中国科学院战略性先导科技专项(B类)

土壤-微生物系统功能及其调控

成果 - 黑土农田氧化亚氮排放研究取得新认识

黑土农田氧化亚氮排放研究取得新认识

黑土农田氧化亚氮排放研究取得新认识

氧化亚氮(N2O)是重要的温室气体,IPCC2014)最新报告显示,其在大气中的浓度仍在持续升高,农田被认为是重要的人为源。东北地区是我国重要的粮食生产基地,然而黑土有机质含量在不断下降,有机肥是提升土壤有机质的重要举措,是否会导致N2O大量排放,国际上尚存争议,而全球尺度下黑土农田N2O排放特征如何,未见报告。

  南京土壤研究所丁维新研究员课题组以海伦农业生态实验站为基地,开展了田间原位观测。化肥处理N2O年排放量为0.86 kgN ha–1,有机无机肥(氮比例为25:75)配施显著促进了N2O排放,易分解有机肥尤其如此,但是当有机肥氮量提高到总用量一半时,则降低了N2O排放。氮肥诱导的N2O排放系数为0.34−0.87%,类似于黄淮海平原的测定值,明显低于IPCC的缺省值1.0 %,表明我国北方地区旱地土壤产生N2O能力较低。利用15N示踪技术发现,在田间含水量水平下,N2O主要源于自硝化作用,反硝化作用受到水分和活性碳的限制,同时发现异养硝化在黑土N2O产生过程中起着重要作用。利用全球观测数据,通过数据整合,构建了N2O排放与降水(Pr)和氮肥用量(Nr)的经验模型(N2O = 1.533 Pr + 0.0238 PrNr),利用该模型估算的全球黑土农田N2O排放量为347 Gg N yr–1,占全球农田排放的10%。对比发现,我国黑土农田氮肥诱导的N2O排放系数明显低于其它国家。该研究成果发表在美国地球物理学会(AGU)旗下的国际著名地学杂志Global Biogeochemical Cycles

 

  论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014GB004871/abstract

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