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【农民日报】农田土壤固碳减排潜力巨大

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发布者:管理员发布时间:2021-08-27作者:李虎来源:农民日报 2021-08-27点击量:

  “十四五”时期,我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。如期实现碳达峰、碳中和目标,一个重要方面在于提升生态系统碳汇能力,有效发挥森林、草原、湿地、海洋、土壤的固碳作用,提升碳汇增量。能够起到碳汇的不只是森林、海洋、湿地和草地,土壤也能碳汇!

  土壤咋碳汇呢?土壤里存储的碳最初都来源于大气。植物先通过光合作用将CO2转化为有机物质,然后有机质里的碳通过根系分泌物、死根系或者残枝落叶的形式进入土壤,并在土壤中微生物的作用下,转变为土壤有机质存储在土壤中,形成土壤碳汇。简单来说就是土壤可以通过植物从大气中吸收、转化、存储二氧化碳。

  “落红不是无情物,化作春泥更护花”——龚自珍《乙亥杂诗》形象地说明了从植物体到有机质储存到土壤之中的过程。

  需要注意的是,土壤碳库和碳汇不是一个概念:土壤碳库是土壤中碳的存储量,土壤碳汇相当于碳存储的一个过程。土壤碳库通常包括地上生物量、地下生物量、枯落物和土壤有机质碳库,其单位为质量单位。土壤有机碳库是指全球土壤中有机碳的总量。

  其实土壤既可能是碳汇,也可能是碳源。

  在碳的生物地球化学循环中,大气中的CO2被植物吸收后,通过光合作用转变成有机物质,然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用又将有机物质转换为二氧化碳进入大气。土壤具有生命力,也会呼吸,即土壤中存在的大量微生物和植物根系都能够通过呼吸作用排出CO2,淹水稻田还会排放CH4气体等。当土壤系统从大气中新吸收的碳大于土壤系统本身消耗的碳,此时土壤是一个碳汇;而当土壤系统中释放的碳大于吸收的碳时,土壤就是碳源。如将有机碳含量高的森林与草原土壤开垦为农田,或者植被的破坏,以及农田的耕作、施肥等管理措施不当,都会造成土壤有机碳含量下降,使土壤成为主要的二氧化碳排放源。

  有研究表明,土壤有机碳库约占整个陆地生态系统的2/3,约为植物碳库的3倍,大气碳库的2倍。根据《第二次气候变化国家评估报告》中的数据,中国土壤碳库的储量约为1029.6亿吨!可见,土壤碳库的微小变化都会引起大气CO2浓度的较大变化,土壤对碳储存发挥极其重要的作用!

  我国目前农作水平较低,农田固碳减排也存在巨大潜力。中国农田有20.23亿亩耕地,土壤有机碳库尤其主要农业区表层土壤有机碳库比较贫乏,根据最近的《2019年全国耕地质量等级情况公报》,全国耕地质量平均等级4.76等,中低等级耕地占2/3以上,耕地质量不高、耕作层变浅、土地退化的趋势尚未得到有效抑制。全国耕地平均有机碳含量低于世界平均值的30%以上,低于欧洲50%以上。据美国著名土壤学家Lal研究,美国农田土壤固碳潜力每年在7500吨C-2.08万吨C之间,我国农田土壤固碳潜力在2200万吨C-3700万吨C之间。未来50年,如果实施有效的农田管理措施(包括有机肥应用、秸秆还田、保护性耕作)对土壤固碳的贡献率约为30%-36%(相当抵消工业温室气体排放3.4%-19%)。可见,只要技术合理,农田固碳减排潜力巨大。

  作者系中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员

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