玉米花生宽幅间作碳足迹初探
文档简介
玉米花生宽幅间作碳足迹初探 邹晓霞 张 巧 张晓军 王月福 王铭伦 青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室 山东 青岛 高唐县农业局 山东 高唐 摘要 为明确玉米花生宽幅间作农田碳足迹 探索有效途径实现低碳与高效的协同效益 依据全生 命周期评价分析原理 建立农田碳排放核算模型 设置农用物资 种子 肥料 农药 地膜 投入 农机 能耗 耕地 播种 灌溉 收获 秸秆处理及氮肥施用导致的田间 直接和间接排放四个模块 估算 山东聊城地区典型玉米花生 和 宽幅间作与传统玉米单作 花生单作单位面积和单位产值 的碳足迹差异 结果表明 和 间作模式单位面积碳排放分别为 和 均 低 于 花 生 单 作 的 高 于 玉 米 单 作 的 二种间作模式的温室气体排放主要来自肥料 包括肥料生产 氮肥施用导致的田间 排放 和地膜 模式下占总排放的 模式下占 模式单位净产值的碳 排放强度为 元 高于花生单作 元 和玉米单作 元 模式为 元 低于花生单作 但若能避免玉米条带的重复施肥和冗余翻耕 二种 间作模式单位产值的碳排放强度将低于玉米和花生单作 玉米花生宽幅间作不仅提高土地产出 率和资源利用率 而且具有显著的经济效益和生态效益 关键词 玉米花生宽幅间作 碳足迹 生命周期评价 低碳高效农业 中图分类号 文献标识码 收稿日期 基金项目 科技部 十二五 国家科技支撑计划项目 国家花生产业技术体系建设专项 东北区栽培 山东省高校优秀科研创新团队建设项目 山东省现代农业产业技术体系花生产业创新团队建设 项目 中国清洁发展机制基金赠款项目 作者简介 邹晓霞 女 山东莱阳人 青岛农业大学讲师 博士 主要从事花生栽培与生态研究 通讯作者 王铭伦 男 教授 主要从事花生栽培理论与技术研究 花 生 学 报 农业生产是重要的温室气体排放源 但农 业较其他产业 碳减排具有较强的正外部效应 在 减少温室气体排放减缓温室效应的同时 往往还 意味着土壤肥力的提高 结构的改良和农业环境 品质的改善 而这些正外部效应对推进我国农 业的健康可持续发展大有裨益 因此 提高农 业生产效率 将农业现代化与农业低碳化发展相 结合是中国农业改革的重要内容 而采取有效 种植模式及耕作措施减少农田温室气体排放是农 业生产中亟待解决的难题 合理的种间配置可以提高资源利用效率 降低 作物生产的环境风险 达到资源节约及减排增效目 的 近年来 玉米花生间作在黄淮海及四川等地 有较快发展 玉米花生宽幅间作能充分发挥作 物边际效应和花生生物固氮的双重优势 有效缓解 粮油争地和人畜争粮等矛盾 符合粮经饲协调发展 的国家需求 能较好地解决小麦 玉米一年两熟单 一种植模式造成的土壤板结 地力下降等问题 玉 米花生间作较传统单作可提高土壤酶活性 改善 花生 铁 营 养 状 况 提 高 间 作 体 系 氮 磷 效 益 提高农田光能利用 在西北多风沙地 区还能减少土壤风蚀 达到蓄水保墒的显著效 果 有较高的土地产出率和经济收益 碳足迹 是指某项活动 或某产品的生命阶段直接和间接的温室气体排放 总量 定量研究作物生产碳足迹 可为低碳绿色 农业发展提供参考 小麦 玉米 棉花 等作物单作均有碳足迹研究案例 但玉米花生宽 幅间作种植模式的碳足迹未见研究报道 而玉米 花生宽幅间作作为一种高效种植模式应用的同 时 也面临高效与低碳如何协调的挑战 因此 本 文依据全生命周期原理 构建玉米花生宽幅间作 模式生命周期碳足迹模型 估算玉米花生 和 二种典型宽幅间作模式下农田碳足迹 并与 花生 玉米单作种植比较 以明确主要生产环节的 碳足迹 为有效改善生产管理方式 实现间作模式 高效与低碳的协同效益提供依据 研究方法 研究区概况及数据来源 研究区为山东省聊城市高唐县梁村镇玉米花 生宽幅间作示范田 该区地 处暖温带半干旱季风区域 属大陆性气候 季节季 风变化显著 平均气温 光照充足 