生物黑炭及其增汇减排与改良土壤意义

国际上对将农田废弃物制成生物黑炭施用于土壤作为农业增汇减排的一种关键途径的呼声越来越高.通过文献资料调研,介绍了生物黑炭的基本性质及其碳稳定性,对农田土壤的改良效应,并讨论其在农业增产和增汇(碳)中的作用.结果表明,作物秸秆无氧高温热解制备的生物炭具有高度的芳香化、物理的热稳定性和生物化学的抗分解性.施用于土壤大幅度提升土壤碳库,并因其结构性质有利于农田土壤固持养分,提高养分利用率,改善微生物生境,从而达到提高土壤质量而促进作物增产的双赢效果.  

稻-鸭生态种养技术减排甲烷的研究及经济评价

【目的】稻－鸭生态种养技术是中国传统农业的精华，研究其减排CH4的效果，为进一步开发利用这一经典农艺提供理论基础和实践依据。【方法】采用田间试验及经济学方法研究稻-鸭生态种养技术减排CH4的效果及经济效益。【结果】稻田CH4排放通量的日变化与气温日变化基本一致。稻田CH4排放通量的高峰值出现在晚稻分蘖盛期，免耕养鸭稻田、免耕不养鸭稻田和翻耕不养鸭稻田的CH4排放通量分别为24.1、32.2和40.5 mg·m-2·h-1。在晚稻分蘖始-分蘖盛期，稻-鸭生态种养技术对稻田CH4排放的控制效果明显，分别比免耕不养鸭稻田、翻耕不养鸭稻田的CH4排放量减少2.333、4.723 g·m－2。晚稻整个生育期间，免耕养鸭稻田CH4排放量比免耕不养鸭稻田、翻耕不养鸭稻田分别减少3.373和5.590 g·m－2。采用免耕稻-鸭生态种养技术农户的财务净效益比采用免耕不养鸭技术和翻耕不养鸭技术农户分别增加2 166、4 207 yuan/ha。减去CH4排放的环境成本，采用稻－鸭生态种养技术的农户的经济效益为5 000 yuan/ha，比采用免耕不养鸭技术和翻耕不养鸭技术的农户分别增加2 206和4 274 yuan/ha。【结论】稻-鸭生态种养技术既能增加农户的财务收入，又能减少稻田CH4排放量，具有较好的环境效益，是一种很有发展潜力的可持续农业生产模式。  

论低碳农业的产生、内涵与发展对策

人类化石燃料燃烧、毁林和土地利用变化使温室气体过量排放,导致极端灾害气候频发、水资源短缺、土壤退化、虫害扩散、水系污染,物种多样性下降,威胁农业的安全;低碳农业具有改善全球气候、推广节能减排技术、开发可再生能源的多种功能,是农业可持续发展的必然选择.相比其它农业形式,低碳农业强调低碳性、安全性、金融性、可持续性、环境清洁性、生态涵养性和国际性.发展低碳农业应优先发展风能、太阳能、生物能等新能源,以替代旧能源;应实行节肥、节水、节药、节地、节膜和循环、立体、复合农业模式,以减少碳的排放;应提倡免耕、少耕等保护性耕作,以提高土壤与植被碳汇;政府应加大扶持,引导低碳消费,支持对碳的综合利用.  

