Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổn thất nitơ gián tiếp từ các loại đất quản lý góp phần vào phát thải khí nhà kính ở các khu vực nông nghiệp tại Áo: kết quả từ các nghiên cứu lysimeter
Tóm tắt
Một phần đáng kể trong lượng phát thải khí nhà kính, đặc biệt là N2O, bị gây ra bởi nông nghiệp, một phần trong số đó có thể được quy cho sự phát thải khí nhà kính gián tiếp từ đất thông qua quá trình rửa trôi và chảy tràn. Các quốc gia phải báo cáo lượng phát thải hàng năm của họ, thường tính toán bằng cách sử dụng giá trị mặc định là 0.3 cho FracLEACH, một yếu tố đại diện cho tỷ lệ tổn thất nitơ so với tổng lượng nitơ đầu vào và nguồn gốc. Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng 22 lysimeter, bao phủ một loạt các loại đất, điều kiện khí hậu và tập quán quản lý tại Áo, để đánh giá tổn thất nitơ thông qua quá trình rửa trôi và tính toán FracLEACH. Các yếu tố của cân bằng khối lượng nitơ của các lysimeter đã được đo trực tiếp trong nhiều năm. Cả các ô đất cỏ và đất canh tác đều cho giá trị FracLEACH nhỏ hơn đáng kể so với giá trị mặc định. Đối với đất cỏ, các giá trị FracLEACH chỉ là 0.02 với sự biến đổi rất ít trong suốt thời gian quan sát. Đối với các vùng canh tác, giá trị FracLEACH cao hơn (khoảng 0.25) và cho thấy sự biến động đáng kể giữa các năm do sự thay đổi về luân canh cây trồng, tỷ lệ phân bón và năng suất.
Từ khóa
#phát thải khí nhà kính #nông nghiệp #tổn thất nitơ #FracLEACH #Áo #nghiên cứu lysimeterTài liệu tham khảo
BMLFUW-Bundesministerium für Land-und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasser (2006) Richtlinien für die Sachgerechte Düngung. Anleitung zur Interpretation von Bodenuntersuchungsergebnissen in der Landwirtschaft. 6. Auflage, Bundesministerium für Land-und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasser, 79 S., Wien
BMLFUW-Bundesministerium für Land-und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasser (2011) Stoffbilanzmodellierung für Nährstoffe auf Einzugsgebietsebene als Grundlage für Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenprogramme. Bundesministerium für Land-und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasser, 190 S., Wien
Braun M, Hurni P, Spiess E (1994) Phosphor-und Stickstoffüberschüsse in der Landwirtschaft und Para-Landwirtschaft : Abschätzung für die Schweiz und das Rheineinzugsgebiet der Schweiz unterhalb der Seen. Schriftenreihe der FAC Liebefeld 18, Bern
Casson JP, Olson BM, Little JL, Nolan SC (2008) Assessment of environmental sustainability in Alberta’s agricultural watersheds project, Volume 4, Nitrogen loss in surface runoff. Alberta Agriculture and Rural Development: Lethbridge, p 71
Chichester FW (1977) Effects of increased fertilizer rates on nitrogen content of runoff and percolate from monolith lysimeters. J Environ Qual 6:211–217. doi:10.2134/jeq1977.00472425000600020023x
David MB, Gentry LE, Kovacic DA, Smith KM (1997) Nitrogen balance in and export from an agricultural watershed. J Environ Qual 26:1038–1048. doi:10.2134/jeq1997.00472425002600040015x
Del Prado A, Brown L, Schulte R, Ryan M, Scholefield D (2006) Principles of development of a mass balance N cycle model for temperate grasslands: an Irish case study. Nutr Cycl Agroecosyst 74:115–131. doi:10.1007/s10705-005-5769-z
Dowdell RJ, Webster CP (1980) A lysimeter study using nitrogen-15 on the uptake of fertilizer nitrogen by perennial ryegrass swards and losses by leaching. Eur J Soil Sci 31:65–75. doi:10.1111/j.1365-2389.1980.tb02065.x
European Council (EC) (1991) Council regulation No 2092/91 of June 1991 on organic production of agricultural products and indications referring thereto on agricultural products and foodstaff. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1991R2092:20080514:EN:PDF. Accessed 7 Apr 2014
Environment Agency Austria (2013) Austria’s national inventory report 2013—agriculture (CRF Sector 4). Environment Agency Austria, Vienna, pp 260–322
Environmental Protection Agency Ireland: National inventory report (2011). Greenhouse gas emissions 1990–2009 reported to the UPFCCC. Wexford
Erhart E, Feichinger F, Hartl W (2007) Nitrogen leaching losses under crops fertilized with biowaste compost compared with mineral fertilization. J Plant Nutr Soil Sci 170:608–614. doi:10.1002/jpln.20062518
Feichtinger F, Dorner J, Aigner F (2004) Durchschnittliche Versickerungsmengen und bewirtschaftungsbedingte Stickstoffausträge im Alpenvorland Niederösterreichs. Schriftenreihe des Bundesamt für Wasserwirtschaft 20:79–90
Feichtinger F, Strauss P, Lescot JM, Kaljonen M, Hofmacher G (2008) Integrated assesment of groundwater protection using agricultural best managment practices—a nitrogen case study. Die Bodenkultur 59(1–4):149–164
