劉建君 陳紅
摘要:【目的】明確水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成及其影響因素,為推進(jìn)黑龍江省水稻產(chǎn)業(yè)低碳綠色發(fā)展及農(nóng)作物生產(chǎn)節(jié)能減排提供參考和建議?!痉椒ā炕诤邶埥?005~2016年水稻播種面積、產(chǎn)量和農(nóng)資投入等相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),利用生命周期評價法(LCA)、方差分析及Pearson相關(guān)性分析法,將2005~2010年和2011~2016年兩個時期的水稻生產(chǎn)碳足跡清單作對比,并測算評價黑龍江省水稻生產(chǎn)碳足跡構(gòu)成及影響因素?!窘Y(jié)果】2005~2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡(CFs)平均為1895.38±254.86 kg·Ce/ha,碳足跡變化波動較大,生產(chǎn)1 kg水稻的碳成本(CFp)平均為0.28±0.04 kg·Ce,碳效率(CE)平均為3.61±0.46 kg/(kg·Ce)。不同階段間進(jìn)行比較,黑龍江省2005~2010年的水稻生產(chǎn)碳足跡平均值顯著低于2011~2016年(P<0.05,下同)。在水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成中,灌溉用電所占比例最大,約36%,其次依次為化肥>農(nóng)膜>柴油>水稻種子>農(nóng)藥;同時,灌溉用電量與水稻生產(chǎn)CFs呈顯著正相關(guān)?!窘ㄗh】提高水資源利用效率、合理提高化肥利用率、大力推廣農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù)等是實現(xiàn)黑龍江省經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、節(jié)能減排的必由之路。
關(guān)鍵詞: 氣候變化;水稻生產(chǎn);碳足跡;黑龍江省
中圖分類號: S181.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2018)08-1667-07
0 引言
【研究意義】氣候變化及其對農(nóng)作物生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響是21世紀(jì)全球面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)指出,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的溫室氣體占全球溫室氣體排放總量的14%。我國是世界上一個重要的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)作物生產(chǎn)過程中碳排放對氣候變化的影響不容忽視。我國政府高度重視應(yīng)對氣候變化的工作,并在國內(nèi)積極推進(jìn)低碳發(fā)展,“十三五”規(guī)劃《綱要》提出,在“十三五”期間將單位GDP的二氧化碳排放下降18%作為減排目標(biāo)。由于農(nóng)作物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要性,因此,研究我國農(nóng)作物生產(chǎn)過程中二氧化碳的排放量并制定相應(yīng)政策,對于推動低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。碳足跡是指某項產(chǎn)品或某種活動在其生命周期中產(chǎn)生直接或間接的溫室氣體排放總量,其提供了一個全面衡量人類活動與生產(chǎn)對全球變暖影響的方法。因此,研究水稻生產(chǎn)碳足跡對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展模式的形成具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】近年來,國內(nèi)外學(xué)者逐漸開始從碳足跡視角研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳排放量。一方面是研究一個地域或地區(qū)整體的農(nóng)業(yè)碳足跡,如Nelson等(2009)研究了美國的農(nóng)業(yè)碳足跡;Dubey和Lal(2009)測算美國俄亥俄州和印度旁普邦的農(nóng)業(yè)碳足跡值,并對兩地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展進(jìn)行對比分析;黃祖輝和米松華(2011)、陳勇等(2013)、趙婷(2013)、柯水發(fā)等(2014)分別測算出我國浙江省、甘肅省、西南地區(qū)及黑龍江省的農(nóng)業(yè)碳足跡值,并對其結(jié)果特征進(jìn)行分析。