沈亞強(qiáng)，陳龍駿，金玉婷，錢(qián)淑瓊，陳 貴，程旺大，

(1.浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(所)，浙江 嘉興 314016；2.嘉興市經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃院，浙江 嘉興 314050)

以全球變暖為主要特征的氣候變化已經(jīng)成為當(dāng)今世界最為重要的環(huán)境問(wèn)題，是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一，直接關(guān)系到人類(lèi)的生存和發(fā)展[1]，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大影響。近10多年來(lái)，人們切身感受到了冰川融化、海平面上升、極端干旱、極端高溫、極端降水等極端事件的頻發(fā)，以及作物生產(chǎn)力的下降等一系列由氣候變化帶來(lái)的負(fù)面影響[2-5]。農(nóng)業(yè)是受全球氣候變化沖擊最大的行業(yè)之一，同時(shí)也是溫室氣體的主要排放源之一，對(duì)溫室氣體總排放的貢獻(xiàn)率約為20%[6-14]。據(jù)估計(jì)，全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)排放的甲烷(CH4)約占源于人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的CH4排放總量的50%，氧化亞氮(N2O)約占60%[15-17]。2010年數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放達(dá)15.9億t二氧化碳當(dāng)量，占世界農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體排放總量的33.69%[18-19]，成為目前農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量最大、增長(zhǎng)速度最快的國(guó)家[20-21]。在全球氣候變化背景下，農(nóng)業(yè)活動(dòng)溫室氣體排放越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注。準(zhǔn)確合理地分析農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放特征可以為合理制定農(nóng)業(yè)減排措施提供重要的依據(jù)。

嘉興市是浙江省糧、油、畜、繭、魚(yú)的重要產(chǎn)區(qū)。近年來(lái)，嘉興市圍繞穩(wěn)定糧食生產(chǎn)、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、促進(jìn)農(nóng)民增收的總體要求，大力發(fā)展現(xiàn)代都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平一直保持全省領(lǐng)先。同時(shí)，通過(guò)大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理工作，生豬養(yǎng)殖業(yè)減量提質(zhì)取得了顯著成效。近年來(lái)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放總量及其結(jié)構(gòu)在不斷變化，深入分析嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放特征，明確農(nóng)業(yè)減排的重點(diǎn)對(duì)象，可為合理制定和更新低碳化政策及措施，加速低碳城市建設(shè)提供依據(jù)。

1 材料與方法

主要采用《浙江省溫室氣體清單編制指南(2017年修訂版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》)計(jì)算分析2010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體排放特征。根據(jù)《指南》界定嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體的排放源，納入核算的溫室氣體主要為CH4和N2O，其中CH4的排放源包括稻田CH4、動(dòng)物腸道發(fā)酵以及動(dòng)物糞便管理3方面，而N2O的排放源主要包括農(nóng)用地和動(dòng)物糞便管理2個(gè)方面。利用統(tǒng)計(jì)資料獲得的排放因子和活動(dòng)水平數(shù)據(jù)計(jì)算各部門(mén)溫室氣體排放情況，分析溫室氣體的排放特征。

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

反映稻田CH4排放活動(dòng)的各類(lèi)水稻播種面積數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2011—2017年的《嘉興市統(tǒng)計(jì)年鑒》、農(nóng)經(jīng)部門(mén)調(diào)查數(shù)據(jù)以及專(zhuān)家咨詢數(shù)據(jù)；反映農(nóng)用地N2O排放活動(dòng)水平的數(shù)據(jù)主要包括各縣(市、區(qū))農(nóng)用地化肥純氮用量、主要農(nóng)作物產(chǎn)量及秸稈還田率、畜禽年末存欄量以及鄉(xiāng)村人口等。

