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科技日報記者 趙漢斌
記者3日從中科院昆明植物研究所獲悉，該所科研人員近期研究發現，濫施化肥，有把全球旱地變為主要溫室氣體排放源的風險；而施用生物炭肥，則可以減少溫室氣體排放，并將全球變暖潛勢最小化。這一研究，為不同旱地的施肥策略提供了科學指導。相關成果發表在環境科學與生態學領域期刊《清潔生產雜志》上。
“在全球范圍內，干旱生態系統擁有約三分之一的生物多樣性保護熱點區域，為28%的瀕危物種提供棲息地，它們對氣候變化和人類活動極其敏感。”論文共同通訊作者、昆明植物研究所研究員許建初介紹，旱地生態系統土壤有機質貧瘠，養分流失迅速，連續耕作，會導致作物大幅減產。因此，增施化肥成為提高旱地產量的選擇。然而，農業旱作增大溫室氣體排放的問題，卻一直被忽視。
meta分析所用樣點位置分布圖
二氧化碳、氧化亞氮和甲烷是與農業旱作“土壤-營養-氣候反饋循環”相關的三種溫室氣體。“因為化肥的施用，從耕地排放了全球一半以上的氧化亞氮。為應對糧食危機，農民又使用更多化肥來提高產量，導致排放量持續增加，但糧食產量不一定會增加。”論文第一作者、昆明植物研究所山地未來中心青年科學家伊克巴爾·沙希德博士介紹，為促進生態環境保護與農業綠色發展，人們可把土地生態恢復目標與可持續農業生產相結合。施用生物炭或農家肥結合化肥，可抑制溫室氣體排放率，同時提高作物產量。
研究人員與來自巴基斯坦、尼泊爾的同行開展合作，基于系統性審查和Meta分析的首選報告項目方法，評估化肥、生物炭的兩種綜合應用，以及無機肥料對溫室氣體排放的影響。結果表明，施用化肥或有機肥都會增加溫室氣體排放，而施用生物炭可減少溫室氣體排放，且施用量為每公頃50噸時效果最好。
不同施肥策略對溫室氣體排放和全球變暖影響示意圖
“生物炭與釋放二氧化碳、一氧化二氮的肥料結合使用，也可以降低全球變暖潛勢，單獨使用生物炭，可讓全球變暖潛勢降低144%。”許建初說，就土壤理化性質來看，施用生物炭后，中性和酸性土壤的二氧化碳和氧化亞氮排放量最高，堿性土壤的排放量最低。高土壤碳氮比的土壤應使用生物炭，避免使用化肥與農家肥；低土壤碳氮比的土壤，應避免生物炭和化肥混合使用；使用生物碳能夠減緩旱地溫室氣體排放，減小全球變暖潛力，這才是上策。
（昆明植物研究所山地未來中心供圖）
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