另一方面是研究一個地區(qū)農(nóng)作物的生產(chǎn)碳足跡,如Pathak等(2010)研究發(fā)現(xiàn)印度不同農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)碳足跡差異明顯,水稻生產(chǎn)碳足跡值約是小麥的10.2倍;史磊剛等(2011)對冬小麥—夏玉米種植模式下的碳足跡結(jié)構(gòu)及其影響因素等進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)化肥中氮肥施用量和電能消耗量均與碳足跡呈正相關(guān);Cheng等(2011)利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算得出1993~2007年我國農(nóng)作物生產(chǎn)的單位面積碳足跡約0.78±0.08 t·Ce/(ha·yr),單位產(chǎn)量碳足跡約0.11±0.01 t·Ce/(ha·yr);徐小明(2011)利用實驗室測試、模型模擬及遙感解譯等方法測算得出吉林省西部地區(qū)的水稻生產(chǎn)碳足跡值為1.3303 t·Ce/t;曾憲芳等(2012)基于實地調(diào)查數(shù)據(jù)研究寧夏的農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡值,其中水稻碳足跡為1487.56±164.59 kg·Ce/ha;Xu等(2013)對比研究廣東省、湖南省、黑龍江省、四川省和江蘇省的水稻生產(chǎn)碳足跡,其中黑龍江省平均水稻碳足跡為1889.97 kg·Ce/t;曹黎明等(2014)利用生命周期評價理論測算評估得出上海市水稻生產(chǎn)碳足跡為1.2321 t·Ce/t,且得出水稻生產(chǎn)過程中的首要碳排放源為稻田溫室氣體(主要為CH4),其次為化肥施用等引起的碳排放;王占彪等(2015)重點研究華北平原農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的動態(tài)、分布與構(gòu)成,結(jié)果得出單位播種面積碳足跡和單位耕地面積碳足跡逐漸遞增,而單位產(chǎn)量碳足跡和單位產(chǎn)值碳足跡逐漸遞減;黃曉敏等(2016)測算并分析東北三省水稻、玉米和大豆3種農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的差異,水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡最高,玉米第二,且化肥占碳足跡構(gòu)成比例最高,灌溉耗電量次之;王興等(2017)計算了我國20個省級行政區(qū)的水稻碳足跡,結(jié)果顯示我國水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡呈逐年上升趨勢,單位產(chǎn)量碳足跡則呈下降趨勢,各省份水稻生產(chǎn)條件不同使其水稻碳足跡相差明顯,其中黑龍江省年均單位面積碳足跡最低為4305.87 kg×Ce/ha;劉宇峰等(2017)研究得出1993~2013年我國農(nóng)作物單位播種面積與單位耕地面積碳足跡均呈增加趨勢,而單位產(chǎn)量與單位產(chǎn)值碳足跡呈下降趨勢?!颈狙芯壳腥朦c】以往的研究主要側(cè)重于不同農(nóng)作物間碳足跡測算結(jié)果的對比分析或不同省份間農(nóng)作物碳足跡的對比分析,由于水稻在我國糧食作物中地位十分突出,本研究是以水稻單一農(nóng)作物為研究對象?!緮M解決的關(guān)鍵問題】根據(jù)黑龍江省2005~2016年相關(guān)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)、農(nóng)資排放參數(shù)等數(shù)據(jù),測算分析黑龍江省水稻生產(chǎn)過程的碳足跡、碳成本和碳效率等,對比不同時期的水稻生產(chǎn)碳足跡,并對水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成及其影響因素進(jìn)行分析,為農(nóng)作物種植、生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排提出建議,為更好地推進(jìn)黑龍江省水稻產(chǎn)業(yè)低碳、綠色發(fā)展提供參考。
1 數(shù)據(jù)來源與研究方法
1. 1 碳足跡計算方法