根據(jù)嘉興市農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，文中主要統(tǒng)計(jì)了水稻、小麥、玉米、大麥、大豆、蠶豆、油菜、花生、芝麻、棉花、薯類(lèi)、麻類(lèi)、蔬菜、煙葉、甘蔗等作物的產(chǎn)量數(shù)據(jù)及奶牛、湖羊、山羊、豬、家禽、兔等畜禽的年末存欄量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2011—2017年的《嘉興市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及農(nóng)經(jīng)部門(mén)調(diào)查數(shù)據(jù)。水稻、小麥、玉米、大麥、大豆、蠶豆、油菜、花生、棉花以及薯類(lèi)等作物秸稈的還田率采用農(nóng)經(jīng)部門(mén)的調(diào)查數(shù)據(jù)，而芝麻、麻類(lèi)、煙葉、蔬菜、甘蔗的秸稈還田率因農(nóng)經(jīng)部門(mén)未進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，采用了《指南》的推薦值進(jìn)行核算。

1.2 核算方法

首先計(jì)算出各部門(mén)CH4和N2O的排放量，然后統(tǒng)一將CH4和N2O的排放量換算成等量CO2。按聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(inter govermental panel on climate change, IPCC)第2次評(píng)估報(bào)告給出的全球增溫潛勢(shì)計(jì)算，CH4和N2O分別用21倍和310倍進(jìn)行換算。匯總計(jì)算出各個(gè)排放源以及各部門(mén)的溫室氣體排放量后，分析各個(gè)排放源及各部門(mén)排放的占比構(gòu)成，并分別計(jì)算出種植業(yè)和畜牧業(yè)的碳排放強(qiáng)度(單位生產(chǎn)總值增長(zhǎng)帶來(lái)的CO2排放量，單位：t·萬(wàn)元-1)。各部門(mén)排放量的計(jì)算方法如下。

1.2.1 稻田CH4排放

稻田CH4排放的估算方法總體上遵循IPCC指南的基本方法。首先，分別確定分類(lèi)型稻田的排放因子和活動(dòng)水平，然后根據(jù)式(1)計(jì)算排放量。

ECH4=∑EFi×Di。

(1)

式中：ECH4為稻田CH4排放總量(t)；EFi為分類(lèi)型稻田CH4排放因子(kg·hm-2)；Di為對(duì)應(yīng)于該排放因子的水稻播種面積(103hm2)；i表示稻田類(lèi)型，分別指單季水稻、雙季早稻和晚稻。采用《指南》中推薦的排放因子，單季稻、雙季早稻、雙季晚稻排放因子分別為215.5、211.4和224.0 kg·hm-2。

1.2.2 農(nóng)用地N2O排放

農(nóng)用地N2O排放等于各排放過(guò)程的氮輸入量乘以其相應(yīng)的N2O排放因子(式2)。

EN2O=∑(N輸入×EF)。

(2)

式中：EN2O為農(nóng)用地N2O排放總量；N輸入為各排放過(guò)程氮輸入量；EF為對(duì)應(yīng)的N2O排放因子。

農(nóng)用地氮輸入量主要包括化肥氮(氮肥和復(fù)合肥中的氮)(N化肥)、糞肥氮(N糞肥)以及秸稈還田氮(包括地上秸稈還田氮和地下根氮)N秸稈，分為直接輸入和間接輸入2部分。根據(jù)式(3)計(jì)算農(nóng)用地N2O直接排放量，其中，N糞肥和N秸稈的計(jì)算方法如式(4)、式(5)。在計(jì)算糞肥氮時(shí)，淋溶徑流損失率和揮發(fā)損失率采用推薦值，分別為15%和20%。

N2O直接=(N化肥+N糞肥+N秸稈)×EF直接。

(3)

式中，EF直接為農(nóng)用地N2O直接排放對(duì)應(yīng)的N2O排放因子。

N糞肥=(畜禽總排泄氮量+鄉(xiāng)村人口總排泄氮量)×(1-淋溶徑流損失率15%-揮發(fā)損失率20%)-畜禽糞便管理系統(tǒng)N2O排放量折純氮量。

(4)

