III.2 Выбросы N₂O из обрабатываемых почв

В данном разделе представлены методы и уравнения для оценки суммарных региональных антропогенных выбросов N₂O (прямых и косвенных) из обрабатываемых почв.

Представленная методология позволяет оценить выбросы N₂O, используя данные результирующих величин внесения азота в почвы (например, минеральные или органические удобрения; навоз, оставленный животными на пастбищах; растительные остатки) или минерализации азота в почвенном органическом веществе в результате осушения/обработки органогенных почв и в результате культивирования/изменения землепользования на минеральных почвах (например, лесные площади/пастбища/поселения, переустроенные в обрабатываемые земли).

Необходимо иметь в виду, что выбросы N₂O в результате антропогенных поступлений азота или минерализации азота происходят как прямым путем (т.е. непосредственно от почв, в которые поступает азот), так и по двум косвенным путям: в результате улетучивания NH₃ и NO_x из обрабатываемых почв и последующим повторным выпадением их продуктов NH⁴⁺ и NO^3- в почву и воду, и в результате вымывания и стока азота, в основном в виде NO^3-, из обрабатываемых почв.

Как указывалось выше, данная методология не позволяет учесть какие-либо эффекты сокращения выбросов парниковых газов за исключением изменений в данных о деятельности. Для учета изменений в коэффициентах выбросов, типах почв, урожайности культурных растений, баланса почвенного углерода в почвах пашен или других параметров следует использовать методологии, представленные в Справочном руководстве.

В самом простом виде прямые выбросы N₂O из обрабатываемых почв оцениваются с помощью формулы:

N₂O_Прям.-N = N₂O-N_{Nпоступл.} + N₂O-N_OS + N₂O-N_PRP, (3)

где:

N₂O-N_{Nпоступл.} = [[(F_SN + F_ON + F_CR + F_SOM) · EF₁] +

+ [(F_SN + F_ON + F_CR + F_SOM)_FR · EF_1FR]]

N₂O-N_PRP = [F_{PRP, CPP} · EF_{3PRP, CPP}) +

+ (F_{PRP, SO} · EF_{3PRP, SO})],

где:

N₂O_Прям.-N = годовые прямые выбросы N₂O-N из обрабатываемых почв, кг N₂O-N/год;

N₂O-N_{Nпоступл.} = годовые прямые выбросы N₂O-N в результате антропогенного внесения азота в обрабатываемые почвы, кг N₂O-N/год;

N₂O-N_OS = годовые прямые выбросы N₂O-N из органогенных почв пашен и кормовых угодий, кг N₂O-N/год;

N₂O-N_PRP = годовые прямые выбросы N₂O-N в результате поступлений мочи и помета в почвы на пастбищах, кг N₂O-N/год;

F_SN = годовое количество азота минеральных удобрений, внесенных в почвы, кг N/год (количество внесенных азотных удобрений под рис оценивается отдельно). Данные о годовом внесении удобрений могут быть получены из официальных региональных статистических данных Росстата;

F_ON = годовое количество азота навоза, внесенного в почвы, кг N/год (см. табл. 4.1) (при наличии данных количество внесенного навоза под рис оценивается отдельно);

F_CR = годовое количество азота в растительных остатках (надземных и подземных) культурных растений, в том числе от азотфиксирующих культур и от обновления/восстановления кормовых культур, пастбищ и сенокосов, возвращаемое в почвы, кг N/год (количество растительных остатков риса, вносимых в почвы оценивается отдельно);

F_SOM = годовое количество азота в минеральных почвах, которое минерализуется в связи с потерей углерода из почвенного органического вещества в обрабатываемых почвах, кг N/год (при наличии данных количество минерализованного азота в почвах под рисом оценивается отдельно) - см. Справочное руководство. По умолчанию коэффициент для всех полей может быть принят равным 30 кг N/га;

F_OS = годовая площадь осушенных органогенных <10> почв на пашнях и кормовых угодьях (сенокосы и пастбища), га (примечание: подстрочные индексы C, G относятся соответственно к обрабатываемым землям (пашням) и кормовым угодьям);

F_PRP = годовое количество азота мочи и помета, оставленное на пастбище, выпасе и в загоне пастбищными животными и птицей, кг N/год (примечание: нижние индексы CPP и SO относятся соответственно к коровам, крупному рогатому скоту, домашней птице и свиньям (CPP); и к овцам и прочим животным (SO) (см. табл. 4.1));

EF₁ = коэффициент выбросов N₂O от антропогенного внесения азота в почвы, кг N₂O-N/кг поступающего N (таблица 3.2);

EF_1FR = коэффициент выбросов N₂O от антропогенного внесения азота на рисовые поля, кг N₂O-N/кг поступающего N (таблица 3.2);

EF₂ = коэффициент выбросов для выбросов N₂O от осушенных органогенных почв на обрабатываемых землях и кормовых угодьях, кг N₂O-N/га x год (таблица 3.2) (примечание: подстрочные индексы C, G относятся соответственно к обрабатываемым землям, сенокосам и пастбищам);

EF_3PRP = коэффициент выбросов N₂O от азота мочи и помета, оставленного на пастбище, выпасе и в загоне пастбищными животными и птицей, кг N₂O-N/кг поступающего N (таблица 3.2) (примечание: нижние индексы CPP и SO относятся соответственно к крупному рогатому скоту, домашней птице и свиньям (CPP); и к овцам и прочим животным (SO)).

