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农田急需“碳滋养”

http://www.sina.com.cn  2010年01月07日07:46  东方网-文汇报

  编者的话

  哥本哈根会议的余音,还在二氧化碳不断增长的大气中回旋。无论各国关于责任与义务的分歧是大是小,全人类不得不面对的问题是共同而紧迫的:“减排”、“固碳”是必做的功课。

  在哥本哈根会议前夕,中国政府宣布了清晰的减排目标:到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。这一承诺体现了我国应对全球气候变化的高度负责任的态度。要实现这一目标,决非易事,需要在产业结构调整和诸多领域的科技创新突破方面作出实质性的安排和改变。本报记者就此访问了国内相关专家,探寻减排与发展的双赢之路,从今天起陆续刊发系列稿件。

  降低大气中二氧化碳的浓度,农田的本领并不比森林、湿地小。一亩农田一年所能收纳的碳量,甚至可以超过一亩森林。

  最近,中科院多位专家撰文指出:由于土壤有机碳含量普遍偏低,我国农田具有巨大的固碳能力,如采取合适的技术措施,有望实现农业增产与减排的双赢——在中国的减排大业中,18亿亩农田将可大有作为。

  有机碳是“滋养品”

  农田土壤就像一个巨大的碳库,可发挥维持“碳收支”平衡的作用:农作物将大气中的二氧化碳转化成有机碳,同时将土壤有机碳中富含的营养物质吸收进体内,用以支持生命活动。

  研究显示,农田土壤这个碳库会强烈地受到人为活动干扰,“库容量”可在5-10年的时间尺度上发生较大变化——也就是说,如果改善农艺管理和技术措施,可望在短时间内让农田土壤从大气中吸纳更多的碳。

  过去几十年中,由于粮食增产的压力,我国不得不提高农业用地的复种指数,这使农田在不同程度上变得贫瘠,其中一个重要指标就是土壤中的有机碳含量减少。中国科学院南京土壤研究所研究员史学正说,上世纪60到80年代,我国农作物秸秆归田非常少见,“秸秆可是农家做饭烧水过日子的主要燃料,而这一烧,一方面增加了大气中的碳含量,一方面降低了农田土壤的有机碳含量。”目前,我国农田表层土壤的有机碳含量普遍比欧美国家低约30%,急需有机碳“滋养”。

  根据专家估算,我国农田土壤在秸秆还田、合理施肥和保护性耕种三项措施全面推广和应用的条件下,到2050年大约可以固定81.9亿吨碳。我国现今的保护性耕作面积仅占全国耕地面积的0.1%,因此固碳潜力巨大。中国科学院大气物理研究所黄耀研究员也说,目前我国中低产田约占65%,若能提升至全球平均水平,就可增加碳贮量20亿-25亿吨。

  “收碳入地”需要技术

  是否只要将秸秆往农田里一铺,有机碳就会乖乖跑进土壤?科学家摇头。

  “拿最容易实施、见效最快的秸秆还田来说,也有很多技术问题有待解决。”史学正研究员解释,秸秆还田后,土壤的有机碳含量增加快,可是由于表层土壤的状态改变了,会影响下一茬农作物的出苗率。“国外使用大型机械,在翻地的同时将秸秆、肥料埋入表层土壤。这可以大幅提高肥料的利用率,减少肥料使用。”

  然而,我国农业机械化程度低,这么做有困难。史学正说,发达国家向发展中国家提供这方面的技术援助,将有利于减排,甚至比资金援助更有用。

  当然问题远不止此。秸秆还田在不同地区产生的效果差异非常大,中国科学院南京土壤研究所蔡祖聪研究员说,“秸秆在农田中的分解过程,与湿度、温度乃至土壤里的微生物种类都有密切关系。”他说,“在甲地效果很好,但换到乙地,可能这个过程中会产生很多甲烷和氮氧化物。我们尚未摸清楚其中的规律。”

  农田减排亦具潜力

  植物是生命,自然也会产生二氧化碳,同时在生长过程中还会产生其他温室气体,如甲烷、氮氧化物等等。在增加农田固碳能力的同时,如何使其减排同样值得关注。水稻,是备受争议的一种农作物。

  蔡祖聪研究员说,以前总讲水稻在种植过程中排放的甲烷气体约占全球甲烷排放总量的10%,但随着全球范围内稻田排放量测定数据不断累积,已经可以断定,过去对稻田甲烷排放的估计过高,目前不需要采取措施减少稻田甲烷排放。

  即便如此,减少稻田的甲烷排放,仍可以有所作为。蔡祖聪说,田面渍水会使稻田的甲烷排放大量增加,如果组织少量劳动力,在冬季休耕时将田中渍水排出,不仅可使秸秆还田的效果更好,也能减少稻田的甲烷排放。

  黄耀研究员则说,推广低排放的高产水稻品种和半旱式栽培技术,采用科学灌溉和测土配方施肥技术,都可减少农田的甲烷和氮氧化物排放,为我国实现减排目标作贡献。

  本报记者许琦敏

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