近日，中國農業科學院棉花研究所研究員王占彪團隊通過收集、分析和挖掘棉田土壤一氧化二氮（N2O）排放數據，首次明確了全球棉田土壤一氧化二氮排放強度及控制因素，并對其相應減排措施進行了評價。相關研究成果發表在國際期刊《可持續生產與消費》（ Sustainable Production and Consumption ）上。
在全球范圍內，獲取具體區域和作物的一氧化二氮排放信息，對制定有效的一氧化二氮減排策略至關重要。棉田土壤是農業生產中一個重要的一氧化二氮排放源。然而，人們對全球棉田土壤一氧化二氮排放強度及主要驅動因素知之甚少。
該研究基于全球棉田土壤一氧化二氮排放的原位觀測數據集，量化了棉田土壤面積尺度一氧化二氮排放、產量尺度一氧化二氮排放、直接一氧化二氮排放因子及其控制因素，并探討了相關的潛在減排策略。
結果顯示，全球棉田土壤面積尺度一氧化二氮排放與谷類作物（如玉米）和政府間氣候變化專門委員會（IPCC）全球農田的默認值1%相當。在全球尺度上，棉田土壤一氧化二氮排放的變化主要由氣候條件（如氣候類型）和土壤性質（如容重、pH、C/N或土壤質地）控制，而不是公認的管理措施（如施氮量）。此外，該研究表明，脲酶和/或硝化抑制劑的施用可顯著減少土壤一氧化二氮排放，并保持籽棉產量不變。
綜合上述研究成果，研究提出，棉花生產具有明顯的氣候足跡，而相關研究結果為棉花可持續集約化生產提供了潛在的一氧化二氮減排方案。同時，也為全球農田直接一氧化二氮排放因子數據庫的構建提供可靠參數。該研究結果對準確編制農業一氧化二氮排放清單，并制定有效的一氧化二氮減排措施具有重要意義。
該研究得到了絲綢之路經濟帶創新驅動發展試驗區、烏昌石國家自主創新示范區科技發展計劃、新疆“天山英才”培養計劃和新疆自然科學基金等項目及國家農業農村長期因子綜合觀測昌吉站的支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.spc.2024.09.022
