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。     

畜禽废弃物堆肥氨气与温室气体协同减排研究

畜禽废弃物堆肥过程氨气与温室气体排放机理及减排技术是国内外学者的研究热点。堆肥过程中碳氮转化与氨气和温室气体的排放是相互关联的,而目前的研究主要关注氨气减排,尚缺乏对氨气与温室气体协同减排的系统性研究。因此,本研究通过系统梳理已发表的文献,分析了畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的产排机制和协同关系,阐述了影响因素、调控策略和减排潜力,探讨了氨气和温室气体协同减排的技术途径,展望了氨气和温室气体协同减排机理与策略研究的重点和方向,旨在为畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排提供理论依据和技术途径。研究表明,畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排机理和调控途径尚不清楚,应加强在调节物料性质和优化供气策略的基础上,通过使用物理、化学和生物添加剂以实现堆肥过程氨气和温室气体的协同减排机理和技术研究。     

江苏省畜禽养殖温室气体排放估算

根据畜禽养殖的活动数据和温室气体排放因子,采用IPCC指南(2006)推荐的排放系数法,估算江苏省2000～2009年畜禽温室气体排放量。结果显示:江苏省畜禽养殖甲烷年平均排放总量为174.63 Gg,氧化亚氮年平均排放总量为20.80 Gg。其中,畜禽肠道发酵是重要甲烷排放源,年平均排放量为106.63 Gg,占畜禽甲烷排放总量的61.06%;粪便管理甲烷排放是畜禽温室气体的另一重要来源,年平均排放量为68 Gg,占甲烷排放总量的38.94%;2000～2009年期间江苏省畜禽温室气体排放量总体呈下降的趋势,肠道发酵羊的甲烷排放量最大,粪便管理中温室气体排放生猪排放贡献最大,前者主要是由排放系数决定,后者取决于饲养量。     

畜禽粪便堆肥过程中碳氮损失及温室气体排放综述

堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术,但堆肥过程中碳氮损失会降低产品的农用价值并造成温室气体排放。堆肥过程中的污染气体排放受多种因素影响,本文综述了堆肥原料类型、辅料类型、初始C/N、含水率和通风速率对畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体（CH₄、NH₃、N₂O）排放的影响。结果发现：48.7%的C和27.7%的N在堆肥过程中损失,其中CH₄-C损失平均占初始总碳的0.5%,NH₃-N和N₂O-N损失分别占初始总氮的18.9%和1.1%。不同种类粪便堆肥碳氮损失差异明显,猪粪和鸡粪堆肥的温室气体排放量高于牛粪和羊粪。选择富含C的辅料与畜禽粪便联合堆肥均可促进有机物降解,其中以稻草或锯末为辅料时的温室气体排放量较低。初始C/N对堆肥过程N损失影响较大,总氮、NH₃和N₂O的损失均随C/N的增加而降低,其中C/N为20~25时最适宜N素保留。初始含水率显著影响CH₄和N₂O的排放,其排放量随含水率的增加呈显著上升趋势,以含水率为60%~65%最为适宜。通风速率（以堆肥干基计）为0.1~0.2 L·kg^-1·min^-1时,CH₄排放和总碳损失较低;通风速率为0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1时,N₂O、NH₃和总氮损失较低。因此,为降低畜禽粪便堆肥过程碳氮损失和温室气体排放量,建议采用的工艺参数为：通风速率0.1~0.3 L·kg^-1·min^-1、含水率60%~65%、C/N为20~25。     

中国温室气体减排取得进展

2月16日是《京都议定书》正式生效一周年，绿色和平认为，在议定书的框架下，中国的温室气体减排工作已经取得了长足的进展。据了解，2012年以后的《京都议定书》谈判正在进行，《京都议定书》的全球减排模式将在未来时间内成为全球缓解气候变化的重要途径。     

陕西省“养殖-沼气”生态模式温室气体减排潜力估算

全球变暖已经成为人们关注的一个重要环境问题,而温室气体在其中起着重要的作用。生态农业生产模式的推广和应用对减少温室气体排放有重要意义。为估算"养殖-沼气"生态模式的温室气体减排潜力,笔者研究以陕西省为研究区域,通过调查与模型分析,预测分析该区"养殖-沼气"生态模式下沼气未来产量,进而估算"养殖-沼气"生态模式的使用在陕西省的温室气体减排量和经济效益。结果表明:随着社会经济和农业生产力的提升,预计到2020年、2030年、2040年和2050年沼气产气量分别增加66.97%、149.69%、224.72%和311.28%;沼气池数量分别增加36.58%、102.39%、168.20%和234.02%。沼气使用后,通过能源结构与管理方式改变,预计陕西省到2020年、2030年、2040年和2050年年温室气体减排量达1.30～3.84×10~6、1.90～5.71×10~6、2.50～7.43×10~6和3.13～9.41×10~6t CO_(2e);因节约原煤而产生的经济效益分别约为0.54亿～0.55亿、0.80亿～0.81亿、1.04亿～1.06亿和1.31亿～1.34亿元。     

