第24卷第10期农业工程学报ol.24No.102008年10月Transactions of the CSAE0ct.2008269中国农业源温室气体排放与减排技术对策董红敏'，李玉娥'，陶秀萍，彭小培2，李娜，朱志平1(1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业部畜牧环境设施设备质量监督检验测试中心，北京100081：2.北京农业技术职业学院，北京102442)摘要：农业是重要的温室气体排放源。该文通过对文献资料和大量研究结果进行分析，得出中国农业活动产生的甲烷和氧化亚氮分别占全国甲烷和氧化亚氮排放量的50.15%和92.47%，农业源占全国温室气体排放总量的17%：通过改普反刍动物营养可降低单个肉牛甲烷排放15%一30%：推广稻田间歇灌溉可减少单位面积稻田甲烷排放30%：一个户用沼气每年最大可减少温室气体2.0~4.1t二氧化碳当量：推行缓释肥、长效肥料可减少单位面积农田氧化亚氮50%~70%。该文建议尽快开展减排技术示范，对减排技术的适应性和经济性进行评价。关键词：农业，套便，温室气体，甲烷，氧化亚氮，斋牧中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-10-0269-05董红敏，李玉娥，陶秀萍，等.中国农业源温室气体排放与减排技术对策[】.农业工程学报，2008,24(10)：269一273.Dong Hongmin,Li Yu'e,Tao Xiuping,et al.China greenhouse gas emissions from agricultural activities and its mitigationstrategy[J].Transactions of the CSAE,2008,24(10):269-273.(in Chinese with English abstract)减排行动提供参考。0引言气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题，1中国农业源温室气体排放也是人类面临的最为严峻的全球环境问题。气候变化的农业源温室气体排放主要包括反刍动物甲烷排放、主要原因是由于人类活动向大气中排放过量的二氧化碳水稻种植过程中的甲烷排放、施肥造成的氧化亚氨排放(CO2)、甲烷(CH)和氧化亚氮(N0)等温室气体和动物废弃物管理过程中的甲烷和氧化亚氨排放。中国而引起的。因此解决气候变化问题的根本措施也就是减是人口众多的农业大国，中国动物饲养、水稻种植和施少人为温室气体排放或增加对大气中温室气体的吸收。肥量在全球占有相当大的比例。2005年中国肉、蛋、奶由全球3000多名专家完成的政府间气候变化专业委员会产量分别占全球的29.3%、41.1%和4.6%：中国猪、牛、羊和禽饲养量分别占世界总饲养量的50%、8.5%、第4次评估报告表明，农业是温室气体的主要排放源，18%、28%。1994年至2005年，猪、牛、羊年末存栏量据估计，全球范围内农业排放CH占由于人类活动造成的分别增加了21.4%、15.7%、54.9%，家禽出栏量增加了CH4排放总量的50%，N20占60%，如果不实施额外的92.4%9.2005年中国水稻种植面积为2885万hm2,占世农业政策，预计到2030年，农业源甲烷和氧化亚氮排放界水稻种植面积的19%。从1994年到2005年中国农业量将比2005年分别增加60%和35%一60%，减少农业氮肥施用量增加了18%，2005年中国氮肥用量达到2229源温室气体排放对控制全球气候变化有重要作用。在农×10t(折纯量)，消费总量为世界第一，约占全球总量业源温室气体排放方面，国内外在农业甲烷和氧化亚氮的30%。可见，中国农业生产活动基数数量大、增长方面做了一定研究，并对典型源开展了典型测试2：IPCC快，如果没有相应的减排措施，农业源温室气体排放量出版了全球通用的温室气体排放清单编制指南向，为估算也会相应的较大。温室气体排放提供了依据。农业源温室气体减排研究主中国政府高度重视气候变化相关问题，2004年中国要集中在不同领域减排的经济性预测，刀和各种技术措施政府向联合国提交了初始国家信息通报。根据《中华人对某单一温室气体排放的影响)，还没有对农业的减排对民共和国气候变化初始国家信息通报》山，1994年中国策进行系统研究。本文的目的是根据中国农业源温室气温室气体的总排放量为36.50×103t二氧化碳当量，其中体排放情况，分析探讨农业领域减少温室气体排放的技二氧化碳、甲烷、氧化亚氮分别占73.05%、19.73%和术与对策，为促进全球采取可测量、可报告和可核查的7.22%。农业源温室气体排放占中国温室气体排放总量的17%:农业活动甲烷排放量为1719.6×10t,占中国甲烷收稿日期：2007-1006修订日期：2008-06-14排放总量的50.15%，其中动物饲养过程中的甲烷排放为基金项目：“十一五”科技支撑计划(2006BAD14B09,2007BAC03AD04)1104.9×104t,稻田甲烷排放量为614.7×104t(如表1)。作者简介：董红敏(1%4一)，女，河北人，研究员，博士，博士生导师。从事环境工程方面研究.北京中国农业科学院农业环境与可持续发展研究1994年因施肥造成的氧化亚氮排放量为62.8×10t,动所，农业部畜牧环境设施设备质量监督检验测试中心，100081。物粪便和放牧管理过程排放的氧化亚氮15.5×10t,农业Email:donghm@mail.caas.net.cn源氧化亚氮排放量估算为78.6×10t,占中国氧化亚氮排(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net270农业工程学报2008年放总量的92.43%（如表2）。