Hướng tới đánh giá nông học về phát thải N2O: một nghiên cứu điển hình cho các loại cây trồng lương thực

European Journal of Soil Science - Tập 61 Số 6 - Trang 903-913 - 2010
Jan Willem van Groenigen1, G.L. Velthof2, O. Oenema2, Kees Jan van Groenigen3, Chris van Kessel4
1Department of Soil Quality, Wageningen University, PO Box 47, 6700 AA Wageningen, The Netherlands
2Alterra, Wageningen University and Research Center, PO Box 47, 6700 AA, Wageningen, the Netherlands
3Department of Botany, Trinity College, University of Dublin, Dublin 2, Ireland
4Department of Plant Sciences University of California, Davis Davis CA 95616 USA

Tóm tắt

Đất nông nghiệp là nguồn phát thải khí nitơ oxit (N2O) chủ yếu do con người gây ra, phần lớn là do việc sử dụng phân bón chứa nitơ (N). Thông thường, việc phát thải N2O được thể hiện như một hàm số của tỷ lệ ứng dụng N. Điều này gợi ý rằng, việc áp dụng phân bón nhỏ hơn luôn dẫn đến việc phát thải N2O nhỏ hơn. Ở đây, chúng tôi lập luận rằng, do nhu cầu toàn cầu đối với các sản phẩm nông nghiệp, điều kiện nông học nên được đưa vào xem xét khi đánh giá phát thải N2O. Việc thể hiện phát thải N2O liên quan đến năng suất cây trồng (được thể hiện dưới dạng lượng N hấp thụ trên mặt đất: ‘phát thải N2O theo năng suất’) có thể thể hiện hiệu quả N2O của một hệ thống canh tác. Chúng tôi cho thấy cách mà các mối quan hệ thông thường giữa tỷ lệ ứng dụng N, N hấp thụ và phát thải N2O có thể dẫn đến phát thải N2O theo năng suất tối thiểu ở các tỷ lệ phân N giữa. Những phát hiện chính từ phân tích tổng hợp về phát thải N2O theo năng suất ở các loại cây trồng hàng năm không phải đậu (19 nghiên cứu độc lập và 147 điểm dữ liệu) cho thấy phát thải N2O theo năng suất là nhỏ nhất (8.4 g N2O-N kg−1 N hấp thụ) ở tỷ lệ ứng dụng khoảng 180–190 kg N ha−1 và tăng nhanh chóng sau đó (26.8 g N2O-N kg−1 N hấp thụ ở 301 kg N ha−1). Nếu lượng N dư thừa trên mặt đất bằng hoặc nhỏ hơn không, phát thải N2O theo năng suất vẫn ổn định và tương đối nhỏ. Tại mức dư thừa N 90 kg N ha−1, phát thải theo năng suất tăng gấp ba lần. Hơn nữa, một mối quan hệ tiêu cực giữa hiệu suất sử dụng N và phát thải N2O theo năng suất đã được phát hiện. Do đó, chúng tôi lập luận rằng các phương pháp quản lý nông nghiệp nhằm giảm phát thải N2O nên tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất sử dụng phân N ở tỷ lệ đầu vào N trung bình, thay vì chỉ giảm tỷ lệ ứng dụng N.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1365-2486.2007.01421.x

10.1111/j.1475-2743.2005.tb00105.x

Barber S.A., 1995, Soil Nutrient Availability: a Mechanistic Approach

Barnard R., 2005, Global change, nitrification, and denitrification: a review, Global Biogeochemical Cycles, 19, 1, 10.1029/2004GB002282

10.1111/j.1365-2486.2007.01474.x

Bouwman A.F., 2002, Emissions of N2O and NO from fertilized fields: summary of available measurement data, Global Biogeochemical Cycles, 16, 6,1

10.4141/CJSS06007

10.1146/annurev.energy.28.040202.122858

10.5194/acp-8-389-2008

10.2134/jeq2005.0160

10.1029/2008EO510001

10.2134/jeq1996.00472425002500050025x

10.1214/aos/1176344552

FAOSTAT, 2008, Food and Agricultural Organization Statistics Database

Firestone M.K., 1982, Nitrogen in Agricultural Soils, 289

10.1016/j.agsy.2008.11.001

Granli T., 1994, Nitrous oxide from agriculture, Norwegian Journal of Agricultural Sciences, 12, 1

10.2136/sssaj2005.0104

10.2134/agronj2005.0174

10.1023/A:1012603732435

10.1126/science.1091390

IFA/FAO, 2008, Global Estimates of Gaseous Emissions of NH3, NO and N2O from Agricultural Land

IPCC, 1995, Climate Change

IPCC, 2001, Climate Change 2001. The Scientific Basis

IPCC, 2006, Agriculture, Forestry and Other Land Use

IPCC, 2007, Climate Change 2007: The Physical Science Basis

10.1007/s10705-007-9103-9

10.1002/1522-2624(200006)163:3<249::AID-JPLN249>3.0.CO;2-Z

10.1016/S0038-0717(98)00036-4

10.1021/es800630d

10.1023/A:1021167202601

10.1016/S0065-2113(05)87003-8

10.2134/jeq2005.0337

10.2134/jeq1998.00472425002700060029x

10.1111/j.1365-2486.2005.01040.x

10.1023/A:1009740530221

10.2134/jeq2005.0232

10.1029/2000JD900141

10.2134/jeq1997.00472425002600020004x

10.1890/1051-0761(1997)007[0444:RONLET]2.0.CO;2

10.1126/science.289.5486.1922

10.4141/CJSS06016

Rosenberg M.S., 2000, MetaWin—Statistical Software for Meta‐Analysis, Version 2

10.1111/j.1529-8817.2003.00730.x

10.1080/00380768.1982.10432433

Snyder C.S., 2007, Greenhouse Gas Emissions from Cropping Systems and the Influence of Fertilizer Management—A Literature Review

10.1007/s10705-006-9000-7

10.1016/S0269-7491(98)80028-6

10.1023/B:PLSO.0000047729.43185.46

10.1002/rcm.1929

10.1007/s10705-004-7350-6

10.1073/pnas.0509038103

10.1007/s003740050665

10.1007/BF00012061

10.1023/A:1021259107244

10.1111/j.1365-2486.2007.01388.x

10.1016/S0378-4290(99)00031-3

10.1007/s003740100401

10.4141/CJSS06010

Thông tin
Thông tin xuất bản

European Journal of Soil Science

Tập 61 Số 6

903-913

Thông tin tác giả