N秸稈=(作物籽粒產(chǎn)量/經(jīng)濟(jì)系數(shù)-作物籽粒產(chǎn)量)×干質(zhì)量比×秸稈還田率×秸稈含氮率+作物籽粒產(chǎn)量/經(jīng)濟(jì)系數(shù)×根冠比×干質(zhì)量比×根或秸稈含氮率。

(5)

主要農(nóng)作物參數(shù)見(jiàn)表1。

表1嘉興市主要農(nóng)作物參數(shù)

Table1Parameters of main crops in Jiaxing City

作物類(lèi)型Crop type經(jīng)濟(jì)系數(shù)Economiccoefficient干質(zhì)量比Dry weightratio根冠比Root-shootratio籽粒含氮比例Nitrogen contentin grain秸稈或根含氮比例Nitrogen contentin straw or root秸稈還田率Straw returningratio/%稻谷 Rice0.4890.8550.1250.010 000.007 5370.0小麥 Wheat0.4340.8700.1660.014 000.005 1685.7玉米 Corn0.4380.8600.1700.017 000.005 8026.0高粱 Sorghum0.3930.8700.1850.017 000.007 3014.0谷子 Millet0.3850.8300.1660.007 000.008 500其他雜糧Other coarse cereals0.4550.8300.1660.014 000.005 6048.6大豆 Soybean0.4250.8600.1300.060 000.018 1029.9其他豆科作物Other beans0.3850.8200.1300.050 000.022 0014.0油菜籽 Rape 0.2710.8200.1500.005 480.005 4823.0花生Peanut0.5560.9000.2000.050 000.018 2014.0芝麻 Sesame0.4170.9000.2000.050 000.013 1014.0棉花 Cotton 0.3830.8300.2000.005 480.005 4819.7薯類(lèi) Potato0.6670.4500.0500.004 000.011 0021.3麻類(lèi) Tuber crop0.8300.8300.2000.013 100.013 1014.0煙葉 Tobacco0.8300.8300.2000.041 000.014 4014.0蔬菜 Vegetables 0.8300.1500.2500.008 000.008 0014.0甘蔗葉 Sugarcane leaf0.8300.8300.005 8014.0甘蔗莖 Sugarcane stem0.7500.3200.2600.004 000.005 8014.0

農(nóng)用地N2O間接排放源于施肥土壤和畜禽糞便氮氧化物(NOx)和氨(NH3)揮發(fā)，經(jīng)過(guò)大氣氮沉降引起的N2O排放(N2O沉降)，以及土壤氮淋溶或徑流損失進(jìn)入水體而引起的N2O排放(N2O淋溶)。大氣氮主要來(lái)源于畜禽糞便(N畜禽)和農(nóng)用地氮輸入(N輸入)的NH3和NOx揮發(fā)。N畜禽和N輸入的揮發(fā)率采用推薦值，分別為20%和10%。排放因子采用IPCC推薦的排放因子0.01；氮淋溶和徑流損失的氮量按占農(nóng)用地總氮輸入量的20%來(lái)估算，排放因子采用IPCC推薦的排放因子0.007 5。計(jì)算方法如式(6)、式(7)。

N2O沉降=(N糞肥×20%+N輸入×10%)×0.01；

(6)

N2O淋溶=N輸入×20%×0.0075。

(7)

1.2.3 動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4排放

嘉興市動(dòng)物腸道CH4的排放源動(dòng)物包括奶牛、綿羊、山羊和豬。各種動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4排放量等于動(dòng)物的存欄數(shù)量乘以適當(dāng)?shù)呐欧乓蜃?，各種動(dòng)物的排放量總和為總排放量。計(jì)算方法如式(8)。

ECH4=∑EFCH4，enteric，i×Pi×10-3。

(8)

式中：ECH4為動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4總排放量，t；EFCH4，enteric，i為第i種動(dòng)物CH4排放因子，kg·ind-1·a-1；Pi為第i種動(dòng)物的數(shù)量。

