研究揭示生物炭降低濱海鹽堿地氧化亞氮排放的機制

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創(chuàng)新團隊開展了不同生物質(zhì)炭化還田方法對降低濱海鹽堿地土壤氧化亞氮（N2O）排放的研究，發(fā)現(xiàn)相對于傳統(tǒng)的低溫熱解法，水熱炭化法對氧化亞氮排放的抑制效果更好，并初步揭示了相關(guān)作用機制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《總環(huán)境科學（Science of the Total Environment）》上。

 

　　氧化亞氮是一種重要的溫室氣體，其全球增溫潛力為二氧化碳的298倍，是《京都議定書》明確限排的主要溫室氣體之一。氧化亞氮排放主要來自農(nóng)業(yè)活動，因此，如何在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)氧化亞氮的減排，是各農(nóng)業(yè)大國都亟需解決的問題。包括濱海鹽堿地在內(nèi)的海洋“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的固碳潛力，是國際公認的天然碳匯，對緩解氣候變化具有重大意義。然而，由于濱海鹽堿地農(nóng)業(yè)開發(fā)及土壤退化等原因?qū)е聻I海鹽堿地固碳效應(yīng)降低甚至抵消。

 

　　該團隊以小麥秸稈為原料，通過低溫熱裂解和水熱炭化法制備生物炭，考察了不同炭化方法的生物炭在抑制黃河三角洲濱海鹽堿地土壤中氧化亞氮排放的效果并解析了相關(guān)作用機制。結(jié)果顯示，水熱炭和熱解炭對濱海鹽堿地土壤氧化亞氮排放均具有抑制效應(yīng)，且水熱炭的抑制效應(yīng)更強。其中水熱炭主要通過微生物影響硝化作用和氧化還原作用進行調(diào)控；而熱解炭則通過改變土壤性質(zhì)（如降低酸堿度、增加土壤總碳含量）減少氧化亞氮氣體排放。相關(guān)研究結(jié)果為建立廢棄生物質(zhì)炭化還田方法，提升濱海鹽堿地“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能，助力我國雙碳目標的實現(xiàn)提供了相關(guān)理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

 

　　該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722067286