Herndl M, Schink M, Kandolf M, Bohner A, Buchgraber K (2013) Nährstoffauswaschung im Grünland in Abhängigkeit vom Wirtschaftsdüngungs- und Nutzungssystem, Conference Proceeding: 15. Dumpensteiner Lysimetertagung 2013, Raumberg-Gumpenstein, 25–30, ISBN: 978-3-902559-90-6
IPCC (2000) Good practice guidelines and uncertainty management in national greenhouse gas inventories. Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. In: Penman J, Kruger D, Galbally I, Hiraishi T, Nyenzi B, Emmanul S, Buendia L, Hoppaus R, Martinsen T, Meijer J, Miwa K, Tanabe K (eds) IGES, Japan, ISBN 4-88788-000-6
IPCC (2006) IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories, prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. In: Eggelston HS, Buendia L, Miwa K, Ngara T, Tanabe K (eds) IGES, Japan, ISBN 4-88788-032-4
Jackson WA, Asmussen IE, Hauser EW, White AW (1973) Nitrate in surface and subsurface flow from a small agricultural watershed. J Environ Qual 2:480–482. doi:10.2134/jeq1973.00472425000200040017x
Jia XC, Shao LJ, Liu P, Zhao BQ, Gu LM, Dong ST, Bing SH, Zhang JW, Zhao B (2014) Effect of different nitrogen and irrigation treatments on yield and nitrate leaching of summer maize (Zea mays L.) under lysimeter conditions. Agric Water Manag 137:92–103
Kirchmann H, Johnston AEJ, Bergstrom LF (2002) Possibilities for reducing nitrate leaching from agricultural land. Ambio 31(5):404–408
Klammler G, Fank J (2014) Determining water and nitrogen balances for beneficial management practices using lysimeters at Wagna test site (Austria). Sci Total Environ 449:448–462. doi:10.1016/j.scitotenv.2014.06.009
Kroeze C, Aerts R, van Breemen N, van Dam D, van der Hoek K, Hofschreuder P, Hoosbeek M, de Klein J, Kros H, van Oene H, Tietema A, van der Veeren R, de Vries W (2003) Uncertainties in the fate of nitrogen I: an overview of sources of uncertainty illustrated with a Dutch case study. Nutr Cycl Agroecosyst 66:43–69. doi:10.1023/A:1023339106213
Mosier A, Kroeze C, Nevison C, Oenema O, Seitzinger S, van Cleemput O (1998) Closing the global N2O budget: nitrous oxide emissions through the agricultural nitrogen cycle—OECD/IPCC/IEA phase II developement of IPCC guidelines for national greenhouse gas inventory methodology. Nutr Cycl Agroecosyst 52:225–248. doi:10.1023/A:1009740530221
Murer E (2002) Erfassung und Bewertung der Sickerwasserquantität und—qualität im Pilotprojekt zur Grundwassersanierung in Oberösterreich. Monolithische Feldlysimeter. Schriftenreihe des Bundesamtes für Wasserwirtschaft 16:112–139
Neill M (1989) Nitrate concentrations in river waters in the south-east of Ireland and their relationship with agricultural practice. Water Res 23:1339–1355. doi:10.1016/0043-1354(89)90073-0
Prasuhn V, Braun M (1994) Abschätzung der Phosphor-und Stickstoffverluste aus diffusen Quellen in die Gewässer des Kantons Bern. Schriftenreihe der FAC Liebefeld 17. Bern
Prasuhn V, Mohni R (2003) GIS-gestützte Abschätzung der Phosphor-und Stickstoffeinträge aus diffusen Quellen in die Gewässer des Kantons Bern. FAL, interner Bericht z.H. Amt für Gewässerschutz und Abfallwirtschaft, Kanton Bern. Zürich-Reckenholz
Ryan M, Brophy C, Connolly J, McNamara K, Carton OT (2006). Monitoring of nitrogen leaching on a dairy farm during four drainage seasons. Irish J Agric Food Res. 45: 115–134. http://www.jstor.org/stable/25562571. Accessed 28 Aug 2014
Scholefield D, Tyson KC, Garwood EA, Armstrong AC, Hawkins J, Stone AC (1993) Nitrate leaching from grazed grassland lysimeters: effects of fertilizer input, field drainage, age of sward and patterns of weather. Eur J Soil Sci 44:553–749. doi:10.1111/j.1365-2389.1993.tb02325.x
Sharpley AN, Smith SJ, Naney JW (1987) Environmental impact of agricultural nitrogen and phosphorus use. J Agric Food Chem 35:812–817
Stenitzer E (1988) Simwaser—Ein numerisches Modell zur Simulation des Bodenwasserhaushaltes und des Pflanzenertrages eines Standortes. Mitteilungen aus der Bundesanstalt für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt 31, Petzenkirchen
Stenitzer E, Fank J (2008) Schwerkraft-versus Unterdrucklysimeter—eine Simulationsstudie. In diffuse Einträge in das Grundwasser: Monitoring—Modellierung—Management, Landwirtschaft und Wasserwirtschaft im Fokus zu erwartender Herausforderungen. Beiträge zur Hydrogeol 56:114–118 Graz
Thomas SM, Ledgard SF, Francis GS (2005) Improving calculates of nitrate leaching for quantifying New Zealand’s indirect nitrous oxide emissions. Nutr Cycl Agroecosyst 73:213–226. doi:10.1007/s10705-005-2476-8
von Unold G, Fank J (2008) Modular design of field lysimeters for specific application needs. Water Air Soil Pollut Focus 8:233–242. doi:10.1007/s11267-007-9172-4
Williamson JC, Taylor MD, Torrens RS, Vojvodic-Vukovic M (1998) Reducing nitrogen leaching from dairy farm effluent-irrigated pasture using dicyandiamide: a lysimeter study. Agric Ecosyst Environ 69:81–88. doi:10.1016/S0167-8809(98)00099-1