“笑气”背后暗藏冷知识 全球变暖“元凶”竟在田间

交汇点讯 我们所熟知的造成地球变暖的温室气体一般有二氧化碳、甲烷、一氧化碳等。但近日最新的发现表明：一种意想不到的气体，逐渐进入人们的视线，并且成为了农业生产中造成温室气体排放的主要推手——一氧化二氮（N₂O），而它的另一个名字更为人所知：“笑气”。

1722年，英国化学家普利斯特里发现了大气中的氧气和氮气在一定条件下会产生氮氧化物。其中，散发着淡淡甜味的一氧化二氮有一种神奇的功效，人一呼吸到这种气体，就像喝醉酒一样处于麻醉状态，多半还会哈哈大笑起来，由此得名“笑气”。后来，“笑气”被作为麻醉剂应用于医疗中，以减缓手术中病人的痛苦。直到现在，“笑气”还被用于牙科手术中。

尽管低浓度的“笑气”可以作为“医疗助手”而存在，但高浓度的“笑气”却不那么令人发笑了。中国科学院南京土壤研究所褚海燕研究员告诉记者，虽然一氧化二氮在温室气体中占比不到20%，但以分子为单位，一氧化二氮在加热大气方面的效力比二氧化碳高320倍，对全球变暖造成的影响不可小觑。他说，“对于这样一种在大气中含量不高，但增温潜力超群的气体，我们主要关心的不是对它对人体健康造成的危害，而是它作为温室气体的强大威力。”

那么，一氧化二氮从哪里来呢？据褚海燕介绍，一氧化二氮的大量排放主要是现代农业活动的结果，尤其是化肥的大量施用。“在农业生产中，施用的化肥仅有一部分被植物根部吸收。还有相当一部分会通过土壤中微生物活动——硝化和反硝化作用，被转化为氮元素，一部分以一氧化二氮的形式重归大气，极有可能导致土壤氮循环的失衡。近几十年来，农业生产中化肥的过度使用，不但导致了氧化氮的大规模集中排放，吸收率不高的肥料还会随着地下水污染到河流、湖泊等水源，造成水体的富营养化，发展成更恶劣的生态环境污染。”褚海燕解释道。

随着农业产生的一氧化二氮对大气带来的负面影响日益受到人们的关注，加速一氧化二氮的减排已是迫在眉睫。在尽量不影响产量的基础上降低一氧化二氮的排放，提高肥料的利用率是关键。褚海燕告诉记者：“我们采取了很多措施，比如通过缓控释肥的方法，让施入土壤后的肥料不断把养分释放出来，提高利用率，减少化肥用量；采取根系施肥的方法，提高肥效和养分利用率，以效率换数量；施用有机肥，通过有机改良剂（例如牛粪和生物肥料），增加反硝化酶的活性，降低一氧化二氮的排放系数。”

此外，新型技术和信息化的精准农业可以从源头上有效减少氮肥投入，优化田间管理。“通过田间的水分管理、种植绿肥等农业管理措施，我们可以调控土壤中微生物的活动，激发微生物的潜力，诱导植物更好地吸收土壤中的氮元素养分。”褚海燕说道。

交汇点记者 张宣 实习生 王哲楷

编辑: 蒋明睿