降水量 一般集中在 月 选取当地典型 玉米花生 和 宽幅间作 图 为研究对 图 玉米花生 和 宽幅间作模式 花 生 学 报 卷 象 调查收集农业生产信息资料 包括农用物资 种子 肥料 农药 地膜 投入 农机使用及能耗情 况 秸秆处理方式等 碳足迹核算边界 文中碳足迹的核算的基线情景包括 花生单 作模式和玉米单作模式 项目情景包括 玉米花生 宽幅间作和玉米花生 宽幅间作 边界 内碳排放核算包括下述四个板块 农用物资 包括种子 肥料 农药 地膜 投入碳排放 农 机耗能 包括耕地 播种 灌溉 收获 导致的碳排 放 秸秆还田造成的碳排放 氮肥施用导致 的田间 直接和间接排放 图 所有模块 的核算均采用调研数据的平均值 以单位面积 公 顷 为核算基础 图 玉米花生宽幅间作模式碳足迹核算边界 碳足迹核算方法及参数确定 农资投入和能源消耗碳排放 农用物资 包括种子 肥料 农药 地膜 投入 和农机耗能 包括耕地 播种 灌溉 收获 导致的 碳排放 计算公式如下 式中 为活动因子的碳排放系数 表 为活动因子水平 如种子 肥料 农药 地 膜 柴油和电力的消耗量 为活动因子 如种子 肥料 农药 地膜 柴油和电力 表 主要生产环节及物资排放因子 条目 排放系数 数据来源 柴油 电力 农用地氧化亚氮直接排放因子 大气氮沉降引起的氧化亚氮排放因子 氮淋溶和径流损失引起氧化亚氮排放因子 氮肥 磷肥 钾肥 除草剂 杀虫剂 杀菌剂 玉米种子 花生种子 地膜 期 邹晓霞 等 玉米花生宽幅间作碳足迹初探 秸秆还田和氮肥输入导致的碳排放 秸秆处理环节的碳排放主要为还田过程导致 的排放 在实际田间管理过程中 玉米秸秆 还田 花生秸秆清出农田用作饲料 的根部还 田 氮肥输入导致的田间 排放包括二部分 直接排放和间接排放 农用地 直接排放由当 季氮肥输入引起 间接排放源于施肥土壤的 氮挥发经过大气氮沉降后引起 排放 以及土 壤氮淋溶或径流损失进入水体而引起的 排 放 秸秆还田和氮肥输入导致的田间 排放 参照 省级温室气体清单编制指南 进行计算 结果与分析 玉米花生宽幅间作成本效益分析 玉米花生 和 宽幅间作模式总成本 投入相近 稍高于花生单作模式 约为玉米单作的 倍 与玉米单作相比 增加的成本主要为种子和 土地翻耕投入 与花生单作相比 增加的成本主要 为肥料投入 表 单作玉米采取免耕播种 单 作花生播种前则需翻耕 次 而间作模式下 由于 缺乏有效的分类整地机械 耕地过程玉米条带与 花生条带同等处理 均翻耕 次 不但增加了翻耕 成本 还增加了翻耕过程的碳排放 但若能实现 分条带整地 和 模式可分别减少投入 元 和 元 若能避免玉米条 带重复施肥 和 模式可分别减少肥料 投入 元 和 元 两项合计 和 模式可分别降低成本 元 和 元 四种模式中 和 模式净收益分别为 元 和 元 表 较花生 单作分别减少 和 而较玉米单作 则分别提高 和 间作模式的净 收益主要来自于花生 若按上所述再降低间作模 式的翻耕和施肥投入 和 模式的净收益 将分别达 元 和 元 表 四种种植模式成本投入 元 投入 玉米单作 花生单作 模式 模式 种子 地膜 耕地 播种 收获 灌溉 肥料 人工 农药 秸秆还田 总计 表 四种种植模式收益核算 元 收益 玉米单作 花生单作 模式 模式 玉米产量 花生产量 玉米收益 元 花生收益 元 总收益 元 净收益 元 注 玉米价格按照 元 花生按照 元 核算总收益 玉米花生宽幅间作碳足迹分析 单位面积碳排放 玉米花生 和 宽幅间作模式单位面积 碳排放分别为 和 花 生 学 报 卷 均低于花生单作的 高于玉米单作的 二种间作模式 的碳排放主要来自于花生生产的相关环节 表 单位产值碳排放 模式单位产值碳排放最高 达 元 模式单位产值的碳排放为 元 低于花生单作的 元 高 于玉米单作的 元 但若改进玉米 花生间作模式的技术操作 优化耕作和施肥 和 模式单位产值的碳排放可分别降为 元和 元 表 较单作玉米分 