Теперь, международная группа ученых включая доктора Б.К. Сонга из William & Mary’s Virginia Institute Морской науки обнаружила, что производство этого мощного парникового газа – известный как N2O или закись азота – может быть обойдено, поскольку сложный азот приходит к соглашению в почве, воде, и удобрения разламывают на нереактивный газ азота (N2), который составляет большую часть нашей атмосферы.Их открытие, изданное в недавнем выпуске Научных Отчетов, показывает совершенно новый путь в глобальном цикле азота и могло привести к новым путям к фермерам и другим, чтобы сократить их выбросы вредных газов.
Ведущий автор исследования – Ребекка Филлипс из Научно-исследовательского института Новой Зеландии Landcare, наряду с коллегами Landcare Эндрю Макмилланом, Гвен Грелет, Бевэном Уиром и Пальмадой Тилаком; а также Крейг Тови из Университета Коннектикута.Сельское хозяйство вносит больше закиси азота в атмосферу, чем какая-либо другая деятельность человека – прежде всего, через оплодотворение азота. Этот парниковый газ в 300 раз более эффективный при улавливании тепла, чем углекислый газ и в 10 раз более эффективный, чем метан. Закись азота также перемещается в стратосферу и разрушает озон.
Текущая мудрость держится, та закись азота неизбежно произведена, когда азот почвы – включая компоненты удобрения, такие как аммиак, аммоний и мочевина – расщепляется. Это также думало, что этот аварийный процесс требует действия микробов и может только произойти в отсутствие кислорода.Текущее исследование противоречит каждой из этих долго проводимых идей.«Наши результаты подвергают сомнению предположение, что закись азота – промежуточное звено, требуемое для формирования газа азота [N2]», говорит Филлипс. «Они также бросают сомнение на то, должно ли микробное производство закиси азота произойти в отсутствие кислорода».
«У нас теперь есть путь, который не требует микробов», добавляет Песня. «Процесс денитрификации может произойти неживым образом без потребности в бактериях или грибах».Открытие команды могло привести к практическому применению для уменьшения воздействий избыточного азота в окружающей среде, тема, на которой они сосредоточились, представляя их результаты во время недавней встречи в Вашингтоне, который округ Колумбия спонсировал американским Министерством сельского хозяйства и Национальной Интегрированной Программой Качества воды.«Это могло бы дать нам способ спроектировать систему, чтобы снизить уровни фиксированного азота», говорит Песня. «Изменяя типы и отношения азота приходит к соглашению в удобрении, у Вас мог бы быть лучший способ уменьшить избыточный азот и смягчить эутрофикацию или питательное обогащение в соседних водах».
Филлипс добавляет, «Дальнейшее исследование могло сообщить фермерам того, как вырастить органическое вещество почвы, полезное для управления азотом. Органические формы азота почвы, такие как ненужные продукты от растений и грибов, могли помочь преобразовать избыточный неорганический азот – который был бы иначе выщелочен в воду или испущен как закись азота – в форму, которая не вредна для окружающей среды».Однако ученые говорят, что больше исследования необходимо, чтобы проверить точно, какие формы органического азота являются самыми эффективными.
Команда теперь разрабатывает предложения для дальнейшего финансирования, которое позволит им исследовать заявления на ферме на преобразование избыточного азота от почвы и воды в нереактивный атмосферный газ N2, не производя N2O. Это может позволить ученым развивать варианты управлять судьбой сельскохозяйственного азота, избегая выбросов парниковых газов.