黑龍江省是我國最大的粳稻主產(chǎn)區(qū),其粳稻歸屬于中稻或一季晚稻。本研究中水稻碳足跡的研究邊界指從粳稻播種開始至收獲結(jié)束一個完整的生命周期過程中,水稻生產(chǎn)過程中各項投入所產(chǎn)生的溫室氣體排放。需測算的碳足跡包含直接碳足跡和間接碳足跡,其中,直接碳足跡排放包括田地溫室氣體的直接排放,間接碳足跡排放包括水稻生產(chǎn)過程中各項農(nóng)資投入所引起的間接排放。農(nóng)資具體包括化肥、農(nóng)藥、灌溉用電、柴油、農(nóng)膜和水稻種子等。由于田地可靠數(shù)據(jù)獲取的局限性,僅研究間接碳足跡排放。本研究利用生命周期評價法(LCA)對水稻生產(chǎn)過程中的間接碳足跡值進(jìn)行測算研究,則單位播種面積的碳足跡[簡稱單位面積碳足跡(CFs),kg·Ce/ha]的計算公式為:
式中,AIi表示第i種農(nóng)資產(chǎn)品的投入量(kg/ha或kW·h/ha),EFi為第i種農(nóng)資投入排放系數(shù)[kg·Ce/kg或kg·Ce/(kW·h)]。本研究的溫室氣體排放均用CO2排放當(dāng)量表示。由于農(nóng)業(yè)碳足跡的研究還不夠成熟,目前國內(nèi)數(shù)據(jù)庫中有很多排放系數(shù)還不是很全面,故排放參數(shù)的選擇以國內(nèi)數(shù)據(jù)庫為主,以國外數(shù)據(jù)庫為輔。排放系數(shù)主要從eBalance的中國本地化生命周期數(shù)據(jù)庫(CLCD)獲得, 其中CLCD庫是國內(nèi)唯一、最完整、公開獲取的中國本地化生命周期數(shù)據(jù)庫。剩余部分排放參數(shù)則從ecoinvent數(shù)據(jù)庫中獲得。水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)資投入的排放系數(shù)如表1所示。碳成本指單位產(chǎn)量水平的碳足跡(CFP,kg·Ce/kg),其計算公式為CFp=CFs/P,式中,P為某種作物的單位面積產(chǎn)量(kg/ha)。碳效率(CE)是指單位碳排放投入的農(nóng)作物的產(chǎn)量,其計算公式為CE=P/CFs。
1. 2 數(shù)據(jù)來源
黑龍江省2005~2016年水稻播種面積及產(chǎn)量數(shù)據(jù)從《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》中獲取。水稻農(nóng)資投入具體包括10項,即化肥(氮肥、鉀肥、復(fù)合肥)、農(nóng)藥(除草劑、殺蟲劑、殺菌劑)、灌溉用電、柴油、農(nóng)膜、水稻種子,其中化肥、農(nóng)膜及水稻種子投入量等數(shù)據(jù)從《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中獲取。黑龍江省2005~2016年水稻的農(nóng)藥和灌溉用電投入等數(shù)據(jù)的獲取,首先通過《中國物價年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》及黑龍江省物價局官網(wǎng)查閱其投入總價格及每種農(nóng)資的價格,然后再轉(zhuǎn)化為投入量;除草劑、殺蟲劑、殺菌劑用量參考魏民等(2014)的研究結(jié)果:柴油用量從《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》獲取并參考Xu等(2013)的研究結(jié)果。
1. 3 統(tǒng)計分析
利用Excel 2010對黑龍江省水稻碳足跡進(jìn)行相關(guān)測算,并對不同時期(2005~2010年和2011~2016年)水稻碳足跡及其構(gòu)成進(jìn)行方差分析;利用SPSS 20.0對水稻生產(chǎn)過程中各種農(nóng)資投入量與單位生產(chǎn)面積碳足跡進(jìn)行Pearson相關(guān)性檢驗分析。
2 結(jié)果與分析
2. 1 黑龍江省水稻生產(chǎn)碳足跡變化分析
2. 1. 1 水稻生產(chǎn)CFs與單位面積產(chǎn)量變化 經(jīng)測算,黑龍江省2005~2016年水稻生產(chǎn)的平均CFs為1895.38±254.86 kg·Ce/ha,總體波動較大,呈下降趨勢(圖1)。具體表現(xiàn)為:黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs從2005年的2091.78 kg·Ce/ha下降至2007年的最低值1457.74 kg·Ce/ha,下降了30%左右;而后經(jīng)歷一個驟然上升后又緩慢平穩(wěn)上升的過程,于2012年達(dá)最高點(2323.26 kg·Ce/ha)后驟然下降,而后緩慢上升,2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs為1835.8 kg·Ce/ha,低于2005年的水平。
