近日，中国农业科学院西部农业研究中心王占彪研究员团队通过收集、分析和挖掘棉田土壤一氧化二氮（N₂O）排放数据，首次明确了全球棉田土壤N₂O排放强度及控制因素，并对其相应减排措施进行了评价。相关研究成果以“A global synthesis of nitrous oxide emissions across cotton-planted soils”为题发表在环境科学与生态学领域国际知名期刊《可持续生产与消费（Sustainable Production and Consumption）》（中科院1区TOP期刊，IF="10.9）上。

在全球范围内，获取具体区域和作物的N₂O排放信息，对制定有效的N₂O减排策略至关重要。棉田土壤是农业生产中一个重要的N₂O排放源。然而，人们对全球棉田土壤N₂O排放强度及主要驱动因素知之甚少。

该研究基于全球棉田土壤N₂O排放的原位观测数据集，量化了棉田土壤面积尺度N₂O排放（N₂Oarea）、产量尺度N₂O排放（N₂Oyield）、直接N₂O排放因子（EFd）及其控制因素，并探讨了相关的潜在减排策略。结果显示，全球棉田土壤N₂Oarea为2.10 kg N ha−1，平均EFd为0.92%，这与谷类作物（如玉米，1.02%）和政府间气候变化专门委员会（IPCC）全球农田的默认值1%相当。全球平均N₂Oyield为622g N Mg−1。在全球尺度上，棉田土壤N₂O排放（即N₂Oarea、N₂Oyield和EFd）的变化主要由气候条件（如气候类型）和土壤性质（如容重、pH、C/N或土壤质地）控制，而不是公认的管理措施（如施氮量）。此外，该研究表明，脲酶和/或硝化抑制剂的施用可显著减少土壤N₂O排放，并保持籽棉产量不变。综合上述研究成果，研究提出，棉花生产具有明显的气候足迹，而相关研究结果为棉花可持续集约化生产提供了潜在的N₂O减排方案，同时，也为全球农田直接N₂O排放因子数据库的构建提供可靠参数。该研究结果对准确编制农业N₂O排放清单，并制定有效的N₂O减排措施具有重要意义。

中国农业科学院西部农业研究中心潘占磊助理研究员为该论文第一作者，王占彪研究员为通讯作者。该研究得到了丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划（2023LQJ03）、新疆“天山英才”培养计划（2023TSYCCX0020）和新疆自然科学基金（2022D01B224）等项目及国家农业农村长期因子综合观测昌吉站的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.spc.2024.09.022

全球棉田土壤N2O排放强度、控制因素及相应减排措施