采用《指南》推薦的華東地區(qū)動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4排放因子數(shù)據(jù)(表2)。

表2嘉興市動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4排放因子

Table 2 Factors of CH4 emission from ruminant intestinal canal in Jiaxing City kg·ind-1·a-1

1.2.4 動(dòng)物糞便管理CH4和N2O排放

嘉興市動(dòng)物糞便管理CH4和N2O的排放源包括奶牛、綿羊、山羊、豬以及家禽。各種動(dòng)物糞便管理CH4和N2O排放計(jì)算方法如式(9)和式(10)。

ECH4，manure，i=EFCH4，manure，i×Pi×10-3。

(9)

式中：ECH4，manure，i為動(dòng)物糞便管理CH4總排放量，單位t；EFCH4，manure，i為第i種動(dòng)物糞便管理CH4排放因子，單位kg·ind-1·a-1；Pi為第i種動(dòng)物的數(shù)量。

EN2O，mauure，i=∑EFN2O，manure，i×Pi×10-3。

(10)

式中：EN2O，mauure，i為動(dòng)物糞便管理N2O總排放量，t；EFN2O，manure，i為第i種動(dòng)物糞便管理N2O排放因子，kg·ind-1·a-1；Pi為第i種動(dòng)物的數(shù)量。

采用《指南》推薦的華東地區(qū)糞便管理CH4和N2O排放因子數(shù)據(jù)(表3)。

2 結(jié)果與分析

2.1 嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量變化

2010—2016年，嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體減排工作成效顯著(圖1)，年均減排量達(dá)到16.2萬(wàn)t二氧化碳當(dāng)量，年均減排幅度達(dá)8.4%。2010—2016年，嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體年減排量與減排幅度的變化趨勢(shì)一致。從2010年開(kāi)始，嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體年減排量及降幅逐年增大，至2014年，減排量及降幅達(dá)到最大，降幅達(dá)到20.2%；2015年后，農(nóng)業(yè)溫室氣體年減排量及降幅又逐年減小。分析其原因，主要是因?yàn)?013年開(kāi)始，嘉興市針對(duì)生豬養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行了全面鐵腕整治，出臺(tái)了一系列生豬養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型升級(jí)、減量提質(zhì)的政策措施。通過(guò)科學(xué)規(guī)劃，劃定禁、限養(yǎng)區(qū)，限定養(yǎng)殖數(shù)量，引導(dǎo)鼓勵(lì)農(nóng)民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)，讓留下的養(yǎng)豬戶由傳統(tǒng)的“低小散”轉(zhuǎn)向生態(tài)、規(guī)?；B(yǎng)殖。2013年生豬存欄量較2012年下降了77.66萬(wàn)頭，降幅達(dá)28.4%。其后，嘉興市生豬存欄量每年以44%～60%的速度大幅下降，至2016年末，嘉興市生豬存欄量已降至18.34萬(wàn)頭，僅為2010年末存欄量的6.2%。

表3嘉興市動(dòng)物糞便管理CH4和N2O排放因子

Table 3 Factors of CH4 and N2O emission from animal manure management in Jiaxing City kg·ind-1·a-1

圖1 2011—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體減排情況Fig.1 Reduction of agricultural greenhouse gas emission in Jiaxing City from 2011 to 2016

2.2 嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放結(jié)構(gòu)變化

從圖2可以看出，嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放以N2O為主。2010—2016年，N2O對(duì)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)率均在50%以上，且貢獻(xiàn)率呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。相應(yīng)地，CH4對(duì)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)率則逐年降低。農(nóng)業(yè)溫室氣體排放結(jié)構(gòu)的變化與排放N2O和CH4相關(guān)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)變化密切相關(guān)。2010—2016年，嘉興市水稻種植面積逐年下降，但下降幅度不大，平均年變化率為3.3%，整體上，嘉興市稻田CH4排放量較為穩(wěn)定。嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域CH4排放量的減少主要源于動(dòng)物腸道產(chǎn)生的CH4及動(dòng)物糞便管理中產(chǎn)生的CH4的降低。這也從側(cè)面反映出，嘉興市對(duì)畜牧業(yè)的調(diào)整轉(zhuǎn)型努力取得了較大的減排成效。

