Уточнены факторы, влияющие на глобальные выбросы N₂O из сельскохозяйственных почв

Концентрация закиси азота (N₂O) в атмосфере с доиндустриальной эпохи выросла более чем на 23% — с 270 частей на миллиард (ppb) в 1750 году до 336 ppb в 2022-м. Около двух третей этих выбросов приходится на почвы, обработанные азотными удобрениями, и естественные почвы. Ключевые факторы, влияющие на эмиссию N₂O, включают климат, свойства почвы и методы ведения сельского хозяйства.

Международная группа исследователей уточнила иерархическую структуру этих факторов в глобальном масштабе. Результаты, опубликованные в журнале Advances in Atmospheric Sciences, дают новое понимание основных драйверов выбросов N₂O из сельскохозяйственных почв.

Учёные провели корреляционный анализ и моделирование структурными уравнениями на глобальном наборе данных по эмиссии N₂O, чтобы изучить влияние климата, свойств почвы и агропрактик на выбросы как с неудобренных, так и с удобренных пахотных земель. Также был проведён дисперсионный анализ для определения основных контролирующих факторов в разных климатических зонах.

Исследование показало, что климатические факторы, такие как среднегодовое количество осадков (MAP) и среднегодовая температура воздуха (MAT), являются основными факторами влияния на выбросы N₂O с неудобренных пахотных почв.

«В отличие от этого, на глобальном уровне именно сельскохозяйственные практики являются наиболее влиятельными факторами для удобренных пахотных почв, — сказал доктор Ли Сыци, один из авторов-корреспондентов из Института физики атмосферы Китайской академии наук. — Однако ключевые факторы, влияющие на интенсивность выбросов N₂O, различаются в разных климатических условиях».

Для неудобренных участков:

• Физические свойства почвы вносили наибольший вклад в интенсивность выбросов N₂O в зоне субтропического муссона (23%).
• Климатические факторы (MAP и MAT) были доминирующими в зонах умеренного континентального (22%) и умеренного муссонного (23%) климата.

Для удобренных участков:

• Физические свойства почвы имели наибольшее влияние в зонах субтропического муссона (26%) и умеренного континентального климата (28%).
• Сельскохозяйственные практики были наиболее значимы в зоне умеренного муссонного климата (17%).

«Наше исследование также показывает, что правильные методы управления сельским хозяйством, такие как снижение норм внесения азотных удобрений в сочетании с добавлением ингибиторов нитрификации и уреазы, потенциально могут снизить выбросы N₂O более чем на 60% в системах земледелия на пахотных землях», — отметил доктор Ли Юн, также автор-корреспондент исследования.