Manure and bio-manure substitutions of chemical fertilizers mitigate long-term nitrous oxide emissions from vegetable production systems
Notice bibliographique
Résumé
Substituting chemical fertilizers with manure or bio-manure (manure inoculated with microbes) offers a promising strategy to mitigate nitrous oxide (N 2 O) emissions, yet the underlying mechanisms remained unclear. Through a five-year field study employing isotopocule (δ 15 N SP N2O and δ 18 O N2O/H2O ) mapping, we elucidated that a 50% substitution with manure or bio-manure significantly decreased cumulative N 2 O emissions by suppressing production of nitrification- and nitrifier-denitrification- and heterotrophic denitrification (HD)-derived N 2 O, and promoted N 2 O reduction to N 2 in denitrification. In contrast, 20% substitutions failed to achieve sustained mitigation. Bio-manure initially exhibited stronger N 2 O mitigation than manure, but this mitigation effect disappeared over time due to a N 2 O production–consumption offsetting effect in HD. Specifically, relative to manure, bio-manure stimulated HD-driven N 2 O production in association with increasing abundances of HD-related genes ( nirK , nirS , fungi- nirK ) and potential denitrification rates. Bio-manure often maintained a higher capacity for N 2 O reduction, evidenced by lower ( nirK + nirS+ Fungi- nirK )/( nosZ ) ratios and unreduced N 2 O fraction. Critically, substitutions enhanced crop yields, with manure increasing yields by 8–21% and bio-manure by 19–30% compared to conventional fertilizer. Consequently, our study revealed that 50% bio-manure substitution is an effective strategy for mitigating N 2 O emissions and enhancing yields from vegetable production systems, providing actionable insights for sustainable resource management and climate change mitigation. • N 2 O source partitioning under bio-manure (BM) and manure (M) substitutions • BM promoted the reduction of N 2 O to N 2 compared with M • Either 50% M or 50% BM reduces N 2 O emissions based on a 5-year field trial • Production-consumption balance in denitrification governs N 2 O flux in BM vs M • The mitigation advantage of BM vs M diminishes under long-term application
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».