研究发现特定作物肥料氮损失的模式以及可持续缓解的机会

氮肥在确保全球粮食安全方面发挥着至关重要的作用。然而，施用的氮肥，特别是超过作物需求和土壤氮保留能力的氮肥，可能会逃逸到环境中并导致各种负面环境影响。

了解特定作物的肥料氮损失模式、驱动因素和缓解潜力对于制定具体的缓解策略至关重要。这项研究强调了土壤有机碳在最大限度减少化肥氮损失方面的重要性，并估计通过优化土壤氮和碳管理可以减少35%−60%的损失。

研究人员的研究发表在《土壤生态学快报》上。

肥料氮损失可能受到多种因素的影响，例如肥料氮施用量、自然因素和土壤参数。然而，定量确定这些因素的影响并找到减少肥料氮总损失的解决方案仍然是一个挑战。

一方面，不同地区的自然因素和管理实践存在显着的空间异质性，使得制定区域或更广泛尺度的缓解指南变得困难。另一方面，缺乏解释不同作物种植的土壤肥料氮损失差异的报告，这阻碍了我们对作物特有的肥料氮损失特征的理解。

该研究进行了全球荟萃分析，即定量综合研究方法，以促进空间模式的分析。该研究特别关注15N同位素追踪出版物，因为这种方法可以直接测量肥料氮总损失。

基于对79项已发表研究的940个观测结果的分析发现，在受调查的国家/地区中，中国的常规肥料氮施用率和损失率最高，土壤有机碳含量最低。因此，优化氮肥施用量对于减轻其损失至关重要。此外，回归分析和随机森林模型证实了土壤有机碳在保留土壤氮方面的关键作用。

研究人员还进行了情景分析，以评估通过优化氮和碳管理减少肥料氮损失的潜力。结果表明，通过采用优化的管理措施，可以在不影响作物产量的情况下减少35%至60%的肥料氮损失。此外，这种方法可以中和相当于每公顷55.0-135吨二氧化碳的温室气体排放。

这项研究对导致肥料氮流失的因素及其在全球范围内缓解的潜力进行了全面分析。这项研究的结果将能够更精确地评​​估与氮肥相关的环境风险，并有助于制定特定作物的碳和氮管理策略。