農(nóng)田溫室氣體排放控制是國(guó)際應(yīng)對(duì)氣候變化重要戰(zhàn)略行動(dòng)，更是農(nóng)業(yè)低碳綠色發(fā)展的重要技術(shù)領(lǐng)域。氧化亞氮作為最重要的溫室氣體，其分子溫室效應(yīng)是甲烷的10倍，而農(nóng)田是其最主要的排放源。氧化亞氮排放因子，即單位質(zhì)量氮肥投入引起的氧化亞氮排放量，是評(píng)估農(nóng)田氧化亞氮排放量及農(nóng)業(yè)管理的減排效應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)，更是聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)溫室氣體排放清單的計(jì)量基礎(chǔ)。IPCC2006溫室氣體清單規(guī)定了默認(rèn)排放因子用于區(qū)域、國(guó)家和全球尺度氧化亞氮排放估算。現(xiàn)有的有限觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的計(jì)量認(rèn)為，中國(guó)近10年的農(nóng)田氧化亞氮排放貢獻(xiàn)了全球的24%，但不同來(lái)源的計(jì)量因排放因子的差異對(duì)氧化亞氮排放量的估計(jì)仍存在極大不確定性。我國(guó)幅員遼闊，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)及生態(tài)地理十分多樣，近年來(lái)我國(guó)科技項(xiàng)目開(kāi)展的大量農(nóng)田氧化亞氮原位觀測(cè)研究，積累了不同農(nóng)作系統(tǒng)、不同區(qū)域和不同農(nóng)業(yè)管理下排放量差異的詳實(shí)資料，為更新我國(guó)農(nóng)田氧化亞氮排放因子，并為合理評(píng)估中國(guó)農(nóng)業(yè)氧化亞氮排放量提供了大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤學(xué)科溫室氣體計(jì)量團(tuán)隊(duì)通過(guò)文獻(xiàn)搜集建立了包含1151組觀測(cè)值的中國(guó)農(nóng)田氧化亞氮排放數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)了氮肥投入量與氧化亞氮直接排放量間存在極顯著的線性回歸關(guān)系；應(yīng)用這種線性回歸模型推導(dǎo)的農(nóng)田氧化亞氮直接排放因子與多種統(tǒng)計(jì)方法比較，其解釋度最高而計(jì)量的不確定性最低；基于這種方法對(duì)作物類(lèi)型和農(nóng)田管理類(lèi)型進(jìn)行差異化計(jì)量，進(jìn)一步得到針對(duì)中國(guó)9大農(nóng)業(yè)區(qū)的細(xì)化排放因子，從而更為合理地評(píng)估我國(guó)農(nóng)田氧化亞氮直接排放量，繪制了高分辨率的中國(guó)農(nóng)田氧化亞氮排放空間分布圖（附圖1）。這個(gè)研究揭示中國(guó)農(nóng)田氧化亞氮排放因子存在巨大的農(nóng)業(yè)區(qū)差異和肥料類(lèi)型及水分模式等管理影響差異。同時(shí)，以2016年為例，精確估計(jì)得到因化肥投入引起的氧化亞氮（N2O-N）年排放量為194 Gg (19.4萬(wàn)噸)，95%置信區(qū)間為180-208 Gg (18.0-20.8萬(wàn)噸)。該研究更新了農(nóng)田氧化亞氮排放因子算法，提升了中國(guó)農(nóng)田氧化亞氮直接排放的估算精度，可為全球不同區(qū)域和國(guó)家農(nóng)業(yè)溫室氣體排放計(jì)量研究和溫室氣體清單編制提供方法學(xué)參考。

附圖1. 中國(guó)農(nóng)田氧化亞氮年排放量（2016）按地理柵格的空間分布

該研究成果以“Deriving Emission Factors and Estimating Direct Nitrous Oxide Emissions for Crop Cultivation in China”為題在Environmental Science & Technology期刊在線發(fā)表（DOI: 10.1021/acs.est.9b01285）。

論文的第一作者是該團(tuán)隊(duì)2018年博士畢業(yè)生岳騫，通訊作者為土壤計(jì)量團(tuán)隊(duì)青年骨干程琨副教授。該研究是國(guó)際合作研究成果，合作者為全球氣候變化頂尖專(zhuān)家--英國(guó)阿伯丁大學(xué)的Pete Smith教授和愛(ài)丁堡大學(xué)的Jon Hillier教授。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中英牛頓基金等項(xiàng)目的資助。