中国热科院在农业温室气体减排研究方面取得新进展
作者：范长华
来源：环境与植物保护研究所
日期：2024-04-10
近日，中国热科院环植所农业环境研究团队在农业温室气体减排研究方面取得重要进展，首次从温室气体排放过程路径角度解析了有机肥、生物炭和硝化抑制剂对热带集约化菜地土壤N2O排放的影响，揭示了相关微生物调控机制。该研究结果对促进热带农业低碳绿色发展具有重要指导意义。
长期连续大量施用化肥会引发土壤质量退化和生态系统服务功能下降，化肥配施有机肥是维持农业可持续发展的重要保障。目前有关化肥配施有机肥对农田N2O排放影响的结果存在很大的变异性；此外，硝化抑制剂被广泛运用于化肥施用土壤的氮转化调控，其对化肥配施有机肥土壤N2O作用效果尚不明确。研究团队采集了化肥和化肥配施有机肥处理多年的田间土壤，通过微宇宙试验结合同位素映射模型解析了有机肥和硝化抑制剂（DCD）对菜地土壤N2O排放影响的机理。结果表明，化肥配施有机肥较单施化肥增加了土壤7倍的N2O排放，这主要与有机肥提升了细菌硝化和反硝化过程有关。添加DCD平均降低了土壤73.3%的N2O排放量，其在化肥配施有机肥处理中减排效率更高，这主要与其强烈地削弱硝化过程N2O的产生和促进反硝化过程N2O还原有关。细菌测序结果表明，添加DCD降低了化肥配施有机肥处理土壤细菌门水平Actinobacteria和Chloroflexi的相对丰度并增加Gemmatimonadetes的相对丰度，进而降低N2O排放。本研究表明，在化肥与有机肥配施模式下补充硝化抑制剂可实现热带农田土壤地力提升与温室气体减排的双重目标。
相关研究结果以“Mechanistic insights into mitigating N2O emissions by the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) in a tropical sandy soil after six years of manure amendment”为题发表于土壤学专业期刊《Pedosphere》（中科院二区，IF=5.7）。中国热科院环植所范长华副研究员为论文第一兼通讯作者，陈淼副研究员为论文共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、海南省重大科技计划、海南省自然科学基金等项目的资助及海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站、农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室等平台的支持。
图1硝化抑制剂减缓化肥配施有机肥土壤N2O的过程机制
论文全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1002016023001418
