科学家提出粮食生产碳中和新路径

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记者从中科院南京土壤研究所获悉，中、美、德等多国学者进行的一项农业环境研究创新性地提出一条农业减碳技术路线。通过对现有减碳方法的优化，我国粮食生产有望实现碳中和。

这项研究由中科院南京土壤研究所、中国农业大学、清华大学、康奈尔大学等多家权威研究单位共同完成。相关成果近日刊发在知名学术刊物《自然·食品》上。

研究团队进行生物炭田间施用试验。（赵旭摄）

领导此项研究的中科院南京土壤研究所研究员颜晓元介绍，本研究采用大数据分析等方法，详细评估了我国三大主要粮食作物稻谷、小麦、玉米在生产过程中的碳排放情况。根据模型测算，2018年我国生产三种主粮作物产生的碳排放总量可能达到6.7亿吨二氧化碳当量。通过一系列减碳措施的综合使用，这些碳排放可能从碳源转变为碳汇，实现碳中和。

施用生物炭的水稻试验田。（赵旭摄）

研究团队计算发现，采用增加秸秆还田比例、氮肥优化管理、稻田间歇灌溉等传统固碳减排措施，可以将粮食生产总碳排放从6.7亿吨降低至5.6亿吨。进一步实施将秸秆炭化为生物炭还田等，总碳排放可以从5.6亿吨降低至2.3亿吨，减排总幅度达到约66%。

在此基础上，研究团队创新性地设计出一套能源捕获系统，将生物炭生产过程中的生物油和生物气纯化后发电，进行能源替代减排。经过这一系统的工作，我国主粮作物生产碳排放可以进一步从碳源（2.3亿吨）转变为碳汇（-0.4亿吨），实现碳中和。

“这一新的技术路径可以在不损失产量的前提下帮助实现粮食生产碳中和，同时减少大气污染排放，提高化肥资源的利用率，将环境和经济效益提高30%以上。”颜晓元说。

《自然·食品》审稿人认为，这一研究对农业国家实现粮食生产碳中和以及推动农业的可持续发展具有重要意义。