缓解选项
动物,feed-based干预措施
反刍动物排泄之间N他们摄取的75%和95%;过量饮食N主要由尿排出,而N排泄粪便仍相对稳定(卡斯蒂略等,2000;Eckard等,2007)。饮食的N被反刍动物,< 30%是用于生产,> 60%失去从放牧系统(怀特黑德,1995)。尿液中的有效施氮量从奶牛补丁一般是800至1300公斤N /公顷(Eckard查普曼,2006),和N沉积浓度数量级大于土壤植物系统能够有效地利用。因此,一氧化二氮减排策略还应该集中精力提高N循环通过soil-plant-animal系统的效率。
从概念上讲,如果动物尿液放牧系统更均匀地扩散到整个围场,有效施氮量就会减少,有可能减少一氧化二氮的排放。虽然目前没有特定的动物技术已经被开发出来,这可能需要一些物理干预的动物,然而实际上是和伦理构想,将导致尿液更加平均地分布(德·克莱因和Eckard, 2008)。
繁殖和饮食
基因操作或动物繁殖会改善瘤胃内的N转换效率,或生产的动物更频繁或边走边小便,小便都导致低N浓度或尿液更广泛的传播(德·克莱因和Eckard, 2008)。科菲(1996)报告说,改善饲料转化率的效率比0.01公斤每公斤干物质(DM)摄入活体重增加可能导致营养排泄减少3.3%,假设一个类似的增长率和营养保留。因此,育种更高效的饲料转化率应该生产动物摄入更多的投入生产和分割成N排泄,从而降低潜在的一氧化二氮的损失。
反刍动物郁郁葱葱的春季牧场上通常摄取蛋白质超过他们的需求,但通常是能源有限公司。多余的蛋白质作为能源使用和相对比例的瘤胃中产生的氨排泄尿素(怀特黑德,1995)。因此,平衡在反刍动物的饮食是很重要的主粮之一减少过剩产生的一氧化二氮排放尿N排泄。Misselbrook et al(2005)表明,奶牛美联储14%粗蛋白(CP)饮食排泄尿少45% N比奶牛美联储19% CP的饮食。同样,克里斯蒂安•范维伦et al(1993)表明,补充牛黑麦草饮食蛋白较低/高糖补充减少了总N和泌尿系统排出的每分每分6 - 9和10 - 20,分别和牛相比,美联储allgrass饮食。最近,米勒等(2001)报道,奶牛在小说“高糖”各种各样的黑麦草排泄减少18% N总尿N低29%。
提高N效率和减少过多的尿N可以通过饲养动物更高效的饲料转化率,繁殖饲料作物,为了更有效的使用N和energy-to-protein更高比率,或平衡与高能补充高蛋白饲料。
丹宁酸
浓缩单宁(CT)和蛋白质形成复合物在瘤胃,保护他们免受微生物消化,导致的更高效的消化氨基酸在胃和小肠,或CT-protein复杂的排泄的粪便(最小值等,2003;德·克莱因和Eckard, 2008)。Carulla et al(2005)表明,羊美联储CT从黑(黑板条)增加了分区的N尿液粪便,减少尿N×N排泄总量的比例9.3%。格兰杰et al(2009)添加了一个黑荆树的饮食CT提取物泌乳奶牛并观察尿N排泄,减少45-59每分每分21 N的粪便。同样,Misselbrook et al(2005)表明,奶牛3.5% CT饮食排泄尿N少25%,60%的粪便N, N多8%的总体与牛1% CT的饮食。
粪便N主要存在于一个复杂的有机形式,因此比尿N波动较小,这主要是尿素是NH4 +, NO3 -矿化。除了容易浸出,尿N占一氧化二氮排放量的60%来自牧场(德·克莱因和Ledgard, 2005)。CT-protein复杂的粪便也更顽固的分解在土壤中,由于复杂的成矿作用是抑制和粪便分解更慢比不含粪便CT(福克斯等,1990;Palm和桑切斯,1991;Somda和鲍威尔,1998;Niezen等,2002)。通过减少N排泄尿液中,随后的一氧化二氮排放的风险从这个高度集中N源减少(德·克莱因和Eckard, 2008)。目前,CT提取物是昂贵的,因为没有大型商业对农业生产的需求。因为许多饲料植物含有CT,植物育种可能是一种动物的饮食中引入CT当每日补充或经济来说是不现实的。然而,需要进一步的研究来确定合适的和具有成本效益的敛饲草和单宁提取反刍动物的饮食来补充。
