水稻生产碳中和现状及低碳稻作技术策略

陈松文刘天奇，曹凑贵，凌霖，王斌

1.华中农业大学植物科学技术学院/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室，武汉 430070； 2.华中农业大学植物科学技术学院/宏观农业研究院，武汉 430070； 3.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081

全球变暖是当前及未来人类社会面临的主要环境挑战，减少温室气体排放是应对气候变化的重要举措。习总书记在第75届联合国大会一般性辩论上宣布力争在2030年前碳达峰，努力争取2060年实现碳中和；党的十九届五中全会提出要加快推动绿色低碳发展。中国农业排放约占二氧化碳当量(CO2-eq，下同)排放总量的5.4%，其中水稻种植约占农业CO2-eq排放总量的16%；长江中下游地区稻作面积约占中国的50.6%，是中国水稻温室气体排放的重点区域；加之水稻生产氮肥损失大、生产投入高、环境负荷重等问题突出。因此，认清区域水稻种植碳排放特征，明晰不同农艺措施对水稻种植碳排放的影响规律，探讨水稻生产固碳减排策略，对于推动长江中下游水稻绿色生产，走低碳稻作发展之路，助力实现国家碳中和具有重要意义。

1 水稻生产兼具碳汇和碳源双重功能

水稻生产具有碳汇和碳源双重功能(图1)。碳汇功能表现为水稻生产期间，水稻光合作用将CO2和水合成碳水化合物储存，并以根茬、秸秆及凋落物等形式移至土壤中，碳固定主要包括秸秆固碳、根系固碳和土壤固碳三部分。碳源功能表现为水稻生产过程期间的碳排放，包括直接碳排放和间接碳排放，直接碳排放是指在水稻、土壤及微生物等生态过程产生的以CO2、CH4及N2O等温室气体形式释放的碳，约占水稻生产碳排放总量的60%；……