圖2 2010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放組成結(jié)構(gòu)變化Fig.2 Change of agricultural greenhouse gas emission structure in Jiaxing City from 2010 to 2016

2.3 種植業(yè)和畜牧業(yè)溫室氣體排放變化

2010—2016年，嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量中種植業(yè)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，且種植業(yè)排放量所占比重呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，至2016年，種植業(yè)排放所占比重已經(jīng)達(dá)到87.1%(圖3)。在各個(gè)部門(mén)中，農(nóng)用地N2O排放占比重最大。從2014年開(kāi)始，其排放量占比已經(jīng)達(dá)到50%以上。農(nóng)用地N2O的排放主要與肥料施用有關(guān)。從目前嘉興市農(nóng)用地肥料施用情況來(lái)看，存在著施肥量大、強(qiáng)度高、肥料利用低等問(wèn)題，導(dǎo)致農(nóng)用地N2O排放量較大。因此，嘉興市種植業(yè)存在著較大的減排潛力。稻田CH4的排放占比僅次于農(nóng)用地N2O排放，至2016年，其排放占比已達(dá)到嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的1/3。嘉興市稻田CH4排放量較為穩(wěn)定，其占比增長(zhǎng)主要源于農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的減少。自開(kāi)展生豬養(yǎng)殖業(yè)減量提質(zhì)轉(zhuǎn)型發(fā)展后，嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域動(dòng)物腸道發(fā)酵CH4排放、動(dòng)物糞便管理CH4和N2O排放所占比例逐年降低。

從2010—2016年種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)碳排放強(qiáng)度的變化來(lái)看，嘉興市種植業(yè)和畜牧業(yè)碳排放強(qiáng)度均呈逐年降低趨勢(shì)(圖4)，從2010年的1.56 t·萬(wàn)元-1和0.95 t·萬(wàn)元-1分別降低到2016年的0.85 t·萬(wàn)元-1和0.37 t·萬(wàn)元-1，這與近年來(lái)嘉興市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提高及大力發(fā)展現(xiàn)代都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)有著密不可分的關(guān)系。

圖3 2010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體各來(lái)源排放量占比情況Fig.3 Change of agricultural greenhouse gas emission sources in Jiaxing City from 2010 to 2016

圖4 2010—2016年嘉興市種植業(yè)和畜牧業(yè)碳排放強(qiáng)度趨勢(shì)Fig.4 Trends of agriculture carbon intensity for crop farming and animal husbandry in Jiaxing City from 2010 to 2016

2.4 嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放來(lái)源

由表4可知：2010—2012年，與生豬養(yǎng)殖相關(guān)的排放是嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體第1大排放源，第2大排放源為與水稻種植相關(guān)的排放(包含水稻秸稈還田引起的N2O排放)，而由化肥氮引起的農(nóng)田N2O排放是第3大排放源。

2013年，與水稻種植相關(guān)的排放已成為第1大排放源，而由化肥氮引起的農(nóng)田N2O排放是第2大排放源；由于對(duì)生豬養(yǎng)殖業(yè)的全面整治，2013年，與生豬養(yǎng)殖相關(guān)的排放占比已降至第3位。2014—2016年，由化肥氮引起的農(nóng)田N2O排放躍升為第1大排放源，與水稻種植相關(guān)的排放為第2大排放源。從2015年開(kāi)始，與羊養(yǎng)殖相關(guān)的排放成為第3大排放源。嘉興市是湖羊的重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)之一，湖羊養(yǎng)殖歷史悠久。雖然這幾年嘉興市羊養(yǎng)殖數(shù)量逐年下降，但其排放量占整個(gè)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的百分比一直維持在10%左右。2016年，與生豬養(yǎng)殖相關(guān)的排放已降至第5位。