农牧系统氨挥发减排技术研究进展

农牧系统包括种植业和畜牧业两个子体系,畜禽粪便管理是连接两个子系统的重要环节。农牧系统氨挥发主要发生在畜禽饲舍、粪尿储藏、粪尿处理、粪尿和化肥施用等环节。农牧系统氨挥发是大气氨排放的主要源,是中国近年来空气质量恶化的主要因素之一。农田化肥施用和畜牧业"饲喂-饲舍-储藏-处理-施用"各环节的氨挥发减排研究一直是农业和环境领域的研究热点。因此本文总结农牧系统氨挥发减排技术时,考虑了"饲喂-饲舍-储藏-处理-施用"链条的各个环节。过去10多年,欧美国家对于农牧系统氨挥发减排开展了大量的研究,而中国的氨减排技术研究主要针对农田施肥环节,畜禽养殖和粪便管理环节氨挥发减排理论与技术研究刚刚起步。本文综述了国内外关于农牧系统各生产环节主要氨挥发减排技术的减排机理、实施效果和适用范围等,并对今后中国农牧系统氨挥发减排技术研究的主要方向和重点进行了展望,旨在为中国农牧系统氨挥发减排研究提供参考和依据。建议如下:(1)目前的氨挥发减排研究主要关注农牧系统生产过程的特定环节和技术,而缺乏关于全链条综合减排技术研究。建议综合考虑经济效益、氨挥发和温室气体(CH_4和N_2O)协同减排及动物福利等因素,构建中国农牧系统氨挥发综合减排技术体系;(2)中国应大力支持氨挥发减排技术和配套机具的研发,并加强减排技术原理、技术规程和成本效益等研究,推动氨挥发减排技术的推广与应用;(3)建议制定农牧系统氨挥发减排技术的补贴政策,促进农牧业氨挥发减排技术的实施。  

中国稻田CH4和N2O排放及减排整合分析

 【目的】对中国有关稻田CH4和N2O排放试验结果进行整合分析,估算不同管理措施的减排潜力,为稻田CH4和N2O减排提供参考依据。【方法】通过建立中国稻田CH4和N2O排放的数据库,研究稻田CH4和N2O的排放特征,分析作用显著的影响因素,比较不同措施的减排效果。【结果】中国稻田CH4排放存在明显的地域性分布规律,主要表现为西南地区稻田CH4排放远高于其它地区。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态、化肥氮投入量和有机物料对稻田CH4排放具有重要影响(P＜0.05)。与淹水灌溉(CF)相比,前期淹水-中期晒田-淹水(F-D-F)、前期淹水-中期晒田-淹水-湿润灌溉(F-D-F-M)和间歇灌溉或完全湿润(M)降低稻田CH4排放的幅度分别为45%、59%和83%。与休闲期淹水(F)相比,采取冬闲期排干(SD)、稻旱轮作(LD)或旱-旱-稻轮作模式(TD),能降低稻田CH4排放 42%—56%。不同有机添加物产生CH4的能力的顺序为：作物秸秆+厩肥(S+FM)＞绿肥(GM)＞厩肥(FM)＞作物秸秆(S)＞堆肥或沼渣(CM)。化学氮肥的种类对CH4排放有一定的影响,但特征不明显,而随着氮肥用量(N)的增加,CH4排放逐渐降低。当0＜N≤150 kg N?hm-2,150＜N＜250 kg N?hm-2和≥250 kg N?hm-2时,CH4排放较不施任何肥料降低12%、29%和65%。中国稻田N2O排放的地域性分布特征不明显。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态和总氮投入量是影响N2O排放的最重要的因素(P＜0.05)。与CF相比,F-D-F、F-D-F-M和M 能够提高稻田N2O排放12%、140%和478%,而且在F-D-F、F-D-F-M模式下的氮肥N2O排放因子分别为0.43%和0.68%。不同非水稻生长季水分状态模式下N2O排放平均值表明,SD、LD和TD比F增加40%—110%的排放。【结论】稻田CH4和N2O排放的消长关系表现在水分管理、非水稻生长季节的水分状态和氮素的投入量等方面。合理的减排措施应基于二者的综合考虑。通过优化稻田水肥管理措施可降低稻田CH4和N2O排放的温室效应。  

施用生物炭后塿土土壤有机碳、氮及碳库管理指数的变化

通过2年4季的田间小区试验，研究了添加0~80 t·hm-2果树枝条生物炭后，土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）、pH、土壤活性有机碳（AOC）、土壤中活性有机碳（MAOC）、土壤高活性有机碳（HAOC）、土壤水溶性有机碳（WSOC）、碳库管理指数（CPMI）的变化及各指标之间的相关性。结果表明：在第四季作物收获后，随生物炭施用量的增加，TOC增加59.80%~180.52%、TN增加13.22%~20.92%、pH增加0.76%~1.28%；HAOC和CPMI均在生物炭用量为60 t·hm-2时达到最大，分别较对照增加70.36%和52.43%；AOC前两季在生物炭用量为40 t·hm-2时达到最大，后两季在生物炭用量为60 t·hm-2时达到最大，而整个试验期内各施炭处理分别比对照增加18.46%~73.42%；WSOC在前三季随生物炭用量的增加而降低，且各施炭处理分别比对照低8.00%~42.77%。相关性分析表明，除MAOC外，上述各指标均与生物炭用量呈显著相关关系（P<0.05）。研究认为，施用生物炭能提高土壤总有机碳、全氮含量和土壤碳库管理指数，有利于改善土壤质量，提高土壤肥力，为农田土壤可持续利用和生物炭作为土壤改良剂的应用提供科学依据和参考价值。  

