全球氣候變暖背景下，農(nóng)業(yè)碳中性已成為國際社會關(guān)注的核心議題。作為世界第一大糧食生產(chǎn)國，我國的農(nóng)田不僅要保障14億人的糧食供應(yīng)，還需應(yīng)對農(nóng)業(yè)溫室氣體排放帶來的環(huán)境壓力。那么，如何在確保糧食安全的前提下，通過優(yōu)化農(nóng)田管理實(shí)現(xiàn)碳減排呢？

近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院劉學(xué)軍教授和郝天象等通過一項(xiàng)綜述研究系統(tǒng)分析了我國農(nóng)田碳收支現(xiàn)狀，為這一難題提供了科學(xué)解答。相關(guān)文章已發(fā)表于《農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程前沿》（英文）（DOI: 10.15302/J-FASE-2025602）。

研究顯示，我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)“弱碳匯、強(qiáng)排放”的雙重特征。1990年至2015年，農(nóng)田溫室氣體排放量以每年4.3 Tg CO2-eq的速度增長，2015年達(dá)到400 Tg CO2-eq峰值；此后通過管理優(yōu)化，2015至2021年排放量年均減少11.6 Tg CO2-eq，2021年降至340 Tg CO2-eq。盡管排放增速放緩，農(nóng)田仍是重要排放源，其排放量占農(nóng)業(yè)總排放的50.3%，相當(dāng)于全國總排放量的3.6%。

從碳匯能力看，我國農(nóng)田表層土壤（0–30 cm）有機(jī)碳儲量達(dá)5.5 Pg，自20世紀(jì)80年代以來以每年21.3 Tg C的速度積累，相當(dāng)于每年吸收78 Tg CO2。但土壤無機(jī)碳流失嚴(yán)重，年均損失16 Tg C，抵消了約75%的有機(jī)碳匯效應(yīng)。這種“碳匯-排放”的失衡，凸顯了農(nóng)田碳管理的復(fù)雜性。

研究指出，優(yōu)化農(nóng)田管理是實(shí)現(xiàn)碳減排的核心路徑。氮肥管理方面，我國農(nóng)田氮肥利用率僅為25%–40%，低于國際平均水平。通過“4R養(yǎng)分管理”（正確肥料種類、用量、時間和位置），有機(jī)肥替代部分化肥結(jié)合秸稈還田，能使土壤有機(jī)碳含量提升9%–39%。

灌溉與耕作技術(shù)改進(jìn)同樣成效顯著。傳統(tǒng)水稻淹水種植會釋放大量甲烷，而“干濕交替”灌溉技術(shù)可減少甲烷排放37%；免耕、覆蓋種植等保護(hù)性耕作若在全國推廣，農(nóng)田碳匯能力可提升至4.6 Tg C/年，相當(dāng)于當(dāng)前碳匯量的五分之一。

盡管技術(shù)潛力明確，現(xiàn)有措施應(yīng)用率仍較低。數(shù)據(jù)顯示，有機(jī)肥占氮肥施用比例僅約10%，秸稈還田率約40%，保護(hù)性耕作面積不足耕地總面積的10%。研究建議，需通過政策引導(dǎo)與技術(shù)培訓(xùn)，推動綜合管理模式落地。同時，農(nóng)田碳中性需兼顧區(qū)域差異。華北干旱地區(qū)土壤無機(jī)碳對碳封存的貢獻(xiàn)甚至超過有機(jī)碳，而南方稻田需重點(diǎn)控制甲烷排放。未來還需培育高碳匯作物品種、發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)機(jī)械，從全產(chǎn)業(yè)鏈推動綠色轉(zhuǎn)型。