我國農田土壤溫室氣體減排和有機碳固定的研究進展及展望

夏龍龍，顏曉元*，蔡祖聰

（1.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；2. 南京師范大學地理科學學院，南京

210023）

眾所周知，提高土壤肥力，減少農田溫室氣體排放是世界各國確保糧食安全和應對全球氣候變暖的重要戰略[1-2]。作為世界上最大的農業國家之一，中國生產了全球30%的水稻，18%的小麥以及21% 的玉米[3]。與此同時，作為世界上最大的氮肥生產國和消耗國，中國每年用于農作物生產的化學氮肥用量約占世界氮肥總量的30%[4]。水稻種植所需的淹水條件促進了溫室氣體甲烷（CH4）的大量排放。在一百年尺度下，單位質量CH4的全球增溫潛勢是二氧化碳（CO2）的28 倍[5]。據估算，我國稻田CH4總排放量為7.7 Tg·a-1,約占世界稻田總排放量的30%，約占我國農業活動溫室氣體總排放量的20%[6]。除了CH4的大量排放以外，化學氮肥大量施用還促進了農田土壤（特別是旱地土壤）另一種溫室氣體氧化亞氮（N2O）的排放。在一百年的尺度下，單位質量N2O 的全球增溫潛勢是CO2的265 倍[5]。據估算，我國農田土壤N2O 總排放量約為0.19～0.5 Tg·a-1，約占我國農業源溫室氣體總排放量的19%～25%[7-9]。因此，在確保糧食安全的前提下，制定合理的農田管理措施來有效減少我國農田土壤溫室氣體CH4和N2O 排放，對于緩解全球氣候變暖、實現我國的減排目標具有重要意義。除了CH4和N2O減排以外，提高農田土壤有機碳庫儲量（土壤肥力的基礎）同樣對于確保糧食產量和溫室氣體減排至關重要。根據我國第二次土壤普查的結果，我國學者估算出我國農田土壤（0～1 m）的碳庫儲量為85～95 Pg[10]。……