--------------------------------

<10> Почвы являются органогенными, если удовлетворяют приведенным ниже требованиям:

- толщина 10 см и более. Почвенный горизонт толщиной менее 20 см должен содержать 12% или более органического углерода при перемешивании до глубины 20 см;

- если почва насыщается водой единократно в течение нескольких дней и содержит более 20% (по массе) органического углерода (около 35% органического вещества);

- если почва эпизодически насыщается водой и содержит: i) по крайней мере, 12% (по массе) органического углерода (около 20% органического вещества), и она не содержит глины; или ii) по крайней мере, 18% (по массе) органического углерода (около 30% органического вещества) и она имеет 60% или более глины; или iii) промежуточное, пропорциональное количество органического углерода для промежуточных количеств глины.

Данные по слагаемому F_CR получают на основе статистики Росстата по посевным площадям всех культурных растений, включая однолетние и многолетние травы, в данном регионе. Следует отметить, что иногда статистические данные представляются в расчете на зеленую массу. Пересчет в массу сухого вещества может быть выполнен с помощью коэффициента 4,6. Количество азота растительных остатков, поступающего в почвы аграрного сектора, определяется умножением площадей культурных растений на соответствующие коэффициенты из таблицы 3.3. Для отсутствующих в таблице 3.3 видов растений могут быть использованы коэффициенты сходных видов. В целом по региону результаты суммируются. Составителям кадастров следует отдельно вычислить F_CR для рисовых полей.

Слагаемое F_SOM обозначает количество азота, минерализованного в результате потерь в почвенном органическом углероде в обрабатываемых почвах. Для расчетов по умолчанию может быть использован коэффициент 30 кг N/га, который следует умножить на общую площадь пахотных земель в регионе по данным региональной статистики Росстата и/или Росреестра. Методика более точных расчетов приведена в Справочном руководстве.

Слагаемое FOS обозначает общую годовую площадь (га) осушенных органогенных почв с подразделением на осушенные земли обрабатываемых земель и земель кормовых угодий. Данные о площади осушенных органогенных почв (FOS) на территории пахотных земель и кормовых угодий могут быть получены из официальной статистики Росреестра или по региональным данным. При отсутствии точных данных для оценки площади осушенных/обрабатываемых площадей может быть использовано экспертное заключение.

Косвенные выбросы N₂O из обрабатываемых почв оцениваются по формулам 4 и 5. Выбросы N₂O в результате осаждения из атмосферы азота, улетучившегося из обрабатываемых почв, рассчитываются как:

N₂O_(ATD)-N = [(F_SN · Frac_GASF) +

+ ((F_ON + F_PRP) · Frac_GASM)] · EF₄, (4)

где:

N₂O_(ATD)-N = годовое количество N₂O-N, которое образуется в результате осаждения из атмосферы азота, улетучившегося из обрабатываемых почв, кг N₂O-N/год;

Frac_GASF = часть азота минеральных удобрений, которая улетучивается в виде NH₃ и NO_x, кг улетучившегося N/кг внесенного N (таблица 3.2);

Frac_GASM = часть азота внесенных органических азотных удобрений (F_ON), а также азота мочи и навоза (помета), оставленных пастбищными животными (F_PRP), которая улетучивается в виде NH₃ и NO_x, кг улетучившегося N/кг внесенного или оставленного N (таблица 3.2);

EF₄ = коэффициент косвенных выбросов N₂O в результате осаждения азота из атмосферы на почву и водные поверхности, кг N-N₂O/кг улетучившихся NH₃-N + NO_x-N (таблица 3.2).

Выбросы N₂O в результате вымывания и стока азота из обрабатываемых почв рассчитываются по формуле:

N₂O_(L)-N = (F_SN + F_ON + F_PRP + F_CR + F_SOM) ·

· Frac_{LEFCH - (H)} · EF₅, (5)

где:

N₂O(_L)-N = годовое количество N₂O-N, образующееся в результате вымывания и стока антропогенных азотных соединений в обрабатываемые почвы, кг N₂O-N/год;

Frac_Leach-(H) = часть всего добавленного к обрабатываемым почвам или минерализованного в обрабатываемых почвах азота, которая теряется через вымывание и сток, кг N/кг добавок N (таблица 3.2);

EF₅ = коэффициент косвенных выбросов N₂O от вымывания и стока азота, кг N₂O-N/кг вымываемого и стекающего N (таблица 3.2).

Преобразование выбросов N₂O-N в выбросы N₂O для целей отчетности производится при помощи формулы 6:

N₂O = N₂O-N · 44/28. (6)