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蒋高明的博客

中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

 
 
 

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关于我

联合国教科文组织人与生物圈中国国家委员会副秘书长、中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师、山东省人民政府泰山学者、中国科学院研究生院教授、联合国教科文组织人与生物圈计划城市组委员、中国生态学会副秘书长、中国生物多样性保护基金会副秘书长、中国环境文化促进会理事、中国植物学会植物生态学专业委员会委员、北京植物学会常务理事、青年工作委员会主任、中国生态系统研究网络生物分中心学术委员、中国科学院植物研究所学位委员会委员、

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大力发展固碳型生态农业  

2010-01-01 08:52:00|  分类: 环保呐喊 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大力发展固碳型生态农业
蒋高明
本文2010年1月1日发表于《科学时报》
 
紧张的哥本哈根气候变化大会结束了,在碳减排问题上虽没取得理想的结果,但各国已陆续行动起来。其中中国政府承诺到2020年,中国非化石能源在一次能源消费中的比重将提高到15%;到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放较2005年水平减少40%~45%。
 
工业节能、植树造林、草原恢复等,被公认为减少温室气体排放的重要手段。其实,农业和农村的碳减排贡献也不能忽视。随着农民生活水平的不断提高,农民对能源的需求量将急剧膨胀,存在着与城市争能源的问题,温室气体排放潜力必将释放出来。如果我们发展生态循环农业,则既可变废为宝,促进农区畜牧业发展,又能将秸秆固定的太阳能转化成沼气和电能,满足农民基本能源需求,并解决秸秆焚烧造成的环境污染问题。更值得一提的是,如果充分发挥耕地土壤的固碳功能,将非常有利于中国政府碳减排目标的实现。
 
最近,笔者在山东弘毅生态农场听到这样的好消息:因为周围村庄养牛户多了,秸秆很难购买。花生糠由去年的0.16元/斤,上涨到今年的0.26元/斤,粉碎后的玉米干秸秆也达到0.2元/斤。因为求大于供,那些有粉碎机的农户生意兴旺。许多养牛户开着拖拉机到田间地头捡秸秆,粉碎了喂牛。原来被农民作为废弃物在田间地头一烧了之的秸秆,如今成了抢手货。
 
2005年,弘毅生态农场所在的村庄只有两头牛。在科学家的带动下,引进秸秆加工与储存技术,肉牛养殖成本下降,有了效益后农民养牛积极性大大提高了。目前,弘毅生态农场所在的蒋家庄村10户农民养牛141头。肉牛养殖使该村秸秆焚烧初步得到了有效控制。
 
其实,这仅仅是环境改善的第一步,深层的意义还在后面。牛这种大型动物最重可达1吨,相当于20个成年人的体量。牛肚子大,消耗秸秆非常多。根据我们的实验数据,每头体重600公斤的牛出栏时,在10~12月育肥期间,消耗秸秆高达7.35吨(鲜重),是其所增加体重的21倍(按牛犊250公斤计算)!这样,141头牛算下来,就有1036吨鲜秸秆被它们吃掉了。通过生物学的办法,秸秆由废弃物转化成了毛、肉、骨骼,还有大量的牛粪和牛尿。
 
按照每头牛平均每天产生12.5公斤牛粪计算,该村在现有牛存栏量基础上,就可产生643吨有机肥,相当于一个小化肥厂。牛粪可以在沼气池里发酵,产生的能源农户用不完,避免了农民与城市争煤炭、天然气等化石能源。目前,蒋家庄村已建立123户沼气池,解决了近一半的户用做饭能源问题。这样看来,肉牛不仅是理想的动物蛋白厂,还是“化肥厂”和“能源厂”。
 
有了大量的牛粪,农民对化肥的需求量自然下降。中国农民是非常勤劳和节俭的,他们用自己的行动默默做着温室气体减排的工作。原支部书记蒋胜利养9牛头,牛粪多得用不了,便送给自己的亲戚用,亲戚们则送给他秸秆。因大量牛粪还田,他家种花生使用的化肥是传统做法的1/4,产量却高于化肥农业。2009年10月初,笔者到他家地头考察时,一家人正在收花生,脚踩在地上,有明显的松软感觉。大量有机肥使用,既改善了土壤,又减少了化肥污染,还带来了产量提高。
 
蒋胜利还不知道的是,他是中国亿万农民里不知不觉之中用传统农业办法固定二氧化碳的一位。这个办法其实很简单:增加土壤有机质,使耕地变黑,秸秆从空气中固定的碳以肥料形式进入耕地。当然,土壤还会通过呼吸释放一部分二氧化碳,但在植物生长过程中,这些多呼吸出来的二氧化碳又变成了庄稼的气体肥料。而那些来不及释放的碳,则慢慢融入土壤。如果我们年年添加有机肥,土壤有机质就将会得到逐步提高。
 
我国有18亿亩农田,按平均容重为1.2吨/立方米计算,如将土壤有机质含量提高1%的话,相当于土壤从空气中净吸收了306亿吨二氧化碳。即使我们利用30年的时间来完成这个增长过程,每年也约有10亿吨的二氧化碳被固定在耕地里。目前我国经济活动排放的二氧化碳约为70亿吨,至2015年将超过100亿吨。按照我们向世界宣布的减排目标,到2020年单位GDP二氧化碳排放减少40%~45%的话,我们得减少28亿~31.5亿吨绝对碳排放。而耕地固碳量按照保守的估计,其贡献率也能达32%~36%。耕地固碳是农业产量提高的副产物,技术上也相对容易操作。
 
土壤碳库主要为有机碳,它们来自动植物、微生物残体、排泄物、分泌物等,这些成分分解后以土壤腐殖质形式存在,相对稳定。遗憾的是,长期以来由于“用地不养地”,土壤有机质下降严重。世界三大黑土区之一的中国黑土区,解决了中国超过10%以上人口的吃饭问题,然而其代价也是沉重的。中国科学院的数据表明,东北地区坡耕地黑土层厚度已从60~70年前的80~100厘米减少到现在的20~30厘米,土壤有机质含量由12%下降到1%~2%,大量的碳以温室气体的形式进入大气中;85%的黑土地处于养分亏缺状态。黑土地保护刻不容缓,其中最好的措施是提高并恢复有机质含量。
 
“六畜兴旺、五谷丰登”。通过动物转化秸秆,并逐步将固定的碳转入耕地中,增加土壤有机质,恢复地力,既可增加粮食产量,又可固碳,还可增加收入,调动农民务农积极性,减少环境污染,满足国家粮食安全。建议有关部门应大力扶植这种“低投入、高产出、低排放”的生态循环型固碳农业。
 
《科学时报》 (2010-1-1 A4 周末评论)
本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=283117
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