农田氧化亚氮减排的关键是合理施氮|研究

导    读

本文基于合理施肥的“4R”（Right amount，Right type，Right time，Right place）理念和技术，论述了施氮量与N₂O 排放量之间的数量关系，肥料品种、施肥时期和方法对N₂O 减排的影响。

来源：《农业环境科学学报》2020 年 04 期“农业与全球变化”专刊

作者：李玥，巨晓棠* （中国农业大学资源与环境学院）

来源：《农业环境科学学报》2020 年 04 期“农业与全球变化”专刊转载自农业环境科学公号（2020年5月5日）

摘   要

农业源氧化亚氮（N₂O）排放量占全球人为源总排放量的2/3，是最大的人为排放源，氮肥和有机肥的施用是其主要贡献者。合理施氮是获得较高目标产量、维持土壤氮肥力和降低因施氮引起环境污染风险的关键，在减少农田土壤N₂O 排放、缓解温室效应中起重要作用。

本文基于合理施肥的“4R”（Right amount，Right type，Right time，Right place）理念和技术，论述了施氮量与N₂O 排放量之间的数量关系，肥料品种、施肥时期和方法对N₂O 减排的影响。强调了氮素投入超过作物需氮量后，N₂O 排放量会呈现指数型增长；将施氮量控制在合理范围对N₂O 减排的重要性。建议在不同土壤-气候-作物体系下，同时开展产量、品质，氨挥发、硝酸盐淋洗、N₂O 排放和土壤肥力的长期系统研究，不能顾此失彼；形成同类地区能够机械操作的规范化种植模式与合理施肥措施，包括与其他农艺措施的配合，如轮作与耕作、灌溉、有机肥和秸秆还田、磷钾肥和中微量元素管理等，以实现产量、品质、效益与环境效应相协调的可持续集约化作物生产目标。

结  语

N₂O 减排主要是减少人为源的排放，农田土壤是减排的主要方面。其中土壤、气候因素是不可控制的，只能通过农田管理措施来调控N₂O 排放速率、季节排放量、全年总排放量，或者单位农产品排放量。农田管理措施包括作物、施肥、灌溉、耕作和秸秆管理等多个方面，其中合理施氮是减少N₂O 产生和排放的最直接因素。合理施氮既包括“4R”理念或技术（施氮量、肥料种类、施肥时期和方法），也包括与其他农艺措施的配合，如轮作与耕作、灌溉、有机肥和秸秆还田、磷钾肥和中微量元素管理等。将施氮量控制在合理范围内，既能获得目标产量和应有的农产品品质，也能将氮素损失（氨挥发、硝酸盐淋洗、N₂O 排放）降低到环境可承受的范围内。

根据目标产量和维持土壤氮素平衡确定了合理施氮量后，选择适合的氮肥种类也有利于减少农田土壤N₂O 排放，但确定合理施氮量始终是首要问题，只有在合理施氮量的范围内，才可以通过选择和改进肥料种类实现进一步减排。脲酶抑制剂、硝化抑制剂和控释肥等增效肥料的研发和应用，也为减少农田N₂O 排放提供了途径，但减排效果取决于土壤-气候-作物和农田管理措施。合理施肥时期和方法，可保证施入农田的氮素被作物充分吸收利用，提高氮素利用率而降低N₂O 排放，但需注意氮素不同损失途径的“Trade-off”效应。对不同土壤-气候-作物体系和农田管理措施情况下，同时实现目标产量、农产品品质、降低氨挥发、硝酸盐淋洗、N₂O 排放和维持土壤肥力开展长期持续研究，找出同类地区的合理种植模式和施肥措施，是实现可持续集约化作物生产的关键。

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