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科技工作者之家 2020-10-28
农业土壤是人为N2O排放的主要来源,而在农业系统的释放源中,大约有65%的N2O都来自肥料的施用及间接排放,在我国,由于氮肥的过量和不合理施用,这个数值更是高达75%。如何降低农田土壤N2O排放成为我国当前农业生产迫切需要解决的问题。 合理的养分管理可实现土壤N2O减排。此前研究显示,钾素与氮素在土壤、根际和植物体内均具有显著交互作用,增施钾肥可以通过植物、凋落物、微生物数量和种类影响,进而调控N2O排放。然而,关于钾肥对N2O排放的报道较少,数据零星,尚没有充足的直接证据证实钾肥对土壤N2O排放所起的作用。
中国科学院武汉植物园农业环境生态学科组研究人员通过利用15N同位素示踪试验,研究了施氮条件下钾肥对硝化和反硝化N2O排放产物的影响。初步研究结果显示,在固定初始氮浓度(80mg/kg)的15d培养期内,施钾显著提高了N2O的平均排放率(1.6-10.8倍)。土壤硝化和反硝化作用产生的N2O排放量均增加,反硝化作用对N2O排放量的贡献更大,其贡献率由不施钾肥的32%提高到施钾300mg/kg时的53%。钾肥增加N2O排放的原因可能是高K+浓度和低pH导致反硝化微生物和耐酸硝化微生物活性增加导致。氯化钾比硫酸钾产生的N2O排放量低,氮肥和钾肥对N2O排放有显著的交互作用。该研究结果表明,钾肥在调节土壤N2O排放中起着重要作用,然而,钾肥在其它地区的不同作物、不同类型土壤的作用过程可能存在差异,需要进一步研究调查。
该研究结果有助于清晰认识钾肥对农田土壤N2O排放的调控机制,同时,可为农田N2O减排措施的制定提供一定技术指导。研究结果以N2O emissions and product ratios of nitrification and denitrification are altered by K fertilizer in acidic agricultural soils为题,发表于国际期刊Environmental Pollution上。中科院水生植物与流域生态重点实验室、武汉植物园农业环境生态学科组副研究员李志国为论文第一作者,研究员刘毅为通讯作者。研究得到国家重点研究发展计划、国家自然科学基金和中科院知识创新计划的资助。
钾肥和不施钾肥土壤硝化和反硝化作用的N2O排放量及贡献
内容来源:中国科学院来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202010/t20201027_4764426.shtml
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