盐补充增加水摄入量在反刍动物,减少尿N浓度和诱导尿频事件,因此在放牧牧场更均匀地散布尿N (Ledgard et al, 2007 b)。在实验室研究中,范Groenigen et al(2005)发现,减少尿N浓度往往从土壤孵化核心一氧化二氮的排放量减少5 - 10每分钱。然而,没有报告实地测量实际的一氧化二氮排放的繁殖或补充盐,和该领域需要进一步研究。
土壤/管理干预肥料和污水输入
率,源和N肥的应用时机是重要的管理牧场增长反应效率的影响因素,因此潜在的一氧化二氮的损失。条件适合脱氮时,一氧化二氮排放的增加呈指数N的速度应用于任何一个应用程序(Mosier等,1983;怀特黑德,1995;Eckard和查普曼2006)。在模拟研究中,Eckard和查普曼(2006)预测,每年的一氧化二氮排放将增加指数随着氮肥的年增长率增加,增长率是硝酸的速度比尿素肥料。Galbally(2005)报道,一氧化二氮的排放1.0 - -1.2公斤N2O-N公顷“1年”1未孕灌溉奶牛牧场在温带澳大利亚,增加到2.4公斤N2O-N公顷“1年”三个应用程序后1 50公斤N /公顷/年。
Nitrate-based氮肥通常产生一氧化二氮排放量高相对于充氨的N源应用积极增长的牧场。在复习一下,克莱因et al(2001)引用了一氧化二氮排放因子N化肥0.1 < -1.9%(平均0.5%)当N应用尿素、和< 0.1 - -12%(平均3.2%)当N应用硝酸钙。同样,Eckard et al(2003)报道,平均一氧化二氮损失与硝酸铵(12.9%)高于尿素。在南非、澳大利亚和新西兰,尿素和磷酸氢二铵是N的主要来源应用于密集的牧场,建议利率不超过50-60kg每公顷;氮肥在任何单一的应用程序/放牧旋转(Ledgard, 1986;Eckard等,1995;Eckard和弗兰克斯,1998)。虽然可以减少氮肥利用的总量和时间的应用程序可以优化土壤水分条件(罗等人,2007),进一步在应用程序和一氧化二氮减排潜力的来源pasture-based放牧系统中氮肥可能有限。
速度,时间和位置的动物废水应用于土壤影响潜在的一氧化二氮排放(例如罗等人,2008 c)。一氧化二氮排放的废水应用于土壤通常低于从尿液补丁,如果废水应用推荐的利率和在适当的时候(查德威克,1997;德·克莱因等,2001;耐火粘土等,2004)。匣钵et al(2004)表明,一氧化二氮的排放废水时,当应用于湿土壤高于应用于干燥的土壤,而发射峰一般发生在24小时内的应用程序。废水的应用的时间相对于N肥的应用也能影响一氧化二氮的排放;一氧化二氮排放量较低时,N肥应用至少三天之后的废水,而不是一起废水(史蒂文斯和劳克林,2002)。
废水的应用技术也能影响一氧化二氮的排放。例如,注射或污水进入土壤会增加直接一氧化二氮排放但减少氨(NH3)挥发(查德威克,1997;耐火粘土等,2004),导致较低的间接一氧化二氮的排放。污水注入也可能增加使用废水N的整体效率,这样就可以减少氮肥的要求和相关的一氧化二氮的排放(查德威克,1997)。
硝化抑制剂
