减少中国氮肥施用有利于缓解气候变暖

在中国的局部地区将氮肥施用量减半将不会明显影响作物产量和这些地区的自然碳汇， 但可以极大地减少温室气体排放。这是来自英国物理学会出版社（IOP）于2012年11月1日（星期四）在《环境研究快报》（《ERL》）上发表的一项最新研究。 该研究首次在全国尺度上同时估算了氮肥施用对作物产量、土壤碳汇及氧化亚氮（N2O）排放的影响。该文章指出，在中国的“过量施肥”地区，例如华北平原、长江中下游等地区，减少60%的氮肥施用量不但不会明显影响作物产量，而将显著地降低这些地区的温室气体排放， 从而减缓气候变暖。

中国的人口占世界总人口的22%， 满足这些人的粮食需求是当前中国面临的一大挑战。然而过度依赖氮素化肥在很大程度上增加了中国的氧化亚氮（N2O）排放量，而该气体的温室效应在众多气体中位居榜首。根据这一研究，从2002年起，由于过量施肥，农田N2O排放所带来的增温效应明显地超过了土壤二氧化碳（CO2）吸收引起的温度下降。

纵观过去60年，研究人员发现从1949到1990年间氮肥施用确实提高了作物产量和土壤碳储量，但从90年代起氮肥引起的土壤碳蓄积增加出现了停顿，粮食产量增长的速度也趋于平缓。在90年代，粮食产量增加的53%来自氮肥施用，而此后这一比例下降到49%——尽管仍有更多的氮肥被施入农田，这表明氮肥的效用开始下降。

氮肥可以为作物提供关键养分，促进作物生长和土壤碳汇的增加，吸收排放到大气中的CO2，从而缓解气候变暖。这一作用可以一定程度上降低N2O的温室效应。据研究人员称，中国农田过量氮肥施用所产生的净效应促进了气候变暖，即氮输入引起的N2O排放所带来的温室效应已远远超过其促进的CO2吸收带来的气温下降。

氮素一旦施用到作物和植物上，它就进入土壤，受微生物作用其产物之一就是N2O。N2O是继CO2和甲烷之后第三大气候变化的贡献者，其强大的吸收红外辐射的能力使得它同时又是最强有力的温室气体。

这一研究的领衔作者，田汉勤博士指出：“随着氮输入超过植物和微生物的氮需求量，近年来氮肥的效用逐渐下降。过量施肥不能进一步刺激植物生长，反而大量氮素通过淋失和含氮气体的排放离开系统。我们需要通过教育项目的推广，使农民了解到过量施肥会同时在经济和环境方面带来巨大损失。此外，我们更需要重视有效管理措施的推行，包括施用复合肥，优化灌溉和耕作措施，以提高氮素利用效率。”

EurekAlert!