论文标题：Greenhouse gas emissions from cassava production influenced by 47 years of diverse fertilizer application practices in Thailand: insights from two years of measurements

期刊：Frontiers of Agricultural Science & Engineering

作者：Patikorn SRIPHIROM, Amnat CHIDTHAISONG, Wanlee AMORNPON, Kazuyuki YAGI, Wanida NOBUNTOU, Nimaradee BOONAPATCHAROEN, Wantanasak SUKSONG

发表时间：30 Jun 2025

DOI：  10.15302/J-FASE-2025641

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Dec 2025, Volume 12 Issue 4

· 第十七篇 ·

▎论文ID

Greenhouse gas emissions from cassava production influenced by 47 years of diverse fertilizer application practices in Thailand: insights from two years of measurements

泰国47年多样化施肥实践对木薯生产温室气体排放的影响：基于两年实测的启示

文章类型：Research Article

发表年份：2025年

第一作者：Patikorn SRIPHIROM¹

通讯作者：Patikorn SRIPHIROM¹, Amnat CHIDTHAISONG²

Email: sriphirom_p@su.ac.th, amnat.chi@kmutt.ac.th

作者单位：1. 泰国艺术大学；2. 泰国国王科技大学 (吞武里)。

Cite this article :

Patikorn SRIPHIROM, Amnat CHIDTHAISONG, Wanlee AMORNPON, Kazuyuki YAGI, Wanida NOBUNTOU, Nimaradee BOONAPATCHAROEN, Wantanasak SUKSONG. Greenhouse gas emissions from cassava production influenced by 47 years of diverse fertilizer application practices in Thailand: insights from two years of measurements. Front. Agr. Sci. Eng., 2025, 12(4): 900-918 DOI:10.15302/J-FASE-2025641

· Graphical abstract ·

· 主 要 内 容 ·

农业是温室气体排放的重要来源之一，尤其是在热带地区，化肥的广泛使用在提高作物产量的同时，也带来了二氧化碳和氧化亚氮等气体的排放问题。氧化亚氮的全球增温潜势是二氧化碳的数百倍，其主要来自土壤中氮素的微生物转化过程。泰国作为全球重要的木薯生产和出口国，其农业生产中的温室气体排放情况备受关注。那么，在长期的木薯种植中，不同的施肥方式究竟会对温室气体排放产生怎样的影响？是否有可能在保障产量的同时，减少其对气候的负面影响？

泰国艺术大学Patikorn SRIPHIROM博士和国王科技大学Amnat CHIDTHAISONG博士等基于泰国罗勇府一处持续47年的木薯田间试验，系统比较了不施肥、仅施矿物肥、仅施作物残体、矿物肥与有机改良剂配比等多种处理对温室气体排放、土壤性质及木薯产量的影响。

研究发现，作物残体和堆肥等有机碳的输入显著提高了土壤二氧化碳的排放，这主要是由于有机质分解促进了微生物呼吸。而氮素的施用——无论是来自矿物肥还是有机肥——均明显增加了氧化亚氮的排放。值得注意的是，在等氮量条件下，矿物氮肥引起的氧化亚氮排放量更高，其平均排放因子为0.75%，高于作物残体处理的0.56%。研究还指出，长期单独使用矿物肥料会导致土壤酸化与养分积累，而有机修正则能有效提高土壤有机碳储量，改善土壤酸碱度和磷钾有效性。

在众多施肥处理中，“NPK肥料+作物残体”的组合虽然在绝对排放量上最高，但由于其木薯产量也最为突出，最终实现了单位产量下的最低温室气体排放强度。这一结果表明，该施肥策略在维持高产的同时，能够更有效地控制每单位产出所带来的气候影响。

此外，该研究还通过微生物群落分析揭示了排放背后的机制：氧化亚氮的排放主要与硝化过程相关，其中氨氧化古菌Nitrososphaera和氨氧化细菌Nitrospira是关键的贡献者。研究观测到的平均直接氧化亚氮排放因子为0.68%，低于政府间气候变化专门委员会的默认值1%，说明特定地区的排放因子可能与全球默认值存在差异，也凸显了建立本地化排放估算参数的重要性。

这项田间研究不仅揭示了不同施肥方式对温室气体排放的长期影响，也为热带地区木薯生产的可持续管理提供了实践方向。综合来看，矿物肥料与作物残体的配合使用，在提升土壤质量、维持作物高产和降低单位产出的碳排放方面展现出显著优势，为实现农业绿色转型提供了重要参考。

· 主 要 图 表 ·

图1 (a) 研究期间观测点的气温和总降水量，以及 (b) 整个观测期内不同处理的土壤充水孔隙度 (%WFPS)。

图2 研究期间 (a) CO_?和 (b) N_?O通量的时间动态变化。

图3 土壤中总细菌 (EUB)、总古菌 (ARC)、硝化微生物 (AOB和AOA) 及反硝化微生物 (nirK、nirS和nosZ基因) 的丰度。(a) 2021季木薯生产前，(b) 2021季木薯生产中，(c) 2021季木薯生产后，(d) 2022季木薯生产中，以及 (e) 2022季木薯生产后。

图4 2021季木薯生产期间硝化与反硝化微生物的属级分类谱。

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