化肥是种植业生产过程中的第一大碳排放源,占投入环节碳排放总量的 60%左右。从化肥内部结构来看,每 1 kg 氮肥、磷肥以及钾肥分别会排放 3. 932 kg、0. 636 kg 以及 0. 108 kg 的标准碳,每公顷粪肥会排放 1913. 1 kg 的二氧化碳。因此与化肥(特别是氮肥) 相关的低碳种植技术的减碳贡献最大,例如测土配方施肥等等。
农药是继化肥之后种植业的第二大碳排放源,美国橡树岭国家实验室测算出每 1 kg 化学农药会产生 4. 934 1 kg 的标准碳。因此采用与农药施用相关的低碳种植技术也具有较好的减碳效果,例如农药控制释放技术等等。轮作、免耕等低碳种植方式也在一定程度上降低了种植业的碳排放量。
低碳种植技术的减碳贡献主要取决于:
(1)低碳种植技术对应碳源( 化肥、农药、农用柴油以及农膜等) 的碳排放量占种植业碳排放总量的比重。低碳种植技术对应碳源的碳排放量比重越高,减碳空间就越大。
(2)低碳种植技术的应用程度。低碳种植技术的应用程度越高,减碳效果越好。影响施肥环节化肥碳排放的因素主要有: 肥料类型。每 1 kg 磷肥、钾肥的碳排放量分别相当于氮肥的 16. 17%与4. 58%,施用有机肥和控释肥的碳排放量也远低于氮肥；施肥方式。相对于撒明肥,深施肥减少了施肥过程中的挥发,土壤固碳作用增强,从而降低了碳排放量；施肥技术。低碳施肥技术主要指测土配方施肥,测土配方施肥根据土质来确定肥料类型与用量,避免过度施肥,从而降低碳排放量。传统的施肥方式是农民根据往年经验估计化肥施用量,从而造成了化肥的极大浪费,不仅提高了成本和碳排放量,而且不利于土壤的可持续利用。通过测土配方施肥,可以实现化肥的高效利用。在现阶段,大量使用有机肥并不现实,因此推广测土配方施肥技术是减少农业碳排放量的重要途径。
农药也是种植业的主要碳源之一,农药施用过程中产生碳排放的主要因素有:
( 1) 农药类型。农药可大致分为传统化学农药与新兴生物农药。化学农药使用过程中会产生大量的碳排放。生物农药采用生物活体或者其代谢物来杀灭有害生物,因而不会产生大量的碳排放。生物农药具有安全、环保、针对性强等特点,不仅是一项重要的农业低碳技术,更是现代农业的主要标志之一。发展生物农药,减少对传统农药的依赖性,对减少农业碳排放具有重要意义。
( 2) 农药用量。降低农药用量是减少施药环节碳排放的重要途径。农药控制释放技术降低了农药的挥发速度,减少了农药的施用次数,因而降低了施药量。
农膜产生的碳排放量占种植业碳排放总量的7. 01% ～13. 26%,也是比重较高的碳源之一。土壤是重要的碳库,现有的低碳技术主要通过两个方面来降低碳排放: 一是增加土壤固碳量; 二是降低碳排放量。传统的高分子有机化学聚合物属性的农用地膜在土壤中长期难以降解,影响土壤透气性,长期下去会导致土壤环境恶化,极大影响了土壤碳库的形成。可降解农膜或者生物降解农膜能够在短时间内降解,不会对土壤造成污染,保障了土壤的固碳功能。
农用柴油的使用也会直接带来大量的碳排放,占种植业碳排放总量的10%以上。在农业生产过程中提高柴油使用效率,降低柴油用量对降低农业碳排放意义重大。例如,小型柴油机的使用与优化是降低碳排放的有效途径。
农业废弃物也是重要碳源之一,例如秸秆、谷壳、果壳、甘蔗渣、禽畜粪便等。传统的焚烧、丢弃等方式会产生大量的二氧化碳,不利于生态环境保护和经济效益的提高。农业废弃物的低碳技术主要有肥料化和饲料化两种。农业废弃物肥料化处理技术是指通过发酵、堆肥等方式将农业废弃物肥料化,重新当作肥料使用,可以改善土壤结构,减少化学肥料的使用量,从而降低农业碳排放量。农业废弃物饲料化技术是指通过机械加工、生物学处理使得秸秆、谷壳等废弃转换成利于禽畜消化的饲料,再次进入农业循环系统,从而提高废弃物的利用效率,减少因焚烧等方式产生的大量温室气体,提高经济效益。
影响农户对于低碳农业种植的技术采纳主要在以下方面：
第一,年轻新型农民是低碳种植技术的推广主体。规模农户户主和配偶的平均年龄越低,低碳种植技术应用水平越高,说明年轻新型农民倾向于采用更为环保的新技术。提升年轻新型农民的文化水平,鼓励年轻人到农村创业发展,对推广低碳种植技术的应用具有重要意义。
第二,便捷的交通是低碳种植技术推广的可靠保障。交通状况对低碳种植技术应用具有显著的正向影响。推进广大农村地区尤其是集中连片贫困地区的“村村通”工程建设,使低碳种植技术“进得去”,也使希望了解低碳种植技术的新型农民“出得来”。
第三,“互联网+”农业是低碳种植技术推广的加速剂。通过互联网销售农产品和了解农业技术政策的规模农户具有较高的低碳种植技术应用水平。基于此,可以大力推进农村电子商务平台的建设,为规模农户销售农产品提供新的渠道; 其次要加强对规模农户的引导,鼓励其积极通过网络了解最新的农业技术政策,化被动灌输为主动探索,切实提高低碳种植技术应用水平。
第四,培训学习是低碳种植技术推广的主要动力。规模农户参加涉及低碳种植技术的培训能够明显提升低碳种植技术应用水平。培训形式和培训次数并不重要,关键是培训内容。政府部门组织的培训是规模农户了解低碳种植技术的重要渠道,并且由于可信度较高,很容易在农户心中形成权威导向。因此,不仅要加大培训力度,更重要的是在培训内容中切实加入具体低碳种植技术的示范与讲解,这样才能实实在在提高低碳种植技术的应用水平,降低农业碳排放。