近年來(lái)我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積迅速擴(kuò)大，大量氮肥投入、頻繁灌溉以及相對(duì)較高的土壤溫濕度的特點(diǎn)促進(jìn)了該系統(tǒng)活性氮的損失，其中N2O排放和硝態(tài)氮淋溶是其損失的主要方面，但兩者之間的“消長(zhǎng)”關(guān)系如何？不同管理措施對(duì)兩者關(guān)系影響如何？在協(xié)調(diào)產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)目標(biāo)下調(diào)控途徑是什么？目前尚無(wú)定論，且存在一定的局限性。針對(duì)這些科學(xué)問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所碳氮循環(huán)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合新罕布什爾大學(xué)生物地球化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)基于多年田間原位觀(guān)測(cè)試驗(yàn)，首次將生物地球化學(xué)循環(huán)模型DNDC（Denitrification -Decomposition）應(yīng)用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)N2O排放和硝態(tài)氮淋溶的定量研究中，近日以“Assessing impacts of nitrogen management on nitrous oxide emissions and nitrate leaching from greenhouse vegetable systems using a biogeochemical model”為題在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際農(nóng)業(yè)SCI期刊《Geoderma》（IF=4.848）。
基于田間試驗(yàn)的模型校正和驗(yàn)證結(jié)果表明，DNDC模型能夠較好地模擬設(shè)施蔬菜系統(tǒng)產(chǎn)量、N2O季節(jié)排放總量和硝態(tài)氮淋溶，分析發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)N2O排放峰值與硝態(tài)氮淋溶峰值之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。僅有無(wú)機(jī)氮投入時(shí)，N2O排放量和硝態(tài)氮淋溶量占施氮量的比例隨施氮量的增加而增加，施氮量一定時(shí)，該比例隨無(wú)機(jī)氮占比的增加而增加。相同有機(jī)氮無(wú)機(jī)氮施用量條件下，添加硝化抑制劑能夠同時(shí)減少設(shè)施蔬菜系統(tǒng)中N2O排放和硝態(tài)氮淋溶。在農(nóng)民習(xí)慣施肥量基礎(chǔ)上減少80%無(wú)機(jī)氮施用量并且添加硝化抑制劑能夠在一定時(shí)間尺度上（10年）保證蔬菜產(chǎn)量并同時(shí)減少81%-90%N2O排放和92%-95%硝態(tài)氮淋溶。上述研究結(jié)果支撐了生物地球化學(xué)循環(huán)模型能夠應(yīng)用于設(shè)施蔬菜系統(tǒng)碳氮循環(huán)研究，對(duì)于該系統(tǒng)協(xié)調(diào)產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)目標(biāo)下優(yōu)化農(nóng)田管理措施的提出具有重要的意義。
博士畢業(yè)生張婧為第一作者，王立剛研究員和新罕布什爾大學(xué)Jia Deng博士為共同通訊作者。該研究得到“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和北京市自然科學(xué)基金等資助。
原文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1bjM43p6oNTMB
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