别低 和 较单作花生分别低 和 可实现玉米花生宽幅间作高收益和 低碳排放的协同效益 表 四种种植模式下各生产环节单位面积碳排放 模块 环节 种植模式 玉米单作 花生单作 模式 模式 种子 农资投入 地膜 农药 肥料 氮肥输入的田间排放 直接 间接 农机能耗 耕地 播种 灌溉 收获 秸秆处理 还田 总排放 表 四种种植模式单位产值碳排放 元 玉米单作 花生单作 模式 模式 净产值碳排放 施肥与耕作改进 图 四种模式下各生产环节碳排放贡献率 期 邹晓霞 等 玉米花生宽幅间作碳足迹初探 碳足迹构成分析 分析四种种植模式各生产环节的碳排放贡献 率发现 二种间作模式的碳排放主要来自肥料 包 括肥料投入 施肥导致的田间 直接和间接排 放 和地膜投入 和 模式下分别占总排 放量的 和 玉米单作的碳排放主 要来 自 肥料 包 括 肥料 投入 施 肥 导致的 田间 直接和间接排放 和灌溉耗能 两者占总排 放量的 花生单作的碳排放主要来源同 二种间作模式 占总排放量的 图 讨 论 前人研究表明 施肥与灌溉是农田碳排放的 主要来源 在本研究所涉及的 种种植模式 中 施肥同样是碳排放的最主要来源 虽然化肥 对我国粮食增产的贡献率可达 左右 但主 要农作物单位面积化肥施用量普遍偏高 氮肥和 磷肥当季利用率仅 和 化肥 的过量及不合理施用不仅造成严重的资源浪费 且土壤盈余的养分在降雨或灌溉条件下易随水流 失 造成大气污染和地下水体富营养化等环境问 题 因此 通过有效方式 如精准施肥 新 型缓 控释肥 硝化抑制剂 等 提高肥料利 用率 降低肥料投入 可降低作物生产过程中的碳 排放 改善生态环境质量 玉米花生 和 宽幅间作模式 以上的碳排放来自肥料和地膜投入 然而存在施 肥不当造成过度排放问题 调查发现 二种间作 模式施肥包括两个方面 一是整地过程全田范围 撒施有机肥 花生专用肥 同花生单作模式 二 是玉米播种时随播种施入玉米专用肥 同玉米单 作模式 间作模式在玉米条带较玉米单作多施入 了花生肥 在一定程度上既造成肥料浪费 又增加 了田间温室气体排放 经核算 多施入的肥料 在 和 模式下可分别造成碳排放 和 占其当前肥 料总排放的 和 二种间作模式 下 地膜的碳排放仅次于肥料 和 模式 下分别占总排放的 和 而且地膜 残留对土壤质量 作物生长及环境均造成严重的 负面影响 因此 若能采取有效措施进行残 膜回收并再利用 或研发新型可降解地膜 液 态地膜 及其他地膜替代品 将有助于降低残膜 污染 提高花生秸秆的饲料化利用率 对同步实现 稳粮 优经 扩饲 低碳绿色农业有积极作用 由于当前农机条件的限制 二种间作模式在农 机使用方面较单作存在较严重的无效损耗 即整地 过程玉米条带的冗余翻耕 造成 和 模式 碳增排 和 若能通过田间管理方式改进或开发配套的玉米花 生间作一体化机械 实现玉米和花生条带的分块 整地 施肥 播种和收获 降低间作模式下的成本 投入和碳排放 二种间作模式单位产值的碳排放 均将低于花生和玉米单作 可见二种间作模式在 当前技术条件下虽然土地产出率和经济效益较 高 但随着间作技术体系的不断完善 在不减少土 地产出的前提下 减少投入和碳排放的潜力很大 加之 玉米花生间作相对于传统单作可以提高土 壤养分 和自然资源 的利用率 具备较高 的生态 和经济效益 符合稳粮 优经 扩 饲的要求 符合优化供给 提质增效 农民增收的 农业供给侧结构性改革目标 结 论 玉米花生 和 宽幅间作模式单位面 积碳排放均低于花生单作 而高于玉米单作 主要 来自肥料和地膜投入 模式单位产值碳排放 高于花生单作和玉米单作 模式低于花生单 作 高于玉米单作 若能避免玉米条带的重复施肥 和冗余翻耕 二种间作模式单位产值碳排放将均低 于花生和玉米单作 实践表明 玉米花生宽幅间作 模式具有较高的经济效益和社会效益 同时具有良 好的生态可行性 随着间作模式技术体系的进一 步完善 间作模式的土地产出率和资源利用率将更 高 碳排放将更少 