有机肥料对实现“碳达峰、碳中和”的作用

有机肥料以农业废弃物为主要原料,含有丰富的有机质,具有改良土壤微生态环境,提高肥料利用率,增强作物抗逆性,促进作物生长等作用,符合农业绿色发展的要求,对“碳达峰、碳中和”目标的实现,能够发挥重要作用。本研究总结相关文献资料,从国家政策、节能减排、农业废弃物资源化利用、提高土壤和植物固碳等角度,对有机肥料在实现“双碳”目标所发挥的作用进行阐述分析,并对有机肥料产业的发展提出一些建议,以期为有机肥料的推广应用和“双碳”目标的实现提供参考。     

“双碳”背景下乡村振兴面临的新挑战与发展路径研究

乡村振兴战略的实施稳步推进了我国农业农村的发展步伐，与之伴随的碳排放量激增等问题也接踵而至。文章在厘清乡村振兴战略与“双碳”目标的内涵、联系、差异的基础之上，分析“双碳”背景下我国农业农村现阶段存在的机遇与挑战，探讨“双碳”背景下乡村振兴战略的协同发展路径。研究发现，在“双碳”背景下，我国农业农村存在着政府与市场如何“高效”结合、能源结构转型、生态保护及农民素质提升等挑战，以此为基础，文章提出“双碳”背景下乡村振兴战略如何实现协同发展的几点思考。     

农业粮食生产中的碳中和与生态修复

碳中和已成为我国新时代生态文明建设的重要内容,而农业粮食生产过程是温室气体的重要来源。基于“山水林田湖草沙的农业生命共同体”理念及其运行机制,本文阐述了农业粮食生产中的碳中和问题,并对碳中和框架下污染农田或耕地的生态修复进展进行了概述。指出在实施污染生态修复的同时,需要注重生态固碳增汇,并提出石化农业向零化石农业、单施无机肥向无机-有机肥料科学配施以及传统农业向智能农业的转型是实现农业碳中和的必由之路。农田生态修复仍需寻求新的突破,挖掘生态固碳潜力,构建农业碳中和生态系统,这对于实现农业碳中和意义重大。     

国家粮食安全与农业双碳目标的双赢策略

粮食安全是国家安全的基石,碳达峰与碳中和已成为我国长期战略。我国是粮食消费大国,95%以上的粮食及重要农产品供应仍然靠国内农业生产。农业既是主要的碳排放源,更是重要的碳固定汇,固碳减排潜力巨大。因此,现代农业不仅可以保障国家粮食及主要农产品的有效供给,而且可以且应该助力国家双碳目标。为此,作者在总结分析国内外相关文献及自己多年研究成果基础上,系统探讨了粮食安全与双碳目标之间的相互联系及双赢策略。结果表明,粮食安全和双碳目标之间,在增产与固碳、增产与减排、固碳与减排以及相关主管部门的政策等层面存在冲突和协同关系,但协同强于冲突;农业双碳目标与绿色高质量发展在方向上高度一致,目标上相辅相成。科研实践和技术示范推广案例也证明,国家粮食安全与农业双碳目标可以通过技术创新和政策创设等途径实现双赢。依据我国农业发展新趋势,作者认为种植业碳排放已基本达峰,在粮食安全背景下农业碳达峰的峰值及达峰进程将取决于畜牧业发展及人民生活水平提升要求;农业碳中和目标能否实现将主要视甲烷（CH₄）等非二氧化碳（CO₂）温室气体减排力度,以及农业综合固碳潜力的发挥。农业碳达峰指日可待,但在目标设定上不能影响国家粮食安全和人民生活改善;农业碳中和任重道远,必须固碳与减排兼顾,并以农业CH₄等非CO₂温室气体减排为优先。总之,粮食安全下实现农业双碳目标是一项系统工程,任务艰巨,需要农业固碳减排科技创新、农业碳监测与评价方法创建、以及农业部门间的协调机制和新政策创设等综合支撑。本文的建议可为国家及地方制定农业碳达峰与碳中和目标及行动方案提供重要参考,为农业固碳减排科技创新和政策创设提供新思路。     

