近日，水土保持科学与工程学院（水土保持研究所）长武黄土高原农业生态试验站在农田土壤N2O产生机制方面取得新进展。相关成果发表在Soil & Tillage Research， Field Crops Research等期刊。水保学院博士研究生杜炎玲、李晓刚分别为文章的第一作者，郭胜利研究员、王蕊副研究员分别为文章的通讯作者。
氧化亚氮（N2O）是一种长期存在、具有强温室效应的气体，在100年时间尺度上的增温效应是二氧化碳的298倍。农业排放是目前最大的N2O人为排放源，理解农田土壤N2O产生过程及主要控制因素是制定有效减排措施的科学基础。旱作农田土壤N2O排放高峰可能发生在降雨、灌溉、施肥等气候或管理活动后，持续数小时至数天不等。针对这一现象，在国家基金委的资助下，水土保持科学与工程学院（水土保持研究所）长武站以我国黄土高原典型雨养农田土壤为研究对象，从田间现象到微观过程，系统研究了管理措施（氮肥、秸秆施用）和降水过程中土壤孔隙结构及底物可利用性对N2O产生和排放的调控机制，取得了一定进展：①田间原位土壤N2O排放高峰（50–161μgN2O-Nm–2h–1）发生在施肥后10天内；优化施氮量结合增效氮肥处理显著降低了N2O排放量，而对玉米产量没有显著影响；②土壤中直径为95−110μm的孔隙是土壤通气和O2耗竭的关键临界点；③极端降水事件下氮肥和秸秆同时施用加剧土壤O2消耗，从而刺激氧化亚氮的脉冲排放。
图1 细、中、粗三种土壤孔隙网络的三维展示
图2 极端降水事件下土壤底物调控O2和N2O的动态变化
上述研究得到了国家自然科学基金重点项目(No. 41830751)资助。
