化肥投入对河北省玉米体系活性氮排放与碳足迹影响

本研究以河北省玉米生产体系为对象,采用生命周期评价法对玉米体系2004—2018年产生的碳氮排放进行计算,以期为玉米生产中施用化肥对环境造成的影响进行定量化评估。结果表明：河北省玉米各类化肥投入中,早期以施用氮肥为主,后期以施用复混肥较多,与2004年相比,2018年氮肥用量下降60.2%,而复混肥用量增加274%;河北省玉米生产体系历年化肥投入造成总活性氮排放分别为NH₃挥发43.8 kg/hm²,NO^-₃淋洗24.1 kg/hm²,N₂O排放1.35 kg/hm²;河北省近15年来玉米单产增加42.5%,化肥总投入量增加17.2%,氮碳足迹分别下降31.2%、61.5%;总体呈现出环境代价逐步减小,但化肥投入偏高、氮肥效率提升缓慢的趋势。因此,为维持玉米现有产量和品质的同时,进一步降低化肥投入产生的活性氮排放与碳足迹,建议开发出同步玉米生长发育的专用型复混肥。     

重庆市农田系统碳源/汇特征及碳足迹分析

利用1998-2010年重庆市农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳足迹模型方法,对重庆市农田系统的碳 排放量、碳吸收量及碳足迹进行了估算.结果表明:(1)1998-2010年重庆市农田系统碳排放量增加了27.65万t,贡 献比例最大的主要碳汇类型为农田化肥施用和农业灌溉;(2)13年间重庆市农田系统碳吸收量增加了1143.95万t, 其中蔬菜、水稻和高粱吸收量最大.(3)重庆市农田系统2010年的碳足迹为9.07万hm2,总体呈下降趋势,处于碳生 态盈余状况,种植结构变化有利于增强农田系统的固碳功能.     

广东省农田生态系统碳足迹时空差异分析

以广东省为例,通过1992要2011 年化肥、农药、农膜使用量、灌溉面积、农业机械总动力、农作物产量等 统计数据,估算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的时空特征。结果表明院近20 年来,广东省农作物碳吸 收总量总体处于下降趋势,从1992 年的4 017.02 万t 减少到2011 年的2 925.42 万t,减幅达到27.17%,年均递减 1.66%。而碳排放基本上呈现逐渐增加的趋势,排放总量从1992 年的224.05 万t 增加到2011 年的261.69 万t,增幅 为16.80%。广东省农田生态系统碳足迹呈现波动增加的趋势,2011 年比1992 年增长了89.76%,年平均增长率为 3.43%,碳足迹占同期生产性土地面积比例逐渐增大,2011 年达到8.95%。广东省农田生态系统表现为碳生态盈余, 且生态盈余占同期生产性土地面积比例逐步减小。各地区之间的碳足迹区域差异也较大。     

上海崇明岛水稻生产能耗与碳足迹生命周期评价

采用生命周期评价(LCA)方法,对上海崇明岛水稻生产能源消耗和温室效应两类环境影响进行了分析研究。该LCA模型由水稻生产原料部分、农资部分和种植部分三个子系统组成,分段进行了清单分析和计算。结果表明,每生产1 t崇明岛水稻的能耗为4 039.32 MJ,能量耗竭环境影响指数为0.001 6;二氧化碳排放当量为973.11 kg,温室效应环境影响指数为0.141 7。造成水稻生产能量消耗的主要原因是施用过量的尿素,而造成水稻生产碳足迹的主要原因是水稻生长过程中CH4和N2O的排放,以及尿素的施用。情景分析建议采用测土施肥的方法提高N的利用效率,改进耕作方式以减少温室气体的排放。LCA方法不仅可以认识水稻生产的环境影响,还能够确认水稻生产过程中降低能耗和碳足迹的关键所在。     

减少蔬菜碳足迹的主要肥料合理用量分析——以浏阳蔬菜生产合作社为例

肥料是影响作物产量和农业碳排放的主要因子之一。研究基于减少单位产量碳足迹,探讨主要肥料的合理用量。对浏阳4个合作社中黄瓜、苦瓜、豆角、莴笋、苋菜、茄子等8种蔬菜生产进行3年定点调查,并对相关数据进行统计分析。结果表明:每季蔬菜生产氮肥、磷肥、钾肥、厩肥施用量依次为:0、327.2、0、48936 kg/hm2,可使单位产量碳足迹减少85.85%,产量提高24.11%。因此,浏阳发展高效低碳蔬菜种植产业关键施肥技术在于减少氮肥与钾肥的使用,控制磷肥的用量,增施厩肥。     

新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响

【目的】研究新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响。【方法】采用生命周期评价法(LCA),设置不同施氮水平(0、120、240、360 kg/hm²),分析施氮量对棉田碳足迹、碳足迹构成及产量的影响。【结果】当氮肥施用量( 360 kg/hm²)减少33.3%( 240 kg/hm²)和66.7%( 120 kg/hm²)时,碳足迹分别下降了8.4%和17.6%。在N₃₆₀处理下籽棉产量为8 035.4 kg/hm²,在N₂₄₀处理下籽棉产量为7 797.2 kg/hm²,且N₂₄₀、N₃₆₀处理棉花籽棉产量差异不显著。灌溉用电、农膜及化肥引起温室气体排放对碳足迹贡献最大,分别占47.4%、25.2%和24.3%。随着施氮量的增加,棉田N₂O排放总量随之增加,N₃₆₀分别比CK、N₁₂₀和N₂₄₀显著高221.9%、123.1%和 33.1%。【结论】随着施氮量的减少,棉花单位面积碳足迹也随之减少,在不影响产量的情况下,降低氮肥用量可以减少“宽早优”棉田碳足迹,在新疆地区实现以较少的碳足迹来获得较高的产量。     