另外，從表4數(shù)據(jù)也可以看出，由化肥氮引起的農(nóng)田N2O排放以及與水稻種植相關(guān)的排放所占的比重均呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。這主要是因?yàn)?010—2016年，嘉興市農(nóng)用地氮肥施用量及水稻種植面積總體上保持穩(wěn)定，而農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量則逐年降低，故其排放量占比逐年增加。

2.5 嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放空間特征

由表5可以看出，2010—2016年，桐鄉(xiāng)市、平湖市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量一直占據(jù)前2位，分別平均占嘉興全市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的18.6%和16.8%，主要是由于桐鄉(xiāng)市和平湖市種植業(yè)體量明顯大于其他縣(市、區(qū))。海鹽縣農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量在2010—2015年一直位居第3位，2016年則下滑至第5位。2010—2012年，秀洲區(qū)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量在嘉興市各縣(市、區(qū))中最低；其后，占比逐漸增加，至2016年，已升至第3位。由于種植業(yè)和畜牧業(yè)體量相對(duì)較小，嘉善縣農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放量總體較低，其占嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的比重一直位于最后2位。

表42010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放來(lái)源與構(gòu)成

Table 4 Agricultural greenhouse gas emission sources of Jiaxing City %

表52010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的地理分布

Table 5 Spatial distribution of agricultural greenhouse gas emission in Jiaxing City %

3 結(jié)論與討論

本文從嘉興市實(shí)際情況出發(fā)，采用《指南》推薦的計(jì)算方法，分析了2010—2016年嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體排放的特征。結(jié)果表明，整治調(diào)整畜禽養(yǎng)殖業(yè)后，嘉興市農(nóng)業(yè)減排工作成效顯著。農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量以年均8.4%的速率逐年降低，2014年降幅達(dá)到20.2%。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)溫室氣體排放的大幅下降，種植業(yè)對(duì)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體的貢獻(xiàn)率逐年增長(zhǎng)，至2016年，種植業(yè)溫室氣體排放所占比重已經(jīng)達(dá)到87.1%。通過(guò)對(duì)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體種類(lèi)、排放源的識(shí)別和排放量占比的分析，發(fā)現(xiàn)由化肥氮引起的農(nóng)田N2O排放及與水稻種植相關(guān)的排放是目前嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的主要來(lái)源。種植業(yè)將是今后嘉興市農(nóng)業(yè)減排工作的重點(diǎn)領(lǐng)域。

3.1 稻田減排

與水稻種植相關(guān)的排放是嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體的主要排放源之一，其排放量占比一直位居前2位。嘉興市一直是浙江省最大的糧食主產(chǎn)區(qū)，2010—2016年，年均水稻種植面積為11.1萬(wàn)hm2，且以單季晚稻為主，雙季稻種植面積僅占0.04%。2016年，嘉興市水稻播種面積占浙江省總面積的12.3%。受沿海經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺及糧經(jīng)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素影響，近年來(lái)嘉興市水稻種植面積有所下降，但整體下降幅度不大，且從2016年開(kāi)始水稻種植面積又有所增加。在穩(wěn)糧增產(chǎn)大背景下，未來(lái)嘉興市水稻種植面積年際間會(huì)存在正常波動(dòng)，但波動(dòng)幅度不會(huì)大。因此，預(yù)計(jì)未來(lái)嘉興市稻田CH4排放量仍會(huì)維持在較高的水平。

