安徽省淮北小麦-玉米全程机械化绿色丰产模式碳足迹研究

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2020-0075

农学学报 ›› 2020, Vol. 10 ›› Issue (12): 78-84.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2020-0075

所属专题：农业工程；玉米；小麦

• 农业工程/农业机械/生物技术/食品科学 • 上一篇下一篇

安徽省淮北小麦-玉米全程机械化绿色丰产模式碳足迹研究

王光宇(), 朱丽君, 张扬

安徽省农业科学院农业经济与信息研究所,合肥 230031

收稿日期:2020-05-28 修回日期:2020-09-24 出版日期:2020-12-20 发布日期:2020-12-23
作者简介:王光宇,男,1965年出生,安徽庐江人,研究员,硕士,主要从事农业技术经济与农业可持续发展研究工作。通信地址：230031 安徽合肥市农科南路40号安徽省农科院经信所,E-mail： wanggy163@sohu.com。
基金资助:
国家重点研发计划课题“安徽主粮作物多元种植模式资源效率与生态经济综合分析”(2018YFD0300907);安徽省农业科学院科研团队项目“皖北农作区粮食生产种植模式环境经济研究”(2020YL090)

The Carbon Footprint of the Mode of Wheat-Maize Full-Mechanized Green Harvest in Huaibei Plain of Anhui Province

Wang Guangyu(), Zhu Lijun, Zhang Yang

The Institute of Agricultural Economics and Information Research, Anhui Academy Science of Agriculture, Hefei, 230031, Anhui, China

Received:2020-05-28 Revised:2020-09-24 Online:2020-12-20 Published:2020-12-23

摘要/Abstract

摘要：

基于安徽省淮北平原粮食丰产科技工程示范区农户调研数据,探明小麦-玉米连作种植模式的主要碳排放环节,为实现该模式低碳农业提供理论依据。运用农业碳足迹理论,依据生命周期法,分析集成的小麦-玉米创新模式与传统模式单位面积碳足迹及构成、单位产量碳足迹,并分析创新模式碳足迹与种植规模关系。结果显示：单位面积碳足迹传统模式高于创新模式2.11%,达到2159.50 kg(CO₂-eq)/hm²;无论是创新模式还是传统模式,单位面积碳足迹贡献序是一致的,为化肥>N₂O>柴油>种子>电力>农药;单位产量碳足迹传统模式高出创新模式25.18%,达到0.1402 kg(CO₂-eq)/kg;创新模式单位面积碳足迹与种植规模构成显著负相关。说明创新种植模式具有一定的减排效果,化肥是影响模式碳排放的主要因素,种植规模影响碳排放。

关键词: 碳足迹, 小麦-玉米, 温室气体, 安徽省

Abstract:

The study revealed the carbon emission mechanism of the mode of wheat-maize continuous cropping, aiming to provide theoretical references for the low-carbon agriculture based on data from farmers’ survey in the demonstration region of science & technology project for food production in Huaibei Plain of Anhui Province. It analyzed the difference of carbon footprint per unit area and its components, and carbon footprint per unit output of farmland between innovative and traditional mode of wheat-maize continuous cropping with life-cycle approach (LCA), and found the relationship between the carbon footprint of innovative mode and cultivation scale. The results indicate that the value of carbon footprint of the traditional mode per unit area is 2159.50 kg(CO₂-eq)/hm², 2.11% higher than that of the innovative mode. The contribution sequence of carbon footprint of the two modes is consistent, in an order of: fertilizer>N₂O>diesel>seed>electricity>pesticide. The value of carbon footprint per unit output of the traditional mode is 0.1402 kg(CO₂-eq)/kg, 25.18% higher than that of the innovative mode. The value of carbon footprint of the innovative model per unit area is significantly and negatively correlated with the cultivation scale. In conclusion, the innovative mode has certain emission reduction, chemical fertilizer is the main influencing factor on the carbon emission of the mode, and the cultivation scale also has effect on carbon emission.

