利用LCA法核算農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡.pdf

1、農(nóng)業(yè)是重要的溫室氣體排放源，利用生命周期法(Life cycle assessment，LCA)評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和農(nóng)業(yè)投入品生產(chǎn)、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)的溫室氣體排放，有利于識(shí)別和優(yōu)化減排措施。本研究基于相同系統(tǒng)邊界利用LCA法核算了2014年中國(guó)各省以及2002-2014年中、美主要農(nóng)作物碳足跡，分析了中國(guó)不同地區(qū)以及中國(guó)與美國(guó)碳足跡差異及其原因，核算了中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減排政策的減排潛力。主要結(jié)論如下:
　　(1)中國(guó)三大糧食作物碳足跡均存

2、在一定的地域差異。2014年我國(guó)不同地區(qū)小麥的單位產(chǎn)量和單位面積碳足跡范圍是分別是0.37-1.40tCO2eq·t-1、1.18-4.32tCO2eq·hm-2，玉米分別為0.19-1.01tCO2eq·t-1、1.38-4.79tCO2eq·hm-2，水稻分別是0.73-1.67tCO2eq·t-1，5.58-10.46tCO2eq·hn-2。較高的小麥和玉米碳足跡一般為該農(nóng)作物的非主要種植區(qū)。這主要是作物對(duì)相應(yīng)地區(qū)的氣候條件適應(yīng)性

3、差造成在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中加大農(nóng)資投入量，產(chǎn)量卻并未大幅度提高，進(jìn)而造成較大農(nóng)作物碳足跡。
　　(2)氮肥生產(chǎn)CO2排放以及施用氮肥造成的農(nóng)田N2O排放是小麥、玉米生產(chǎn)中的最主要排放源，稻田CH4排放是水稻生產(chǎn)中的最主要排放源。2014年中國(guó)各省氮肥生產(chǎn)和施用造成的溫室氣體排放占小麥、玉米碳足跡的41.8％-88.6％、44.7％-84.6％，稻田CH4排放占水稻碳足跡的55.5％-78.5％;灌溉耗電CO2排放也是農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡

4、重要組成部分，尤其是在西北地區(qū)以及華北地區(qū)。
　　(3)中國(guó)小麥、玉米碳足跡高于美國(guó)，水稻低于美國(guó)。2002-2014年中國(guó)單位產(chǎn)量小麥、玉米和水稻碳足跡平均為0.76、0.54和1.00tCO2eq·t-1，而美國(guó)分別為0.35、0.24和1.24tCO2eq·t-1，小麥、玉米生產(chǎn)碳足跡分別比美國(guó)高117.0％和129.0％,水稻生產(chǎn)碳足跡比美國(guó)低20.0％。
　　(4)氮肥生產(chǎn)CO2排放以及氮肥施用農(nóng)田N2O排放是中國(guó)

5、旱地作物碳足跡高于美國(guó)的最主要原因，灌溉耗電CO2排放是中美農(nóng)作物碳足跡差異的第二原因，稻田CH4排放是美國(guó)水稻碳足跡高于中國(guó)的最主要原因。中國(guó)較高的氮肥施用量以及落后的氮肥生產(chǎn)能源結(jié)構(gòu)造成中國(guó)氮肥施用和生產(chǎn)溫室氣體排放大;中國(guó)灌溉技術(shù)落后、節(jié)水灌溉面積小、灌溉水利用系數(shù)低、美國(guó)主要糧食種植區(qū)降水充足而中國(guó)干旱問題嚴(yán)重等原因造成中國(guó)灌溉耗電遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó)。美國(guó)水稻淹灌的管理方式造成美國(guó)稻田甲烷排放高于中國(guó)。
　　(5)2002-20

6、14年期間中國(guó)小麥和玉米因氮肥生產(chǎn)和施用造成的溫室氣體極顯著的下降趨勢(shì)(P＜0.01)，灌溉耗電CO2排放有逐年增大的趨勢(shì)。中國(guó)推廣的精準(zhǔn)施肥、改進(jìn)施肥技術(shù)、配施有機(jī)肥等措施是降低施用氮肥造成的溫室氣體排放;中國(guó)灌溉水分利用率低、復(fù)種指數(shù)高以及地下水位的逐年下降造成灌溉耗電CO2排放逐年增加。
　　(6)通過化肥零增長(zhǎng)系列技術(shù)措施、降低化肥生產(chǎn)過程中的能耗和節(jié)水灌溉等措施可進(jìn)一步降低作物生產(chǎn)碳足跡。預(yù)估2020年中國(guó)小麥、玉米、水