作者:赵汉斌 来源:科技日报 发布时间:2023/4/3 21:40:42
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“对症”施肥,可减少干旱地区温室气体排放

 

记者3日从中科院昆明植物研究所获悉,该所科研人员近期研究发现,滥施化肥,有把全球旱地变为主要温室气体排放源的风险;而施用生物炭肥,则可以减少温室气体排放,并将全球变暖潜势最小化。这一研究,为不同旱地的施肥策略提供了科学指导。相关成果发表在环境科学与生态学领域期刊《清洁生产杂志》上。

“在全球范围内,干旱生态系统拥有约三分之一的生物多样性保护热点区域,为28%的濒危物种提供栖息地,它们对气候变化和人类活动极其敏感。”论文共同通讯作者、昆明植物研究所研究员许建初介绍,旱地生态系统土壤有机质贫瘠,养分流失迅速,连续耕作,会导致作物大幅减产。因此,增施化肥成为提高旱地产量的选择。然而,农业旱作增大温室气体排放的问题,却一直被忽视。

二氧化碳、氧化亚氮和甲烷是与农业旱作“土壤-营养-气候反馈循环”相关的三种温室气体。“因为化肥的施用,从耕地排放了全球一半以上的氧化亚氮。为应对粮食危机,农民又使用更多化肥来提高产量,导致排放量持续增加,但粮食产量不一定会增加。”论文第一作者、昆明植物研究所山地未来中心青年科学家伊克巴尔·沙希德博士介绍,为促进生态环境保护与农业绿色发展,人们可把土地生态恢复目标与可持续农业生产相结合。施用生物炭或农家肥结合化肥,可抑制温室气体排放率,同时提高作物产量。

研究人员与来自巴基斯坦、尼泊尔的同行开展合作,基于系统性审查和Meta分析的首选报告项目方法,评估化肥、生物炭的两种综合应用,以及无机肥料对温室气体排放的影响。结果表明,施用化肥或有机肥都会增加温室气体排放,而施用生物炭可减少温室气体排放,且施用量为每公顷50吨时效果最好。

不同施肥策略对温室气体排放和全球变暖影响示意图

“生物炭与释放二氧化碳、一氧化二氮的肥料结合使用,也可以降低全球变暖潜势,单独使用生物炭,可让全球变暖潜势降低144%。”许建初说,就土壤理化性质来看,施用生物炭后,中性和酸性土壤的二氧化碳和氧化亚氮排放量最高,碱性土壤的排放量最低。高土壤碳氮比的土壤应使用生物炭,避免使用化肥与农家肥;低土壤碳氮比的土壤,应避免生物炭和化肥混合使用;使用生物碳能够减缓旱地温室气体排放,减小全球变暖潜力,这才是上策。

(昆明植物研究所山地未来中心供图)

 
 
 
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