陳 戀,李巧云,關 欣
(1.湖南農業大學資源環境學院,湖南 長沙 410128;2.湖南農業大學生物科學技術學院,湖南 長沙 410128)
隨著二氧化碳等溫室氣體排放日漸加劇,全球氣候問題已成當今世界的熱議話題,繼哥本哈根峰會后,低碳理念涉及社會各個領域,各國都在積極應對全球氣候變化。在這種背景下,我國面臨著溫室氣體減排的巨大挑戰,中國政府承諾到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,同時將減排目標作為約束性指標納入國民經濟和社會發展的中長期規劃。
我國是農業大國,在農業上研究與實踐碳減排已成為農業經濟可持續發展的重大新課題,同時聯合國糧農組織指出,耕地釋放出的溫室氣體超過全球人為溫室氣體排放總量的30%。雖然農業排放溫室氣體(碳源),但同時農業也發揮著巨大的碳匯作用。為此,探尋將高碳農業轉變為低碳農業,降低農業中各碳源的碳排放的方法已經成為我國農業發展的當務之急。同時,如何開發農業碳匯功能,使低碳農業在減排中起到中堅作用也是一項重要課題。
低碳農業提出:以“三低一高”(低能耗、低排放、低污染、高效益)的農業發展模式,通過創新土地利用規劃技術、優化土地利用結構、轉變發展、節約資源能源等方式減少農業二氧化碳等溫室氣體的排放,增加農業碳匯能力,從而實現碳減排目標與環境優化。然而,目前我國農業發展卻處于高能耗、高排放、高污染、低效益的狀態,主要有以下幾點原因。
土地利用變化是目前大氣中碳含量增加的第二大來源,其作用僅次于石化燃料的燃燒。目前,農業土地利用結構不合理主要表現在非農業建設占地,農業用地類型轉換不合理等方面,其中非農業建設占地使得耕地面積減少;而農用地類型轉換不合理可能導致水土流失、土壤肥力下降等。這些都導致傳統農業不能滿足日益增長的糧食需求,致使農業耕作機械化程度加大,成為溫室氣體排放的重要來源,并且園地、林地、牧草地等具有碳匯功能的農業用地減少,也使得農業的減排潛力大大下降。
農用化學物資主要包括農藥、化肥、化學除草劑、作物生長劑、地膜、塑料薄膜等,這些物資的過量使用不僅給土地造成負擔,而且會給環境帶來壓力。如化肥中的氮肥主要以天然氣、煤炭、重油等為原料,在生產制作過程中就已增加了碳排放,過量使用之后還會破壞農用地土壤結構和有機質的固存,增加碳排放量。
農產品的生產、加工、運輸、銷售流通都逐步趨向機械化水平。農業生產規模化、加工機械化、運輸現代化等都是農業科技化的體現,雖節省了人力勞動與時間,但同時加劇了碳的排放;此外,為方便農作,田間道硬化面積也在逐漸擴大,這不僅破壞了田間生態平衡,而且直接增加了田間碳排放量。
雖然牲畜糞便、秸稈、農用膜等相關處理的規定陸續出臺,但由于大部分農民缺乏低碳意識,很多規定都未真正落實,比如未經處理的污水直接排放到河流、溪水、魚塘等地的現象還是普遍存在;而直接燃燒秸稈的現象更是沒有得到有效的遏制;農用廢棄物隨意丟棄等。這些不合理的農事行為不僅污染了環境,更導致溫室氣體的大量排放,與低碳農業理念相違背。
首先,要政府高度重視,制定和完善相關法律法規與政策。其次,充分利用各種宣傳手段,對農民宣傳低碳農業的必要性,營造低碳排放的社會氛圍。第三,通過“科教”下鄉等活動來提高農民素質,促使其主動配合實施低碳農業,如分發低碳農業宣傳冊,開設村委低碳宣傳專欄,舉辦低碳相關的專題講座等,提升農民對低碳的重視度;同時,增加對農民科技知識培訓的投入,通過科技人員的指導,使農民切實掌握低碳農業的操作模式,提高農民的耕作科技水平,從農民的意識根源、操作技能兩方面實現高碳農業向低碳農業的轉變。
2.2.1 節約用地,采取立體種植 隨著耕地的逐漸減少,為滿足日益增長的糧食需求,通過立體種植,充分利用有限的時空實現優質、高產、高效、節能、環保的目的,如農業生產中可利用高稈與矮稈的空間差、早熟與晚熟的時間差等來進行合理搭配種植,這樣既節約用地,又能實現“三低一高”的要求。
2.2.2 節約用水 我國農業用水不平衡,且降雨季節與作物需水時期不一致,洪水與干旱并存,因此應根據農作物布局,針對地區特點制定具體的灌溉方案,主要致力于減少和避免水的滲漏與蒸發,提高水資源利用效率。對于蔬菜、花卉、果園、藥材種植場所,以及扦插育苗、飼養場所等區域,盡量采用微噴灌技術,逐步取消漫灌方式。因為漫灌方式雖然耗費資金較少,但卻比較浪費水資源,需要較多的勞動力,并且容易造成地下水位抬高使土壤鹽堿化。同時,滴灌、滲灌等也是有效的節水灌溉方式。
2.2.3 節約能源 以資源高效循環利用為主旨,積極開展替代技術、減量技術、再利用技術、資源化技術、系統化技術等節約能源的新型技術研究,如研究生物質能燃料替代石油、燃氣等燃料,利用太陽能工程,或用秸稈作飼料,或將秸稈還田,以減少秸稈燃燒排放碳。
加大對測土配方施肥研究的投入,在測土配方施肥的基礎上,因地施肥,增加有機肥料,即畜禽糞便、秸稈、污泥、木屑等有機營養復混化肥的使用,提高化肥利用率。這樣,既保證了農作物生長所需肥料,又減少了對土地的直接污染,減少了碳的排放量。同時,減少化肥和農藥的使用,盡量采用綠色、無污染的方法進行病蟲害統防統治。
對部分農作物采取少耕或免耕方式種植,以減少能源消耗;用秸稈覆蓋取代秸稈焚燒,以達到減少對大氣的污染;盡量采取輪作或間作的種植模式,以保持土壤的自我修復功能;減少全封閉農田道路硬化面積,采取間隔鋪石子等自然方法,可降低碳排放。
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