更符合农业绿色发展和农业供 给侧结构性改革的要求 具有广阔的应用前景 参考文献 吴贤荣 张俊飚 程琳琳 等 中国省域农业碳减排 潜力及其空间关联特征 基于空间权重矩阵的空 间 模型 中国人口 资源与环境 戴小文 何艳秋 钟秋波 中国农业能源消耗碳排放 花 生 学 报 卷 变化驱动因素及其贡献研究 基于 恒等扩展 与 指 数 分 解 方 法 中 国 生 态 农 业 学 报 殷文 冯福学 赵财 等 秸秆还田及地膜对间作农 田环境 效 应 的 影 响 农 业 工 程 学 报 中华人民共和国国务院办公厅 国务院办公厅关于 加快转变农业发展方式的意见 国办发 号 北京 焦念元 宁堂原 杨萌珂 等 玉米花生间作对玉米 光合特性及产量形成的影响 生态学报 张向前 黄国勤 卞新民 等 间作对玉米品质 产量 及土壤微生物数量和酶活性的影响 生态学报 左元梅 张福锁 不同间作组合和间作方式对花生铁 营养状况的影响 中国农业科学 左元梅 刘永秀 张福锁 玉米 花生混作改善花生 铁营养对花生根瘤碳氮代谢及固氮的影响 生 态学报 焦念元 汪江涛 张均 等 化学调控和施磷对玉 米 花生间作磷吸收利用和间作优势的影响 中 国生态农业学报 焦念元 宁堂原 赵春 等 施氮量和玉米 花生间 作模式对氮磷吸收与利用的影响 作物学报 焦念元 赵春 宁堂原 等 玉米 花生间作对作物 产量和光合作用光响应的影响 应用生态学报 李楠 任亮 刘江 玉米花生间作复合模式防风蚀 技术研究 生物灾害科学 原小燕 李根泽 林安松 等 间作模式及氮 磷肥 对玉米 花生间作体系产量和经济效益的影响 花生学报 王占彪 王猛 陈阜 华北平原作物生产碳足迹
温馨提示 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。最新文档
湖南农业大学东方科技学院《插画设计》2022-2023学年第一学期期末试卷 湖南科技学院《热力学及统计物理》2023-2024学年第一学期期末试卷 职中二项式定理课件 宏观习题集12年下答案(南京大学第二专业) 2024年中国铝制气动元件市场调查研究报告 2024至2030年中国双通道全自动带式检针器行业投资前景及策略咨询研究报告 2024至2030年中国二氧化硫钢瓶行业投资前景及策略咨询研究报告 2024至2030年中国电线接头行业投资前景及策略咨询研究报告 2024至2030年中国汽车内饰革行业投资前景及策略咨询研究报告 2024至2030年中国普通型电子冷胆行业投资前景及策略咨询研究报告 2024年实验小学大队委竞选笔试试题题库 石油化工劳务分包合同 IT系统维护与管理规范 2024叉车转让合同范本 终极战略规划指南：深度剖析Cross SWOT分析、市场洞察与内部能力优化的综合行动方案 八年级英语上学期期中考试(泰州卷)-2024-2025学年上学期英语期中模拟卷 2024年中国牵引卷盘式喷灌机市场调查研究报告 2024年秋季新人教PEP版三年级上册英语全册教案 分形缺陷的电磁波调控 医院护理培训课件：《留置针的规范操作》 国家义务教育质量监测（2024年） 小学生心理健康测试试卷（一）相关知识
玉米间作绿肥高效栽培技术
玉米/花生间作改善花生铁营养的分子生态调控机制
一种内陆轻中度盐碱地棉花‖两季鲜食玉米年内等宽幅间作年际间轮作的种植方法.pdf
玉米高效施肥模式与高产栽培技术初探
花生季减氮对花生—小麦两熟制农田碳足迹和碳汇生态服务价值的影响
油菜、花生双油轮作制及其栽培技术
棉花—花生间作制度栽培技术及生态生理初步研究
混合基施硼、钼、锌肥沿淮花生获增产
玉米/花生间作对土壤微生物和土壤养分状况的影响
玉米
网址: 玉米花生宽幅间作碳足迹初探 https://m.huajiangbk.com/newsview1080078.html
| 上一篇: 花生玉米间作种植方法.pdf |
下一篇: 玉米花生间作对花生功能叶片光合特 |
