來源：土(tǔ)壤觀察

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農田，是氧化亞氮的全球第一大排放源，占全球氧化亞務報氮排放總量近60%。因此，發展合适的計算方法以估算農田氧化亞氮直接排放量，不僅可市區(kě)以明确農業(yè)生産對氣候變化的影響程度，還可(kě)以為著新發展農田減排技術(shù)提供數據支撐。

文(wén)/韓揚眉（中(zhōng)國要麗科學報見習記者）

來源：中(zhōng)國科學報（2019年9月(yuè)17日地土）

稻田土(tǔ)壤樣品采集 程琨攝

提起溫室氣體，大多數人都會想到二氧化碳和(hé)甲烷，而對氧化亞氮中體卻多有忽略。作為全球排名第三的溫室氣體，氧化亞氮在百年尺度内算物的增溫效應是其等量二氧化碳的近300倍。

農田，是氧化亞氮的全球第一大排放源，占全球氧化亞氮排放總量技煙近60%。因此，發展合适的計算方法以估算農田氧化亞書雜氮直接排放量，不僅可(kě)以明确農業(yè)生産理山對氣候變化的影響程度，還可(kě)以為發展農田減排技術(shù)提供數據支撐厭視。

我國科學家研究農田氧化亞氮排放方法和(hé)估算20餘門能年，以期獲得确定性和(hé)可(kě)信度更高的分析在黃結果。

近日，南京農業(yè)大學土(tǔ)壤學科溫室氣體計量團隊與英國阿資家伯丁大學、愛丁堡大學學者合作，對中(zhōng)國農田氧化亞氮樹媽直接排放因子(zǐ)進行了更新，并提供了更為細化計店的排放因子(zǐ)，從而将氧化亞氮直接排放量估算的不知笑确定性降低到7%。相關(guān)成果在線發表于《環境科學與技術(shù)》雜志木近。

排放因子(zǐ)：更精細化的估算

我國的農田氧化亞氮排放量約占全球總排放量的1/4，飛電且随着近年來氮肥施用量的增加而急劇上升。

減“氮”行動(dòng)，刻不容緩，但如(rú)何減、匠我減多少(shǎo)，需要精确的數據支撐。已有研究發現，氮肥施用量與氧化亞氮直接排放量有着極顯著的關(guā購件n)系。

“我們基于該關(guān)系開發了氧化亞氮直接排美下放因子(zǐ)。”論文(wén)通(tōng)訊作者、南京農業(yè)大學資(zī腦她)源與環境科學學院副教授程琨告訴《中(zhōng)國科學報》，氧化亞服的氮直接排放因子(zǐ)即單位質量氮素投入所帶來的農田氧化亞氮排話雜放量。“有了排放因子(zǐ)，以後想計算某個(gè)區域内農田氧化亞氮的直接排放量，秒視隻需要知道這個(gè)區域的氮素投入量就行了。”

目前全球通(tōng)用的農田氧化亞氮排放因子(z習懂ǐ)，是聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）于20兒飛06年發布的《IPCC國家溫室氣體清單指南》所提供的，即旱地她大1%，淹水稻田0.3%。今年5月(yuè)，IPCC第49次全會通(tōng)過了《IPCC 綠錯2006年國家溫室氣體清單指南2019修訂版》，請飛基于氣候、肥料和(hé)水分管理類型提出了更為細化的全球尺度排放因看河子(zǐ)。不過，因農田氧化亞氮排放通(tōng)量具有顯低山著的時空差異，該排放因子(zǐ)在國家特别是區域尺度上具山我有較高的不确定性，IPCC也同時建議各個(gè日門)國家和(hé)地區開發自己的排放因子(zǐ)。

20世紀90年代以來，我國學者在氧化亞氮排放因子(zǐ)的開發上積累如公了方法學的研究基礎，但因數據量不足，無論是排放因子(zǐ)，還是用其估算的生件氧化亞氮排放量，均存在較大不确定性，也使得研究結果的可又商(kě)信度有限。

程琨表示，得益于近年來國家對基礎研究的支持，新山科學家們越來越多地開展了田間原位氧化亞氮排放的監測研究。“我們期望借鑒前人排放因子(zǐ)的研究數姐經驗，基于近年來豐富的農田氧化亞氮數據資(zī)源，開發農業街制(yè)區尺度的體現作物特征和(hé)肥料類型特征到可的更準确的排放因子(zǐ)。”

全球氣候變化頂尖專家、英國阿伯丁大學教授Pete Smi多錢th告訴《中(zhōng)國科學報》，用冷金于量化氧化亞氮排放的排放因子(zǐ)，對實施個鄉減排措施和(hé)制定減排策略非常有意義。此外，更好地量化排放因子(zǐ)，以及它們如(rú)何購子因地區和(hé)作物而變化，在評估氣候變化減排目标的進展方面極為重要。

差異化計量：更精準的區域排放統計

溫室氣體是導緻全球氣候變化的主要驅動(dòng)因素，而農業(西黑yè)源非二氧化碳溫室氣體排放占全球排放的10%~12%。中(zhōng)國農業(yè)科學院農業(yè)環境與可(kě)持續發展研究所腦購研究員郭李萍告訴《中(zhōng)國科學報》，對農田溫室照老氣體排放進行計量，可(kě)以明确農業(yè)生産對氣候變化的貢獻好腦程度，還可(kě)以為發展農田管理減排技術(shù)提供多哥數據和(hé)技術(shù)支撐。同時，準确估算我國農業(yè)溫室氣體排放量，廠多也可(kě)為國家在國際氣候談判中(zhōng)提供準确的數據支持。

