玉米带土壤冻结,一氧化二氮排放量飙升

一氧化二氮可能更丰富的比二氧化碳在大气中,但作为一种温室气体,它是一个非常出色的人的。效力300倍的二氧化碳,一氧化二氮的变暖潜力,特别是通过农业,需要注意。

伊利诺伊大学和明尼苏达大学的研究人员正在接电话。在一项新的研究中,他们文档被忽视但关键时间段一氧化二氮(一氧化二氮)在美国中西部农业排放系统:non-growing季节。

“一氧化二氮排放的农业土壤大多研究在生长季节。先前的研究显示non-growing赛季一氧化二氮的排放可以贡献70 - 90%的年排放量在一些年,但不清楚准确,是中西部地区或流程和管理实践有助于那些排放在秋天和冬天的时候,”说玉杨,该研究的主要作者,在亚利桑那大学的博士生。

杨和他的合作者利用计算机仿真模型称为ecosys确定热点和“热时刻”在中西部一氧化二氮的排放。具体地说,他们嘲笑了一氧化二氮排放的气候和环境因素在南加州大学的基础上在non-growing季节在2001和2020之间。他们也看着施肥时间和硝化抑制剂的影响。

“这验证研究表明ecosys模型能够逼真地模拟一氧化二氮排放的农业土壤non-growing季节。这意味着我们现在有一个健壮的方法量化环境变量的贡献和氮应用时机这一重要的温室气体,”研究的合著者说Kaiyu关,副教授自然资源和环境科学和农业生态系统可持续发展中心创始主任U的我。

首先,研究人员发现在中西部non-growing季节占年度一氧化二氮排放的广泛:6 - 60%。变化可以追溯到县级差异,与排放水平不同的县东南和西北地区的极端。

背景干扰,土壤一氧化二氮排放的结果微生物过程氮从一种形式转换到另一个地方。环境条件,如土壤中的水分和氧气的数量,土壤温度,或大量的积雪在土壤表面,影响程度和速度可以代谢氮、微生物以及气态氮的能力产品释放到大气中。

ecosys模型检测到这些环境司机整个地区,强调在县大排放超过12英寸的non-growing季节降水。但是研究人员寻找更多的细节来解释模式。

“更密集的冻结造成的空气温度降低是占主导地位的司机导致增加non-growing季节东南部中西部的一氧化二氮的排放。在西北方向,增加降水和气温的增加在解冻周期的关键司机加强non-growing赛季一氧化二氮生产,”杨说。

这些地区差异的长期前景可能不断变化的气候转变,然而。杨模拟未来气候情景,发现冻融较少,可能抑制目前发生在这些条件下的峰值。

该小组还发现氮肥的影响应用程序由县时间也不相同。一般来说,排放更在秋天比spring应用程序的应用程序。

”结果表明,秋季应用程序转移到spring应用程序和应用硝化抑制剂在时间点可以大大减少每年的一氧化二氮排放的区域范围内,并能减少氮浸出,”研究的合著者说章子怡李研究员,博士生在U(我学习关下。

但这种影响不是普遍的。领域在研究区西部更少的排放下降应用程序。

“科学家们一直建议切换到春季施肥,但它不是一个黑色和白色的故事。我们的模型使农民获得有针对性的推荐具体的领域,”说Zhenong金通讯作者,项目负责人,在数字农业集团助理教授U (M。

研究人员说,该模型可以用来评估额外的管理策略的影响,如覆盖种植和免耕,一氧化二氮的排放。

“底线是我们现在有一个高度精确的一氧化二氮排放量估算方法在玉米带县规模。我们低估了non-growing-season,但这是一个非常重要的部分每年一氧化二氮排放,”金说。

参考:杨Y,刘L,周W,等。不同的驱动机制non-growing赛季一氧化二氮排放要求spatial-specific缓解策略在美国中西部。阿格利司。对。Meteorol。2022;324:109108。doi:10.1016 / j.agrformet.2022.109108

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