我国农田土壤温室气体减排和有机碳固定的研究进展及展望

作为世界上最大的水稻生产国以及氮肥消耗国,我国农业生产过程排放了大量温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)。因此,减少农田土壤CH4和N2O排放以及提高土壤碳库储量(简称“固碳减排”)对于缓解全球气候变暖以及确保粮食安全至关重要。近20年来,我国在农田土壤固碳减排方面进行了大量研究,总结出了一系列行之有效的固碳减排措施。本文综述了我国目前针对农田土壤温室气体减排以及土壤有机碳固定的有效措施,并对未来农田土壤固碳减排方向进行了展望。     

陕西关中农田温室气体减排潜力分析

为分析陕西关中地区测土配方施肥项目减少温室气体排放的潜力,以陕西省CDM项目中渭南市临渭区测土配方施肥项目为例,采用IPCC2006中N₂O排放量计算方法和测土配方施肥固碳减排计量方法指南中土壤碳储量计算方法,从氮肥施用、土壤碳固定,农作物产量改变3个方面对该地区测土配方施肥项目温室气体减排潜力进行综合分析和估算。该项目共涉及临渭区3个乡镇17个项目村,共计农田面积2 818.89 hm。结果表明：测土配方施肥的使用,不但可以减少氮肥施用量,提高农作物产量,增加土壤碳储量,而且能够减少农田温室气体的排放。项目实施后,每公顷农田每年可减少温室气体排放1 206.93~1 484.18 kg CO₂当量,项目年温室气体减排量为3 660.95 t CO₂当量。     

嘉兴市农业温室气体排放特征及减排路径

农业是重要的温室气体排放源之一,准确分析农业温室气体的排放特征可为制定和更新低碳化政策及措施提供重要依据。根据浙江省嘉兴市相关统计资料,参照《浙江省温室气体清单编制指南(2017年版)》温室气体核算方法,分析了嘉兴市2010—2016年农业温室气体的排放特征。结果显示:嘉兴市农业温室气体减排工作成效显著,年均减排幅度达8.4%,2014年较2013年减排20.2%;种植业是嘉兴市农业温室气体的主要来源,排放占比最大的温室气体排放源依次为化肥氮、稻田甲烷和与羊养殖相关的排放源,2016年,三者分别占嘉兴市农业温室气体排放总量的40.2%、36.0%和10.5%;种植业发展规模较大的桐乡市和平湖市农业温室气体排放量位居嘉兴市前2位;种植业和畜牧业体量都不大的嘉善县,农业温室气体排放量总体相应较小。稻田甲烷减排、合理施用化肥将是未来嘉兴市低碳农业发展的重点。     

发展低碳农业及农业源温室气体减排探究

当今世界各国为了应对气候变化,制定了低碳经济发展的战略目标以及发展对策,农业生产也是其中的重要部分,发展低碳农业,探寻相应的技术和农业源温室气体减排措施已经成为当务之急。该文阐述了低碳农业产生的背景、其概念和内涵、国内外低碳农业技术研究与应用的实例,以及安徽省发展低碳农业的现状,并总结归纳出发展低碳农业及实现农业源温室气体减排的主要做法与措施。     

“双碳”背景下粮食安全与农业固碳减排协同推进的问题与对策研究

民以食为天,确保粮食安全是推动经济建设等各项事业有序进行的头等大事。在“双碳”背景下,农业同时扮演着碳排放源与碳固定汇双重角色,因此在保障国家粮食安全的前提下实现农业在固碳减排中的“破”与“立”是一项重大的研究课题。尽管粮食安全与农业固碳减排协同推进过程中面临着粮食增产与固碳减排之间的内在矛盾、负责粮食安全的部门与负责生态保护的部门政策上的冲突、农业生产主体由于激励不够缺乏碳减排的动力等问题,但两者在实践层面具有很强的协同性,应该依托技术创新及先进的生产运作管理经验,有效增进增产与固碳减排之间的良性互动,加强沟通促进政策协同,多措并举提高农民收入,从而增强其在农业固碳减排中的积极性,实现生产、生活、生态的有机统一,做到确保粮食安全与助推农业碳达峰碳中和的双赢。     

江西省生猪养殖温室气体排放特征研究

概述了江西省生猪规模化养殖、生猪存栏量的区域分布特点及2004-2011 年变化趋势,对生猪养殖肠道甲烷排放、粪便处理甲烷和氧化亚氮排放机制进行了介绍,计算分析了各地区在不同时间段的生猪养殖温室气体排放特征以及影响生猪养殖温室气体排放的因素,并结合江西省省情提出了生猪养殖温室气体减排的建议和对策。     

