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纳米碳溶胶配施尿素对土壤N2O排放的影响

2023-07-13纪程孙玉香孟圆徐聪汪吉东张永春

农业环境科学学报 2023年6期

纪程,孙玉香,孟圆,徐聪,汪吉东,3*,张永春,3

(1.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所,南京 210014;2.江苏大学环境与安全工程学院,江苏 镇江 212013;3.南京农业大学,南京 210095)

氧化亚氮(N2O)是大气中重要的温室气体之一,大气中N2O 浓度的空前升高是全球气候变化的重要驱动因素[1]。当前大气中N2O 体积分数已达到3.32×10-7,与1750 年工业革命前相比,增长率达23%[2]。农业、工业、生物质燃烧以及活性氮淋溶和大气沉降的间接排放是N2O 的主要人为排放源[3]。其中,农业土壤N2O 排放占重要地位,氮肥的广泛使用推动了土壤N2O 排放量的增长。据估算,农业源排放的N2O 可占全球人为排放的60%~70%[4]。

国内外科研工作者一直致力于探索如何通过农田氮管理实现土壤N2O 减排。一方面通过优化氮肥管理实现N2O减排[5-6],另一方面通过提高氮肥利用率减少气态氮(N2O和NO等)损失[7-8]。近年来纳米碳材料在改良土壤、提高肥料利用率以及节肥增产上表现出较好效果[9-11]。纳米材料配施氮肥可以发挥其表面效应和小尺寸效应,既能够增强肥料的吸附性能,减少肥料的流失,又可以改善土壤理化性质,尤其是在碱性土壤pH和养分的改良方面[12-13]。学者们也逐渐关注到纳米碳材料对土壤N2O排放的影响。研究发现,纳米碳可以通过吸附土壤中的铵态氮而降低N2O排放[14]。然而,也有研究表明添加纳米碳能够提高土壤N2O排放,可能的原因是纳米碳促进了土壤微生物活性[15]。这些有关纳米碳材料对N2O排放影响相互矛盾的结果可能与纳米碳和土壤之间复杂的相互作用有关。……

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