中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院資劃所探究了設(shè)施蔬菜地N2O排放與硝態(tài)氮淋溶的關(guān)系及其調(diào)控途徑

近年來我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積迅速擴大，大量氮肥投入、頻繁灌溉以及相對較高的土壤溫濕度的特點促進(jìn)了該系統(tǒng)活性氮的損失，其中N2O排放和硝態(tài)氮淋溶是其損失的主要方面，但兩者之間的“消長”關(guān)系如何？不同管理措施對兩者關(guān)系影響如何？在協(xié)調(diào)產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)目標(biāo)下調(diào)控途徑是什么？目前尚無定論，且存在一定的局限性。針對這些科學(xué)問題，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所碳氮循環(huán)研究團隊聯(lián)合新罕布什爾大學(xué)生物地球化學(xué)研究團隊基于多年田間原位觀測試驗，首次將生物地球化學(xué)循環(huán)模型DNDC（Denitrification -Decomposition）應(yīng)用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)N2O排放和硝態(tài)氮淋溶的定量研究中，近日以“Assessing impacts of nitrogen management on nitrous oxide emissions and nitrate leaching from greenhouse vegetable systems using a biogeochemical model”為題在線發(fā)表于國際農(nóng)業(yè)SCI期刊《Geoderma》（IF=4.848）。


　　基于田間試驗的模型校正和驗證結(jié)果表明，DNDC模型能夠較好地模擬設(shè)施蔬菜系統(tǒng)產(chǎn)量、N2O季節(jié)排放總量和硝態(tài)氮淋溶，分析發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)N2O排放峰值與硝態(tài)氮淋溶峰值之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。僅有無機氮投入時，N2O排放量和硝態(tài)氮淋溶量占施氮量的比例隨施氮量的增加而增加，施氮量一定時，該比例隨無機氮占比的增加而增加。相同有機氮無機氮施用量條件下，添加硝化抑制劑能夠同時減少設(shè)施蔬菜系統(tǒng)中N2O排放和硝態(tài)氮淋溶。在農(nóng)民習(xí)慣施肥量基礎(chǔ)上減少80%無機氮施用量并且添加硝化抑制劑能夠在一定時間尺度上（10年）保證蔬菜產(chǎn)量并同時減少81%-90%N2O排放和92%-95%硝態(tài)氮淋溶。上述研究結(jié)果支撐了生物地球化學(xué)循環(huán)模型能夠應(yīng)用于設(shè)施蔬菜系統(tǒng)碳氮循環(huán)研究，對于該系統(tǒng)協(xié)調(diào)產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)目標(biāo)下優(yōu)化農(nóng)田管理措施的提出具有重要的意義。


　　博士畢業(yè)生張婧為第一作者，王立剛研究員和新罕布什爾大學(xué)Jia Deng博士為共同通訊作者。該研究得到“十三五”國家重點研發(fā)計劃和北京市自然科學(xué)基金等資助。


　　原文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1bjM43p6oNTMB



日期：2020-10-26