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Accès ouvert déclaré 2025 article

Organic Nitrogen Substitution Enhances Carbon Sequestration but Increases Greenhouse Gas Emissions in Maize Cropping Systems

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Excessive chemical fertilizers degrade soil and increase greenhouse gas (GHG) emissions. Organic substitution of nitrogen fertilizers is recognized as a sustainable agricultural-management practice, yet its dual role in carbon sequestration and emissions renders the net GHG balance (NGHGB) uncertain. To assess the GHG mitigation potential of organic substitution strategies, this study analyzed GHG fluxes, soil organic carbon (SOC) dynamics, indirect GHG emissions, and Net Primary Productivity (NPP) based on a long-term field positioning experiment initiated in 2016. Six fertilizer regimes were systematically compared: no fertilizer control (CK); only phosphorus and potassium fertilizer (PK); total chemical fertilizer (NPK); 1/3 chemical N substituted with sheep manure (OF1); dual substitution protocol with 1/6 chemical N substituted by sheep manure and 1/6 substituted by straw-derived N (OF2); complete chemical N substitution with sheep manure (OF3). The results showed that OF1 and OF2 maintained crop yields similar to those under NPK, whereas OF3 reduced yield by over 10%; relative to NPK, OF1, OF2, and OF3 significantly increased SOC sequestration rates by 50.70–149.20%, reduced CH4 uptake by 7.9–70.63%, increased CO2 emissions by 1.4–23.9%, decreased N2O fluxes by 3.6–56.2%, and mitigated indirect GHG emissions from farm inputs by 24.02–63.95%. The NGHGB was highest under OF1, 9.44–23.99% greater than under NPK. These findings demonstrate that partial organic substitution increased carbon sequestration, maintained crop yields, whereas high substitution rates increase the risk of carbon emissions. The study results indicate that substituting 1/3 of chemical nitrogen with sheep manure in maize cropping systems represents an effective fertilizer management approach to simultaneously balance productivity and ecological sustainability.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Organic Nitrogen Substitution Enhances Carbon Sequestration but Increases Greenhouse Gas Emissions in Maize Cropping Systems
Date Crossref
15/07/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Hebei Agricultural University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences pays non établi dans la notice
    Institution
  • Ministry of Agriculture and Rural Affairs pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • College of Agronomy pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences pays non établi dans la notice
    Organisation à but non lucratif
  • Key Laboratory of Black Soil Protection and Utilization (Hohhot) pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Hebei Agricultural University, Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences et Ministry of Agriculture and Rural Affairs, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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