一氧化氮（NO）作为一种重要的短寿命气候强迫因子和大气污染物成分，具有较强的气候和环境效应。因此，人为活动引起的NO排放一直备受关注。随着世界各国对化石燃料排放源管控的加强，土壤，尤其是施肥农田对大气NO排放的贡献将会越来越大。目前，国内外关于农田NO排放的估算主要采用IPCC推荐的排放因子（0.7%）方法，而NO排放因子会随着作物类型或种植系统的不同而有所差异，这势必会导致采用IPCC缺省值进行区域或国家尺度农田NO排放估算存在较大的不确定性。

　　中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室姚志生团队基于全球农田NO排放原位观测数据集，通过整合分析方法获取了不同作物种类（即小麦、玉米、水稻、蔬菜和其他作物）和种植系统（即旱地粮食作物轮作、蔬菜-粮食作物轮作、水稻-旱地粮食作物轮作、蔬菜轮作、旱地粮食作物-休耕系统、水稻-休耕系统、茶园和果园）的季节及年尺度NO排放因子，并估算了全球施肥农田NO排放总量。结果表明，全球不同作物种类的季节排放因子平均为0.53%，其中种植蔬菜引起的排放值（0.75%）最高。在粮食作物中，玉米（0.45%）和小麦（0.47%）的排放因子约是水稻种植（0.12%）的三倍。在年尺度上，不同种植系统的排放因子平均为0.58%，其中茶园的值（1.54%）最大，而其它种植系统排放因子的范围为0.02-1.07%。农田NO排放因子除了受不同作物种植系统影响外，还受到土壤有机碳、总氮和pH以及施肥类型等因素的显著影响。通过利用最新获取的不同作物类型排放因子与农田化肥施用量数据相结合，估算得到全球农田NO排放总量为0.42-0.62 Tg N yr^-1，明显低于由IPCC缺省值得出的0.72-1.66 Tg N yr^-1。针对不同作物NO排放量而言，种植于全球农田面积40%的三大主要粮食作物（即水稻、玉米和小麦）共排放0.19-0.29 Tg N yr^-1，占全球农田NO排放总量的50%；而经济作物种植系统（即蔬菜地、茶园和果园）尽管仅占9%的全球农田面积，但其排放量（0.11-0.22 Tg N yr^-1）却占全球农田NO排放总量的31%。由此可见，经济作物种植系统是全球农田NO的“热点”排放源。同时，本研究还表明，施用增效氮肥（如硝化抑制剂、缓释肥）、秸秆还田以及免耕等管理措施能够有效降低农田NO排放量，并明显提高作物产量。

　　上述研究成果发表于国际学术期刊Global Change Biology（王燕博士研究生为第一作者，姚志生研究员为通讯作者），得到国家自然科学基金项目（41977282和42177217）资助。

　　文章链接：

　　Wang Y, Yao Z, Zheng X, Logapragasan S, Butterbach-Bahl K. 2022. A synthesis of nitric oxide emissions across global fertilized croplands from crop-specific emission factors. Global Change Biology, https://doi.org/10.1111/gcb.16193

图1. 全球农田不同作物类型和种植系统的季节和年尺度一氧化氮（NO）排放因子以及基于不同作物类型排放因子估算的全球农田NO排放总量及其相应的减排措施。