愛荷華州艾姆斯——根據最近發(fā)表的一項科學研究,排水不良的農業(yè)土壤會排放出足夠多的溫室氣體一氧化二氮,由此產生的氣候變化影響可能遠遠超過使用相同土壤作為固碳手段的好處。
周一發(fā)表在學術期刊《美國國家科學院院刊》上的這項研究發(fā)現,一系列農業(yè)土壤產生的一氧化二氮排放量大到足以導致氣候變化。研究人員比較了不同含水量的土壤,發(fā)現農業(yè)土壤能夠在各種環(huán)境條件下排放大量一氧化二氮。
愛荷華州立大學生態(tài)學、進化和生物生物學副教授史蒂文霍爾說,根據之前的研究,一氧化二氮在 100 年內的變暖潛力是二氧化碳的 298 倍,這表明減緩氣候變化的努力必須考慮一氧化二氮。和該研究的資深作者。
“在這項研究中,我們表明,當地玉米和大豆土壤中的一氧化二氮排放對氣候變暖的影響是通過增加土壤碳儲存可能實現的氣候降溫的兩倍,而通過常見的農業(yè)實踐,”霍爾說。
研究人員、農民和政策制定者正在考慮可能鼓勵生產者將碳(也是一種溫室氣體)儲存在不會導致氣候變化的土壤中的策略?;魻栒f,在農業(yè)土壤中儲存碳是緩解氣候變化的一種寶貴策略,但新研究表明,任何此類政策都應首先考慮一氧化二氮的排放。如果不這樣做,可能會導致政策在應對氣候變化方面的效果要差得多。
相反,霍爾表示,管理計劃還應鼓勵與碳封存相結合的一氧化二氮緩解策略。這種策略的例子包括更精確和更有效地使用氮肥。被稱為高效肥料的新產品,以及生物炭在田間的應用,也可能有助于限制一氧化二氮的排放。
土壤中的微生物在循環(huán)氮時會釋放出一氧化二氮作為副產品。氮會刺激一氧化二氮的產生,因此向土壤中添加氮肥往往會導致更多的排放。
“如果我們想最大限度地提高我們的氣候效益,我們希望對此具有戰(zhàn)略意義,”霍爾說。“我們不會僅僅通過在土壤中加入更多的碳來簡單地改變氣候。一氧化二氮排放也需要成為優(yōu)先事項。”
霍爾和他的研究人員開發(fā)了一種測量玉米和大豆田中一氧化二氮排放的新方法,以幫助收集研究數據??茖W家們調整了以前存在的技術,每四小時測量一氧化二氮的排放量。該技術利用放置在愛荷華州中部 ISU 研究農場土壤頂部不同位置的小容器。容器將空氣樣本泵入中央棚,在那里分析儀自動測量一氧化二氮含量。這種方法以前從未用于測量一氧化二氮,霍爾說研究人員必須設計該系統(tǒng)以承受農田中經常出現的潮濕條件。
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