土壤N2O减排,黑色尿素应当赶快跟进
N2O通常被称为氧化亚氮,是《京都议定书》规定的6种温室气体之一,在大气中的存留时间长(平均寿命150年),并可输送到平流层,导致臭氧层破坏,引起臭氧空洞,使人类和其它生物暴露在太阳紫外线的辐射下,对人体皮肤、眼睛、免疫系统造成损害。在环境科学研究中,特别是在全球气候变化领域,如果以20a时间尺度来计算,单位质量N2O对温室效应的贡献率虽仅为5%,但它的增温潜势却分别是CH4和CO2的13倍和296倍。可见,减少N2O排放极为重要也十分紧迫。
近日,《农业环境科学学报》发表了一篇题为《我国典型省份小麦和玉米农田化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算》的文章,进一步揭示了农田氮肥施用与土壤N2O排放的密切关系。该研究表明:(1)化学氮肥施用所产生的N2O排放量与化学氮肥消费量有直接关系。(2)化学氮肥消费带来的温室气体排放主要来自于化学氮肥在生产过程中的温室气体排放以及化学氮肥施用导致的土壤N2O直接排放这两部分。(3)来自土壤的N2O直接排放量占到化学氮肥施用产生的N2O排放总量的84%。
Bouwman等(1990)研究表明,土壤特别是农田土壤和热带地区的土壤,是全球最主要的N2O排放源,贡献率高达70%。减少土壤N2O排放一直是多年来研究的热点。大部分研究结果一致认为,土壤水分状况、土壤理化性质、化肥种类以及施用方式等因素是影响土壤N2O排放的主要因素。其中,合理施用氮肥是减少土壤N2O排放的一个有效措施。李方敏等研究发现,包膜型控释肥比未包膜复合肥能极显著地降低稻田N2O的排放量;在施肥后的100d内,控释肥的N2O累积排放量仅为未包膜型复合肥料的13.45%~21.26 %,是尿素处理的71.17%~112.47%;复合肥处理的N2O排放主要集中在施肥后的1~25d和水稻晒田期间,控释肥在此时期的排放量显著降低。
腐植酸含有羧基、酚羧基等官能团,有较强的离子交换能力和吸附能力,可以抑制脲酶活性,延缓尿素分解,减少氮肥损失,提高氮肥利用率。刘红恩等(2018)研究表明,腐植酸尿素可以提高氮肥偏生产力、农学利用效率和表观利用效率,较普通尿素处理分别提高28.68%~28.77%、36.80%~37.27%和42.71%~48.90%。对此,土壤N2O减排,黑色腐植酸尿素应当赶快跟进。目前,腐植酸尿素成为工信部上线“标杆”,将进一步促进氮肥工业转型,必然为气候智慧型农业发展做出重要贡献。
参考文献
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(中腐协秘书处 供稿)