加強耕地管理 減少農業溫室氣體排放

眾所周知，農業生產過程會向大氣中排放大量的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）等溫室氣體。其中，CO2主要源自微生物的腐爛，以及作物殘渣和土壤中有機物質的燃燒；CH4主要來自無氧條件下有機物質的分解，尤其是堆肥等；而N2O主要是當土壤和肥料中的氮素轉化微生物時產生，當環境潮濕，并且氮養分超過農作物生長所需時，N2O將大量產生。由此可見，農業溫室氣體（GHG）的組成非常復雜。

目前，農業領域主要通過一系列技術手段進行GHG的減排。以下，我們將對相關減排舉措進行詳細介紹。

1.減排技術分類

根據反應機理的不同，目前農業GHG減排技術主要可分為如下三大類：

⑴ 減少廢氣排放量。通過高效管理農業生態系統中的碳、氮元素的流失，農業生產過程中產生的CO2、CH4和N2O等溫室氣體的排放量將顯著減少。受條件差異的影響，各地應根據具體情況，采用適宜的方法實現減排。

⑵ 提高溫室氣體清除能力。農業生態系統中的碳儲量很大，主要存在于土壤的有機質中。通過改進農業生產管理，碳元素的流失可以得以一定的控制，如通過農林系統進行碳捕獲等。可以在一定程度上減少大氣中的CO2。此外，耕地亦具有溫室氣體清除能力。通過氧化作用，耕地也可以清除大氣中的CH4。

⑶ 開拓農作物新用途。農作物及其殘渣亦可用作燃料來源，通過處理可轉化成乙醇或柴油等燃料。

2.減排舉措一覽

目前農業領域主要的減排舉措主要有加強耕地管理、牧地管理和有機土壤管理，修復退化土壤，加強畜牧管理，加強肥料管理，推廣使用生物能源等。以下將對耕地管理進行重點介紹。

耕地管理主要包括以下幾個方面：

⑴ 農藝管理。首先，改進農藝措施，諸如改良作物品種；施行作物輪作；減少或避免休耕等，這都將有助于提高農作物產量，提高土壤的碳儲量。其次，采用分散耕作制度，減輕農作物對于農藥和其它投入的依賴性。第三，在農作物輪作期間，種植一定的植被進行短期覆蓋。這可以增加土壤中的碳儲量，同時還可以固定住土壤中殘留的氮元素，以減少N2O的排放。

⑵ 養分管理。一般來說，化肥中的氮元素通常不能被農作物完全吸收。因此，提高農作物對氮元素的吸收能力能顯著減少N2O的排放，同時可間接地減少氮肥生產過程中CO2的排放。提高氮肥利用率主要有以下幾種方法：精確計算作物生長所需的氮養分，調整氮肥施肥頻率；使用緩釋型氮肥或氮肥增效劑；改進氮肥施肥方式，使其易被作物根系吸收；避免氮肥的過量使用等。

⑶ 耕作模式管理。得益于先進的雜草控制工藝和農機技術，許多農作物目前已經能夠采用少耕或免耕法進行種植。通常情況下，土壤擾動會加速其中碳的流失。因此，少耕或免耕可以提高土壤的碳儲量。同時，少耕或免耕還可在一定程度上影響N2O的排放。

⑷ 農作物殘渣管理。農作物殘渣是土壤有機質形成的基礎，而碳元素主要存在于有機質中，因此，盡量不要燃燒農作物殘渣，這樣既能夠提高土壤碳儲量，還能減少因燃燒而產生的煙霧和GHG的排放。

⑸ 水資源的管理。目前，全球約18%的耕地采用灌溉方式，提供農作物生長所需用水。如采用更高效的灌溉方式，農作物產量將進一步提高，農作物殘渣量也將隨之增加，這都將有利于土壤中碳儲量的提高。但灌溉消耗能量會產生CO2，更多氮肥投入會導致N2O的排放增多，因此，水資源的管理對于農業GHG減排的作用仍有待于進一步的考察。

⑹ 農作物（如水稻）的管理。水稻具有好濕、喜溫的特性，因此，種植水稻的土壤排放大量的CH4。但是，正確采用如下一系列舉措，土壤的CH4排放量會顯著降低，如選擇優良的水稻品種；在水稻生長期間，土壤進行一次或多次排水；待水稻收割后，盡量保持土壤干燥，避免內澇等。

⑺ 農林管理。農林既可用于發展畜牧業、種植糧食作物；又可用于種植樹木等林產品。其中，林產品主要包括防護林和徑流緩沖帶等。當地表覆蓋有樹木等植被時，地表碳的儲量通常較高，而樹木的存在亦能提高土壤固碳能力。

⑻ 土地使用方式的轉變。農業GHG減排最有效的方法之一是以農作物作為“原生植被”，用于土壤覆蓋。這將有利于土壤碳儲量的增加。覆蓋模式可以多樣化，既可對于耕地進行植被覆蓋，亦可在耕地的排水溝周邊種植草木等進行局部覆蓋。當旱田轉變成濕地時，亦可有益于土壤中碳含量的快速積累。但是，土地使用方式的改變會導致農業生產力的下降，因此，采用這一方式時需慎重。