宾夕法尼亚州立大学杰夫·穆尔霍勒姆 首席研究员玛丽亚·庞塞·德莱昂，前植物科学研究生，携带一个一氧化二氮排放室进入宾夕法尼亚州立大学拉塞尔·E
拉森农业研究中心将测量作物释放的温室气体量
信用:希瑟·卡斯滕 对于玉米来说，在轮作中使用牛粪和豆类覆盖作物可以减少对无机氮肥的需求，保护水质，但这些做法也会导致一氧化二氮(一种强有力的温室气体)的排放
这是宾夕法尼亚州立大学的研究人员得出的结论，他们在三种不同的管理方案下测量了两个轮作周期(玉米-大豆轮作和奶牛饲料轮作)玉米阶段的一氧化二氮排放量
这项研究的结果提供了线索，说明奶农如何减少玉米作物的氮肥用量，从而节省资金，减少对气候变化的影响
结果很重要，因为尽管一氧化二氮只占美国二氧化碳的7%
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农业科学学院作物生产/生态学副教授希瑟·卡斯滕说，温室气体排放在推动气候变化方面比二氧化碳或甲烷强得多
一氧化二氮的威力几乎是二氧化碳的300倍，并且会在大气中存留100多年
“这项研究表明，所有的氮输入——肥料、豆类和肥料——都会导致一氧化二氮的排放，”她说
“但是，如果农民能够在作物种植后施用肥料，在玉米开始吸收氮的时候施用肥料，就可以减少一氧化二氮的排放
“如果他们只能在作物需要的时候通过“追肥”来施肥，他们可能会少用无机氮肥，”她补充道
但是将肥料侧施到正在生长的玉米作物上的设备还没有普及
" 研究人员比较了三种免耕玉米管理处理的效果，并测量了玉米生长季节的一氧化二氮排放量
在玉米-大豆轮作中，研究小组比较了撒施牛粪、浅圆盘施肥和施用液态尿素硝酸铵形式的无机肥料所产生的氧化亚氮排放
像大多数农场一样，在种植玉米之前施入肥料，而在无机肥料处理中，肥料是按照推荐的方法施用的——当玉米生长并吸收氮时
这种更好的施氮时机减少了总的施氮量，并且一氧化二氮的排放量比注射粪肥处理的要低
在一年的研究中，与撒播粪肥处理相比，注入粪肥增加了一氧化二氮的排放量，这表明在选择这种做法时，应该根据额外的排放量来权衡注入粪肥的环境和氮保护效益
研究人员还比较了免耕六年制奶牛饲料轮作中青贮玉米或谷物的一氧化二氮排放量，在这种轮作中，玉米跟随一种两年制苜蓿和半农半草混合饲料作物以及一种深红色三叶草覆盖作物
肥料也在玉米种植前撒施，一氧化二氮的排放与大豆种植玉米后撒施肥料的轮作相比较
玉米季节一氧化二氮的排放在之前的三种豆类处理中没有区别
在这两个实验中，一氧化二氮的排放量在施用粪肥后几周达到峰值，在施用肥料后的短时间内达到峰值
由于一氧化二氮的排放受到影响微生物过程的因素的影响，研究人员检查了什么样的环境和氮有效性因素最能预测一氧化二氮的排放
温度升高刺激玉米生长，影响土壤氮有效性的因素是两个比较中的重要因素
首席研究员玛丽亚·庞塞·德·莱昂(Maria Ponce de Leon)指出，这项研究表明，粪肥和豆科覆盖作物等有机投入物中的氮可利用性会导致土壤中一氧化二氮的排放。玛丽亚·庞塞·德·莱昂曾是卡斯滕研究小组的研究生，现在是加州大学戴维斯分校的博士生
她说，确定有机氮修正与玉米吸收的时间是减少乳制品生产系统一氧化二氮排放的一个机会
现在，奶农大多在种植玉米之前施用粪肥，随着覆盖作物的粪肥和有机豆类生物量分解，土壤中的氮含量增加
其中一部分会因一氧化二氮排放或渗入地下水而流失
庞塞德利昂说:“在玉米从土壤中快速吸收氮之前，这两种环境损失都有可能。”
“如果我们能更好地将施肥时间与玉米生长和吸收氮的时间同步，我们就能减少一氧化二氮的排放
这也将有助于作物和农民更好地捕捉肥料中的氮
" 这项研究最近发表在《农业生态系统中的养分循环》上，由宾夕法尼亚州立大学的拉塞尔·E
拉森农业研究中心是更大的“奶牛种植系统”项目的一部分，该项目已经进行了十多年
该母项目始于2010年，旨在为宾夕法尼亚州一个典型的65头牛、240英亩的奶牛场可持续地生产饲料和饲料
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