在全球推进双碳减排过程中,越来越多人形成共识,未来农业会成为碳中和的主力军,农业碳中和所得收益会远远超出农产品收益。
我国农业以占全球9%的耕地,生产供应占全球20%的人口的食物和纤维需求。中国的农业既面临着保障粮食安全的重大任务,农业固碳减排还将为国家碳中和目标的实现贡献自己的力量。其次,农业低碳发展是实施乡村振兴战略的主要动力,也是确保碳达峰、碳中和目标实现的重要支撑。本篇文章介绍了我国农业温室气体排放现状和相关政策,关注我们一起来了解下吧!
农业碳中和概述
农业碳中和就是农业生产过程中的温室气体排放能够通过其固碳量抵消。农业生产中有二氧化碳、甲烷、氧化亚氮的排放(碳排放源),但与此同时,作物通过光合作用吸收二氧化碳合成有机物质,并最终以有机碳的形式存储在土壤中,即碳存储汇。为此,农业生产既是重要的温室气体排放源,又是一个巨大的碳汇系统。
但现阶段我国农业的“碳汇”能力并不能完全抵消其在生产过程中产生的温室气体。总体上看,中国农业碳排放在总碳排放量上的占比并不算高,仅为7%-8%,但随着“3060碳中和”目标的逐步推进,农业部门必须在减排上发挥更大作用。一方面减少碳排放源的数量;另一方面可以大幅增加农业生产过程的碳汇,逐步实现农业农村内部的碳中和,为全国的碳中和做出更大的贡献
因为农业包含种植业、畜牧业和渔业等,边界较广且牵扯甚多,现阶段在农业领域,暂时还未有相应的政策、指南或指标进行农业温室气体排放的强制减排。而如何识别农业作为碳源还是碳汇,以及如何进行农业的减排增汇,从而发挥农业碳减排对我国全领域碳中和的推动和促进作用,已经成为当前碳循环领域的重要课题。
农业温室气体排放现状
《自然—食品》期刊2021年发布的研究报告则显示,如果将计算范围扩展到整个农食系统,农业相关温室气体排放量约占全球排放总量的34%。
全球农业活动产生的温室气体主要来自七大排放源,包括牧场动物肠道发酵(26%)、化肥施用(14%)、有机土壤排水(8%)、水稻种植(0.67%)、农场能源消耗(0.53%)、粪便管理(0.39%)、农作物残余(主要指秸秆燃烧,0.44%),另外焚烧土地占7%,由于全球80%的森林砍伐活动与农业生产相关,此部分占比达到27%。其中牧场动物肠道发酵及生产中施用的化肥是前两大排放源,贡献40%的排放量。
农业生产过程主要排放甲烷、氧化亚氮和二氧化碳3种温室气体,甲烷主要来自家畜反刍消化的肠道发酵、畜禽粪便和稻田等,氧化亚氮主要来自化肥使用、秸秆还田和动物粪便等,二氧化碳主要来自能源消耗。
当前我国农业温室气体排放以“非二氧化碳”为主,甲烷、氧化亚氮两类温室气体排放占比超过70%;在农业源总排放中,种植业占58.4%(稻田产甲烷22.6%、氮肥产氧化亚氮34.7%和田间焚烧1.1%),养殖业占比41.6%(动物肠道产甲烷24.9%和粪便排放16.7%)。由于农业机械化的发展,碳排放来源从种植业、养殖业各占“半壁江山”逐步发展为种植业、养殖业、能源消耗“三分天下”。截至2018年,能源消耗带来的碳排放占比已达到农业碳排放的27.18%。
农业碳中和三步走策略
水木九天农业科技董事长、数字农业领军人才王晓庆在接受新京报采访时曾表示,在全球推进双碳减排过程中,越来越多人形成共识,未来农业会成为碳中和的主力军,农业碳中和所得收益会远远超出农产品收益。
王晓庆介绍,在欧盟共同农业政策中规定,大于15公顷的农田必须保留5%面积的农田生态区,其中包括休耕地、树木、树篱、草地或边际缓冲带。此外,欧盟还提出从农场到餐桌战略,要求减少供给侧的种植、养殖、生产、加工、贮藏、运输、包装、消费等全产业链中的环境影响,减少食物损失和浪费,推进节能降耗和使用清洁能源,实现全产业链的碳减排。
在波兰、保加利亚、哈萨克斯坦、柬埔寨等国家,针对土地出现的退化和荒漠化,主要关注农田侵蚀防治和土壤培肥修复,以此增强碳汇能力。在冰岛的一家农场,利用地热,让土壤里的热量供应温室生产,大棚白天靠太阳光,夜间靠地热。与此同时,搜集工业中产生的二氧化碳用到农业生产,农作物获得了更大的生产能力。
世界最大的种子公司推出了突破性产品来实现碳中和,研发出一款带有涂层的种子来保护及促进健康的根系,可以吸收更多的养分,固碳能力更强,这款种子根系能够在土里面通过更多的光合作用,把更多的二氧化碳固化到土壤里。
在河南辉县富碳蔬菜工厂,在一个发电厂里,发电厂的余热成为蔬菜工厂的热源,二氧化碳成为蔬菜种植的气体肥料,通过蔬菜光合作用固碳,节约95%的水、45%的肥和99%的人工劳动,达到全年持续生产国际标准安全蔬菜,可固碳节碳2万吨。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所所长赵立欣则提出了农业碳中和的三个途径:低强度、提高固碳、可再生能源抵扣。
一是提高生产效率,降低单位产量或产品的排放强度。如采用水稻间歇灌溉控制甲烷、提高肥效降低N2O排放,以及改善动物健康和饲料消化率控制肠道CH4,提高畜禽废弃物利用率和效率减少甲烷和氧化亚氮排放等措施,降低农业温室气体排放强度。
二是改善土壤质量,提高农田和草地固碳增汇能力。包括保护性耕作、秸秆还田、有机肥施用、人工种草和草畜平衡等,通过提升农田草地有机质可增加温室气体吸收和固定二氧化碳能力,转农田从碳源到碳汇。
三是推进可再生能源替代,抵扣生产生活能源碳排放。秸秆、畜禽粪便等生物质可生产生物天然气、生物液体燃料、燃烧发电等可再生能源,可以抵扣生产生活使用的化石能源的排放,助力碳达峰、碳中和。
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