“气候变化、温室气体减排与土壤固碳固氮”专题征文通知

农业碳氮循环是全球碳氮循环中的重要组成部分,农业温室气体的减排对应对全球气候变化有重大意义。为了交流我国在农业碳氮循环领域的最新研究成果,本刊将集中刊登气候变化、温室气体减排与土壤固碳固氮方面的研究论文,包括：（1）农业温室气体减排的潜力与措施;（2）农业土壤固碳固氮新技术与措施;（3）农业生态系统中（种植业、养殖业、农业固废堆放等）碳氮循环规律与机理等。专辑征文请从学报网站上注册投稿（学报网址：www．aes．org．cn）,     

“气候变化、温室气体减排与土壤固碳固氮”专题征文通知

农业碳氮循环是全球碳氮循环中的重要组成部分,农业温室气体的减排对应对全球气候变化有重大意义,为了交流我国在农业碳氮循环领域的最新研究成果,     

中国畜禽粪便管理变化对温室气体排放的影响

畜禽粪便是重要的温室气体排放源,不同粪便管理方式对温室气体排放的影响差异显著,科学分析我国畜禽粪便管理温室气体排放变化及其影响因素,对提高畜禽粪便管理和推进畜禽粪污资源化利用,实现畜禽低碳养殖具有重要意义。本文分析了我国国家信息通报中报告的1994—2014年畜禽粪便管理温室气体排放变化,结果表明:我国畜禽粪便管理温室气体排放量占农业源温室排放总量的比例逐步提高,2014年占比达到17.7%。基于第一次和第二次污染源普查相关数据,分析结果表明目前我国畜禽规模养殖场清粪方式以干清粪为主,粪便管理以固体粪便贮存、液体粪便贮存和厌氧发酵后沼液还田为主;比较分析了不同清粪工艺和粪便管理方式变化对温室气体排放的影响,提出了通过源头减量-过程控制-末端利用的全链条技术创新建议,以期促进我国畜禽低碳养殖和绿色发展。     

秸秆沼气集中供气工程温室气体减排效益分析

秸秆沼气集中供气工程不仅为当地带来良好的社会效益和环境效益,而且具有显著地温室气体减排效益。本文探讨了秸秆沼气集中供气工程对温室气体减排效果,结果显示,该工程的温室气体排放基准线为每年8605吨CO2当量。但是,沼气集中供气工程静态回收期较长(为20.7年),制约秸秆沼气产业的健康、快速发展,因而加强政府财政投资力度,并建立和完善碳交易市场,不仅有效促进沼气工程快速发展,而且将有力促进节能减排事业发展。     

山东威海农业碳达峰时序及碳中和前景分析

为落实“双碳”行动目标,本文对威海市对2001—2020年农牧业生产碳达峰时序以及碳中和主要途径进行了量化分析。结果表明,威海市农业温室气体排放量在2006年达到峰值,排放量为69.60万吨二氧化碳当量(CO₂ e,以下均用“CO₂ e”表述),种植业和畜牧业分别在2006年和2009年实现碳达峰,排放量分别为68.17万吨CO₂ e和1.66万吨CO₂ e,其中化肥和农药减量在其中发挥了关键作用,果业则是农业碳汇的最大来源。建议通过稳定果园面积、提高地力等级、推广秸秆还田和畜禽粪便无害化处理技术等,进一步发挥农业在威海碳中和实践过程中的积极作用。     

我国各地区温室气体排放与减排的理论与实践研究综述

对各地区温室气体排放现状、未来排放与减排潜力预测、排放的驱动因素、减排的成本与收益、减排对策等问题进行了综述。结果表明,在我国大多数地区,能源消费是温室气体排放的主要来源;各地区未来温室气体的减排潜力巨大,且能获得很好的减排收益;能源效率（技术因素）、能源消费结构、经济增长、人口增长是影响其排放的共同因素;少用、减排、吸收、替代和市场交易机制是减排的主要对策。     

畜禽养殖污染气体监测技术综述

为提升我国规模化畜禽空气污染物监测技术水平,就国内外在采样、检测、通风三个重要监测环节中所采用的方法、技术、设备进行系统的总结对比,为我国自动化、精准化养殖空气污染物检测技术及设备的研发,标准化的规模化畜禽养殖场空气质量监测系统的建立提供参考依据。     

江苏省畜禽养殖污染减排措施与政策研究

为提高江苏省畜禽养殖污染治理水平,达到污染减排要求,完成污染减排任务,本文从分析江苏省畜禽养殖业污染产生量、排放量和污染特征入手,对污染治理措施和法律、法规及政策支撑等进行了归纳总结,深入分析了目前治理中存在的主要问题,提出了适合江苏畜禽养殖污染治理的技术模式,以及促进污染减排目标实现的管理机制和保障条件。