“我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),60%~80%的稻田都會采用中期曬田的甲烷減排技術(shù)。技術(shù)普及度高并非因為減排,而是因為能控制無效分蘗,促進(jìn)根系發(fā)育,實現(xiàn)節(jié)本省工、提高產(chǎn)量?!苯眨诰G色低碳農(nóng)食系統(tǒng)實踐者平臺2025年會上,中國農(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)報道記者采訪時表示。
在會議中,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。我國作為農(nóng)業(yè)大國,既要保障14億人的吃飯問題,也要有效控制非二氧化碳溫室氣體排放,提升應(yīng)對氣候變化能力,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,只要開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就難免產(chǎn)生排放?!蓖醣蟊硎?,水稻種植在淹水環(huán)境中,土壤里的有機(jī)質(zhì)會被產(chǎn)甲烷菌厭氧分解產(chǎn)生甲烷,這些甲烷會通過水稻通氣組織、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程中都會形成氧化亞氮并排放?!斑@兩類排放是種植業(yè)溫室氣體的主要來源,且與糧食生產(chǎn)過程緊密綁定,我們不可能為了減排而不種糧食或者減少糧食種植,這種觀念是錯誤的?!?/p>
從國家溫室氣體清單數(shù)據(jù)變化來看,我國水稻種植甲烷排放從1994年到2021年呈現(xiàn)“增長后平穩(wěn)”的態(tài)勢,農(nóng)用地氧化亞氮排放則在2012年后顯著下降,這與我國“十三五”以來推行的化肥減量增效政策直接相關(guān)。
談及減排難點,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,且在水稻生殖生長期若遭遇高溫時,可能引發(fā)熱害脅迫;干濕交替過程還會導(dǎo)致土壤碳更易礦化分解,使土壤碳匯能力變?nèi)酰瑫r增加雜草風(fēng)險,對產(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,但會增加甲烷排放;減排型肥料雖能實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)或增產(chǎn),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)帶來新挑戰(zhàn)。以華北地區(qū)為例,近年來夏季暖濕化趨勢明顯,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)對策略,實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,會增加投入,干旱年份風(fēng)險較大,同時甲烷排放也會增加?!蓖醣蟊硎?,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題,通過種植制度改變提升氣候韌性。
針對低碳與高產(chǎn)如何協(xié)同的問題,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“控水灌溉、高效肥料減氮、秸稈還田”組合技術(shù),經(jīng)四年定位試驗驗證,可降低甲烷排放15%~26%且不影響產(chǎn)量。未來需持續(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優(yōu)化技術(shù)方案,形成輕簡化、低成本、可落地、易推廣的技術(shù)模式,才能在保障糧食安全的同時推進(jìn)種植業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型,有效提升應(yīng)對氣候變化能力。