從嘉興市水稻生產(chǎn)實(shí)際看，為獲得高產(chǎn)，稻田肥料施用量較大，往往以經(jīng)驗(yàn)施肥為主，盲目性也較大。因此，在生產(chǎn)上提倡根據(jù)水稻不同生長(zhǎng)期所需的營(yíng)養(yǎng)元素，測(cè)土配方施肥，平衡氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，適當(dāng)調(diào)減氮肥用量，少量多次施肥以提高肥料利用率。另外，在水稻生產(chǎn)實(shí)際中，不少農(nóng)戶會(huì)選擇施用有機(jī)肥，但不少研究表明，稻田CH4排放量會(huì)隨著有機(jī)肥用量的增加而增加[22-24]。從減排角度而言，可選用沼渣代替有機(jī)肥進(jìn)行施肥，既能降低稻田CH4的排放量，又能保證水稻產(chǎn)量[25-26]。

目前，嘉興地區(qū)主要以種植單季晚稻為主，晚稻收割后約一半左右稻田在冬季被閑置，從而導(dǎo)致大量雜草生長(zhǎng)，這部分雜草在翻耕還田、腐爛降解時(shí)會(huì)顯著促進(jìn)CH4的產(chǎn)生和排放，其影響也不容小覷[27]。另外，這部分冬閑田大部分處于長(zhǎng)期淹水或者濕潤(rùn)狀態(tài)。研究表明，常年淹水稻田在水稻生長(zhǎng)季具有最大CH4排放量，在非水稻生長(zhǎng)季也有一定量的CH4排放[28]。而冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作后，可增加生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的碳盈余，降低溫室氣體的綜合增溫效應(yīng)，并多出一季小麥產(chǎn)出，是一種對(duì)環(huán)境和農(nóng)戶有利的土地利用方式[29-30]。因此，從降低溫室氣體排放角度出發(fā)，稻田應(yīng)采用合理的輪作模式，水稻收割后盡可能種植小麥等春花作物。

推廣稻田養(yǎng)鴨、稻田養(yǎng)魚(yú)等綜合種養(yǎng)模式也是減少稻田溫室氣體排放的有效措施之一。袁偉玲等[31]的研究表明，采用稻田養(yǎng)魚(yú)模式后，稻田CH4及N2O排放量均有所降低，采用稻田養(yǎng)鴨模式后，稻田CH4排放量有所減少，而N2O排放量有所增加，但綜合溫室效應(yīng)仍有所降低。而且，采用綜合種養(yǎng)模式往往也能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。目前，稻田養(yǎng)魚(yú)這一模式在嘉興市已有一定推廣面積，今后可適當(dāng)加大推廣力度。

3.2 農(nóng)用地N2O減排

農(nóng)用地N2O排放是嘉興市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體排放的主體，其中，化肥氮又是最大的排放源。從當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，嘉興市農(nóng)用地施肥量普遍較大。2010—2016年，嘉興市農(nóng)用地年均純氮用量為8.14萬(wàn)t，其中95%以上氮素來(lái)自氮肥，其余來(lái)自復(fù)合肥。故要減少農(nóng)用地N2O排放，首當(dāng)其沖就是減少氮肥用量。研究表明，N2O的排放會(huì)隨著施肥量的增加而增加，且N2O的排放量與氮肥的施用量并不呈線性變化關(guān)系，而是以指數(shù)形式增長(zhǎng)，特別是當(dāng)施氮量超過(guò)作物最大需氮量時(shí)[32-33]。因此，生產(chǎn)上應(yīng)合理施氮，推薦測(cè)土配方施肥以及施用緩釋肥。

測(cè)土配方施肥是當(dāng)今科學(xué)施肥的發(fā)展方向，通過(guò)合理的養(yǎng)分配比、有機(jī)肥與化肥混施等提高氮肥利用率。另外，目前農(nóng)田施肥的方式主要還是以人工撒施為主，盲目性和隨機(jī)性較大。將施肥方式改為深施、少量頻施及葉面噴施等均可減少N2O的排放。施用長(zhǎng)效緩釋肥也可降低農(nóng)田N2O排放。碳酸氫銨和尿素是嘉興市的主體肥料，但它們的肥效期短，揮發(fā)損失量大，氮素利用率低，而施用長(zhǎng)效碳酸氫銨與長(zhǎng)效尿素則能顯著減少N2O排放。但緩釋肥價(jià)格較高，因而推廣的阻力較大。

