北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

Picarro | 免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

日期: 2023-07-14
浏览次数: 3

随着人类社会的不断发展和人口的不断增加,人类对自然环境的影响也日益加剧。

其中,二氧化碳排放量已经成为全球气温升高的主要原因之一。人类活动加剧,使得二氧化碳排放量不断增加,导致全球气温不断升高。这对农业生产造成了巨大的影响。

Picarro | 免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

当然,农业生产作为人类活动之一,对二氧化碳的排放也有一定影响。例如,农业生产中的化肥和农药等化学物质会导致二氧化碳排放量的变化。因此,农田管理措施也需要遵循环保理念,采取环保措施,减少对环境的污染,从而减少二氧化碳的排放。

来自中国科学院地理科学与资源研究所的研究团队在华北平原,就玉米田的耕种及管理对土壤CO2排放的影响做了相关研究。

免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

Picarro | 免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

CO2排放量加剧已致全球平均地表温度较工业化水平增加了1.1℃,且根据未来长期的CO2排放预测,预计将继续升高1.5℃或2℃。农业生产是最重要的CO2排放源之一,占人为CO2总排放量的23-30%,而适当的农田管理措施如免耕和施肥可大大减少CO2排放。土壤CO2排放是一个系统性问题,与土壤理化和生物过程密切相关。以前的研究大多通过关注土壤特性或微生物活性来研究耕作方式和施氮肥对土壤CO2排放的影响,很少有人系统地研究其综合影响,这可能导致无法完全理解潜在机制。

为更好地了解耕作方式和施氮肥对玉米田中微生物介导的土壤CO2排放的影响, 来自中国科学院地理科学与资源研究所的研究团队在山东禹城农田生态系统国家野外科学观测研究站(36°50′N,116°34′E),基于单作玉米田生长季(7-10月)为期四年(2018-2021年)的连续原位观测。通过测量两个耕作方式(传统耕作:CT和免耕NT)和两个施氮率(中等施氮率:MN和高施氮率:HN)共4种处理下(CTHN,NTHN,CTMN,和NTMN)土壤物理性质(土壤温度、水分和容重)、化学性质(土壤有机质、总氮、土壤微生物量碳和氮)和生物学特性(土壤木质素、、蛋白酶、脲酶活性、转化酶活性),分析微生物群落结构、高通量测序和CO2浓度(Picarro G2508气体浓度分析仪)。旨在(1)量化土壤CO2排放对农田实践的响应,(2)表征微生物群落结构,以及(3)确定农业实践影响CO2排放的主要非生物和生物因素

【结果】

Picarro | 免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

(a)相关性图用于确定土壤特性与土壤CO2排放量和产量之间的相对程度。热图用于描述土壤特性、产量、土壤CO2排放量和主要细菌群落(b)或主要真菌群落(c)之间的相互作用

Picarro | 免耕和适量施氮肥降低了华北平原半湿润玉米农田土壤CO2排放

基于结构方程模型的土壤理化、生物学特性和真菌、细菌多样性对土壤CO2排放和玉米产量的影响

【结论】

NTMN(推荐模式)和CTHN(当地广泛使用模式)分别表现出最低和最高的土壤累积CO2排放量。研究表明,与CTHN相比,NTMN显著提高了玉米平均地上生物量(↑8.9%)和作物产量(↑8.5%),显著降低了土壤CO2排放强度(↓>43.4%),降低了真菌多样性(↓0.7%)、细菌丰富度(↓3.4%)和细菌多样性(↓0.3%)。与CT和HN相比,NT和MN抑制与C循环相关的代谢过程,并加强原核生物中的C固定途径。NTMN显著减少土壤CO2排放主要归因于真菌和细菌多样性的减少。相对于细菌,土壤真菌对本研究区土壤CO2排放的影响更大。在NTMN处理中,实现CO2减排和增产平衡的主要机制是降低土壤温度,增加土壤水分和容重及减少土壤有机质和增加微生物碳含量,通过减少土壤真菌和细菌底物和能量来源来抑制土壤转位酶和蛋白酶的活性,从而降低真菌和细菌的多样性,最终表现为土壤CO2排放减少和产量增加。总而言之,相对于广泛应用的CTHN模式,NTMN模式是一种生态友好型农田实践,可减少土壤CO2排放并增加作物产量。因此,应在玉米种植区推广NTMN处理,以实现碳中和。在长期尺度上,应进一步研究其稳定性和有效性。

