研究揭示生物炭降低滨海盐碱地氧化亚氮排放的机制

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近日，中国农业科学院烟草研究所滨海盐碱地生物资源评价利用创新团队开展了不同生物质炭化还田方法对降低滨海盐碱地土壤氧化亚氮（N2O）排放的研究，发现相对于传统的低温热解法，水热炭化法对氧化亚氮排放的抑制效果更好，并初步揭示了相关作用机制。相关研究成果发表在《总环境科学（Science of the Total Environment）》上。

氧化亚氮是一种重要的温室气体，其全球增温潜力为二氧化碳的298倍，是《京都议定书》明确限排的主要温室气体之一。氧化亚氮排放主要来自农业活动，因此，如何在保障农业生产的基础上实现氧化亚氮的减排，是各农业大国都亟需解决的问题。包括滨海盐碱地在内的海洋“蓝碳”生态系统具有巨大的固碳潜力，是国际公认的天然碳汇，对缓解气候变化具有重大意义。然而，由于滨海盐碱地农业开发及土壤退化等原因导致滨海盐碱地固碳效应降低甚至抵消。

该团队以小麦秸秆为原料，通过低温热裂解和水热炭化法制备生物炭，考察了不同炭化方法的生物炭在抑制黄河三角洲滨海盐碱地土壤中氧化亚氮排放的效果并解析了相关作用机制。结果显示，水热炭和热解炭对滨海盐碱地土壤氧化亚氮排放均具有抑制效应，且水热炭的抑制效应更强。其中水热炭主要通过微生物影响硝化作用和氧化还原作用进行调控；而热解炭则通过改变土壤性质（如降低酸碱度、增加土壤总碳含量）减少氧化亚氮气体排放。相关研究结果为建立废弃生物质炭化还田方法，提升滨海盐碱地“蓝碳”生态系统碳汇功能，助力我国双碳目标的实现提供了相关理论基础和技术支撑。

该研究得到中国农业科学院创新工程等项目的资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722067286

关键词： 氧化亚氮 温室气体 抑制效应