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南方稻田土壤N2O产生机制的研究方法及控制策略
发布时间: 2023-11-20
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
水利、环境和公共设施管理业,生态保护和环境治理业
成果介绍
本发明涉及了一种南方稻田土壤N2O产生机制的研究方法及控制策略。本发明通过采集不同时期不同深度的稻田土壤，利用ZnCl2区分非生物和生物过程产生的N2O；采用培养法测定N2O产生速率；同时使用稳定同位素示踪技术量化区分不同途径对N2O产生的相对贡献；结合土壤理化性质，评价驱动N2O产生的影响因素。多种技术手段结合应用，从多角度揭示了稻田土壤N2O产生机制。稻田N2O产生主要来自于耕作层生物过程，由异养反硝化过程主导，其贡献率随氮肥施加量增加而降低，因此我们基于研究结果提出一种减少氮肥施加量后，异养反硝化贡献率增加，进而通过添加反硝化抑制剂减少异养反硝化产生N2O从而控制稻田土壤N2O产生的方案。
成果亮点
1、稻田土壤N2O产生主要来自于耕作层土壤，主要由微生物过程产生，且种植中的N2O产生速率最大。
2、稻田土壤生物N2O主要由异养反硝化过程产生，其次为硝化细菌反硝化过程。其中异养反硝化过程对于N2O贡献率在夏季休耕期小于水稻种植期小于冬季休耕期，随着种植过程增加。
3、NH4+‑N与氨氧化过程贡献率呈现正相关关系，是驱动稻田土壤生物产N2O过程变化的主要驱动因素。
4、提出一种在水稻种植时期减少施加氮肥量，减少氨氧化过程对于N2O产生贡献率，之后通过控制反硝化过程N2O排放，进而使稻田土壤N2O排放量显著减少的方案。
团队介绍
研究室以大气复合污染成因、关键污染源及其关键污染物控制为主线，耦合实验室研究、外场观测和理论模拟等多种手段，系统开展：1）大气灰霾和光化学烟雾成因的物理化学机制研究；2）柴油车尾气和固定源烟气污染控制技术原理与应用研究；3）室内空气催化净化材料和技术研究；4）大气中痕量气体源和汇研究；5）温室气体资源化利用与光催化能源转化研究。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”中科院生态环境研究中心废水无害化与资源化科技服务团 (中国科学院生态环境研究中心) 评价时间：2023-12-05
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