加强耕地管理 减少农业温室气体排放

众所周知，农业生产过程会向大气中排放大量的二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体。其中，CO2主要源自微生物的腐烂，以及作物残渣和土壤中有机物质的燃烧；CH4主要来自无氧条件下有机物质的分解，尤其是堆肥等；而N2O主要是当土壤和肥料中的氮素转化微生物时产生，当环境潮湿，并且氮养分超过农作物生长所需时，N2O将大量产生。由此可见，农业温室气体（GHG）的组成非常复杂。

目前，农业领域主要通过一系列技术手段进行GHG的减排。以下，我们将对相关减排举措进行详细介绍。

1.减排技术分类

根据反应机理的不同，目前农业GHG减排技术主要可分为如下三大类：

⑴ 减少废气排放量。通过高效管理农业生态系统中的碳、氮元素的流失，农业生产过程中产生的CO2、CH4和N2O等温室气体的排放量将显著减少。受条件差异的影响，各地应根据具体情况，采用适宜的方法实现减排。

⑵ 提高温室气体清除能力。农业生态系统中的碳储量很大，主要存在于土壤的有机质中。通过改进农业生产管理，碳元素的流失可以得以一定的控制，如通过农林系统进行碳捕获等。可以在一定程度上减少大气中的CO2。此外，耕地亦具有温室气体清除能力。通过氧化作用，耕地也可以清除大气中的CH4。

⑶ 开拓农作物新用途。农作物及其残渣亦可用作燃料来源，通过处理可转化成乙醇或柴油等燃料。

2.减排举措一览

目前农业领域主要的减排举措主要有加强耕地管理、牧地管理和有机土壤管理，修复退化土壤，加强畜牧管理，加强肥料管理，推广使用生物能源等。以下将对耕地管理进行重点介绍。

耕地管理主要包括以下几个方面：

⑴ 农艺管理。首先，改进农艺措施，诸如改良作物品种；施行作物轮作；减少或避免休耕等，这都将有助于提高农作物产量，提高土壤的碳储量。其次，采用分散耕作制度，减轻农作物对于农药和其它投入的依赖性。第三，在农作物轮作期间，种植一定的植被进行短期覆盖。这可以增加土壤中的碳储量，同时还可以固定住土壤中残留的氮元素，以减少N2O的排放。

⑵ 养分管理。一般来说，化肥中的氮元素通常不能被农作物完全吸收。因此，提高农作物对氮元素的吸收能力能显著减少N2O的排放，同时可间接地减少氮肥生产过程中CO2的排放。提高氮肥利用率主要有以下几种方法：精确计算作物生长所需的氮养分，调整氮肥施肥频率；使用缓释型氮肥或氮肥增效剂；改进氮肥施肥方式，使其易被作物根系吸收；避免氮肥的过量使用等。

⑶ 耕作模式管理。得益于先进的杂草控制工艺和农机技术，许多农作物目前已经能够采用少耕或免耕法进行种植。通常情况下，土壤扰动会加速其中碳的流失。因此，少耕或免耕可以提高土壤的碳储量。同时，少耕或免耕还可在一定程度上影响N2O的排放。

⑷ 农作物残渣管理。农作物残渣是土壤有机质形成的基础，而碳元素主要存在于有机质中，因此，尽量不要燃烧农作物残渣，这样既能够提高土壤碳储量，还能减少因燃烧而产生的烟雾和GHG的排放。

⑸ 水资源的管理。目前，全球约18%的耕地采用灌溉方式，提供农作物生长所需用水。如采用更高效的灌溉方式，农作物产量将进一步提高，农作物残渣量也将随之增加，这都将有利于土壤中碳储量的提高。但灌溉消耗能量会产生CO2，更多氮肥投入会导致N2O的排放增多，因此，水资源的管理对于农业GHG减排的作用仍有待于进一步的考察。

⑹ 农作物（如水稻）的管理。水稻具有好湿、喜温的特性，因此，种植水稻的土壤排放大量的CH4。但是，正确采用如下一系列举措，土壤的CH4排放量会显著降低，如选择优良的水稻品种；在水稻生长期间，土壤进行一次或多次排水；待水稻收割后，尽量保持土壤干燥，避免内涝等。

⑺ 农林管理。农林既可用于发展畜牧业、种植粮食作物；又可用于种植树木等林产品。其中，林产品主要包括防护林和径流缓冲带等。当地表覆盖有树木等植被时，地表碳的储量通常较高，而树木的存在亦能提高土壤固碳能力。

⑻ 土地使用方式的转变。农业GHG减排最有效的方法之一是以农作物作为“原生植被”，用于土壤覆盖。这将有利于土壤碳储量的增加。覆盖模式可以多样化，既可对于耕地进行植被覆盖，亦可在耕地的排水沟周边种植草木等进行局部覆盖。当旱田转变成湿地时，亦可有益于土壤中碳含量的快速积累。但是，土地使用方式的改变会导致农业生产力的下降，因此，采用这一方式时需慎重。