How inhibiting nitrification affects nitrogen cycle and reduces environmental impacts of anthropogenic nitrogen input

硝化作用 浸出(土壤学) 环境科学 氮气 一氧化二氮 肥料 氮气循环 稻草 生态系统 农学 化学 环境化学 生态学 生物 土壤水分 土壤科学 有机化学
作者
Chunlian Qiao,Lingli Liu,Shuijin Hu,Jana E. Compton,Tara L. Greaver,Quanlin Li
出处
期刊:Global Change Biology [Wiley]
卷期号:21 (3): 1249-1257 被引量:375
标识
DOI:10.1111/gcb.12802
摘要

Abstract Anthropogenic activities, and in particular the use of synthetic nitrogen (N) fertilizer, have doubled global annual reactive N inputs in the past 50–100 years, causing deleterious effects on the environment through increased N leaching and nitrous oxide (N 2 O) and ammonia ( NH 3 ) emissions. Leaching and gaseous losses of N are greatly controlled by the net rate of microbial nitrification. Extensive experiments have been conducted to develop ways to inhibit this process through use of nitrification inhibitors ( NI ) in combination with fertilizers. Yet, no study has comprehensively assessed how inhibiting nitrification affects both hydrologic and gaseous losses of N and plant nitrogen use efficiency. We synthesized the results of 62 NI field studies and evaluated how NI application altered N cycle and ecosystem services in N‐enriched systems. Our results showed that inhibiting nitrification by NI application increased NH 3 emission (mean: 20%, 95% confidential interval: 33–67%), but reduced dissolved inorganic N leaching (−48%, −56% to −38%), N 2 O emission (−44%, −48% to −39%) and NO emission (−24%, −38% to −8%). This amounted to a net reduction of 16.5% in the total N release to the environment. Inhibiting nitrification also increased plant N recovery (58%, 34–93%) and productivity of grain (9%, 6–13%), straw (15%, 12–18%), vegetable (5%, 0–10%) and pasture hay (14%, 8–20%). The cost and benefit analysis showed that the economic benefit of reducing N's environmental impacts offsets the cost of NI application. Applying NI along with N fertilizer could bring additional revenues of $163 ha −1 yr −1 for a maize farm, equivalent to 8.95% increase in revenues. Our findings showed that NI s could create a win‐win scenario that reduces the negative impact of N leaching and greenhouse gas production, while increases the agricultural output. However, NI 's potential negative impacts, such as increase in NH 3 emission and the risk of NI contamination, should be fully considered before large‐scale application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JJJ完成签到,获得积分0
2秒前
小熊完成签到 ,获得积分10
5秒前
dajiejie完成签到 ,获得积分10
6秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
14秒前
阿兰完成签到 ,获得积分10
24秒前
淮安石河子完成签到 ,获得积分10
24秒前
swordshine完成签到,获得积分0
30秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
40秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
42秒前
多边形完成签到 ,获得积分10
47秒前
汉堡包应助景荆采纳,获得10
52秒前
不劳而获完成签到 ,获得积分10
58秒前
林好人完成签到 ,获得积分10
59秒前
Vicky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ypres完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
景荆完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
追逐着幻光完成签到 ,获得积分10
1分钟前
矜持完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gabee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
景荆发布了新的文献求助10
1分钟前
踏实的盼秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自信南霜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
1分钟前
huco完成签到,获得积分10
1分钟前
haralee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WangJL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jyy完成签到,获得积分10
1分钟前
luobote完成签到 ,获得积分10
2分钟前
玉鱼儿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lapin完成签到,获得积分10
2分钟前
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
2分钟前
yaomax完成签到 ,获得积分10
2分钟前
btcat完成签到,获得积分0
2分钟前
航行天下完成签到 ,获得积分10
2分钟前
暖羊羊Y完成签到 ,获得积分10
2分钟前
拓小八完成签到,获得积分0
2分钟前
滴滴完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
Theories in Second Language Acquisition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5568323
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4652828
关于积分的说明 14702043
捐赠科研通 4594644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2521164
邀请新用户注册赠送积分活动 1492928
关于科研通互助平台的介绍 1463734