一种利用生物方式降低土壤N2O排放的方法

本发明属于气体减排，具体是一种利用生物方式降低土壤n2o排放的方法。

背景技术：

1、氧化亚氮(n2o)是一种强效温室气体，其增温潜势是co2的298倍，并且与平流层臭氧层的破坏相关，其排放已成为当前关注的焦点问题。大气中n2o浓度影响着区域乃至全球未来气候变化趋势。当前，全球大气中的n2o浓度从1750年的270ppb增加到2020年的333ppb，增加了23％，并且每年仍以0.3％的速度持续增加。氮输入增加是驱动大气n2o浓度升高的重要因素。在过去四十年，全球氮输入诱导的n2o增加了30％以上，而全球范围内持续增加的输入将会进一步增加陆地生态系统向大气排放n2o的风险。草地是大气n2o的重要排放源之一，贡献了n2o排放总量的9％-20％。

2、微生物驱动的硝化和反硝化过程是陆地生态系统n2o产生的主要过程，贡献了超过60％的土壤n2o排放，并受多种环境和生物因素的调节，包括温度、水分和氧气水平、ph、活性有机碳、底物氮可用性等。放牧作为草地主要的利用方式，在草地管理的过程往往需要使用大量的氮肥，来维持草地的高生产力。这不仅加剧了土壤n2o排放，还导致了其他环境问题，如地下水污染、氮素沉积、生态系统功能丧失等。传统上会采用向土壤添加化学合成的硝化抑制剂来降低土壤中的硝化作用，进而降低土壤的n2o的排放。然而，硝化抑制剂在实际应用中存在一定的局限性。首先，硝化抑制剂的使用可能会对土壤生态系统产生潜在的负面影响，如破坏土壤微生物群落结构、降低土壤生物活性等。此外，硝化抑制剂的长期使用可能导致微生物抗性的产生，降低其抑制效果。因此，探寻一种可持续、环保的氮肥管理方法以降低草地土壤n2o排放迫在眉睫。

3、近年来，生物硝化抑制剂作为一种环保、可持续的硝化抑制方案受到了广泛关注。生物硝化抑制剂主要是指通过植物根系分泌的化学物质，这些化学物质可以抑制土壤硝化作用，从而降低n2o排放。相较于人工合成的硝化抑制剂，生物硝化抑制剂具有环境友好、持久性能好等优点。部分植物通过根系分泌的化学物质具有显著的硝化抑制作用，如葡萄糖醛酸、氨基酸、酚类化合物等。这些化合物可以抑制硝化细菌的活性，减慢氨态氮向硝酸盐的转化过程，从而降低土壤n2o排放。部分牧草植物，如车前草，被证实具有生物硝化抑制作用，这为实际应用提供了可能性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可以减少土壤中n2o排放的利用生物方式降低土壤n2o排放的方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种利用生物方式降低土壤n2o排放的方法，包括以下步骤：

3、s1.在牧草地上种植一定比例的车前草；

4、s2.牧草地管理；

5、s2-1.施肥，包括氮肥300-350kg.hm-1、钾肥100-150kg.hm-1和磷肥300-400kg.hm-1；

6、s2-2.灌溉：根据牧草地土壤水分状况、牧草和车前草的需求，进行适量灌溉；

7、s2-3.除杂草：采用手工除草和化学方式进行定期除杂草；

8、s2-4.病虫害防治：对牧草地进行定期病虫害的监测和防治；

9、s3.气体样品采集；采用静态暗箱对n2o进行采集；

10、s4.采用气相色谱法测定气体样品中n2o的含量。

11、进一步，s1中，车前草在牧场植物中的比例为10％-30％。

12、进一步，s1中，牧草和车前草的种植方法可采用撒播、直播、覆盖播种和穴播中的一种。

13、采用上述方案后实现了以下有益效果：

14、(1)车前草是一种多年生的宽叶草本植物，广泛分布在世界各地，车前草具有良好的抗逆性，能够适应不同的生境和气候条件。在放牧草地中种植车前草，既可以实现草地生产力的提高，也可以有效降低土壤n2o排放。车前草的根系可以分泌葡萄糖醛酸的化学物质，该物质具有显著的硝化抑制作用。葡萄糖醛酸可以抑制硝化细菌的活性，从而减慢氨态氮向硝酸盐的转化过程，降低n2o的产生。通过在放牧草地种植车前草，可以提高土壤中葡萄糖醛酸的含量，进而实现土壤n2o排放的降低。此外，车前草还具有较高的营养价值，可作为优质的牧草供牲畜食用。

15、(2)车前草的种植比例为10％-30％。在这个比例范围内，可以充分发挥车前草的硝化抑制作用，同时不影响整体草地的生产力。本发明主要通过在放牧草地种植一定比例的车前草，实现抑制硝化作用。车前草作为一种生物硝化抑制剂来源植物，具有环保和可持续的优点，为牧草地的环境友好管理提供了新的技术方案。

16、(3)本发明通过生物方式降低喀斯特放牧草地土壤n2o排放，减小环境风险；本发明利用车前草的硝化抑制作用，提高草地氮素利用效率，维持草地生产力，本发明车前草作为牧草，具有一定的经济价值，可为养殖业提供优质饲草。

技术特征：

1.一种利用生物方式降低土壤n2o排放的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用生物方式降低土壤n2o排放的方法，其特征在于：s1中，车前草在牧场植物中比例为10％-30％。

3.根据权利要求2所述的利用生物方式降低土壤n2o排放的方法，其特征在于：s1中，牧草和车前草的种植方法可采用撒播、直播、覆盖播种和穴播中的一种。

技术总结
本发明公开了气体减排技术领域的一种利用生物方式降低土壤N<subgt;2</subgt;O排放的方法，包括以下步骤：S1.在牧草地上种植一定比例的车前草；S2.牧草地管理；S2‑1.施肥：包括氮肥300‑350kg.hm<supgt;‑1</supgt;、钾肥100‑150kg.hm<supgt;‑1</supgt;和磷肥300‑400kg.hm<supgt;‑1</supgt;；S2‑2.灌溉：根据牧草地土壤水分状况、牧草和车前草的需求，进行适量灌溉；S2‑3.除杂草：采用手工除草和化学方式进行定期除杂草；S2‑4.病虫害防治：对牧草地进行定期病虫害的监测和防治；S3.气体样品采集：采用静态暗箱对N<subgt;2</subgt;O进行采集；S4.采用气相色谱法测定气体样品中N<subgt;2</subgt;O的含量。

技术研发人员：陈继辉,杨富贵,叶靳,李舟,董瑞
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14