根據(jù)黑龍江省2005~2016年水稻播種面積與產(chǎn)量數(shù)據(jù),可測算出歷年水稻單位面積產(chǎn)量,其經(jīng)歷了一個先下降再緩慢上升最后趨于平穩(wěn)的過程(圖1)。具體表現(xiàn)為:水稻單位面積產(chǎn)量由2005年的6795.73 kg/ha降至2006年的最低點6261.36 kg/ha,而后又緩慢上升至2012年最高點(7072.77 kg/ha),最后在2013~2016年趨于平穩(wěn)。經(jīng)計算可得出,2005~2016年單位面積平均產(chǎn)量約7000.00 kg/ha。從圖1可看出,黑龍江省歷年水稻單位面積產(chǎn)量與水稻單產(chǎn)量趨勢線不同,二者無明顯關(guān)系。
2. 1. 2 水稻生產(chǎn)碳成本 2005~2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)碳成本平均值為0.28±0.04 kg·Ce/kg,整體波動較不平穩(wěn)(圖2)。具體表現(xiàn)為:水稻生產(chǎn)碳成本從2005年的0.31 kg·Ce/kg連續(xù)下降至2007年的最低值(0.23 kg·Ce/kg),然后又開始上升,并在2008年達(dá)最高值(0.34 kg·Ce/kg),最后在經(jīng)歷一個總體下降的趨勢后,從2013年開始緩慢上升,2016年達(dá)0.26 kg·Ce/kg。對比圖1和圖2發(fā)現(xiàn),2005~2016年黑龍江省碳成本變化趨勢和CFs變化趨勢大致相同。
2. 1. 3 水稻生產(chǎn)碳效率 黑龍江省2005~2016年水稻生產(chǎn)碳效率平均值為3.61±0.46 kg/(kg·Ce),歷年碳效率值變化較明顯。從圖2可知,水稻生產(chǎn)碳效率總體呈先升高后下降再升高最后平穩(wěn)下降的波動變化趨勢,其中2007和2008年分別達(dá)到碳效率的最高值[4.32 kg/(kg·Ce)]與最低值[2.94 kg/(kg·Ce)]。對比發(fā)現(xiàn),黑龍江省水稻碳成本變化趨勢與碳效率變化趨勢相反。
2. 2 黑龍江省不同時期水稻生產(chǎn)碳足跡動態(tài)分析
通過對比分析黑龍江省2005~2010年和2011~2016年兩個時期水稻生產(chǎn)CFs變化情況對其碳排放進(jìn)行研究分析。如表2所示,對比兩個時期水稻生產(chǎn)CFs的變化,2011~2016年與2005~2010年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs平均值相比,由1874.66 kg·Ce/ha增加至1916.10 kg·Ce/ha,增加了41.44 kg·Ce/ha(P<0.05,下同),但變化幅度略有下降。其中,2005~2010年灌溉用電、農(nóng)膜和水稻種子產(chǎn)生的CFs顯著高于2011~2016年,而化肥、農(nóng)藥和柴油的CFs顯著低于2011~2016年。2011~2016年化肥、農(nóng)藥、水稻種子、農(nóng)膜產(chǎn)生的CFs變化幅度較2005~2010年期間CFs變化相比略有下降;水稻灌溉產(chǎn)生的CFs變化幅度則呈現(xiàn)相反的趨勢;農(nóng)機(jī)柴油產(chǎn)生的CFs在兩個時期幾乎波動幅度相同。
2. 3 黑龍江省水稻碳足跡構(gòu)成及其影響因素分析
從表3和圖3可看出,2005~2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs平均為1895.38±254.86 kg·Ce/ha。具體表現(xiàn)為:對水稻進(jìn)行灌溉用電產(chǎn)生的CFs平均值為676.89±273.05 kg·Ce/ha,占水稻生產(chǎn)CFs總量的35.7%;施用化肥產(chǎn)生的CFs約367.45±17.96 kg·Ce/ha,占水稻生產(chǎn)CFs總量的19.4%,其中,施用氮肥產(chǎn)生的CFs為123.38±14.86 kg·Ce/ha,約占化肥CFs的33.6%,施用鉀肥產(chǎn)生的CFs為22.91±6.08 kg·Ce/ha,約占化肥CFs的6.2%,施用復(fù)合肥產(chǎn)生的CFs為221.16±20.39 kg·Ce/ha,約占化肥CFs的60.2%;農(nóng)膜使用產(chǎn)生的CFs為309.84±45.13 kg·Ce/ha,約占水稻生產(chǎn)CFs總量的16.3%;水稻播種到收獲過程中,機(jī)械作業(yè)消耗柴油量產(chǎn)生的CFs約為291.38±132.24 kg·Ce/ha,約占水稻生產(chǎn)CFs總量的15.4%。水稻種子和農(nóng)藥產(chǎn)生的CFs分別為136.41±6.18和113.41±18.47 kg·Ce/ha,比例接近,分別占水稻生產(chǎn)CFs總量的7.2%和6.0%。從圖3可更加直觀看出,根據(jù)各農(nóng)資投入占水稻生產(chǎn)CFs總量比重排序為灌溉用電>化肥>農(nóng)膜>柴油>水稻種子>農(nóng)藥。