Key words: Carbon Footprint, Wheat-Maize, Greenhouse Gas, Anhui Province

中图分类号:

王光宇, 朱丽君, 张扬. 安徽省淮北小麦-玉米全程机械化绿色丰产模式碳足迹研究[J]. 农学学报, 2020, 10(12): 78-84.

Wang Guangyu, Zhu Lijun, Zhang Yang. The Carbon Footprint of the Mode of Wheat-Maize Full-Mechanized Green Harvest in Huaibei Plain of Anhui Province[J]. Journal of Agriculture, 2020, 10(12): 78-84.

图/表 10

参考文献 30

[1]	范学科, 张宝林, 郑爱泉, 等. 关中平原保护性耕作温室气体的减排能力[J]. 贵州农业科学, 2018,46(11):71-74.
[2]	王文涛, 滕飞, 朱松丽, 等. 中国应对全球气候治理的绿色发展战略新思考[J]. 中国人口·资源与环境, 2018,28(7):1-6.
[3]	武宁, 王恩慧, 王充卯, 等. 耕作方式对小麦-玉米两熟农田生态系统碳足迹的影响[J]. 山东农业科学, 2017,49(6):34-40
[4]	杨滨键, 田景仁, 孙红雨. 农业生产碳足迹影响因素研究[J]. 生态经济, 2019,35(8):120-127.
[5]	赵文晋, 李都峰, 王宪恩. 低碳农业的发展思路[J]. 环境保护, 2010,24(12):38-39.
[6]	高鸣, 宋洪远. 中国农业碳排放绩效的空间收敛与分异——基于Malmquist-luenberger指数与空间计量的实证分析[J]. 经济地理, 2015,35(4):142-148.
[7]	刘巽浩, 徐文修, 李增嘉, 等. 农田生态系统碳足迹法:误区、改进与应用—兼析中国集约农作碳效率[J]. 中国农业资源与区别, 2013,34(6):1-11.
[8]	Weidman T, Minx J. A definition of ‘carbon footprint’[M]. Pertsova C C, Ecological Economics Research Trends, Haupauge NY, USA :Nova Science Publishers, 2008:1-11.
[9]	史磊刚, 陈阜, 孔凡磊, 等. 华北平原冬小麦—夏玉米种植模式碳足迹研究[J]. 中国人口·资源与环境, 2011,21(9):93-98.
[10]	陈儒, 姜志德. 中国低碳农业发展绩效与政策评价[J]. 华南农业大学学报:社会科学版, 2017,16(5):28-40.
[11]	段华平, 张悦, 赵建波, 等. 中国农田生态系统的碳足迹分析[J]. 水土保持学报, 2011,25(5):203-208.
[12]	李春喜, 刘晴, 邵云, 等. 有机物料还田和减施氮肥对麦-玉周年农田碳氮水足迹及经济效益的影响[J]. 农业资源与环境学报, 2020,37(4):527-536.
[13]	尚杰, 杨滨键. 区域农业碳足迹动态影响效应研究——以潍坊市种植业为例[J]. 农村经济, 2020(5):75-82.
[14]	郑恒, 李跃. 低碳农业发展模式探析[J]. 农业经济问题, 2011(6):26-29.
[15]	范定祥, 廖进中. 农业源碳减排的进化博弈分析[J]. 统计与决策, 2011(1):40-42.
[16]	齐晔, 李惠民, 王晓. 农业与中国的低碳发展战略[J]. 中国农业科学, 2012,45(1):1-6.
[17]	孙建强, 高波, 郏云生, 等. 淮北地区麦-玉全程机械化绿色丰产增效技术模式探析[J]. 现代农业科技, 2019(7):51-52,54
[18]	曹黎明, 李茂柏, 王新其, 等. 基于生命周期评价的上海市水稻生产的碳足迹[J]. 生态学报, 2014,34(2):491-499.
[19]	李萍, 郝兴宇, 宗毓铮, 等. 不同耕作措施对雨养冬小麦碳足迹的影响[J]. 中国生态农业学报, 2017,25(6):839-847.
[20]	夏龙龙, 颜晓元. 中国粮食作物生命周期生产过程温室气体排放的研究进展及展望[J]. 农业环境科学学报, 2020,39(4):665-672.
[21]	黄晓敏, 陈长青, 陈铭洲. 2004—2013年东北三省主要粮食作物生产碳足迹[J]. 应用生态学报, 2016,27(10):3307-3315.
[22]	刘巽浩, 徐文修, 李增嘉, 等. 农田生态系统碳足迹法:误区、改进与应用[J]. 中国农业资源与区划, 2013,34(6):1-11.
[23]	朱永昶, 李玉娥, 姜德锋, 等. 基于生命周期评估的冬小麦-夏玉米种植系统碳足迹核算[J]. 农业资源与环境学报, 2017,34(5):473-482.
[24]	李春喜, 骆婷婷, 闫广轩, 等. 河南省不同生态区小麦-玉米两熟制农田碳足迹分析[J]. 生态环境学报, 2020,29(5):918-925.
[25]	姜振辉, 杨旭, 刘益珍, 等. 春玉米-晚稻与早稻-晚稻种植模式碳足迹比较[J]. 生态学报, 2019,39(21):8091-8099.
[26]	王钰乔, 濮超, 赵鑫, 等. 中国小麦、玉米碳足迹历史动态及未来趋势[J]. 资源科学, 2018,40(9):1800-1811.
[27]	闫明. 农业生产碳足迹及氮肥走向的计量研究[D]. 南京:南京农业大学, 2015.
[28]	Yan M, Cheng K, Luo T, et al. Carbon footprint of grain crop production in China-based on farm survey data[J]. Journal of Cleaner Production, 2015,104:130-138.
[29]	沈体忠. 天门市农田生态系统碳足迹的测度分析[J]. 长江大学学报:自然科学版, 2017,14(14):62-68.
[30]	张林, 冉光和, 蓝震森. 碳排放约束与农业全要素生产率增长及分解[J]. 华南农业大学学报:社会科学版, 2015,14(3):22-32.

