摘要
尿素在农业实践中的应用会通过水解作用产生二氧化碳（CO?）排放。尿素施用于土壤后与水反应并发生水解，释放出氨（NH?）和二氧化碳（CO?）。这一反应由土壤中的酶（如尿素酶）催化。释放出的氨（NH?）可以进一步进行硝化作用，生成硝酸盐（NO??）和一氧化二氮（N?O）。虽然尿素水解产生的二氧化碳量相对于其他来源来说较少，但农业活动产生的累积排放对气候变化和农业的碳足迹仍有显著影响。本研究采用了一个简单的计算模型（CO? = A × 0.73）来估算各国基于年尿素使用量的二氧化碳排放量。根据该模型，中国的二氧化碳排放量最高，为40,483 Gg/年，其次是印度（26,031 Gg/年）和美国（12,032 Gg/年）。在总年排放量（94,763 Gg）中，中国占比43%，印度占27%，美国占13%，欧盟占8%，巴基斯坦占5%，印度尼西亚占4%。中国的尿素相关二氧化碳排放量比印度高16%，比美国高30%，比欧盟高35%，比巴基斯坦高38%，比印度尼西亚高39%。这与IPCC的公式（CO? = 尿素 × 0.73）预测的结果一致，表明尿素消耗量与二氧化碳排放量之间存在线性关系，斜率为0.73。线性回归分析显示，尿素消耗量每增加1000吨，二氧化碳排放量增加730吨（0.73 Gg），相关系数R2 = 0.99，p < 0.001）。2015年至2023年间，巴基斯坦的尿素消耗量年均增长率为2.2%，相应的二氧化碳排放量从4015 Gg/年增加到4788 Gg/年（八年间增加了20%）。通过优化肥料施用率、施用时间和方法以提高养分吸收效率，以及采用可持续农业实践（如有机物质管理、保护性耕作和精准农业），可以减轻对环境的影响。本研究强调实施可持续农业实践和综合养分管理，以减少尿素应用带来的二氧化碳排放，从而使农业系统为减缓气候变化和降低碳足迹做出贡献。
