水稻會產生溫室氣體,而且是溫室氣體中的大體量“甲烷”,對于氣候變暖的影響有一定的作用。所以,有些美國專家強調,中國應當放棄水稻種植,以此減碳和保護環境。
許多人并不知道,農業是重要的溫室氣體排放源之一,排放的溫室氣體達總溫室氣體排放的14%。水稻是我國最主要的農作物,其生產產生的溫室氣體,約占全年我國農業溫室氣體排放總量的四分之一。另一方面,水稻種植也是農業領域甲烷排放的“大戶”,貢獻了全球農業生產中近30%的甲烷。因此,水稻種植模式的改變深刻影響著節能減排工作的推行。
注意:水稻作為中國主要糧食作物之一,是中國65%以上人口的主糧。中國的種植歷史悠久,種植區域廣泛。但水稻在種植過程中所產生的甲烷氣體,已成為中國水稻生產碳足跡的主要來源之一。相關研究估算,水稻生產碳足跡組成中占比最大的部分為稻田甲烷排放,達85.05%,農資投入導致的溫室氣體排放占14.95%,其中化肥投入占總碳足跡的10.25%。
甲烷由厭氧微生物產生,是缺氧沉積物中有機碳礦化過程的產物。水稻田在淹水的厭氧環境下會產生大量甲烷(同理,天然濕地也會產生大量甲烷),水稻種植過程中,過度施肥、不恰當的農藝等行為會增加稻田碳排放,并導致農業面源污染。同時,稻田土壤的水化學特征,比如氧化還原電位、溫度和碳含量都對甲烷產生具有正向影響。所以,改變水稻的灌溉方式(淹水狀態)是減少甲烷(碳)排放的關鍵。
比如,傳統水稻種植模式改為節水抗旱稻旱管種植模式(在生產過程中可實現旱直播旱管,不需淹水種植)后,稻田主要溫室氣體成分甲烷的排放量降低97%。這樣一來,既節約了灌溉水資源,而且溫室氣體減排潛力巨大,將為我國稻田生產實現碳達峰和碳中和目標提供強有力的科技支撐。此外,節水抗旱稻是兼具水稻高產優質和旱稻節水抗旱特征的一種新型水稻品種,還具有少肥少藥、適于輕簡化栽培的優點。
比如,利用AI等人工智能,推廣低碳稻作技術(精準農業)。其一,基于精準灌排系統,自動化管理稻田在曬田及干濕交替模式下生產,增強土壤通氣性,提高土壤氧化還原電位,抑制產甲烷菌活動,從而減少溫室氣體排放。其二,提高農機作業效率,減少能源消耗。同時,依托精準變量噴灑技術,減少肥藥使用,緩解污染。其三,采取生物防控和物理防控的方式來控制有害生物的植物保護行為減少化學農藥使用量,緩解土壤污染和減少碳排放。
比如,稻田施用微藻生物肥料,實現稻田甲烷減排。微藻(一種藻類)可以通過提高水稻田的溶解氧含量、抑制產生甲烷的厭氧菌(產甲烷菌)的活性,從而在源頭上減少甲烷氣體的生成與釋放。微藻生物質具有提供氮、磷、鉀等營養物質以及多種植物生長促進劑的潛力,在抑制甲烷的同時,還能促進水稻生長,起到增產效果。微藻生物肥料的使用還可以減少化學化肥的施用量,從而降低農業面源污染,真正實現了“減排、降污、增效”的三重效益。
綜上,水稻種植的確會產生很多溫室氣體,對環境影響不小。但是,我們不能隨隨便便就進了外國人涉及的“低碳”圈套。水稻(大米)作為中國人的主要口糧,如果隨意調整水稻種植規模,就可能引發國家糧食危機。“倉廩實而知禮節”,保護地球、減少碳排放的核心議題是人類生存。如果人類的溫飽都難以解決,其實保護環境也就沒了意義。
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