全球气候变暖背景下,粮食生产与碳排放如何平衡?我国福建省的最新研究给出答案:2002至2022年,该省农业碳排放总量下降22%,强度(每万元产值碳排放)降幅超82%,实现了农业经济增长与碳排放的“强脱钩”。这项发表在《Frontiers of Agricultural Science and Engineering》的研究,为南方山地省份农业低碳转型提供了参考样本。
给农业碳排放做“CT”:化肥、水稻、生猪贡献超六成排放
研究团队采用IPCC碳排放核算框架,像给农业系统做“全身扫描”,发现福建省农业碳排放主要来自三大源头:化肥、水稻种植和生猪养殖,合计占比超64%。其中,化肥是“头号功臣”,占总排放的22.5%——每亩稻田平均施肥量曾达35公斤,远超全国平均水平;晚稻种植因长期淹水,甲烷排放量占农田排放的76.9%;生猪养殖则通过肠道发酵和粪便排放产生大量温室气体,占畜牧业排放的60.6%。
数据显示,2002年全省农业碳排放总量约1782×104吨,2022年降至1460×104吨,相当于减少70万辆小汽车的年排放量。碳排放强度从2.68吨/万元降至0.47吨/万元,意味着同样产出1万元农产品,2022年比2002年少排2.2吨碳,这与“一控两减三基本”农业政策(控制用水、减化肥农药、资源化利用废弃物)的推行密切相关。
西高东低:山地农业区成减排难点
从空间看,福建农业碳排放呈现“西高东低”格局。2002年,漳州(闽南平原)以405×104吨碳排放居首,占全省22.7%,因其亚热带气候适宜水稻、蔬菜大规模种植,化肥和农膜使用量大。到2012年,西部南平、三明、龙岩三市(山区)碳排放反超,合计占比达49%,主要因山地农业机械化程度低、化肥利用率不足35%,且生猪散养比例高,粪便处理粗放。
不过,这种差距正逐步缩小。2022年,东部福州、厦门等地通过推广“稻渔共生”(稻田养殖鱼虾减少甲烷排放)、智能灌溉等技术,碳排放强度降至0.3吨/万元以下;西部则通过“有机肥替代化肥”项目,将每亩施肥量减少15%,带动全省碳排放持续下降。
效率提升是“王牌”:未来20年或再降四成
研究用LMDI模型分解影响因素发现,农业生产效率提升是减排“最大功臣”,贡献了56.3%的减排量。比如,机械化耕作使化肥利用率从2002年的28%提至2022年的42%,规模化养殖让生猪粪污处理率超80%。与之相对,经济发展和城镇化曾推高碳排放——农村人口减少导致劳动力不足,部分农户依赖“化肥+农药”保产量,好在这一趋势被技术进步抵消。
更乐观的是,Tapio脱钩分析显示,2014年后福建农业已进入“强脱钩”状态:农业GDP年均增长7%,碳排放却年均降2.3%。GM(1,1)模型预测,若保持现有政策,2040年全省农业碳排放或比2022年再降40.5%,相当于每年减少31.8×104吨碳。
减排“组合拳”:从精准施肥到生态养殖
针对减排难点,研究建议“靶向施策”:在化肥减量上,推广土壤检测+无人机施肥,将每亩用量控制在25公斤内;稻田减排可采用“间歇灌溉”,让土壤周期性露田,减少甲烷生成;生猪养殖则推广“发酵床”技术,将粪便转化为有机肥,实现“变废为宝”。
福建省农业农村厅相关负责人表示,下一步将结合乡村振兴,在西部山区建设“低碳农业示范带”,通过农机补贴、有机肥替代等政策,推动农业从“资源消耗型”向“生态友好型”转型。
来源: 农业科学与工程前沿