褐色腐殖質-腐植酸是土壤儲碳控碳的核心物質。在實現“雙碳目標”的背景下,一旦黑色腐植酸肥料進入碳市場,必將改變我國農業氣候變化,也必將改變全球農業氣候變化。
1. 農業溫室氣體排放量占人為溫室氣體總量30%。據聯合國糧食與農業組織(FAO)的統計,農業用地釋放出的溫室氣體超過全球人為溫室氣體排放總量的30%,相當于每年產生150 億噸的CO2。Nature Food雜志2021 年發布的研究報告顯示,如果將計算范圍擴展到整個農食系統,農業相關溫室氣體排放量約占全球排放總量的34%。
2. 農業溫室氣體排放主要有3 種。農業領域溫室氣體排放主要有CH4、N2O 和CO23 種。其中,CH4主要來自家畜反芻消化的腸道發酵、畜禽糞便和稻田等;N2O 主要來自化肥使用、秸稈還田和動物糞便等,它對溫室氣體的貢獻率是CO2的265 倍;CO2主要來自能源消耗。
土壤碳排放屬于農業直接碳排放。以種養殖環節為例,直接碳排放是指水稻、土壤以及微生物等生產過程產生的以CO2、CH4以及N2O 等溫室氣體形式釋放的碳,約占水稻生產碳排放總量的70%;其中以CH4形態為主的碳排放約占60%以上,是水稻生產減排的重中之重(邸超和李海波,2023)。
1. 化肥生產過程是直接碳排放,施用過程是間接碳排放。農業間接碳排放是指以種子、化肥、農藥、燃油以及電能等農業生產資料形式釋放的碳,約占水稻生長碳排放總量的30%,其中氮、磷和鉀等肥料投入是間接碳排放的主要來源,在間接碳排放中占比為33.0%~49.0%(邸超和李海波,2023)。
2. 化肥是種植業生產過程中的第一大碳排放源,占投入環節碳排放總量的60%左右。從化肥內部結構來看,每1 kg 氮肥、磷肥以及鉀肥分別會排放3.932、0.636 以及0.108 kg 的標準碳(陳舜等,2015),幾乎相當于一棵樹半年的吸碳量。
研究和實踐證明,腐植酸于土壤直接儲碳,于肥料間接減碳,對協調“土壤—肥料—作物”之間的養分平衡供給,以及減少農業CO2等溫室氣體排放具有十分重要意義。對此,實現低碳農業,通過“大量反哺腐植酸低碳肥料——提高肥料利用率減少碳排放——減少化肥施用量減少碳排放——提高農作物增產固碳、增加土壤有機質儲碳控碳能力”的科學機制,堅持“黑色腐植酸、腐植酸本色肥料從土壤中來到土壤中去”的土壤固碳增碳和低碳化路徑尤為重要。