硝化抑制剂化合物,抑制氧化土壤NH4 + 3号”,从而降低NH4 +的化肥和一氧化二氮排放量从尿液(Di和卡梅隆,2002)。使用最广泛的是nitrapyrin和DCD计划(德·克莱因和Eckard, 2008)。化肥涂有硝化抑制剂已被证明可有效减少硝化和一氧化二氮排放80%,审查的de克莱因et al (2001)。应用喷雾或颗粒状配方,硝化抑制剂可以有效降低动物尿液一氧化二氮排放量的61至61,牧草产量增加的每分钱0-36 (Di等,2007;凯利等,2008;史密斯l . c等,2008;Mon-aghan等,2009)。然而,这些研究在最佳条件下进行了一氧化二氮生产和在短时间内,所以减轻潜在的提高可能是更为保守的放牧系统比公布的数据显示(德·克莱因和Eckard, 2008)。硝化抑制剂还可以从尿液减少硝酸浸出排放补丁的17 - 68(例如Di和卡梅隆,2002,2005)或从放牧草场21-56 /分(莫纳亨等,2009),从而减少间接一氧化二氮的排放。
小说将硝化抑制剂在哪里最有效的方法可以包括喂养动物的抑制剂,抑制剂排泄的尿流,或繁殖的植物散发出自然抑制剂从根部。Ledgard et al(2007)表明,反刍动物补充了硝化抑制剂(以便)分泌抑制剂的尿液。进一步的研究需要量化的一氧化二氮减排潜力这种方法,包括缓释交付机制,因为这很有潜力的一氧化二氮减排放牧系统的尿液。苏巴拉奥et al(2006)报道,最近释放的自然根源的硝化抑制剂Brachiaria humidicola,提高育种的可能性植物合成的抑制剂。
除了直接减少N输入放牧系统中,硝化抑制剂目前唯一编外职工技术可减少土壤N的损失。尽管他们使用历来是有限的,主要由成本,未来限制排放的设想在许多国家,他们可能会形成一个重要组成部分的综合治理策略减少一氧化二氮排放从尿和N肥放牧系统的输入。雷竞技手机版app
放牧管理
限制放牧在潮湿季节土壤不仅可以减少尿N的回报,而且还能减少土壤anaerobicity蹄压实引起的。罗·德·克莱因等人(2006)和et al (2008 b)报道的减少直接或间接的一氧化二氮排放总量每分7 - 11从农场系统限制放牧制度在相对潮湿的几个月里,和后废水的应用从饲料吊舱或对峙垫。Schils et al(2006)报道称,合并后的效果减少氮肥的使用和减少放牧时间的案例研究农场在荷兰是一氧化二氮排放的减少10%的总农场系统。这些研究表明,增加N利用率可以提高N效率和减少损失,同时增加生产。
灌溉和排水
一氧化二氮通量从flood-irrigated乳制品灌溉草场迅速上升两到三天后,当土壤粮食计划署(菲利普斯et al, > 95%
2007)。进一步的排放居高不下前一到两天逐渐下沉到背景水平的土壤水分减少。一氧化二氮排放量仍然低灌溉后,这是最有可能的结果完成脱氮,主要生产氮气排放(菲利普斯等,2007)。灌溉通过扩展旱季事实上可能减少一氧化二氮的排放在以后的潮湿季节减少闲散的累积土壤NO3 ~通过增加植物吸收(约旦和史密斯,1985)。
作为反硝化作用是增强低土壤通气条件下,减少洪涝灾害的牧场将减少潜在的一氧化二氮的排放。一个常见的做法在季节性湿土壤的管理引入表面或地下排水,但这种管理实践对一氧化二氮排放的影响不是直接的。浸满水的土壤将脱氮更有效地比排水良好的土壤改善通过下水道排水将增加N损失,只有在湿地脱氮或其他地方的景观(德·克莱因和Eckard, 2008)。然而,如果仅仅改善排污减少wfp下面的土壤饱和(大约80%),但仍高于凋萎点(40%),这实际上可能增加一氧化二氮排放(Granli Bock-man, 1994)和可能导致增加硝酸浸出。在某些情况下,刺激脱氮被推荐为降低硝酸浸出nitrate-sensitive地区(Russelle等,2005)。这些数据凸显了需要进一步研究为有效管理灌溉植物生长之间的妥协和一氧化二氮排放,以及改善排污之间的妥协和增强硝酸盐淋溶、土壤,系统和环境目标。
继续阅读:森林转换
这篇文章有用吗?