Оксид азота: сокращение выбросов азота из удобрений и навоза

Всякий раз, когда в почву добавляется источник азота, это почти всегда приводит к выбросу некоторого количества закиси азота (N2O) в атмосферу из-за естественных почвенных микробных процессов (нитрификации и денитрификации). В среднем 1% применяемого азота может быть непосредственно потеряно в воздухе в виде N2O, но величина потерь может сильно варьироваться.

Закись (оксид) азота:

🔶является бесцветным газом без запаха и одним из трех основных парниковых газов, помимо диоксида углерода (CO2) и метана (CH4).

🔶обладает потенциалом глобального потепления, или потенциалом радиационного воздействия, примерно в 300 раз превышающим потенциал CO2 в пересчете на эквивалентную массу.

🔶концентрации в атмосфере возросли с 270 частей на миллиард (ppb) в доиндустриальные времена до >324 частей на миллиард.

🔶в настоящее время является ведущим в мире озоноразрушающим веществом в стратосфере; превосходит хлорфторуглероды (ХФУ). Разрушение озонового слоя увеличивает воздействие ультрафиолетового излучения, что может привести к возможным проблемам со здоровьем, включая повышенный риск развития рака кожи.

Выбросы N2O составляют <8% от глобальных выбросов парниковых газов в эквиваленте CO2 (CO2–e), в то время как на CO2 приходится около трех четвертей этих выбросов CO2-e.

Выбросы закиси азота из океанов, водно-болотных угодий и необработанных земель составляют около 67% от общего объема выбросов. Антропогенные источники N2O включают почву, получающую удобрения или навоз, сжигание ископаемого топлива и различные виды промышленной деятельности. Антропогенные источники N2O составляют около 33% от общего объема глобальных выбросов, а на долю сельского хозяйства приходится около 66% этих источников.

Хорошая новость заключается в том, что благодаря тщательному обращению с азотными удобрениями и навозом в сочетании с соответствующими методами сохранения почвы и системы возделывания, потери N2O из сельскохозяйственных почв могут быть значительно сокращены. Исследования ясно показали, что методы управления питательными веществами 4П (правильный источник с правильной скоростью, в нужное время и в нужном месте) могут улучшить восстановление урожая от внесенного азота и значительно снизить выбросы N2O с удобренных земель. Некоторые из методов 4П для минимизации выбросов N2O включают хранение азотного удобрения в форме аммония после внесения как можно дольше (источник), предотвращение избытка удобрений, превышающего потребность растений (норма), внесение удобрений как можно ближе ко времени поглощения растениями (время) и размещение азота близко к растущим корням, а также избегание использования нитратных удобрений во влажных и заболоченных почвах (место). Эти и дополнительные методы позволят оптимизировать агрономические и экономические выгоды от добавления удобрений при одновременной минимизации рисков выбросов N2O и накопления нитратов в почве.

Наблюдается прогресс в сокращении выбросов N2O с сельскохозяйственных земель. Например, мировое потребление азотных удобрений увеличилось на 36% с 1990 года (на основе IFADATA, 2014), но выбросы N2O выросли меньше всего (9%) среди основных парниковых газов.

Можно улучшить восстановление урожая от внесенного азота и снизить риски выбросов азота в окружающую среду за счет тщательного управления почвой и посевами, а также глубокого понимания путей потери азота.