养浓度偏低、动物为摄取足够的饲料营养物质而增加采表11994年中国农业活动甲烷排放食量，从而提高动物甲烷排放。樊霞等的研究结果表明，Table 1 CH emission from agricultural activities in China in 1994在影响动物甲烷排放的饲料因素中对甲烷排放量影响的甲烷排放量占农业甲烷占全国甲烷主次顺序为粗饲料类型>饲料精粗比>能量摄入水平，排放源排放比例ツ%排放比例%粗饲料类型对甲烷排放量影响最大，精粗比为40：60的动物肠道发酵10182592129.70日粮甲烷产生量低于精粗比为25：75的日粮。韩继福水稻种植614735.7517.93等研究了不同日粮的纤维消化和瘤胃VFA对甲烷产量的动物粪便管理系统8675.042.53影响，结果表明，维持营养水平下精粗比为75：25时甲农业源合计17196100.0050.15烷产量明显减少，但粗饲料水平过低可能会造成反刍动全国甲烷排放34287100.00物阻嚼、反刍、唾液分泌减少，导致代谢疾病的增加，注：数据来源：《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》，实际应用方面考虑，笔者认为精粗比在50：50左右是可表21994年中国农业活动氧化亚氨排放Table 2 N2O emission from agricultural activities in China in 19943)使用多功能舔砖或营养添加剂减少甲烷排放。多功能舔砖以尿素、矿物质、微量元素、维生素等为主要排放源类型排放量/10排放比例/%排放比例/%成分，澳大利亚等国外的试验证明，使用舔砖可提高日农田直接排放47460.3055.76增重10%一30%，相对减少单位畜产品的甲烷排放量农田间接排放15419.5318.1210%一40%7。另外通过添加莫能菌素可减少瘤胃中产甲11014.0312.94烷菌的数量从而减少甲烷产量。0.100.122.2减少稻田甲烷排放动物粪便管理系统44556518稻田甲烷排放是产甲烷菌在厌氧环境下的稻田中利0.460.47用田间植株根际部的有机物质转化形成CH的量，除去农业源合计786100.0092.47850100.00水稻根际部CH4氧化菌对CH氧化后的剩余量。稻田甲注：数据来源：《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》·烷排放主要受土壤性质、灌溉和水分状况、施肥、水稻生长和气候等因素的影响。减少稻田甲烷排放的方法主2减缓温室气体排放的技术对策要有施肥、灌水管理和选择适宜的水稻品种。1)推广间歇灌溉可减少甲烷排放。稻田中水分状况2.1减少动物肠道发酵甲烷排放是影响稻田甲烷排放的决定性因素。通过改变稻田的水动物甲烷排放是动物采食的饲料在消化道正常发酵分管理可以改变甲烷菌生存的厌氧环境从而控制甲烷产所产生。动物肠道发酵甲院排放量与动物类型、动物年生和排放。王增远等的试验证明，水稻田采用间歇灌溉龄、动物体重，饲料质量和采食水平有关。反刍动物（如：甲烷排放通量比淹灌的减少59%，比常规灌溉减少了牛、羊)和一些非反刍动物（如：猪、马）均排放甲烷，46%,若改淹灌为常规灌溉，CH排放通量也可减但因反刍动物消化道中的特殊微生物能分解纤维素，反少28%阁，王明星、李晶等研究也得出间歇灌溉可降低刍动物是最大的甲烷排放源。反刍动物以甲烷的形式损稻田甲烷排放30%以上的结论9,2。失的能量约占采食总能的2%一15%，一般动物体重越2)利用沼渣替代农家有机肥可减少稻田甲烷排放。大，单个动物甲烷排放量越大。饲料采食量越大，饲料李晶等的试验表明P@,用沼渣肥替代普通有机肥大约可的消化率和生产力越低，单位畜产品的甲烷排放量也越减少甲烷排放55%：全部施用有机肥（猪粪、紫云英、稻大。因此改善饲料质量和提高动物生产力是减少动物甲草)的早稻和晚稻的甲烷排放率分别为21.88mg(m2h)和22.05mg/(m2·h):施用沼渣肥的早稻和晚稻的甲烷1)推广秸秆青贮、氨化，减少单个动物甲烷排放。排放率分别为9.90mg(m2·h)和9.75mg(m2·h)。秸秆是反刍动物饲养中不可缺少的日粮成分，其纤维素常规施肥（化肥、紫云英、稻草、有机肥与无机肥的N、含量高、能量含量低，但有利于维持瘤胃的正常功能。P、K含量之比为1：1：)早稻和晚稻的甲烷排放率分别通过青贮和氨化等措施处理秸秆，可以有效提高秸秆的为14.19mg(m2·h)和20.16mg(m2·h),而单纯施适口性和消化率，提高饲料利用率减少单个动物甲烷排用化肥早稻和晚稻的甲烷排放率分别为4.44mg/(m2h)放。中国反刍动物特别是排放量大的黄牛以粗饲料为主，和6.82mg(m2·h)。尽管只施化学肥料对稻田CH排据估计通过秸秆氨化处理可减少单个黄牛的甲烷排放量放有明显的抑制作用，但由于长期仅施用化肥会对土壤16%一30%4，相同能量摄入水平和相同精粗饲料比的及生态环境产生较大的影响，因此笔者建议在大量施用情况下饲喂干玉米秸和青贮玉米秸的肉牛甲烷排放量分化肥的水稻产区施行化肥和沼渣混施的方法来减少由于别为229.05L和196.37L5。施用常规有机肥造成的稻田CH排放。2)通过日粮合理搭配，降低单个动物甲烷排放量。3)种植和选育新的品种减少甲烷排放。不同水稻品日粮中精粗比不仅影响饲养成本也直接影响反刍动物生种可导致稻田甲烷排放1.5一3.5倍的差别2四。一般情况产水平和甲烷排放量。粗纤维水平过高可能导致日粮营下，稻田甲烷排放和水稻的生物总量成反比关系，生物C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net