“在進行溫室氣體排放計量中(zhōng)，分事主要關(guān)注的焦點是計量方法的準确性、可(kě)操作性和(hé)不确定山謝性問(wèn)題，以及估算結果不确定性的量化說明。就亮”郭李萍表示。

目前，能夠估算氧化亞氮排放的方法有模型模拟法和(hé)排放因子(z到快ǐ)法。與模型模拟法相比，排放因子(zǐ)法可(kě)以用極為有限的數據，的討即僅知道氮素投入量，便能得到盡可(kě)能準确的估計。

研究人員通(tōng)過文(wén)獻搜集，建立了包含1151組觀測值的中(這資zhōng)國農田氧化亞氮排放數據庫，然後将不同方法計算得出的排放因子(zǐ)吧爸進行對比評價。結果發現，氮素投入量與氧化亞氮直接排放量的線性回歸方風慢法的解釋度最高，且模拟效果最好。

通(tōng)俗來講，就是氧化亞氮直接排短低放的多少(shǎo)，有可(kě)能取決于氮肥施用量的多少(shǎo)。

以2016年為例，該研究精确估計了中(zhōng)國農田因男去化肥投入引起的氧化亞氮年直接排放量為30.5萬噸，95好樂%置信區間為28.3萬—32.7萬噸。

同時，為證明該方法的有效性，研究人員利用它對不同農業(yè)購木區的不同作物、不同農田管理類型下(xià)的排放因子(zǐ)進行了計算，發現中吧懂(zhōng)國農田氧化亞氮排放因子(zǐ)存在巨大的農業(yè)區差異和見雪(hé)作物類型、肥料類型及水分模式等管理影響差異。

值得一提的是，研究人員針對中(zhōng)國九大農業(y拍子è)區的細化排放因子(zǐ)，繪制了高分辨率的中(zhōng)國農田氧窗又化亞氮排放空間分布圖。該圖顯示，氧化亞氮排放最高的區域分布在長江中(zhōn藍雨g)下(xià)遊地區（特别是江蘇東部）、黃淮海地區、紅志東北地區（特别是松嫩平原），這些地區應當是提高氮肥利用率、減高服少(shǎo)氧化亞氮排放的重點關(guān)注區域。

Pete Smith表示，通(tōng)過準我我确量化中(zhōng)國農田氧化亞氮排放、控制氮肥施用，在保路一證作物産量最大化的同時減少(shǎo)氧化亞氮排放，有助于減少(媽問shǎo)中(zhōng)國的氣候足迹。

不過，也有研究表明，農田氮素投入與氧化亞做美氮排放量具有非線性關(guān)系。“雖然本研究并未觀測到這種關(guān)系，生技但不能忽視這種關(guān)系存在的可(kě)能性，未來應當予上懂以關(guān)注。”程琨說。

除此之外，在農田中(zhōng)，由于前季作物種植施用藍子的氮素殘留會對氧化亞氮排放産生影響，冬閑田的溫那錯室氣體排放也不容忽視。不過，其如(rú)何排放以及排放量在農業(yè)溫室氣體排放中(zh筆雪ōng)貢獻如(rú)何，仍有待進一步研究。

管理之基：更有效的降氮減排

農田中(zhōng)的氧化亞氮直接排放主要是由于人為氮肥村人施用造成的。因此，氮肥的投入量以及氮肥的形式、施用方法、施用時期少物等是農田氧化亞氮排放最主要的影響因素。

“氣候條件、土(tǔ)壤理化性質、農田管理（包括灌溉、稭稈還田、服市土(tǔ)壤調理劑使用等）均會對土(tǔ)間我壤氧化亞氮排放産生不同的影響。”郭李萍說。

在郭李萍看來，減少(shǎo)氧化亞氮排放，最重要的途徑是提高氮素利用率。采取一些管理措施，比如(rú)配合施用有機無機肥、添加生唱分物質炭，以及使用氮肥增效劑及緩控釋肥、水肥一體化管理等，都可(東金kě)以有效提高當季氮肥利用率。這能夠在保證糧食産量的同時，顯著減少(shǎo)氧化亞近紅氮排放及氮肥的其它無效損失。

的确，實現糧食安全與溫室氣體減排“雙赢”，一直是人類共同追求拿東的目标。程琨表示，在未來氣候變化情況下(xià)，尤其是發展中(zhōn見花g)國家，如(rú)何在保障糧食産量的前提下(xià)達到外火農田固碳減排目标，即實現“氣候智慧農業(y能從è)”（Climate smart agriculture），是當前關(g海高uān)注的焦點。

今年6月(yuè)，我國向《聯合國氣候變化房見框架公約》秘書處提交了《中(zhōng)華人民共和(hé師子)國氣候變化第三次國家信息通(tōng)報》和(hé)《中(zhōng我月)華人民共和(hé)國氣候變化第二次兩年更新報輛玩告》，其中(zhōng)報告了我國在2010年和(hé)2014年的國家溫室那見氣體清單。與2005年國家溫室氣體清單的回算結果對比，農業(yè)活厭一動(dòng)氧化亞氮的排放量有所增加。

“該研究提供的基于農業(yè)區、作物類型和(hé)農田管理器做類型的更為細化的氧化亞氮排放因子(zǐ)，可(kě)為未來溫但員室氣體清單編制提供方法學和(hé)數據支撐，可(k樹內ě)降低清單編制的不确定性。”郭李萍說。