农资投入品	排放因子
化肥	氮肥(N)1.53 kg(CO₂-eq)/kg、磷肥(P₂O₅)1.63 kg(CO₂-eq)/kg、钾肥(K₂O)0.66 kg(CO₂-eq)/kg
种子	0.58 kg(CO₂-eq)/kg
农药	杀虫剂16.60 kg(CO₂-eq)/kg、杀菌剂10.60 kg(CO₂-eq)/kg、除草剂10.20 kg(CO₂-eq)/kg
电力	1.23 kg(CO₂-eq)/kWh
柴油	0.89 kg(CO₂-eq)/kg
农膜	22.70 kg(CO₂-eq)/kg

农资投入品	排放因子
化肥	氮肥(N)1.53 kg(CO₂-eq)/kg、磷肥(P₂O₅)1.63 kg(CO₂-eq)/kg、钾肥(K₂O)0.66 kg(CO₂-eq)/kg
种子	0.58 kg(CO₂-eq)/kg
农药	杀虫剂16.60 kg(CO₂-eq)/kg、杀菌剂10.60 kg(CO₂-eq)/kg、除草剂10.20 kg(CO₂-eq)/kg
电力	1.23 kg(CO₂-eq)/kWh
柴油	0.89 kg(CO₂-eq)/kg
农膜	22.70 kg(CO₂-eq)/kg