我国水产养殖与捕捞业“双碳”目标及实现路径

在碳达峰、碳中和大背景下,设定和践行具有行业特色的“双碳”目标,对推动我国渔业绿色高质量发展和助力国家“双碳”战略具有现实意义。渔业以水产养殖与捕捞业为主要产业形式,具有碳源碳汇双重属性。基于已有碳排放和碳汇核算方法,探索中国水产养殖与捕捞业“双碳”目标及实现路径,分析发现：①2011—2020年,受产业规模扩大和“减船转产”政策双重影响,水产养殖与捕捞业的碳排放量先增后降,当前饲料投喂碳排放为水产养殖与捕捞业的首要碳源;②受养殖业快速发展的影响,水产养殖与捕捞业总碳汇波动上升,养殖碳汇超过捕捞碳汇;③水产养殖与捕捞业更偏碳源属性,超3 000万t碳未实现中和。综合中长期水产品需求压力和产业绿色高质量发展形势,设定了符合水产养殖与捕捞行业特色的 “双碳”目标,并提出重点环节减排、扩大渔业增汇的技术路径以及探索渔业碳汇交易机制、强化政策支持引导的社会管理路径。期望助力我国水产养殖与捕捞业实现碳达峰、碳中和目标,推动水产养殖与捕捞业由粗放、低效、高耗能向集约、高效、绿色产业转型,从而为促进产业发展和民众富裕提供有益参考。     

“粮经饲”种植结构优化方法与对弈式操作策略

【目的】优先推动"粮经饲"作物种植结构优化,促进农业供给侧结构性改革,可加快培育农业农村发展新动能,实现乡村振兴战略。【方法】关键在于查清种植业分区特色与种植现状,总结好当地专家和经营者经验与知识,充分挖掘农田作物适宜性潜力,科学预测市场供需与经济期望,采用多目标评估方法,开发对弈式智能化操作平台。【结果】推广应用基于种植业时空大数据的对弈式智能化软件平台,可产生区域种植结构优化方案,达到稳定粮食生产,提升经济作物效益以及尽可能多地扩大饲料作物种植面积,以支持或扩大养殖业,发展加工业和服务业,延伸农村产业链,实现乡镇振兴目标。【结论】多目标评价方法与对弈式智能化操作策略,适用于种植业结构优化或农业供给侧结构改革等多目标问题,平台运行过程中发挥决策者的主导作用,能够确保结构优化规划方案的科学性与可行性。     

农田生态系统碳足迹特征及低碳发展探讨——以重庆酉阳县种植业为例简

利用2004年-2014年酉阳县种植业生产投入、产出等数据,采用碳足迹模型方法,选定主要要素的排放系数和碳吸收率,分析农作物种植中碳吸收、排放的情况.结果表明:1酉阳县种植业的碳生态承载力未超负荷,固碳能力稳步上升,年平均增长率2.9%.2酉阳县种植业的固碳能力和单位碳足迹产值效益提升主要得益于作物种植结构调整,说明发展低碳农业符合社会经济发展的要求.3秸秆焚烧带来巨大碳排量以及不断增加的化学物质消耗,加剧了农业面源污染风险.     

“双碳”背景下耕地保护与粮食安全保障的措施研究

通过阐明“双碳”背景下耕地保护与粮食安全的深层内涵及其相互之间的关系，基于“双碳”路径优化情景下提出了耕地保护与粮食安全保障措施。研究认为“双碳”背景下耕地保护与粮食安全保障措施要聚焦以下方面：(1)严格防止耕地面积数量减少与耕地耕作层土壤质量下降；(2)实施减污降碳保护农田生态环境质量；(3)严格执行《乡村振兴促进法》,以即将颁布实行的《耕地保护法》为契机推进耕地保护；(4)提升高标农田建设的生态化水平；(5)树立和践行大食物观；(6)培育耐盐作物品种，改良盐碱地种植水稻；(7)高度关注和实施好农业农村地区基于自然生态碳汇能力的保护、维持与提升；(8)全程精准管控农业生产过程中的减污降碳协同增效环节；(9)将零碳或低碳或负碳约束指标纳入国土空间规划；(10)采取差别化治理措施，有效制止耕地“非农化”和“非粮化”;(11)全面推广适合广大农业农村地形地貌特点的绿色环保农机装备与技术，推动农业生产领域清洁能源替代化石燃料。该研究提出的减污降碳理念与相应保障措施，对实施双碳目标、促进耕地保护和保障粮食安全具有积极的参考价值。     

农田生态系统碳足迹特征及低碳发展探讨——以重庆酉阳县种植业为例

利用2004年-2014年酉阳县种植业生产投入、产出等数据,采用碳足迹模型方法,选定主要要素的排放系数和碳吸收率,分析农作物种植中碳吸收、排放的情况.结果表明:1酉阳县种植业的碳生态承载力未超负荷,固碳能力稳步上升,年平均增长率2.9%.2酉阳县种植业的固碳能力和单位碳足迹产值效益提升主要得益于作物种植结构调整,说明发展低碳农业符合社会经济发展的要求.3秸秆焚烧带来巨大碳排量以及不断增加的化学物质消耗,加剧了农业面源污染风险.     