基于黑龍省水稻生產(chǎn)CFs的結(jié)構(gòu)分析,分別對水稻生產(chǎn)過程中各種農(nóng)資投入量與CFs的相關(guān)性進(jìn)行檢驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水稻灌溉用電與CFs的相關(guān)系數(shù)為0.851,二者極顯著相關(guān)(P<0.01,下同)。由于在水稻生產(chǎn)CFs構(gòu)成中灌溉用電消耗量貢獻(xiàn)最大,可認(rèn)為灌溉用電和CFs存在一定因果關(guān)系。通過散點圖(圖4)也可看出,水稻生產(chǎn)過程中灌溉用電量與CFs呈極顯著正相關(guān),二者的趨勢線性方程為:y=0.977x+1357.617,其含義為水稻種植每公頃多消耗1 kW·h用電,則水稻生產(chǎn)CFs增加0.977 kg·Ce/ha。
3 討論
隨著我國水稻播種面積和總產(chǎn)量的逐年增加,水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)資的投入量也隨之增大,使部分地區(qū)環(huán)境承載力日益趨近極限。研究農(nóng)業(yè)碳足跡尤其是農(nóng)作物生產(chǎn)碳排放的相關(guān)問題,對于促進(jìn)低碳綠色發(fā)展具有一定的積極作用。本研究結(jié)果表明,2005~2016年黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量經(jīng)歷了一個先下降再緩慢上升的過程,呈現(xiàn)逐年增長的趨勢;不同年份黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs波動幅度較大,因此水稻在生產(chǎn)投入方面具有較大的節(jié)能減排潛力。但水稻碳足跡與水稻單產(chǎn)并無明顯關(guān)系,故不可通過減少水稻單位面積種植量來減少碳足跡。另外,減少水稻生產(chǎn)CFs可降低水稻生產(chǎn)碳成本,提高水稻生產(chǎn)碳效率。2005~2010年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs顯著低于2011~2016年,但變化幅度略有下降,表明近年來黑龍江省水稻碳排放呈增加趨勢,因此,降低水稻生產(chǎn)碳足跡迫在眉睫。其中,前期化肥、農(nóng)藥和柴油使用產(chǎn)生的碳足跡顯著低于后期,而前期灌溉用電量、農(nóng)膜、水稻種子使用時產(chǎn)生的CFs顯著高于后期。在碳足跡構(gòu)成中,水稻灌溉用電過程中產(chǎn)生的CFs占水稻生產(chǎn)CFs的比例最高,其中,水稻生產(chǎn)過程中灌溉用電、化肥、農(nóng)膜、柴油、水稻種子和農(nóng)藥分別占水稻生產(chǎn)CFs的35.7%、19.4%、16.3%、15.4%、7.2%和6.0%。通過對各農(nóng)資投入量與水稻生產(chǎn)CFs進(jìn)行相關(guān)性檢驗分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有灌溉用電與水稻生產(chǎn)CFs存在極顯著正相關(guān)。說明降低灌溉用電量,合理施用化肥,減少農(nóng)膜使用等方式是降低水稻生產(chǎn)碳足跡的關(guān)鍵。
本研究結(jié)果與黃曉敏等(2016)測算的水稻碳足跡有一定差異,但其趨勢大致相同,且本研究得出水稻灌溉用量產(chǎn)生的CFs占總量比例最高,使用柴油也占有很大一部分比例。黃曉敏等(2016)研究測算的2004~2013年東北三省水稻生產(chǎn)CFs平均為2463±56 kg·Ce/ha,其中,黑龍江省為東北三省中最低,約為2049.6±67 kg·Ce/ha;并得到化肥在CFs構(gòu)成中貢獻(xiàn)最大,柴油在碳足跡構(gòu)成中貢獻(xiàn)很小,可忽略不計。研究結(jié)果存在差異,其主要原因有以下3點:(1)國家統(tǒng)計年鑒上對黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中柴油的使用量與花費并無確切數(shù)據(jù),在黃曉敏等(2016)、王興等(2017)的研究中默認(rèn)水稻生產(chǎn)過程中柴油的投入量很小;(2)黑龍江省歷年農(nóng)業(yè)用電的價格無法在統(tǒng)計年鑒上找到;(3)水稻生產(chǎn)過程中的農(nóng)資排放系數(shù)選取的差異。