农田固碳和温室气体减排展望
农田管理中存在显着增加土壤固碳和温室气体
减排的机遇,但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明,目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力,而两者间的差异是由于气候-非气候
政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥投入,水分管理,农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放,而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC,表现为CO2的汇;传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理,焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%,而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了
碳汇;氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制,过量施氮直接增加NO2的排放,针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定,减少温室气体排放的目的;旱田采用高效灌溉措施,控制合理WFPS不仅能提高作物产量,还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放;间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的,减少农田土壤CO2释放的比例;将农田转变为自然植被覆盖,可增加土壤碳的固定,但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列
问题。
在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为,保护性耕作/免耕,秸秆还田,合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇,减少农田CO2排放,但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中,应合理利用管理者对农田环境影响的权利,避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果;结合农田碳库特点,集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案;努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖,从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。