“我們?cè)谡{(diào)研中發(fā)現(xiàn)，60%～80%的稻田都會(huì)采用中期曬田的甲烷減排技術(shù)。技術(shù)普及度高并非因?yàn)闇p排博大策略，而是因?yàn)槟芸刂茻o(wú)效分蘗，促進(jìn)根系發(fā)育，實(shí)現(xiàn)節(jié)本省工、提高產(chǎn)量。”近日，在綠色低碳農(nóng)食系統(tǒng)實(shí)踐者平臺(tái)2025年會(huì)上，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員王斌在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)表示。
在會(huì)議中，王斌介紹，甲烷和氧化亞氮是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重要的非二氧化碳溫室氣體，水稻種植和農(nóng)用地氮肥施用是其主要排放源，且直接關(guān)系糧食安全。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，既要保障14億人的吃飯問(wèn)題，也要有效控制非二氧化碳溫室氣體排放，提升應(yīng)對(duì)氣候變化能力，技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵支撐。
“種植業(yè)碳排放具有基礎(chǔ)性、生存性特點(diǎn)，只要開(kāi)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就難免產(chǎn)生排放。”王斌表示，水稻種植在淹水環(huán)境中，土壤里的有機(jī)質(zhì)會(huì)被產(chǎn)甲烷菌厭氧分解產(chǎn)生甲烷博大策略，這些甲烷會(huì)通過(guò)水稻通氣組織、氣泡及擴(kuò)散等方式排放到大氣中；而農(nóng)用地施用氮肥后，無(wú)論是化肥、有機(jī)肥還是秸稈還田，其含有的氮素在土壤硝化與反硝化過(guò)程中都會(huì)形成氧化亞氮并排放。“這兩類排放是種植業(yè)溫室氣體的主要來(lái)源，且與糧食生產(chǎn)過(guò)程緊密綁定，我們不可能為了減排而不種糧食或者減少糧食種植，這種觀念是錯(cuò)誤的。”
從國(guó)家溫室氣體清單數(shù)據(jù)變化來(lái)看，我國(guó)水稻種植甲烷排放從1994年到2021年呈現(xiàn)“增長(zhǎng)后平穩(wěn)”的態(tài)勢(shì)，農(nóng)用地氧化亞氮排放則在2012年后顯著下降，這與我國(guó)“十三五”以來(lái)推行的化肥減量增效政策直接相關(guān)。
談及減排難點(diǎn)，王斌指出，種植業(yè)當(dāng)前很難做到既要減排、又要高產(chǎn)、還要低成本。例如，控水灌溉雖能通過(guò)打破土壤厭氧環(huán)境有效降低甲烷排放，但促進(jìn)了氧化亞氮排放，且在水稻生殖生長(zhǎng)期若遭遇高溫時(shí)，可能引發(fā)熱害脅迫；干濕交替過(guò)程還會(huì)導(dǎo)致土壤碳更易礦化分解，使土壤碳匯能力變?nèi)酰瑫r(shí)增加雜草風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)產(chǎn)量穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。秸稈還田雖有利于提升土壤肥力和碳匯，但會(huì)增加甲烷排放；減排型肥料雖能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)或增產(chǎn)博大策略，協(xié)同減少氨揮發(fā)和氧化亞氮排放，卻存在一定的減排成本壓力。
此外，極端氣候也給種植業(yè)高產(chǎn)帶來(lái)新挑戰(zhàn)。以華北地區(qū)為例，近年來(lái)夏季暖濕化趨勢(shì)明顯，高溫高濕與極端暴雨成為常態(tài)，低洼田塊夏季作物玉米因不耐澇，常遭遇嚴(yán)重減產(chǎn)。
“考慮到華北地區(qū)降雨量在2020年后明顯增加，低洼田塊很容易澇漬，這些易澇田塊夏季作物從玉米改為水稻可能作為一種應(yīng)對(duì)策略，實(shí)際上在五十年前華北也存在一定的水稻種植規(guī)模，但種水稻需人工灌溉，會(huì)增加投入，干旱年份風(fēng)險(xiǎn)較大，同時(shí)甲烷排放也會(huì)增加。”王斌表示，這就需要篩選節(jié)水抗旱且高產(chǎn)低排放的水稻品種，在低洼田塊解決雨養(yǎng)可行性、與小麥茬口銜接等問(wèn)題，通過(guò)種植制度改變提升氣候韌性。
針對(duì)低碳與高產(chǎn)如何協(xié)同的問(wèn)題，王斌強(qiáng)調(diào)技術(shù)組合應(yīng)用是破局關(guān)鍵，需從灌溉優(yōu)化、肥料管理、品種選育等多維度發(fā)力。在水稻減排方面，中期曬田、間歇性灌溉或干濕交替等控水技術(shù)甲烷減排效果突出，搭配包膜控釋肥料、含脲酶/硝化抑制劑的專用減排肥料，可實(shí)現(xiàn)甲烷、氧化亞氮同步減排且穩(wěn)產(chǎn)增效；秸稈經(jīng)菌劑快速腐熟還田或在非水稻生長(zhǎng)的旱季還田，以及選育高收獲指數(shù)、節(jié)水抗旱水稻品種，能降低甲烷排放潛力。
王斌表示，通過(guò)“控水灌溉、高效肥料減氮、秸稈還田”組合技術(shù)，經(jīng)四年定位試驗(yàn)驗(yàn)證，可降低甲烷排放15%～26%且不影響產(chǎn)量。未來(lái)需持續(xù)強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合區(qū)域氣候、土壤與種植制度特點(diǎn)優(yōu)化技術(shù)方案，形成輕簡(jiǎn)化、低成本、可落地、易推廣的技術(shù)模式博大策略，才能在保障糧食安全的同時(shí)推進(jìn)種植業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，有效提升應(yīng)對(duì)氣候變化能力。
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