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          巨曉棠課題組研究揭示集約化石灰性土壤氧化亞氮產生機制

          資環學院 2014年02月06日 報道瀏覽次數:

            本網訊 北京時間25日,我校巨曉棠教授課題組論文以題為“Ammonia-oxidation as an engine to generate nitrous oxide in an intensively managed calcareous Fluvo-aquic soil” (氨氧化是集約化石灰性土壤氧化亞氮產生的發動機)在Nature出版集團旗下子刊Scientific Reports《科學報告》上發表。

            氧化亞氮是重要的溫室氣體和平流層臭氧破壞者,自工業革命以來在大氣中的濃度成“高爾夫球桿”式上升,氧化亞氮的減排成為全球關注的問題之一。由于全球大約2/3的人為氧化亞氮排放來自施肥的農業土壤,理解農業土壤中氧化亞氮的產生過程和控制因素就成為減排的先決條件。

            2000年以來,巨曉棠教授結合自己在氮素循環和環境影響方面的長期積累,深入開展了集約化石灰性低碳旱作土壤氧化亞氮產生機制的研究,他根據石灰性土壤上氧化亞氮的產生過程和銨態氮肥(或尿素態氮肥)硝化過程相耦合的現象,提出了石灰性旱作土壤N2O主要來自銨態氮肥(或尿素態氮肥)硝化作用的觀點,并發表在2011年的Environmental Pollution上。

            今日發表的這篇Scientific Reports文章對該過程的更深入細致探討。文章應用自動培養系統、化學計量學、同位素指紋技術、微生物分子技術,結合田間試驗的方法,歷時十多年,證明在銨態氮肥(或尿素態氮肥)大量施入土壤后,氨的氧化作用消耗大量氧氣,并積累硝化作用的中間產物亞硝態氮,在缺氧條件下誘發硝化細菌的反硝化作用,氨氧化的第一步和誘發的硝化細菌的反硝化作用是這種土壤上氧化亞氮產生的主要機制,這些過程能被硝化抑制劑有效的阻止。

            歐洲科學家認為,氧化亞氮的主要產生過程是反硝化菌的反硝化作用,這些結果大多是在歐洲高碳高濕土壤上獲得的。巨曉棠教授課題組的研究則揭示在低碳缺水集約化管理的石灰性土壤上,氧化亞氮的主要產生機制。文章進一步提出了這些農業土壤中單位肥料氮氧化亞氮的主要減排措施是:減緩硝化作用的速率,避免一次性向土壤介質中施入高量銨態氮(或尿素態氮)。該研究成果對農業土壤的氧化亞氮減排具有重要意義。

          責任編輯:陳衛國
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          標簽:氧化亞氮減排 巨曉棠 資環學院
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