加快减碳增汇型农业技术创新 推进农业绿色发展

  • 发布日期 : 2022-03-13
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2022年中央一号文件就进一步加强推进农业农村绿色发展提出了发展“减碳增汇型农业技术”,这是在中央文件层面上首次新的提法,对于促进绿色农业科技创新和支撑农业绿色发展具有重要意义。

一是,农业减碳增汇是落实国家“双碳”战略的重要领域。应对气候变化是人类未来的共同挑战。习近平总书记2020年9月22日在第75届联合国大会上向全世界郑重宣布:中国力争到2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(简称“双碳”战略)。农业是“双碳”战略不可忽视、不可或缺的重要领域。一方面,农业是全球CH4和N2O排放贡献最重要的部门之一。据估计,2007~2016年期间,超过40–47%的CH4和60–82%的N2O来自农业。预计到2070年,它们将比2010年分别增长47%和50%。另一方面,农业用地占据了40–50%的地球陆地表面,是以生命有机体为生产的部门,不仅具有“排”,还有“汇”的功能。通过合理的农业管理措施,能达到减少农田温室气体排放量,并固定大气中CO2的作用,从而达到农业碳中和目标。2021年11月2日,在第26届联合国气候变化大会上,美国和阿拉伯联合酋长国与31个国家、48个非政府合作伙伴正式启动了“气候农业创新使命”(Agriculture Innovation Mission for Climate)行动计划。中国是世界农业生产大国和农产品消费大国,农业温室气体排放总量超过其他任何国家。发展农业减碳增汇技术,是推进农业绿色低碳转型发展,促进农业可持续发展的关键。

二是,科技创新是农业减碳增汇的根本出路。近20多年来,国内外关于农业固碳减排开展了大量研究,积累了很多宝贵的数据。研究表明,合理的农业管理措施,包括耕作、施肥、水分管理、种植制度等均能实现减碳增汇。中国农科院张卫建团队研究结果表明,近50年来我国水稻生产过程中单位面积的碳足迹增加了12%,但与此同时,水稻产量增加了37%,技术进步有效降低了单位产量的水稻生产净碳排放,并且通过品种、育秧方式、灌溉和施肥技术等新技术的应用,可在增加水稻产量的情景下,降低36.3%-57.4%单位产量的直接碳排放强度。中国农业大学张福锁团队研究表明,通过优化施氮量、氮形态和施肥方法,使用生物炭、硝化或脲酶抑制剂,以及采取作物覆盖和灌溉计划管理等技术措施广泛应用,综合估计各种术措施将可使全国净碳排放总量减少50.1%至95.6%。

三是,实现农业减碳增汇采取“四大”技术路径。农业减碳增汇,要从农业生态系统的角度,从农用物质投入、动植物生产过程管理、种养废弃物处理等全过程统筹,从品种选择、生态种养模式、土壤水肥管理、农机耕作等全环节兼顾,形成系统解决方案。重点有“四大”路径:(1)通过开发应用低碳绿色投入品并合理减量实现减碳。重点是需要研发质量更优的化肥农药产品,通过科学研究制定更合理的施肥、植保和水分管理方案,通过大数据等智慧农业技术及装备的应用实现精准施肥、精准施药、精准灌溉上下功夫,减少不必要的投入是种植业减排的重要途径之一。(2)通过提高肥药利用效率实现减碳。要通过提高生产效率,降低单位产量、产品以及经济产出的排放强度。根据目前多数研究学者的研究,我国三大作物的氮肥利用率平均为32%,低于同期世界平均水平20%~30%左右。因此,提升肥药等农用物资投入利用效率,提高养分利用效率,减少化肥无效损失是未来技术创新的重点。(3)通过促进物质循环利用实现增汇。从农业系统来看,除了源头投入的减量,使用过程的效率提高,还有重视种养末端物质的循环利用。通过发展生态循环农业模式与技术,既可以部分替代源头的化学农用品投入,也可提高土壤固碳能力,减少末端废弃物的污染和排放增加的问题。(4)通过绿色种养技术创新实现减碳。重点是研究开发动植物绿色育种技术,通过绿色品种推广应用大幅度节约水肥资源,减少化肥、农药的施用,促进种植业节能减排。重视发展绿色低碳种植制度,国内外诸多研究表明,通过合理的间作、套作、轮作等多样化生态种植和动物健康养殖模式,可以有效减少农业温室气体排放。


执笔专家:

陈源泉 中国农业大学国家农业科技战略研究院副院长 教授