《《Nature Food》“低碳合成氨生产对可持续农业至关重要”》

  • 来源专题:耕地与绿色发展
  • 编译者: 张毅
  • 发布时间:2025-05-20
  • 2月,美国斯坦福大学针对全球氮肥供应链进行分析,并探讨从不同角度权衡在特定背景下的低碳氨生产途径。结果显示,碳捕集和封存可以有效减少总体排放,但依赖于天然气。电解和生物化学过程也可减少排放,但其成本远高于商业生产,且需要大量的土地和水资源。分散生产有减少排放、提高全球南方农业生产率的潜力,但需要政策支持。上述不同角度权衡分析的结果表明氨生产需要找到跨学科并更具弹性的方法来提数高生产率同时最大限度地降低气候影响。相关成果以“Low-carbon ammonia production is essential for resilient and sustainable agriculture”发表在《Nature Food》上。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s43016-025-01125-y
相关报告
  • 《可持续农业中科学研究与实践的产量差》

    • 来源专题:化肥农药减施增效
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2017-02-15
    • 密歇根州立大学主持的研究发现,商业农田替代措施与小规模田间试验的同一措施之间存在很大产量差。相关研究发表在了最近的PNAS期刊上,该研究比较了小麦、玉米和大豆轮作,包括3个不同的管理措施:习惯管理、低投入管理和有机肥,分别在小试验田和大规模商业农田进行测试。尽管两个农田规模水平中的习惯作物管理措施下产量无明显差异,但是在低投入和有机管理两个措施中,两个田间规模直接产量存在显著差异。 文章第一作者、密歇根州立大学植物生物学家莎莎克拉夫琴科认为,这个差异可归因于低投入和有机管理措施在大规模农业生产中存在的额外挑战。习惯管理措施依赖于统一施用化学合成品, 如何化肥和农药的统一施用,这些措施很容易在大规模尺度应用。与此相反,低投入和有机管理需要更多的劳动密集型工作,以及覆盖作物的种植,在大片土地上难以一致执行。由于低投入和有机管理措施在商业农田中执行困难,农民的到产量是研究推荐产量的30%。因此,如果不进行田间尺度研究,推荐了不切实际的措施,将得不到承诺的结果。 研究小组还发现了影响实验地和商业农田之间产量差的影响因子。最重要的影响因子之一是覆盖作物。因为低投入和有机农业不依赖化学肥料,低投入农民必须依赖覆盖作物如:红三叶草来培肥土壤氮。化学肥料能够均匀施用,但是由于商业农田中坡度、土壤质量和水分的存在变异,这就意味覆盖作物的难以均匀覆盖,导致土壤肥力不均、减产。还有杂草管理,不使用农药,低投入和有机管理农户需要进行耗时的方法进行除草,不实际。研究呼吁开展更多的田间规模的试验,为农民提供最好、最具有可行性的指导措施。
  • 《“资源”变“资产”,农业碳汇好处多》

