优化施肥对一氧化二氮的排放
一氧化二氮的排放从农业系统时不会降低为零没有应用N肥,但仍将在一些背景知识层面,如任何非农业系统。例如,当383年non-manured non-N-fertilized种植制度进行评估一氧化二氮的排放,平均背景发射约为0.55公斤一氧化二氮是(Helgason等,2005)。自然N沉积和生物固定,从土壤有机氮矿化
农业系统 |
Tg年1 |
%的总 |
动物粪便管理 |
||
混合和无地系统 |
72.6 |
65年 |
住房和存储 |
47.1 |
42 |
放牧 |
25.5 |
23 |
田园系统 |
28.8 |
26 |
住房和存储 |
1.2 |
1 |
放牧 |
27.6 |
25 |
农业系统外 |
11.0 |
10 |
总 |
112.4 |
One hundred. |
传播的肥料(不含氨损失从动物房子和存储) |
||
农田在混合系统 |
32.4 |
84年 |
农田在田园系统 |
0.9 |
2 |
草原在混合系统 |
5.3 |
14 |
草原在田园系统 |
0.0 |
0 |
总 |
38.7 |
One hundred. |
N使用化肥 |
||
农田 |
79.1 |
96年 |
草原 |
3.4 |
4 |
总 |
82.5 |
One hundred. |
生物N2固定 |
||
农田 |
21.9 |
|
资料来源:2000年使用集成数据模型的评估全球环境(图片)模型框架,数据和设置(Bouwman等,2006)。
资料来源:2000年使用集成数据模型的评估全球环境(图片)模型框架,数据和设置(Bouwman等,2006)。
事,继续推动生产的一氧化二氮通过硝化和反硝化。在自然生态系统,因此一氧化二氮的排放通常表示一个区域的基础上,而不是作为一个函数的输入。
农业系统的服务生产的食品,饲料和纤维bet雷竞技 作物。生产投入因素,如N化肥,是用来估计一氧化二氮的排放,然后可以转化成GWP (联合国政府间气候变化专门委员会,2006;Stehfest Bouwman, 2006)。结论可以减少化肥输入将充足的一氧化二氮减排意味着农业。然而,随着农业活动将永远是人类生存所必需的,更多的暴露参数是每输出一氧化二氮排放的因素如产量、总N生产或蛋白质。免耕系统,评估常规和Mosier et al(2006)计算净全球变暖潜力和温室气体强度灌溉玉米
-
- 图5.5一氧化二氮排放从全球耕地
来源:计算与模型Bouwman et al (2002 b)的2000年
表5.3从全球耕地系统直接或间接的一氧化二氮排放标准2000的情况下,和改变管理牲畜和农作物生产系统
案例N2O-N发射(变化百分比相对于标准)
表5.3从全球耕地系统直接或间接的一氧化二氮排放标准2000的情况下,和改变管理牲畜和农作物生产系统
案例N2O-N发射(变化百分比相对于标准)
直接 |
间接Gg一 |
总 |
||
Standard1 |
3582年 |
442年 |
4023年 |
|
减少存储manure2 NH3的损失 |
3599例(0%) |
452 (+ 2%) |
4051年 |
(+ 1%) |
减少grazing3 |
3706 (+ 3%) |
483 (+ 9%) |
4189年 |
(+ 4%) |
由manure4替代化肥 |
3191例(-11%) |
301例(-32%) |
3492年 |
(-13%) |
改善动物diets5 |
3426例(-4%) |
398例(-10%) |
3825年 |
(-5%) |
硝化inhibitors6 -50%
硝化inhibitors6 -50%
注:1 2000年使用标准数据模型Bouwman et al (2002 b)和全球环境的集成模型评估(图片)模型框架,数据和设置(Bouwman等,2006)。2As standard, with reduction of NH3 loss from animal houses and storage by 20 per cent (from 20 to 16 per cent) leading to an increase of manure-N available for cropland of 33.3 to 34.9Tg yr1.3 As standard, with reduction by 20 per cent of the time spent by ruminants in the meadow. This leads to an increase in the amount of manure collected in animal houses and storage systems, and an increase of manure-N available for cropland from 33.3 to 40Tg yr1.4As standard, with substitution of fertilizer-N by manure assuming effectiveness of manure of 60 per cent resulting in a reduction of N fertilizer use by 33 per cent (from 82 to 56Tg yr1).5 As standard, with improved animal diets by 20 per cent (20 per cent less excretion), leading to a reduction of the total animal manure excretion from 112.4 to 89.9Tg yr1, and manure-N application to arable land from 33.3 to 26.2Tg yr1.6The impact of nitrification inhibitors is assumed to be a reduction of 50 per cent. However, there may also be an effect of nitrification inhibitors on NH3 emission, crop growth and the surface N balance through N uptake, and leaching. We therefore do not present an estimate for the N2O emission.
种植制度的概念,介绍了温室气体强度(GHGI)。获得GHGI除以GWP籽粒产量。一个积极GHGI值表示每公斤二氧化碳等价物的净源籽粒产量;一个负面GHGI值表示净碳汇的温室气体。一旦排放的单位产量,调整管理实践能够优化经济可行性和环境保护之间的平衡,通过选择适当的水平的输入如氮肥。
温室气体排放与生产力的概念可以扩展和链接的一氧化二氮排放的生产单位。在这种背景下,以下三个关系是决定因素控制一氧化二氮排放单位产量对于任何给定的农业生产系统:
1的数量N肥应用和一氧化二氮排放的数量;
2的N肥料应用与N积累量的作物影响肥料利用效率;和
3 N在作物的数量和产量。
使用一个荟萃分析方法,Van Groenigen et al(2010)相关的一氧化二氮排放的N积累量的作物。荟萃分析包括22个田间试验包括188个人观察,报道一氧化二氮排放和N积累在年度作物和草原。允许一个比较不同作物在不同的研究中,一氧化二氮排放总N积累相关作物而非作物产量。有很强的线性关系总作物N和籽粒产量(Cassman等,2003),一氧化二氮排放量表示每公斤作物N强烈关联单位产量的一氧化二氮排放。范Groenigen et al(2010)估计,平均16.7克一氧化二氮公斤作物N时发出没有应用或低利率的氮肥。相对最低的一氧化二氮排放的发生,即6.1 g一氧化二氮公斤作物N,平均233公斤N农业氮肥时应用。再次排放增加21.4克一氧化二氮公斤作物N当氮肥的速度输入> 300公斤N农业的增加。更高的一氧化二氮的排放为零氮肥输入是由背景一氧化二氮排放的组合(即没有任何肥料N输入)和减少总作物产量/ N时缺乏可用的N是限制作物生长。更高的一氧化二氮排放量每公斤作物肥料N在高输入预计因为增加氮肥导致收益递减的单位产量和作物N N的输入,即较低的肥料利用效率(见下文)。此外,N输入超过作物肥料N的需求增加导致非线性的一氧化二氮排放量(Bouwman et al, 2002 b)。
每公斤一氧化二氮排放的减少作物氮肥时N输入从零或低水平上升到中等水平的农业意义。可以开发管理实践对最大化收益率产生的一氧化二氮排放最低的单位产量。基于这一荟萃分析的结果,低和高氮肥输入将不会导致低一氧化二氮排放单位作物生产的N。值和near-optimum氮肥水平的输入与管理实践,优化产量潜力和提高氮肥利用效率将导致减少一氧化二氮排放的单位表示作物N积累和籽粒产量。
继续阅读:一氧化二氮测量技术和评估程序
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