以上原因造成各研究測算出黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs各不相同。本研究首先通過參考Xu等(2013)中柴油使用量的數(shù)據(jù),并結(jié)合歷年水稻機(jī)械作業(yè)費計算相應(yīng)柴油費用的比例,得出柴油費用以折算出柴油使用量,又在黑龍江省物價局官網(wǎng)及國家發(fā)展改革委員會對東北電網(wǎng)電價調(diào)整政策的通知中查找到黑龍江省歷年精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電價格,最后參考比較眾多文獻(xiàn),選取適合黑龍江省的水稻生產(chǎn)農(nóng)資投入排放系數(shù),得出結(jié)果更貼近于水稻生產(chǎn)碳排放的實際情況。盡管如此,數(shù)據(jù)的精度仍缺乏相應(yīng)準(zhǔn)度,若想更精確地獲得可靠數(shù)據(jù),需要進(jìn)行省內(nèi)全面抽樣調(diào)研;且本研究測算水稻生產(chǎn)碳足跡時只測算了間接碳足跡,由于黑龍江省水稻生育期內(nèi)稻田CH4、N2O等排放數(shù)據(jù)獲取的困難,故沒有測算直接碳足跡,在以后的研究中值得進(jìn)一步完善討論。
4 建議
4. 1 提高水資源利用效率,減少電能消耗量
黑龍江省水稻節(jié)能減排潛力巨大,水稻灌溉用電與水稻生產(chǎn)CFs存在極顯著正相關(guān)且在碳足跡的構(gòu)成中水稻灌溉用電所占比例最高,因此,可通過提高水資源利用率來降低灌溉用電量以減少碳足跡。具體來說,在黑龍江省傳統(tǒng)的水稻種植模式中,需要對水稻進(jìn)行插秧、育秧等諸多環(huán)節(jié),不僅耗費大量的人力和物力,還會消耗大量電能引發(fā)碳排放。黑龍江省農(nóng)民應(yīng)引入不經(jīng)育秧和移栽而直接將種子播于大田的直播稻種植模式,既可以節(jié)約水資源,還可以減少灌溉用電量;政府應(yīng)該加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度,讓農(nóng)戶們廣泛使用節(jié)水灌溉技術(shù);黑龍江省水稻科研工作者還應(yīng)該在保證水稻高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的條件下,培育研發(fā)節(jié)水、抗旱的水稻品種。
4. 2 合理提高化肥利用率,減少化肥投入量
在黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中,化肥對水稻碳足跡比例貢獻(xiàn)很大,所以合理高效施用化肥、提高化肥利用率在一定程度上可減少化肥投入量以降低水稻生產(chǎn)碳足跡。目前,黑龍江省部分農(nóng)民仍按照傳統(tǒng)經(jīng)驗施肥,具有很大的不確定性和隨機(jī)性,不僅會浪費部分化肥,難以實現(xiàn)最大產(chǎn)量,還會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的碳足跡。因此,黑龍江省農(nóng)民應(yīng)該注重基肥與追肥相結(jié)合施用,降低基肥施用比例,提高追肥施用次數(shù);應(yīng)根據(jù)水稻生長需肥規(guī)律和土壤土質(zhì),合理調(diào)整化肥施用比例,通過提高化肥利用率以減少化肥使用量,達(dá)到減少水稻生產(chǎn)碳足跡的目的。
4. 3 大力推廣農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù),減少柴油使用量
在黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中,柴油消耗量大,占水稻生產(chǎn)碳足跡總量比例較高。因此,政府應(yīng)向農(nóng)民大力推廣農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù),最大程度地減少柴油使用量,以減少水稻碳排放;隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù)的大力有效推廣具有節(jié)約資源、低碳環(huán)保等特點。具體來說,政府可通過對使用農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù)的農(nóng)戶進(jìn)行一定補(bǔ)貼,提高農(nóng)戶使用農(nóng)機(jī)節(jié)油技術(shù)的積極性,達(dá)到減少柴油使用量、節(jié)約耗油成本,降低碳足跡的目的。
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(責(zé)任編輯 鄧慧靈)