中國糧食作物生命周期生產過程溫室氣體排放的研究進展及展望

夏龍龍，顏曉元

（土壤與農業可持續發展國家重點實驗室，中國科學院南京土壤研究所，南京210008）

確保糧食安全、應對溫室氣體排放所引起的氣候變暖以及環境惡化是當今世界各國所共同面臨的挑戰[1-2]。作為世界上最大的發展中國家之一，中國以世界9%的耕地養育了世界22% 的人口[3]。因此，中國的糧食生產對于全球糧食安全以及氣候變化都具有至關重要的影響。例如就三大主糧作物而言，我國水稻、小麥以及玉米的年總產量分別約占世界總產量的30%、18%和21%[4]。大量田間試驗表明糧食作物田間生產過程是溫室氣體甲烷（CH4，尤其是水稻的田間生產過程）和氧化亞氮（N2O）的重要來源。近年來，伴隨著生命周期評價法在農業生產領域的運用，越來越多有關碳足跡的研究表明，除了糧食作物田間生產環節以外，各種農業生產資料（如肥料和農藥等）生產加工過程中排放的溫室氣體同樣不容忽視，特別是考慮到當前我國農業生產資料用量普遍高于西方發達國家的現狀。因此，系統研究我國糧食作物全生命周期生產過程中的溫室氣體排放，對于農業源溫室氣體排放的全面評估，特別是對于準確定位溫室氣體的關鍵排放源以及制定有效的減排措施具有重要意義。

1 糧食作物田間生產過程中溫室氣體的排放及其影響因素

眾所周知，糧食作物田間生產過程是溫室氣體CH4和N2O 的重要排放源。對于水稻田間生產而言，在持續淹水所形成的極端厭氧條件下，土壤中產甲烷菌作用于有機肥料、根系分泌物和動植物殘體等產甲烷基質，產生了大量CH4[5]。……