科學(xué)家提出糧食生產(chǎn)碳中和新路徑

從中科院南京土壤研究所獲悉，中、美、德等多國(guó)學(xué)者進(jìn)行的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)環(huán)境研究創(chuàng)新性地提出一條農(nóng)業(yè)減碳技術(shù)路線。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有減碳方法的優(yōu)化，我國(guó)糧食生產(chǎn)有望實(shí)現(xiàn)碳中和。 

這項(xiàng)研究由中科院南京土壤研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、康奈爾大學(xué)等多家權(quán)威研究單位共同完成。相關(guān)成果近日刊發(fā)在知名學(xué)術(shù)刊物《自然·食品》上。 

領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的中科院南京土壤研究所研究員顏曉元介紹，本研究采用大數(shù)據(jù)分析等方法，詳細(xì)評(píng)估了我國(guó)三大主要糧食作物稻谷、小麥、玉米在生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放情況。根據(jù)模型測(cè)算，2018年我國(guó)生產(chǎn)三種主糧作物產(chǎn)生的碳排放總量可能達(dá)到6.7億噸二氧化碳當(dāng)量。通過(guò)一系列減碳措施的綜合使用，這些碳排放可能從碳源轉(zhuǎn)變?yōu)樘紖R，實(shí)現(xiàn)碳中和。

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，采用增加秸稈還田比例、氮肥優(yōu)化管理、稻田間歇灌溉等傳統(tǒng)固碳減排措施，可以將糧食生產(chǎn)總碳排放從6.7億噸降低至5.6億噸。進(jìn)一步實(shí)施將秸稈炭化為生物炭還田等，總碳排放可以從5.6億噸降低至2.3億噸，減排總幅度達(dá)到約66%。 

在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一套能源捕獲系統(tǒng)，將生物炭生產(chǎn)過(guò)程中的生物油和生物氣純化后發(fā)電，進(jìn)行能源替代減排。經(jīng)過(guò)這一系統(tǒng)的工作，我國(guó)主糧作物生產(chǎn)碳排放可以進(jìn)一步從碳源（2.3億噸）轉(zhuǎn)變?yōu)樘紖R（-0.4億噸），實(shí)現(xiàn)碳中和。 

“這一新的技術(shù)路徑可以在不損失產(chǎn)量的前提下幫助實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)碳中和，同時(shí)減少大氣污染排放，提高化肥資源的利用率，將環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益提高30%以上?！鳖仌栽f(shuō)。 

《自然·食品》審稿人認(rèn)為，這一研究對(duì)農(nóng)業(yè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)碳中和以及推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。