从国际经验看中国农业温室气体减排路径

2020年,中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。当前农业温室气体减排蕴藏着巨大潜力,是确保碳达峰、碳中和目标实现的重要支撑。本文明确了农业需要减排甲烷、氧化亚氮等温室气体,并分析了农业温室气体的主要成因以及中国农业温室气体减排在宏观、产业、微观上面临的挑战。在介绍发达国家及联合国粮农组织在温室气体减排的举措和经验后,指出中国农业温室气体减排具体路径的方向,包括绿色生物制造、种业基因编辑、垂直农业、植物蛋白、精准农业、农业大数据等,这些方向可以实现经济效益和绿色发展的共存,可以更大程度、更为持久地动员市场主体参与到农业温室气体减排活动中。     

几种乔木林碳汇功能研究

根据研究区昆明市海口林场资源的相关资料,利用不同森林类型生物量与蓄积量之间的回归方程,对研究区8种主要乔木林及其不同林龄结构的生物量和碳储量进行了推算,并分析了天然林与人工林的碳储量和碳密度。结果表明,研究区8种主要乔木林的总碳储量为80 142.30 t,针叶林碳储量占总碳储量的57.94%;碳储量最大的乔木林为华山松林,其碳储量占总碳储量的30.73%;8种主要乔木林不同龄级碳储量由高到低分别为中龄林>近熟林>幼龄林>成熟林;同一龄级、不同类型乔木林的碳汇能力表现各异;研究区人工林的碳储量比天然林小,且人工林和天然林的碳密度低于我国的平均水平。     

沼渣连续施用对土壤有机碳组成及剖面分布的影响

通过"棉花-小麦"轮作田沼渣施用试验,研究沼渣连续施用对土壤有机碳组成及分布的影响。结果表明:沼渣施用使土壤中总有机碳、微生物碳、易氧化有机碳和难氧化有机碳含量均随施用沼渣年限的延长而增加;对于不同的沼渣施用年限,其各层的增幅变化趋势不一致,沼渣连续施用3年使0~30 cm土壤中总有机碳、微生物碳、易氧化有机碳和难氧化有机碳含量均极显著增加,而沼渣连续施用5年对40~50 cm土层微生物碳亦无显著影响。这对维持土壤养分供应与土壤结构稳定性具有重要意义。     

不同放牧强度对天山北坡草原草地生态系统碳交换速率的影响

以天山北坡羊茅＋杂类草草原草地为研究对象,于2013年6月至9月采用模拟放牧方式设置休牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4个处理,利用静态箱法测定草地生态系统碳交换速率,研究不同放牧强度对草原草地碳交换速率的影响。结果表明,休牧处理下,各月10：00达到碳吸收最大值;9：00至20：00为碳吸收,22：00至次日7：00为碳释放;重度放牧处理下全天为碳释放。各处理对碳交换速率的影响程度表现为重度放牧＞中度放牧＞轻度放牧;休牧和轻度放牧的碳吸收量远大于中度放牧和重度放牧,休牧和轻度放牧表现为碳汇,中度放牧和重度放牧表现为碳源。季节变化中碳吸收量8月最大,9月最小;7月和8月表现为碳汇,6月和9月表现为碳源。     

天津低碳农业发展的必然性及其发展方向探讨

通过对低碳农业内涵的分析,探讨了天津发展低碳农业的必然性,并提出天津低碳农业主要向碳汇农业、生态有机农业、资源节约型—环境友好型农业、循环农业等方向发展,以确保天津农业可持续发展。     

北京市农田生态系统碳足迹及碳生态效率的年际变化研究

近年来,由于北京城市功能的疏解以及郊区城市化进程的加快,使北京市农田生态系统受到了较大的冲击。本文以北京农田生态系统作为研究对象,对2004—2012年农田生态系统的碳汇、碳源、碳足迹以及碳生态效率的年际变化进行了研究,以明确其在北京城市发展中的功能与地位,为北京市健康持续发展及产业布局提供理论依据。结果表明:北京农田生态系统碳汇总体呈增加趋势,年递增幅度为2.8%,年平均碳蓄积量为105.82 万t,决定其碳汇功能的主要因素是粮食作物中玉米与小麦的经济产量及种植面积。北京农田生态系统的年均碳排放量为27.6 万t,基本呈现逐年降低的趋势,年均递减1.3%,决定碳排放量的主要因素为农业化学品中氮素化肥的施用量。北京市农田生态系统年均碳足迹为5.71 hm2²,呈逐年降低的趋势,年递减率为5.5%,处于碳生态盈余状态,但是由于近年北京市耕地面积的减少,碳生态盈余量呈下降趋势;北京农田生态系统的碳生态效率较高,年均为3.854 kg C·kg^-1 CE,农业生产处于较高的持续状态。     

