兰州大学在农业氨排放和氮沉降研究中取得重要进展

2022-04-14 19:50

　　新甘肃客户端兰州讯（新甘肃•甘肃日报记者苏家英）氨气作为大气中主要的碱性气体，不仅是大气细颗粒物PM2.5污染的重要推手，更是大气氮沉降的重要贡献源。过去几十年来，大气氨排放与农业生产活性氮过量使用密切相关，然而全球农业系统哪些作物或动物具有高氨排放潜力，及农业氨排放如何影响全球氮沉降的时空格局尚不清楚。
针对上述问题，兰州大学资源环境学院氮循环研究团队基于多源地理空间数据和区域统计数据，开发了全球近四十年的长记录农业氨排放数据集，研究发现，从1980年到2018年，全球农业系统氨排放量增加了78%，其中农田氨排放量增加了128%，畜牧业氨排放量增加了45%。全球三种主要作物（小麦、玉米和水稻）和四种主要动物（牛、鸡、羊和猪）占氨排放总量的70%以上。

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全球农业氨排放的空间分布及其主要贡献源。
该研究团队系统评估了全球1980年来农业氨排放对氮沉降时空格局的影响。研究发现，欧盟是全球氨态氮沉降1980年来下降的唯一区域，下降了约16%，其主要原因是欧盟已将氨排放控制列入空气污染防治政策，并制定了一系列针对性农业氨减排措施。然而，目前全球大部分国家和地区都尚未对氨排放进行严格管控，导致全球陆地氨态氮沉降增加了72%。基于产量-氮肥反馈关系模型，该研究团队还发现，在维持现有农作物产量不变的前提下，全球氮肥使用可降低38%，其中小麦、玉米和水稻三种主要作物约占氮肥过量使用的72%；除了种植业外，畜牧业系统的合理管控，也可进一步减少农业氨排放。

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氮肥过量使用对农业氨排放和氮沉降的贡献。
研究认为，未来如果不加强对氨排放的管控，氨态氮在全球氮沉降中将占有更大比重。该研究为农业氨污染相关政策制定提供了重要科学依据，将对全球氮素污染减半具有重要意义，相关研究成果以“探索1980年以来全球农业氨排放变化及其对氮沉降的贡献”为题，于2022年3月28日在线发表于美国科学院院刊。兰州大学刘磊研究员为论文第一作者和通讯作者，中国农业大学刘学军教授为共同通讯作者。
（本文配图由兰州大学提供）

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