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

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

Abstract

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

CLC Number:

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.

Figures/Tables 10

References 30

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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