“農業排放的溫室氣體，大多不是二氧化碳，這些氣體可以通過優化農業生產管理措施來實現大幅度減排。比如反芻動物排放的甲烷，可以通過改變飼料結構、添加甲烷抑制劑、提高生產效率等措施來減少。”在顔曉元看來，更值得關注的，是糧食作物生產過程中排放的大量溫室氣體，尤其是甲烷和氧化亞氮，它們的熱量捕獲能力很強。
“單位重量的氧化亞氮對熱量的捕獲能力是二氧化碳的298倍，單位重量的甲烷對熱量的捕獲能力是二氧化碳的34倍。所以要加強對糧食生產中甲烷和氧化亞氮排放的控制。”顔曉元說。
“我國三大主糧作物水稻、小麥、玉米的年總產量分別約占世界總產量的30%、18%和21%。三大主糧作物生產過程中，每年碳排放總量相當於6.7億噸二氧化碳，占所有農業生產碳排放量的50%。”上述論文第一作者、南土所研究員夏龍龍介紹，其中稻田甲烷排放占比38%，氮肥生產施用占比45%，土壤固碳僅能抵消總碳排放的8%。
減排與固碳多項措施並行
為了減少農業生產中的碳排放，科學家們嘗試了不少辦法。顔曉元表示，有團隊通過減少肥料用量、優化肥料結構、施用新型肥料和抑制劑，來抑制農業土壤的氧化亞氮排放，同時提高肥料利用率。
對化學氮肥的優化管理就是糧食生產碳減排的方法之一。“化學氮肥可以增加土壤生產力，助力糧食增產，它間接供養了全球48%的人口。但氮肥的生產過程要消耗很多能源，且用到農田里會排放氧化亞氮。”顔曉元說，對此，科學家們通過多種方法控制氮元素排放，一是測量土壤肥力精準施肥；二是抑制氮肥在土壤中的轉化；三是通過緩控釋肥，讓氮肥緩慢釋放，以滿足作物在不同生長階段的營養需要。
優化稻田灌溉是糧食生產碳減排的又一法寶。“種植水稻時，稻田持續淹水，土壤中的產甲烷菌會與有機肥料、作物根系分泌物和動植物殘體等相互作用，產生大量甲烷。”顔曉元介紹，目前國內外也有團隊採取水稻覆膜栽培、埋設地下排水管道等方式，減少稻田甲烷排放。 |
