李继明 || 农业碳中和与稻田实现双减

专家观点：
在碳中和进程中，农业行业的减排必不可少。农业也确实存在比较大的减排潜力，且农业减排往往与绿色发展是同步双赢的。

问：李博士您好！我国承诺在2030年前实现碳达峰，二氧化碳排放达到峰值之后不再增长；在2060年前通过人工干预达到正负抵消，实现二氧化碳零排放。当前，碳排放造成的全球气候变暖正在倒逼我们加快碳达峰碳中和的进程，我们是否需要按下减碳加速键？在这个进程中，农业碳中和具有怎样的潜力？农业碳中和潜力会发挥它怎样的作用呢？
 

李继明：近年来全球极端气候事件频发，这些都是气候变化的典型特征。碳排放导致全球气候变化应当成为了绝大多数人的共识，减缓碳排放成为人类刻不容缓的任务。世界上主要国家都制定了碳中和计划。
 

所谓碳中和就是一个国家及组织一年内所有温室气体（折算成CO2）排放量与通过人为措施固定的CO2量达到平衡。农业是一个重要的碳排放行业。在全球尺度上，农业排放的温室气体占总排放量的比例超过11%，在我国，农业排放所占的比例大约为9.5%，这还不包括化肥生产所消耗的大量能源排放的部分，欧美国家说我们的水稻是全球变暖的主要原因，这不免有为人所诟病。在碳中和进程中，农业行业的减排必不可少且农业减排往往与绿色发展是同步双赢的。

问：农业中的碳中和潜力有哪些，又会有哪些实现途径呢？

李继明：刚才提及的农业温室气体排放，主要包括反刍动物消化道排放的CH4、畜禽废弃物处理过程中排放的CH4和N2O、稻田排放的CH4、氮肥施用排放的N2O，此外还包括农机、灌溉等能耗的排放。可见农业排放的主要是非CO2温室气体，这些气体都可以通过优化农业生产管理措施来实现大幅度减排。
 

比如反刍动物排放的CH4，可以通过改变饲料结构、添加CH4抑制剂、提高生产效率等措施来减少；通过合理氮肥运筹减少肥料用量、优化肥料结构、施用新型肥料和抑制剂（如缓控释肥、硝化抑制剂），可以减少农业土壤的N2O排放，同时提高肥料利用率，实现高产、养分高效与温室气体减排协同。而针对稻田的CH4排放，也有很多减排措施，比如优化栽培管理手段，但最有效的措施是从水稻品种上解决问题。

问：中国是水稻总产量最高的国家，占全球总量31%。稻田是我们中国典型的农田生态系统, 水稻土是我国重要的土壤资源。我们都知道，稻田生态系统是一个重要的碳汇, 对减缓大气二氧化碳 (CO2) 浓度升高起着不可忽视的作用；同时, 水稻土也是温室气体排放的主要来源之一, 在温室气体减排方面也具有重要的生态功能。那么面对稻田的减排问题，我们如何解决？
 

李继明：稻田是比较特殊的生态系统，每生产一公斤水稻所排放的温室气体（折算成CO2）是一公斤小麦或玉米的2倍以上，原因就是稻田经常处于淹水状态，这时候有机物质分解会产生CH4，所以说水稻的碳排放，最大的来源是稻田CH4的排放，其次是氮肥消耗导致的，也就是生产氮肥所消耗的化石能源排放的CO2和氮肥施用到稻田之后排放的N2O。
 

我们研发的寒地节水抗旱稻能够从品种到其种植技术上减少甲烷排放，具有极大的环保优势。寒地节水抗旱稻能够实现产量、质量和低碳的多赢，具有广阔前景。对于保障我国东北粮食安全以及实现“碳中和”目标都具有重要意义。

问：您和团队最新的研发动态，可否给我们介绍一下呢？
 

李继明：大美龙江种业创新中心研发团队结合水稻优质高产特性，通过杂交育种创新，培育的“寒地节水抗旱稻”，以解决产量、品质与抗旱性难以兼具的难题。因旱作改变了稻田生态环境，节水抗旱稻与普通水稻相比，可以实现节水70%以上，1亩稻田甲烷排放基本降低90%-95%，按照甲烷和二氧化碳当量1:28的比例，能够少排大概400公斤二氧化碳当量的温室气体。由于不用传统水稻种植的淹灌方式，节水抗旱稻种植周期整体可减少碳排放90%。
 

目前，研发团队正在万宝双榆实验基地进行寒地节水抗旱稻种植测试以及在海南进行寒地节水抗旱稻的品种选育工作，力争在“十四五”实现东北寒地节水抗旱稻年种植面积500万亩以上。该目标一旦实现，意味着每年可减少稻田甲烷排放约8万吨，折合二氧化碳当量约220万吨。如果能将这部分减少的稻田碳排放纳入国际化碳汇交易市场，可使农民额外增收近亿元。
 

寒地节水抗旱稻从种质创新的角度，使水稻生产摆脱了对水的过度依赖，实现旱作生产，大幅减少了稻田温室气体排放，是在稻田生产 “碳中和”目标下保障粮食产量和东北稻米优良食味品质特性的一个具有重要意义的尝试，为我国农业实现“双碳”目标提供强有力的科技支撑。