请点击下方链接,阅读原文:

https://mp.weixin.qq.com/s/lO-bmVyNtDF4rTgvkNjW1g


News / 相关新闻 More
2024 - 02 - 28
微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们主要来源于塑料制品的磨损、降解和破碎,对环境和生态系统产生了不容忽视的影响。微塑料广泛分布在河流、湖泊、海洋等水体中,对水环境会造成污染,也可被水生生物摄取,进而在食物链中传递,最终影响到人类健康。此外,微塑料还可能影响浮游动物的摄食、生长和繁殖,从而影响整个生态系统的功能。针对微塑料是否会影响生物扰动活动,国外的一组团队展开了研究。淡水沉积物中的微塑料影响主要生物扰动者在生态系统功能中的作用 微塑料(粒径≤5mm)是塑料废物中的一部分,会通过沿海径流和河流进入到海洋。根据其密度差异,或漂浮在水中或进入沉积物中。沉积物-水界面是水中生物主要活动区,通过生物地球化学过程在生态系统功能中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程主要由微生物活动驱动,而底栖无脊椎动物生物扰动作用明显,可凭借进食、排泄、推土、掘穴以及建造洞穴、土堆和坑等行为影响各界面间...
2024 - 02 - 26
在青藏高原的腹地,巍峨的唐古拉山脉伫立于世界之巅,其冰川如同大自然的年轮,默默记录着地球气候的每一次微妙变化。冰川之中,那些被冰封的气泡,就像是时间的容器,保存着过去气候的密码。冰芯气泡,是冰川积累过程中空气被困于冰层之中形成的。它们不仅仅是简单的空气囊泡,而是携带着过去气候信息的宝贵资源。当雪花飘落并逐渐积累成冰时,其中的空气被封存,形成了气泡。这些气泡中的空气成分,包括温室气体如二氧化碳和甲烷,以及它们的浓度,都是反映当时大气成分的重要指标。科学家们通过分析这些冰芯中的气泡,揭示了气候变化的历史,而冰芯中的δ18O值更是成为了解这一历史的关键线索。青藏高原中部冰芯气泡δ18O指示晚全新世冰川变化 冰芯中的气泡是冰初形成时的地球大气,蕴含了关于过去的无穷讯息,是研究古大气环境最直接的方法,且已广泛用于区域或全球气候重建。极地和高山冰川冰芯中空气含量的变化除了与积雪速率和气温变化...
2024 - 02 - 21
肉类富含丰富的蛋白质和营养物质,不仅能够满足我们的味蕾,还能够提供我们身体所需的能量和营养。随着肉类需求的增加,大规模的肉类生产和运输过程中,肉类的速冻可以一定程度保持食物的新鲜度和口感。然而,关于速冻解冻的肉类,和新鲜肉类的混淆,让人难以分辨。首尔大学的研究人员利用高光谱成像技术,做了相关的研究。使用高光谱成像仪和机器学习对新鲜和冻融牛肉进行分类由于对安全、可食用肉类的需求的不断增加,冷冻储存技术得到了不断改进。然而目前存在解冻肉在处理和销售过程中被进行了错误的标记,宣称为新鲜肉类,这可能导致消费者受到误导或产生安全隐患。在这项研究中,使用高光谱图像数据构建了一个机器学习(ML)模型,用于区分新鲜冷藏、长期冷藏和解冻的牛肉样本。通过四种预处理方法,共准备了五个数据集来构建ML模型。使用PLS-DA和SVM技术构建了模型,其中应用散点校正和RBF核函数的SVM模型性能最佳。结果表明,利用高...
2024 - 01 - 30
水是地球上最丰富的天然资源之一,它是所有生物体的基本需求。水在地球上循环的过程中,植物水分吸收与蒸腾演绎着重要的角色。植物通过根系吸收水分,并将水分输送到植物的各个部位。植物通过蒸腾作用释放水分到大气中,形成了大气中的水蒸气。植物水分的来源和分配是植物生长和发育过程中的重要环节,也是相关科研的重点,水同位素技术成为科研过程中十分重要的一种科研手段。今天推荐给大家的优秀文章与此相关。利用同位素技术解析植物水分来源的不确定性因为蒸腾占据了61%-65%的陆地生态系统蒸散量,植物水分吸收在全球水循环中发挥着重要作用。植物是土壤和大气水文过程的纽带,这就是实施植物恢复可以改善区域环境的原因之一。在此背景下,研究植物水源划分为如何提高植被生产力和水资源可持续管理提供重要信息。因为植物和环境条件相互作用,水分吸收是一个复杂的过程,这使得植物水源分配变得复杂。近几十年来,同位素广泛应用于植物水源划分,因...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910499762 010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 

地址:深圳市宝安区创业二路玖悦雅轩商业裙楼3层瑞思BEEPLUS 3029室 手机:13910499772

 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开