近日，南京農(nóng)業(yè)大學資環(huán)學院鄒建文教授課題組通過對全球來自于324篇文獻的4590組原位觀測資料的集成與定量估算研究，辨析了全球不同氮肥管理生態(tài)系統(tǒng)氨排放系數(shù)的差異性特征，采用基于區(qū)域和不同作物類型的具體排放因子估算了全球農(nóng)業(yè)氮肥施用的氨排放總量。相關研究結果以“Global soil-derived ammonia emissions from agricultural nitrogen fertilizer application: a refinement based on regional and crop-specific emission factors”為題，于11月6日發(fā)表在國際全球變化研究領域權威學術期刊《全球變化生物學》（Global Change Biology）上。
地表氮肥施用來源的土壤活性氮（Nr）氣體排放及其大氣再沉降過程是全球氮循環(huán)的重要組成部分，直接或間接威脅環(huán)境可持續(xù)性和影響人類健康，如降低空氣質量、加速土壤酸化和改變生態(tài)系統(tǒng)服務功能等。隨著全球農(nóng)業(yè)土壤氮肥施用量的持續(xù)遞增，氨揮發(fā)（NH3volatilization）已成為導致土壤氮素氣態(tài)損失的重要途徑，直接影響作物的氮肥利用率和產(chǎn)量。全面了解氮肥施用引起的大氣氨排放量及其主要影響因素是提高作物氮肥利用率和降低環(huán)境負面效應的前提，也是農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學決策的重要參考依據(jù)。為此，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）基于全球觀測數(shù)據(jù)，推薦將10%作為氮肥施用轉化成氨排放到大氣中的全球缺省值（排放因子），作為世界各國編制農(nóng)田氨排放清單的基礎參數(shù)。然而，該排放因子并未考慮區(qū)域氣候、作物及肥料類型等因素。因此，近年來該領域全球科學家一直致力于IPCC排放因子的精細化改進和發(fā)展，以降低清單編制不確定性，提高科學說服力。
研究發(fā)現(xiàn)，全球來自于化學氮肥和有機肥施用的氨排放系數(shù)分別為12.56%和14.12%，由此所導致的氨排放總量分別為12.32 Tg N ha-1和3.79 Tg N ha-1，主要集中在東南亞、北美和歐洲地區(qū)。其中，中國、印度和美國作為前三位氨排放大國，其排放量之和占全球排放總量的一半以上，而三大主要糧食作物（水稻、小麥和玉米）生產(chǎn)的氨排放系數(shù)平均為11.13-13.95%，分別占全球農(nóng)田化學氮肥施用來源的氨排放總量的72%（在中國占70%）。提出的減排對策包括減少氮肥施用、耕作、合理水分管理、肥料深施和分次施用等。該研究確立的不同區(qū)域、生態(tài)系統(tǒng)、肥料類型和作物類型的氨排放因子為更新和發(fā)展IPCC排放清單編制指南排放因子方法學提供基礎參考，也為進一步加深了解全球氮肥施用的農(nóng)業(yè)氨排放空間分布格局提供了新的視角。
課題組博士生馬若亞和鄒建文教授為論文共同第一作者，劉樹偉教授為通訊作者，課題組博士生韓召強、余凱和吳雙博士，資環(huán)學院李兆富教授，中科院地理所牛書麗研究員，美國加州大學戴維斯分校（UC Davis）William R. Horwath和Xia Zhu-Barker教授參與了該項研究。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)專項和人才支持項目等資助。
據(jù)了解，鄒建文教授課題組主要從事陸地表層碳氮過程與全球變化研究。近年來，該課題組相關結果相繼在Ecology Letters，Global Change Biology，Environmental Science &Technology等期刊上發(fā)表了數(shù)篇論文。這是該課題組繼2017年在Global Change Biology上發(fā)表有關土壤活性氮氧化物（N2O+NO）排放研究成果基礎上的新進展。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.15437
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