环节	项目	小麦（创新）	玉米（创新）	小麦-玉米（集成模式）	小麦（传统）	玉米（传统）	小麦-玉米（对照模式）
CO₂排放	合计	964.41	572.77	1537.18	1033.15	600.91	1634.06
	（1）化肥	704.93	419.69	1124.61	522.70	426.69	949.39
	N	344.25	282.29	626.54	265.07	344.25	609.32
	P₂O₅	256.73	97.80	354.53	183.38	58.68	242.06
	K₂O	103.95	39.60	143.55	74.25	23.76	98.01
	（2）种子	113.10	13.05	126.15	162.52	13.05	175.57
	（3）农药	2.80	7.92	10.73	2.77	7.59	10.37
	杀虫剂	1.06	3.01	4.07	1.80	2.59	4.39
	杀菌剂	0.45	1.30	1.74	0.76	1.28	2.03
	除草剂	1.30	3.62	4.92	0.22	3.73	3.95
	（4）电力	46.13	55.35	101.48	46.13	55.35	101.48
	（5）柴油	97.46	76.76	174.22	299.04	98.23	397.27
	耕地	41.39	33.38	74.76	133.50	53.40	186.90
	播种	26.70	22.29	48.99	80.10	21.76	101.86
	灌溉	16.02	11.00	27.02	50.73	10.22	60.95
	收获	13.35	10.10	23.45	34.71	12.84	47.55
N₂O排放	合计	325.09	252.57	577.66	233.37	292.07	525.44
	（1）直接	279.37	215.08	494.45	189.83	237.58	427.41
	（2）间接	45.72	37.49	83.21	43.54	54.49	98.03
总计		1289.50	825.34	2114.84	1266.52	892.98	2159.50

环节	项目	小麦（创新）	玉米（创新）	小麦-玉米（集成模式）	小麦（传统）	玉米（传统）	小麦-玉米（对照模式）
CO₂排放	合计	964.41	572.77	1537.18	1033.15	600.91	1634.06
	（1）化肥	704.93	419.69	1124.61	522.70	426.69	949.39
	N	344.25	282.29	626.54	265.07	344.25	609.32
	P₂O₅	256.73	97.80	354.53	183.38	58.68	242.06
	K₂O	103.95	39.60	143.55	74.25	23.76	98.01
	（2）种子	113.10	13.05	126.15	162.52	13.05	175.57
	（3）农药	2.80	7.92	10.73	2.77	7.59	10.37
	杀虫剂	1.06	3.01	4.07	1.80	2.59	4.39
	杀菌剂	0.45	1.30	1.74	0.76	1.28	2.03
	除草剂	1.30	3.62	4.92	0.22	3.73	3.95
	（4）电力	46.13	55.35	101.48	46.13	55.35	101.48
	（5）柴油	97.46	76.76	174.22	299.04	98.23	397.27
	耕地	41.39	33.38	74.76	133.50	53.40	186.90
	播种	26.70	22.29	48.99	80.10	21.76	101.86
	灌溉	16.02	11.00	27.02	50.73	10.22	60.95
	收获	13.35	10.10	23.45	34.71	12.84	47.55
N₂O排放	合计	325.09	252.57	577.66	233.37	292.07	525.44
	（1）直接	279.37	215.08	494.45	189.83	237.58	427.41
	（2）间接	45.72	37.49	83.21	43.54	54.49	98.03
总计		1289.50	825.34	2114.84	1266.52	892.98	2159.50

安徽省淮北小麦-玉米全程机械化绿色丰产模式碳足迹研究

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[1]	杜祥备,黄志平,于国宜,王维虎,沈维旗,孔令聪. 安徽大豆生产地位、存在问题及对策建议[J]. 农学学报, 2019, 9(11): 78-83.
[2]	江懿,陈磊,任竹,陈娟. 基于信息扩散理论的安徽省农业风雹灾害风险评估[J]. 农学学报, 2016, 6(3): 77-81.
[3]	刘小玲,王维,郑曙峰,徐道青,屈磊. CCGI在2013年安徽省棉花长势监测中的应用[J]. 农学学报, 2014, 4(11): 105-108.