    • 来源专题:耕地与绿色发展
    • 编译者:张毅
    • 发布时间:2024-11-06
    • 茶园的“空气”能卖钱?没错!2022年5月,厦门产权交易中心建成运营全国首个农业碳汇交易平台,经过碳汇开发、测算、交易、登记等一站式服务,厦门市同安区莲花镇军营村茶园所带来的农业碳汇,以1吨6元的价格售出,给茶农带来了一笔额外的收入。短短3个月的时间,该中心的农业碳汇交易就已突破10万吨。 所谓“卖空气”,说到底就是碳交易。近年来,随着绿色技术的推广应用和绿色发展理念的深入人心,多地茶农在茶叶种植过程中减少化学投入品的用量、施用有机肥等做法所带来的减排固碳,让“资源”变成了“资产”,“碳票”变成了“钞票”。例如,浙江安吉自2021年起,开展竹林碳汇收储交易试点,全县119家股份制毛竹专业合作社与相关公司合作,统一流转84.3万亩毛竹林30年的经营权,集中开展碳汇项目经营。去年12月,该县双一村所有户籍在册人员每人都获得1300元共富资金。 农业活动是我国第三大温室气体排放源。近年来,围绕种养业减排降碳、农用地碳汇提升、生物质能和绿色农机等重点领域,我国在减排固碳方面取得新进展,有力支撑了农业农村低碳转型。《2024中国农业农村低碳发展报告》显示,我国农业活动碳排放总量平稳降低,碳排放强度持续下降。在这个过程中,农业碳汇逐渐崭露头角,受到人们关注。 所谓农业碳汇,指的是在农业生产过程中,通过农业种植、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体排放的过程或机制。形象地说,就是通过农业生产活动把碳存起来,就像是把钱存进银行。 作为一种绿色发展方式,发展农业碳汇好处多多。在浙江松阳,“以茶园碳汇促进村集体增收与共同富裕”的新模式与新机制获得茶农交口称赞。通过参与碳汇交易,农村集体可以获得稳定的收入来源,让农村自我发展有了坚实基础。通过加强对农地基础设施投入与农业绿色财政支持,有效改善了农地生产条件,让广大村民迈向共同富裕的步子越走越稳。例如,厦门市军营村把首笔农业碳汇收入用来购置茶园管理维护设备。安吉县双一村积极探索“两山”转化新通道,让毛竹这一传统产业焕发出新生机,破解了近年来毛竹价格持续走低导致的村民弃管、毛竹林退化的困境。 在发展农业碳汇过程中,通过科学评估农业碳汇价值,推动碳汇交易,有助于实现生态产品的价值转化。近年来,在浙江、江苏、福建、重庆、安徽等地,种类多样的生态产品不断涌现,良好生态系统蕴含的价值转化为实实在在的经济效益,让保护绿水青山的民众端上“金饭碗”,吃上“生态饭”。稻田是温室气体甲烷的重要排放源,我国每年稻田甲烷排放量约500万~800万吨。今年3月,南京市高淳区完成了全国生物质炭有机水稻产生碳汇的“第一拍”,被以75元/吨、总计9800.25元的价格竞拍购买,开辟了一条绿水青山到金山银山的有效转化通道。 粗放的农业发展模式往往伴随着资源过度消耗和环境污染问题。发展农业碳汇,鼓励采用生态农业、循环农业等绿色生产方式,不仅可以减少化肥和农药的使用,还能够提高资源利用效率,促进农产品品质提升,从而增强农业可持续发展能力,有助于构建高质量、高效益、高附加值的现代绿色农业产业体系。 2022年,农业农村部、国家发展改革委联合印发《农业农村减排固碳实施方案》,围绕种植业节能减排、畜牧业减排降碳、渔业减排增汇、农田固碳扩容、农机节能减排、可再生能源替代等6项任务,部署实施稻田甲烷减排、化肥减量增效、畜禽低碳减排、渔业减排增汇、农机绿色节能、农田碳汇提升、秸秆综合利用、可再生能源替代、科技创新支撑、监测体系建设等10大行动。 需要看到,生态系统提供的服务具有外部性,不付费的人也能“搭便车”。因此,当前推动农业碳汇发展,明确农业碳汇的权属是前提。同时,还需要解决农业碳汇权可交易问题,确保农业碳汇贡献主体能够切实获得经济回报。 碳汇确权才能明晰收益归属。农业碳汇主要与农业生产方式、品种技术选择及农地条件紧密相关,涉及主体包括村集体经济组织(农地所有者)、集体经济成员(农地承包者)及经营人(农地实际生产者)。在实践探索中,对于通过经营管理优化、技术创新应用及农资有效投入等产生的净碳汇,其确权应归属经营权人,作为对其推动农业绿色转型行为的补偿。而因农地保护得当、地力提升,使得农田碳汇功能增强,这部分碳汇的确权主体应为承包权人,以激励其持续改善种植条件。至于集体农地通过引入绿色发展项目(如高标准农田建设、生态环境改良等)而增加的碳汇,其确权主体应为项目承接人,实际上多为集体经济组织,以鼓励其在促进农地质量提升方面的贡献。 精准测算才能便捷交易。当前,农业碳汇以主要农作物碳汇量进行测算,在推进农业碳汇交易时,应强化区域农田生产经营的统筹管理,包括统一种植方式、技术应用、田间种植管理等,以实现农业碳汇的精准测算。为健全农业碳汇交易体系,可借鉴林业碳汇交易的成功经验,对碳汇供应方实施第三方机构审核机制,确保在种植条件、模式、品种及技术标准相对统一的前提下,核算各碳汇主体的贡献量,并颁发碳汇增量证书作为进入交易市场的凭证。同时,相关部门还应加强碳汇交易平台管理,确保交易公平公正,信息公开透明、真实有效,积极引导社会资源共同助力碳汇市场发展。 农业碳汇的推广应用还离不开科技支撑。农业农村部数据显示,目前我国农业科技创新整体水平已迈入世界第一方阵,农业科技进步贡献率达63.2%,作物良种覆盖率超过96%,农作物耕种收综合机械化率达74%。相关部门应加大对农业科技创新的支持力度,鼓励农业领域新品种、新技术、新设备等研发工作,加快人工智能、5G、大数据等新一代信息技术在农业领域应用,着力解决制约第一产业发展的品种创新、示范推广、配套技术等问题,提高农田土壤固碳能力,让农业强、农村美、农民富的好光景遍布中华大地。