玉米-小麦作物系统的碳足迹在40年施肥后
Guodong Shao1, Jie Zhou2, Buchun Liu3
1Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; Geo-Biosphere Interactions, Department of Geosciences, University of Tübingen, 72076 Tübingen, Germany.
The Science of the total environment
|March 30, 2024
概括
转向有机肥料,如肥和草,可以提高作物产量,并减少半干旱地区的碳排放. 这种方法涉及粮食安全和温室气体减排,以实现可持续发展目标.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
背景情况:
- 可持续发展目标需要平衡粮食安全与温室气体 (GHG) 减排.
- 在中国西北半干旱地区的长期受精实践 (40年) 为评估农业影响提供了独特的背景.
- 在许多地区,玉米-小麦作物系统对于粮食生产至关重要.
研究的目的:
- 评估不同施肥策略对作物生产率和碳排放的影响.
- 在玉米-小麦系统中,比较矿物与有机肥的环境足迹.
- 确定有机修改的潜力,以实现可持续的农业发展.
主要方法:
- 应用了六种受精处理:对照,矿物 (N),N加 (NP),NP加 (NP+Str),农场 (Man) 和NP加 (NP+Man).
- 农作物生产率 (能源产量) 和各种碳排放指标 (土壤温室气体排放,基于产量的温室气体强度,净温室气体平衡,碳足迹) 被测量了两年.
- 土壤有机碳变化 (ΔSOC) 被纳入碳排放平衡计算中.
主要成果:
- 有机补充剂 (便和草) 增加了38-60%的温室气体总排放量,相比仅用矿物肥,主要是由于较高的二氧化碳排放量.
- 尽管温室气体排放量增加,但有机修正和NP显著提高了累计能源产量 (134-202%),并降低了基于产量的温室气体强度 (38-55%).
- 当考虑土壤碳捕获时,肥料的应用导致净碳汇 (-123公斤CO2-eq ha-1年-1),而有机修订与单独的N化肥相比,减少了59-85%的碳足迹.
结论:
- 有机化肥,特别是用肥料,提供了增加农业生产率和减少半干旱地区碳排放的双重好处.
- 从矿物化转向有机化肥战略是提高粮食安全和缓解气候变化的可行解决方案.
- 长期应用有机物质可能导致土壤中碳捕获,进一步促进气候变化减缓工作.
