在全球范围内,了解特定地区和作物的N2O排放详情对于制定有效的减排策略至关重要。棉田土壤作为农业生产中的一个重要N2O排放源,其排放强度及其主要驱动因素尚未得到充分认识。
本研究利用全球棉田土壤N2O排放的现场观测数据,评估了棉田单位面积的N2O排放量(N2Oarea)、单位产量的N2O排放量(N2Oyield)、直接N2O排放因子(EFd),并分析了这些指标的影响因素,探讨了可能的减排途径。研究发现,全球棉田土壤的N2Oarea平均为2.10 kg N ha−1,平均直接排放因子EFd为0.92%,这一数值与谷物作物(例如玉米,1.02%)以及政府间气候变化专门委员会(IPCC)给出的全球农田默认值1%相近。全球平均的N2Oyield为622 g N Mg−1。在宏观层面上,影响棉田土壤N2O排放(包括N2Oarea、N2Oyield和EFd)的主要因素是气候状况(如气候类型)和土壤特性(如容重、pH值、碳氮比或土壤颗粒组成),而非通常认为的管理实践(如氮肥用量)。
研究还指出,使用脲酶和/或硝化抑制剂能够显著降低N2O排放,且不会影响籽棉产量。综上所述,本研究强调了棉花生产对气候的影响,并为实现棉花生产的可持续集约化提出了潜在的N2O减排方法。此外,这些成果还为建立全球农田直接N2O排放因子数据库提供了可靠的参考数据。该研究结果有助于更精确地编制农业N2O排放清单,并指导制定有效的减排措施。