農業源溫室氣體減排適用性技術

2019-12-4 17:38 來源: 中創碳投 |作者: 張鑫

農業活動是溫室氣體重要排放源之一。2019年6月，我國按照《聯合國氣候變化框架公約》（以下簡稱《公約》）相關要求向《公約》秘書處提交了《中華人民共和國氣候變化第三次國家信息通報》。其中，根據2014年國家溫室氣體清單的結果（見圖1），農業溫室氣體排放量為8.3億噸CO2eq，占全國溫室氣體排放總量的7%，尤以CH4和N2O兩大農業源溫室氣體排放占各自總量的比重均居全球最高。中國農業活動基數大、增長快，如果不采取相應的減排措施，農業活動產生的溫室氣體排放將持續增長。

圖1 2014年中國各領域溫室氣體排放占比

農業活動排放全球60~80%的N2O，主要來自農田的直接和間接排放、田間焚燒、放牧、動物糞便；排放全球50~70%的CH4，主要來自反芻牲畜腸道發酵、水稻種植、動物糞便。從農業源溫室氣體排放內部結構來看，排放源依次為：土壤（38%，CH4+N2O）、反芻牲畜腸道發酵（32%，CH4）、生物質燃燒（12%，CH4+N2O）、水稻種植（11%，CH4）和畜禽糞便（7%，CH4+N2O）。

從CH4和N2O兩種主要農業源溫室氣體排放機理來看，牲畜CH4排放是飼料在消化道正常發酵所產生的。牲畜腸道發酵CH4排放量與牲畜類型、年齡、體重、飼料質量、采食水平有關。稻田CH4排放是產甲烷菌在厭氧環境下的稻田中利用田間植株根際的有機質轉化形成CH4的量，除去水稻根部甲烷氧化菌對CH4氧化后的剩佘量。稻田甲烷排放主要受土壤性質、灌溉和水分狀況、施肥、水稻生長和氣候等因素影響。牲畜廢棄物厭氧儲存和處理過程均產生和排放CH4。牲畜糞便CH4排放通量主要取決于糞便處理方式和氣候條件。土壤中N2O的產生主要是在土壤微生物的參與下，通過硝化和反硝化作用機理完成。一般認為硝化作用比反硝化作用機理的N2O排放貢獻更小。影響農田排放的因素主要包括作物類型、土壤類型、施肥方式及灌溉技術與模式等農業管理措施和光溫水等氣候因素。

相關研究根據上述不同種類溫室氣體的排放因子計算了在不同情景下農業源溫室氣體減排技術潛力，其中減排技術潛力較高的措施分別為耕地管理（含旱地和水田）、牧場管理、土壤養分管理、退化耕地恢復。根據上述減排潛力較高的措施，具體到農業生產活動中，主要的減排技術見表1。