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實現活性氮協同減排：海南大學熱帶作物學院巨曉棠教授團隊提出全球農田氨和氧化亞氮排放消長效應解決方案
4月16日，海南大學熱帶作物學院巨曉棠教授團隊以海南大學為第一單位在國際權威期刊GlobalChangeBiology（IF=10.863）（全球變化生物學）上在線發表題為“Using nitrification inhibitors and deep placement to tackle the trade-offs between NH3 and N2O emissions in global croplands”（利用硝化抑製劑和深度放置來解決全球農田NH3和N2O排放之間的權衡問題）的研究論文。該研究提出了全球農田氨和氧化亞氮排放消長效應的解決方案，為實現活性氮協同減排提供科學依據。
氮素是促進作物生長的必須營養元素，因氮肥施用增加的糧食產量養活了全球約一半的人口。然而，不合理的氮肥施用會加劇活性氮排放並造成諸多環境問題。氨和氧化亞氮都是重要的環境氣體，氨對大氣細顆粒物（PM2.5）和霧霾形成具有重要作用。氧化亞氮是三大溫室氣體之一，也是平流層臭氧的主要破壞者，農業貢獻了全球人為源氨排放的90%和氧化亞氮排放的60%。因此，農業源氨和氧化亞氮減排對減少氮素汙染、減緩氣候變化和保障人體健康具有重要意義。然而，目前大多數研究僅關注氨或氧化亞氮單種氣體的減排，有些措施減排了一種氣體，但會增加另一種氣體的排放，導致氨和氧化亞氮排放的消長效應（trade-offs）。目前對這種消長效應的認識還缺乏實驗證據，也沒有提出能夠實現氨和氧化亞氮協同減排的解決方案。
針對上述問題，巨曉棠教授團隊利用田間原位觀測並結合全球文獻數據分析，發現深施添加硝化抑製劑的尿素能夠同時減少農田氨和氧化亞氮排放，而其它施肥方式和肥料品種的組合（如深施尿素、撒施添加硝化抑製劑的尿素和施用脲酶抑製劑等），會導致不同程度的氨和氧化亞氮排放消長效應。通過進一步研究發現，如果全球農田采用深施添加硝化抑製劑尿素的技術，氨和氧化亞氮排放能夠分別減少3.86-5.47TgNyr-1和0.41-0.50TgNyr-1，對減少氮素汙染和減緩全球變暖具有重要意義。
海南大學熱帶作物學院青年教師張翀為該論文的第一作者，巨曉棠教授為論文通訊作者，中國科學院生態環境研究中心宋曉桐博士為論文共同通訊作者。論文合作單位還包括中國農業大學和英國蘇格蘭農業大學。
巨曉棠教授團隊長期從事“碳氮循環與溫室氣體減排”方向研究，包括農業麵源汙染發生機製及阻控措施；農田生態係統碳氮轉化、去向、損失途徑及可持續管理；主要土壤-作物體係氧化亞氮的產生過程、控製因素及微生物分子機製。該研究成果是其團隊在Nature Food, Soil Biology & Biochemistry（自然食品，土壤生物學和生物化學）,Environmental Pollution（環境汙染）, Science of the Total Environment（總環境科學）等國際重要期刊上發表的第11篇SCI論文。團隊在“碳氮循環、溫室氣體、麵源汙染”方麵的研究成果，在全球被廣泛引用，巨曉棠連續8年（2014-2021）進入愛思唯爾中國高被引學者榜單。
（記者 李天暢）
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