【Nature Sustainability】 纳米氧化铁缩小气候调节与粮食安全之间的差距

文摘   2024-10-31 10:01   湖北  


该文来源:农业环境科学报道

水稻粮食安全生产是气候调节和粮食安全之间最重要的难题之一。施肥通常会提高粮食产量,但同时也伴随更多的温室气体(GHG)排放。对于这一两难境地,最终的考虑通常取决于两者间的权衡,既要减缓持续的气候变化,又要满足不断增长的全球人口对粮食的需求。
为此,该研究进行了一项为期 4 年的田间试验,评估以 6.3 kg ha-1 yr-1为剂量作为基肥的纳米氧化铁(FeONPs)缩小这种权衡差距的能力。研究结果表明,与施用尿素相比,FeONPs 可减少 50% 的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放,从而减缓气候变化,同时在第四年表现出显著的土壤固碳现象,固碳率为 7.4%。此外,通过减少氨的挥发和氮在纳米颗粒中的滞留,FeONPs 还能改善土壤氮素养分的保持,从而使作物产量提高 25%。该研究结果还表明, FeONPs 的效果在连续 4 年的施用过程中越来越显著。整体上,该研究揭示了FeONPs作为下一代新型肥料具有巨大潜力,可解决满足粮食安全需求同时减缓气候变化的困境。该研究首次以全球变化下的农田生态系统为出发点,明确了纳米赋能的重要性,为构建气候智慧型农业,应对全球气候变化提供理论依据和实践指导。

该研究成果以“Closing the gap between climate regulation and food security with nano iron oxides”为题于2024年4月发表于国际权威期刊《Nature Sustainability》上。冯有智团队联合江苏省农业科学院农业资源与环境研究所、常州工业职业技术学院、西班牙塞维利亚自然资源和农业生物研究所、美国宾西法利亚州立大学等多个单位共同参与该研究。同时该研究被作为重大进展被专题报道,美国CAES首席科学家Christian O. Dimkpa教授高度评价了本项研究成果,认为“该工作展示了纳米肥料的重大进步,纳米技术将推动农业可持续性发展”。

原文链接:
https://doi.org/10.1038/s41893-024-01334-6



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