运用“碳足迹”的方法评估小麦秸秆及其生物质炭添加对农田生态系统净碳汇的影响

为分析添加秸秆、生物质炭后小麦生产过程中碳足迹的动态、分布以及构成,研究了不同处理在小麦生长期的CO2、N_2O、CH4排放情况,以及不同处理的单位面积碳足迹构成与碳足迹总量,试验设置5个处理:对照(CK)、常规施肥(N)、施肥并添加4 t·hm-2秸秆(NS)、施肥并添加4 t·hm-2生物质炭(NBClow)、施肥并添加8 t·hm-2生物质炭(NBChigh)。结果表明,小麦生产中碳足迹的构成主要为农田生态系统净初级生产力(NPP)和氮肥生产过程中的能源消耗,与常规施肥相比:添加4 t·hm-2秸秆、4 t·hm-2生物质炭与8 t·hm-2生物质炭处理,小麦产量分别增加了30.9%、66.3%和36.6%;添加4 t·hm-2秸秆使土壤CO2的季节排放总量增加了68.7%,生态系统N_2O的季节排放总量降低了33.9%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭生态系统N_2O的季节排放总量降低了23.8%和58.6%,但是土壤CO2的季节排放总量没有显著性的差异;添加4 t·hm-2秸秆使小麦生产过程中的碳足迹升高了26.0%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭碳足迹分别降低了198.0%和112.9%。生物质炭的添加降低了小麦生产过程中的碳足迹。     

基于NEP福建省能源碳足迹分析

借用NEP的碳足迹研究方法,核算了福建省能源消费碳排放足迹,研究了碳排放足迹与经济增长的关系,最后提出相应的政策建议。结果表明,福建省能源消费碳足迹处于盈余状态;煤炭碳足迹最大、比重最高;电力、石化、金属冶炼等高耗能行业限制与否,依然是各级政府决策层考虑的重点;单位GDP碳足迹有所下降,但仍具有较大的下降空间。     

县域稻麦轮作系统碳足迹分析——以江苏兴化为例

碳中和是中国当前面临的巨大挑战,而农业是温室气体的重要排放源。研究旨在明确县域尺度农业生产过程中的碳足迹水平,并分析相关影响因素,以了解碳足迹的调控手段。基于江苏兴化稻麦轮作区域农户调研数据(调研内容包括土地状况、作物种植、物料投入、农事操作、相关机械),运用生命周期分析方法分析了稻麦轮作系统碳足迹水平、构成和潜在影响因素,并探究了碳足迹与经济效益的关系。结果表明,兴化县域稻麦轮作系统稻麦周年单位面积碳足迹和单位产量碳足迹分别为13006.2 kg CO₂-eq·hm-2和0.86 kg CO₂-eq·kg-1。碳足迹组成中,CH4占水稻季碳足迹的68%,N2O占小麦季碳足迹的45%。除温室气体外,水稻季各部分占比从高到低依次为肥料、能源消耗、农药和种子,而小麦季中能源消耗占比则高于肥料。稻麦轮作系统碳足迹与肥料投入和柴油投入呈正相关关系。稻麦轮作系统碳足迹与氮肥偏生产力一定范围内呈负相关,在氮肥偏生产力到达临界值(20.2 kg·kg-1)后不变。小麦季碳足迹与氮肥偏生产力和农田经济效益呈显著负相关关系。稻麦轮作系统碳足迹随农户受教育水平的提高呈下降趋势。研究表明,兴化县域稻麦轮作系统碳足迹的降低有助于其农田经济效益的提升,其中降低肥料投入和能源损耗是调控碳足迹的首要途径。     

碳视角下的设施蔬菜生产效率——基于北京市调研的实证

本研究将农业生产效率和环境影响有机结合在一起,以农业生产碳效率为核心工具进行分析。基于农户调研数据,运用生命周期评价法,对不同设施类型蔬菜生产的碳投入产出及碳足迹进行了测算;在此基础上,运用DEA分别与Tobit模型及CLAD相结合,分析了不同设施类型蔬菜生产的碳效率及其影响因素。结果表明:1)不同设施类型蔬菜生产碳足迹的测算值均为负数,表明设施蔬菜生产整体上对生态环境具有正的外部性;2)设施蔬菜生产碳效率偏低,表明在碳视角下资源配置效率不高;其中,大棚生产碳效率高于温室生产,纯技术碳效率较低而规模碳效率较高,表明农户生产规模接近最优规模,而技术和管理水平偏低,此外温室生产农户的技术和管理水平低于大棚农户;3)经营者从事设施蔬菜生产年限、家庭年收入、使用测土配方施肥技术对碳效率具有显著的正向影响,蔬菜生产设施类型、劳均蔬菜种植面积对碳效率具有显著的负向影响。对此,提出相应的对策建议。