精微平衡绿色作物残留物回归土壤

恢复作物残留分解被视为常见管理实践,但可增加一氧化二氮排放₂O级强温室Gwenaëlle Lashermes博士、Sylvie Regues博士和Engr Gonzague Alavoine₂含残留物化学成分的O排解帮助理解农业实践的可持续性

近数十年来,我们已经深入理解气候危机和环境保护问题,以及我们对它们的影响问题。农牧业和化石燃料运输等日常活动温室气体排放变暖效应研究随着新因素的深入而不断更新高密度研究 最佳实践 新问题 潜在解决方案 蓝天空开发处理温室气体排放可能听起来简单化 — — `做或不做,情况最终会改善' — — 但在现实中,它复杂得多。解决方案需要全球一级的教育和行为改变,但也须说明生命周期内复杂关系最佳实践会很快变成不良实践,

问题与作物残留
作物生产周期是研究者开始意识到 可能比我们曾经相信的复杂过程包括土壤准备、播种、肥化、灌溉、收割和存储每一步都非常重要并直接与生产质量和数量等各种目的的作物相关收获后重要步骤也是土壤准备的一部分,即处理作物残留物,这一进程已证明在作物生产周期中至关重要。作物残留物-收割和处理中的剩余物-是没有明显有益用途的作物的免用部分,例如小麦树叶和毛或稻草视所涉作物而定,叶子、尾迹和播客都可能成为作物残留物无需多加体会到这些残留物加在一起巨大质量, 等于或大于所采集作物本身质量

正确处理生物量非常重要,迄今为止主要包括燃烧或回收回土返回土壤分解作物残留物被视为有利条件,分解过程可起土壤增肥步骤作用,为新一轮播种做准备。维护土壤有机物或humus为土壤生命提供动力,对保持土壤结构与肥力至关重要此外,作物残留分解可提高土壤固碳能力(捕获CO₂大气中排放物)对碳固存过程机制进行了大量研究2017年关于该主题的审查论文揭示存储机制与生态系统间互动的复杂性,并质疑过程固碳益益

正确处理生物量非常重要,迄今为止主要包括燃烧或回收回土

农业和氮生产
调查作物管理实践的可持续性是Gwenaëlle Lashermes博士、Sylvie Regues博士和INRAEEGRGRNGONGUEAVA拥有环境科学、农艺学、土壤科学、土壤微生物生态学和物理测量方面的专门知识,这些研究人员集中研究作物残留分解的后果最近的工作目标为生产一氧化二氮₂O)分解期间N级₂O类温室气体不象CO类₂或甲烷(CH4)比两者影响大得多,影响全球升温265倍和比CO2高25倍₂和CH₄并比两者都长寿微信₂大气中的O集中度不如其他温室气体高,其威力使它引起非常严重的关注研究表明75%以上N₂O排出归结为人类农活介于其他来源中 分解作物

作物残留分解相位分解并释放矿质氮化、硝化分解分解是两个重要过程硝化期间,转换为硝酸盐,两者均含氮化物,硝化物最易被植物吸收解密期间硝酸盐转换为N₂寄生虫特定条件脱硝化可视之为氮从土壤向环境的损耗,形式为N₂并像研究者显示的那样,它可能受作物残留物类型和土壤条件的影响

N级₂O排量因作物残留量而异
Lashermes、Recous和Alavoine检验了九大不同源(香菜、小麦、强奸种子、马铃薯、豆豆、芥子、红树叶、alfalfa和Miscanthus)在两个土壤环境分解实验搭建由压缩片状土和作物残留量之比等组成,60天以上监测,记录水分水平和C矿化水平(生成CO₂和N₂O制作研究人员用孔度、化学组成(C和N百分率、水中的溶解度和中度洗涤器)和残留成熟度等特征对作物残留物进行特征描述后,在采集时,研究者设法辨别这些因素之间的内在关联性并生产N₂O.

75%以上N₂O级排放归结为与农业有关的人类活动

其结果确认预知C:N比小于30(接受阈值)的作物残留物产生更多N₂O比残留比超过30但他们也显示C:N比非N主预测器₂O生成分解新研究显示,可溶中作物残留物(SOL-NDS)分量对N影响最大₂O生产,残留量较大的SOL-NDS分片显示产生指数模式高的排放量九大作物残留物中最小N₂O级排放误差显示最大值的甘菜和芥末残留后一种作物在生理成熟或刚成熟时返回土壤实际中这意味着尚不成熟或返回土壤分解时“绿化”的作物残留物往往产生更多N₂O排出植物成熟后细胞墙变丰富 细胞脉冲和列宁,可溶性物质消失其他因素,如初始水分、氮含量和水溶C和N残余物被发现与NDS组件相关联,但较少解释N₂O排出

新研究显示,可溶中作物残留物(SOL-NDS)分量对N影响最大₂生产

重要的是研究者显示,在某些条件下,N₂分解残留物产生的O排放甚至可以完全消除从对土壤固碳的贡献中获取的任何利益这表明这些较年轻的作物残留物的排放目前很可能被低估。

作物残留分解对温室气体排放的影响
通过这项研究,Lashermes,Recous和Alavoine首次显示N₂O排放可以通过识别作物残留物单化学特征来解释:植物细胞内可溶性物的内容

相联N₂含化学成分和成熟性作物残留物的O排放研究者强调N总体贡献₂O从作物残留分解还不清楚需要更多的研究量化N发布效果₂O总温室气体排放, 并评估这些排放可能造成的损害是否因作物分解的潜在利益而减轻,包括支持生物多样性、保护不受水土流失和土壤肥化供下次使用问题复杂 整体评估应先完成 然后再匆忙下结论