農業(yè)活動是溫室氣體重要排放源之一。2019年6月,我國按照《聯(lián)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(jù)2014年國家溫室氣體清單的結果(見圖1),農業(yè)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(yè)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(yè)活動基數(shù)大、增長快,如果不采取相應的
減排措施,農業(yè)活動產(chǎn)生的溫室氣體排放將持續(xù)增長。
農業(yè)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(fā)酵、水稻種植、動物糞便。從農業(yè)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(fā)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(yè)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(fā)酵所產(chǎn)生的。牲畜腸道發(fā)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(chǎn)甲烷菌在厭氧環(huán)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(chǎn)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(chǎn)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(yè)管理措施和光溫水等氣候因素。
相關研究根據(jù)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(yè)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(yǎng)分管理、退化耕地恢復。根據(jù)上述減排潛力較高的措施,具體到農業(yè)生產(chǎn)活動中,主要的減排技術見表1。
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