近日，南京農業大學農學院丁艷鋒教授團隊聯合國內外優勢團隊在《Nature Communications》上在線發表了題為“Legacy effects cause systematic underestimation of N?O emission factors”的研究論文，系統揭示了氮肥遺留效應導致對農田N?O排放因子的系統性低估。

農業土壤貢獻了全球約52%的人為N?O排放，其中氮肥施用是最主要來源。排放因子法是區域和全球農田N?O排放評估預測最常用的方法之一，而國際通用的IPCC Tier 1方法估算N?O排放因子時，主要依賴1-3年的短期田間試驗數據，忽視了長期氮肥施用導致的土壤理化性質改變及微生物群落演替。

研究團隊整合全球多站點田間試驗數據，結合涵蓋三大主糧作物（水稻、小麥、玉米）的三個長期定位田間試驗結果發現，隨著施肥年限增加，N?O排放因子呈現顯著上升趨勢。其機制是長期氮肥施用會持續提升土壤氮素有效性、降低pH值，并顯著富集含nirS基因的產N?O微生物。基于此，團隊通過數據整合與空間建模分析，將氮肥遺留效應納入現有評估模型，結果顯示，考慮長期氮肥遺留效應后，全球農田N?O排放因子為1.9%，N?O年排放量達2.1 Tg N?O-N，較IPCC的預測值高出110%。相關研究成果增強了對農田N?O排放的科學認識，并可為農田溫室氣體排放清單的精準編制及區域針對性豐產減排方案的制定提供理論依據。

南京農業大學錢浩宇副教授為論文第一作者，中國農業科學院尚子吟副研究員、南京農業大學丁艷鋒教授和江瑜教授為通訊作者。英國Exeter大學Kees Jan van Groenigen教授、中國農業科學院張衛建研究員、宋振偉研究員、江西農業大學黃山教授、北京大學周豐教授、英國Aberdeen大學Pete Smith教授、美國Boston學院Hanqin Tian教授、南京農業大學鄒建文教授、劉樹偉教授、李剛華教授、劉正輝教授、王松寒教授等參與了本項研究。研究得到了江蘇省碳達峰碳中和科技創新專項和國家自然科學基金等項目的資助。