稻田CH4和N2O排放消长关系及其减排措施

稻田CH4和N2O排放存在互为消长的关系,此种关系不受时间、空间及有无水稻植株的影响,考虑稻田CH4减排措施的同时必须兼顾该措施对N2O排放的促进作用.本文从水分管理、施肥管理、水稻品种、甲烷抑制剂及脲酶/硝化抑制剂、耕种方式及耕作制度等方面综述了近年来关于稻田CH4和N2O减排措施的研究,以期从农业实践中总结缓解稻田CH4和N2O排放引起的综合温室效应的生产措施.分析表明,稻田低施氮水平条件下进行中期烤田是减少CH4和N2O排放的有效措施,有机秸秆进行堆腐好氧分解后施入或在休闲期(如秋季或冬季)施人稻田表现出较好的应用前景,施用甲烷抑制剂、脲酶抑制剂及硝化抑制剂和缓释,控释肥料对降低稻田温室气体排放及提高作物产量意义重大.  

南京地区大棚蔬菜生产的碳足迹调查分析

通过对南京郊区5种夏季大棚设施蔬菜生态系统的物质和管理投入进行现场问卷调查,分析估算了不同设施蔬菜各个生产环节投入的碳成本以及碳排放强度等。结果表明,不同设施蔬菜单季单位面积碳成本介于(867.1±240.6)~(2039.4±1163.3)kgCE·hm-2,物质投入碳成本在整个生产投入中占极其重要的份额,其中肥料投入的碳排放最大,占总碳成本的57.96%~82.37%,而农膜投入占11.97%~29.25%;不同设施蔬菜单位面积碳排放、单位产量碳排放及单位产值碳排放存在差异显著。综上,减少生产过程碳排放尤其是物质投入碳排放、提高施肥效益增加蔬菜产量、因地制宜选择蔬菜种植品种是促进蔬菜生产温室气体减排的重要途径。  

规模化猪场沼气工程CDM项目的减排及经济效益分析

以新疆阿克苏某养猪场为案例,利用<气候变化框架公约>清洁发展机制执行理事会批准的方法(ASM Ⅲ.D),国家发改委提供的计算消耗电能的CO_2排放因子参数,分析了利用沼气工程处理猪场粪便及污水和沼气发电替代化石燃料的温室气体减排潜力.结果表明,项目每年可减排温室气体49 193 t CO_2当量,其中改变粪便管理方式减少甲烷排量占项目活动减排总量的89%,沼气发电能源替代避免的CO_2排放鼍占减排总量的11%.项目的实施可使养殖企业每年从减排温室气体中获益502万元,使项目的投资收回年限由原来的11.5 a缩短为5 a.因此,如果将此类型项月开发为CDM项目,在很大程度上可提高规模化养殖企业建设沼气工程的积极性,并改善养殖企业的周边环境.  

农业与中国的低碳发展战略

在全球气候变化背景下，碳排放空间将逐渐成为经济发展关键的资源约束。农业的低碳排放、高碳吸收、高碳生产率的特性将使之成为具有独特竞争优势的战略性低碳产业。国家应顺势而行，重新定位农业的战略地位，使其在国家低碳发展战略中发挥应有的作用。在国家层面，应将农业定位于推动国家低碳发展的战略性产业，使农业发展成为可再生能源和碳捕获、利用与封存的重要产业，成为国家低碳发展中的重要支撑。在部门层面，以低碳、生态、精细和科技为基本特征的新型农业，提高资源生产率、农产品产量、质量和产值，改善生态环境，推动人与自然和谐发展的同时加速农村经济发展。