3.3 畜牧業(yè)減排

近年來(lái)，通過(guò)生豬養(yǎng)殖業(yè)的“減量提質(zhì)”調(diào)整，嘉興市生豬養(yǎng)殖數(shù)量銳減。目前，嘉興市生豬存欄量已基本趨于穩(wěn)定，主要以規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖為主。另外，在畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理方面，嘉興市一直走在浙江省前列。早在2005年，嘉興市各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)就牽頭組織開(kāi)展了以“干濕分離、雨污分離、沼氣處理設(shè)施建設(shè)”為主的畜禽排泄物治理工作。同時(shí)，根據(jù)嘉興市畜禽養(yǎng)殖戶多、規(guī)模小的特點(diǎn)，開(kāi)展畜禽干糞集中收集處理，生產(chǎn)有機(jī)肥和復(fù)合有機(jī)肥，并將生豬養(yǎng)殖場(chǎng)沼液通過(guò)管網(wǎng)或槽灌車(chē)輸送到相鄰或周邊農(nóng)田、水果、林木、蔬菜地，形成了一系列各具特色的循環(huán)利用模式。2011年，嘉興市人民政府又印發(fā)了《嘉興市畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》，進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范畜禽養(yǎng)殖污染的防治管理。因此，未來(lái)嘉興市生豬養(yǎng)殖業(yè)的減排空間不大。

嘉興市是湖羊的原產(chǎn)地之一，湖羊養(yǎng)殖量大，2010—2016年，嘉興市年均湖羊存欄量達(dá)61.1萬(wàn)頭。2015年開(kāi)始，湖羊養(yǎng)殖業(yè)的排放已成為嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的第3大排放源。傳統(tǒng)湖羊養(yǎng)殖主要以飼喂干草料為主，若飼喂青貯后的草料，則可以縮短草料中的纖維在瘤胃或大腸中的滯留時(shí)間，從而減少CH4的生成。目前，桐鄉(xiāng)市、秀洲區(qū)等地積極探索湖羊飼料利用新方式，通過(guò)試驗(yàn)，已成功研制出了秸稈青貯飼料、秸稈顆粒飼料，在解決秸稈處理難題的同時(shí)，無(wú)形中也降低了湖羊養(yǎng)殖過(guò)程中CH4的排放。今后，需進(jìn)一步加大秸稈青貯的示范推廣力度。

本研究獲取數(shù)據(jù)來(lái)源的優(yōu)先順序?yàn)榻y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、行業(yè)部門(mén)數(shù)據(jù)、專(zhuān)家咨詢數(shù)據(jù)。由于一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)資料和觀測(cè)資料的缺乏，在核算分析過(guò)程中還存在許多不確定因素。一是方法方面，主要采用《指南》中的方法進(jìn)行核算，這些核算方法間由于數(shù)據(jù)和測(cè)定技術(shù)的差異，會(huì)帶來(lái)一定不確定性；二是數(shù)據(jù)方面，雖然本研究對(duì)嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放源數(shù)據(jù)進(jìn)行了較全面、詳細(xì)的收集，但多數(shù)排放因子均采用了《指南》中的推薦值，而排放因子的影響因素眾多，因此估算結(jié)果也存在一定不確定性。如稻田CH4的排放因子一般會(huì)隨著水稻品種、土壤條件、天氣條件、灌溉方式及施肥管理等因素的不同而變化[34-38]，嘉興市水稻種植面積較大，故采用推薦值進(jìn)行核算所帶來(lái)的不確定性就會(huì)更大。因此，今后有必要開(kāi)展部分實(shí)地實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)對(duì)比，從而讓核算結(jié)果更加符合嘉興市農(nóng)業(yè)溫室氣體排放實(shí)際情況，為低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供幫助。