玉米秸秆添加量对黄土高原旱作农田土壤固碳特征的影响

【目的】探明不同玉米秸秆添加量对农田土壤固碳特征的影响.【方法】在甘肃省定西市李家堡镇进行玉米田间定位试验,设0(无秸秆还田,CK)、40g/kg(低量秸秆,T3)、60g/kg(中量秸秆,T2)、80g/kg(高量秸秆,T1)4个玉米秸秆还田处理.采用尼龙网袋法对540d观测期内的土壤总有机碳(SOC)、活性有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)动态变化特征进行分析.【结果】从整体来看,不同秸秆添加水平下SOC含量呈连续降低趋势;ROC含量于90d达到峰值后逐渐降低;MBC含量于180d达到峰值后逐渐降低.较之CK处理,T1、T2、T3水平均可提升土壤碳素含量,且随秸秆添加量的增加而增加.T2水平下土壤碳库活度指数最大,为1.25,该水平下秸秆残留率最小.【结论】秸秆还田处理土壤碳库管理指数(CPMI)随秸秆施入量的增加而增加.因此,在0~80g/kg玉米秸秆添加范围内,60g/kg水平更有利于土壤碳素的固持及土壤质量的改善.     

土地利用方式对土壤活性有机碳分布的影响

对福建省建瓯市山地红壤的园地(茶园、桔园)、林地(杉木、木荷、封育)不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤活性有机碳(轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳)含量进行研究。结果表明,林地转变园地后,在0-10 cm土层土壤轻组有机碳(LFC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量平均分别下降了65.97%、64.60%和54.78%,在10-20 cm则平均分别下降了57.39%、21.88%和43.71%;土壤微生物商在不同利用方式下没有明显分异规律。土壤活性有机碳含量随土层加深而递减(桔园除外),但不一定有显著差异。因此,亚热带山地红壤内林地转变为园地会导致土壤活性有机碳含量大幅度下降,活性有机碳比土壤总有机碳对土地利用变化更为敏感。     

不同条件下稻草作为碳源释碳效果的对比研究

选取稻草作为碳源物质,探究纤维素分解菌、溶解氧、温度3个因素对稻草释碳效果的影响.研究发现:在30℃缺氧条件下,加入纤维素分解菌的稻草最大释碳量可达8.4 mg/d,而且试验5d后稻草的释碳量可维持在4 mg/d以上;未加纤维素分解菌的稻草最大释碳量仅4.1 mg/d.在30℃、引入纤维素分解菌的条件下,溶解氧浓度高的稻草释碳效果低于溶解氧浓度低的稻草.不同温度下稻草释碳量关系为30℃＞20℃＞ 10℃.     

利用重油造气副产炭黑制活性炭研究

对重油造气副产炭黑的杂质及主要质量指标进行了检测。结果表明：重油造气副产炭黑亚甲基蓝脱色力平均值１１ｍＬ，主要杂质为镍，铁等化合物，３．４－苯并芘，１．２－苯并菲等有害致癌芳烃未被检出，在此基础上研究了酸法除杂质工艺，提出了的通气（汽）鼓泡酸洗法工艺可有效地脱除杂质，且工艺简单，成本低，用副产炭黑的原料制得的产品符合ＬＹ２１６－７９标准中７８２型（物理炭）Ａ类一级品质量要求。     

土壤碳作为湿润亚热带表层岩溶作用的动力机制:系统碳库及碳转移特征

以桂林丫吉村岩溶实验场为例, 分析了表层带岩溶系统中碳库组成, 测定了各碳库的碳稳定性同位素丰度, 表明土壤碳是系统中最大的碳库, 生物的 Ｃ Ｏ２ 吸收同化与土壤有机质分解导致的土壤 Ｃ Ｏ２ 释放是系统中主导的碳流通过程, 系统活动态碳组分主要由土壤碳贡献, 从而揭示了土壤碳对表层岩溶作用的动力机制。