥产业技术体系(CARS-22)和中国农业科学院农业科技创新工程计划的共同资助。
【引文方式】Liang T, Chang D N, Xie J C, Sun J X, Cai C, Li X Y, Cao W D. Effects of Green Manuring on Soil Health Improvement and Cadmium Immobilization-A Review Based on Meta-analysis. Current Pollution Reports. 2026, 12:11.
【原文链接】https://doi.org/10.1007/s40726-026-00403-y
