农业碳排放主要来自哪几个方面？

　　2020年，我国提出“中国将力争于2030年前实现碳达峰，并努力争取2060年前实现碳中和。”这意味着中国将完成全球最大碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。

农业碳排放主要来自于以下几个方面

　　(1)化肥的使用，化肥使用过程将会产生一氧化二氮、甲烷等温室气体的排放，同时化肥的生产、运输过程将会产生碳排放。

　　(2)农药的使用，包括其在生产运输过程中的碳排放。

　　(3)农膜产品的使用，包括生产过程中的碳排放。

　　(4)直接消耗的化石燃料的碳排放，包括农机设备的运用与灌溉设备使用。

　　(5)农耕过程中土壤有机碳的遗失。

　　(6)农作物的秸秆的燃烧。

农产品生产过程中的温室气体排放主要包括：

　　农产品生产过程中甲烷的排放。一是来自稻田甲烷排放;二是动物(主要是反刍动物)采食饲料后在消化道的甲烷排放;三是畜禽粪便在贮存和处理过程中甲烷的排放。

　　农田土壤氧化亚氮释放。一是来源于化学氮肥和有机肥的投入产生的氧化亚氮;二是动物粪便贮存和管理过程产生的氧化亚氮。

　　农产品生产过程中其他间接排放。农作物种植过程使用的化肥、农药、农膜，这些农业生产资料在生产过程中也会排放温室气体，例如，生产1千克的尿素会排放约16千克二氧化碳当量温室气体。而在畜禽养殖过程中，饲料的生产、养殖场日常水电消耗等也会导致温室气体的排放。

　　由于农作物生长通过光合作用，将太阳光能转化为生物能，这个过程中植物将水和空气中的二氧化碳转化成植物体本身的有机物质并释放氧气。同时，富含有机碳的肥沃农田土壤既是保障粮食安全的基础，也是巨大的土壤碳库。据估计，全球2米深土壤有机碳库高达24000亿吨，土壤碳库的微小增加都会产生巨大的碳汇效应。

　　相关研究结果显示，全世界陆地生态系统有机碳储量分布中农田占20%—22%。因此农业生态系统本身也具有相当规模的固碳潜力。

　　2015年12月，第21届联合国气候变化大会期间提出了“千分之四”计划，即农业土壤有机碳储量每年提升4‰，可在20年内扭转气候变化趋势。这既彰显了土壤在减缓气候变化中的重要地位，也为利用农业碳汇来消纳碳排放与农业固碳良性循环提出了全新经济发展模式。

　　2018年12月发布的《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》显示，在我国的温室气体排放领域构成中，农业活动位于能源活动和工业生产活动之后，排名第三，占全国温室气体总排放量的6.7%。

　　由此可见，农业生产既是全球范围内重要的温室气体排放源，又是一个巨大的碳汇系统，因此农业碳减排是实现双碳目标不可缺少的环节。尤其是在未找到控制工业温室气体排放的替代技术前的最近20—30年间，农业减排成为缓解大气温室气体浓度升高的关键。

　　目前，我国虽然在国家层面上已经开展了关于农业温室气体排放数据的统计，但主要是根据国家统计年鉴的农业数据做得粗略估算。因此迫切需要以科学的方法对农产品生产过程温室气体的排放情况进行精确核算，精准体现农产品生产过程中不同区域、生产类型和管理条件下温室气体排放的差别，克服单一排放因子法计量存在的不确定性，为落实中央关于碳达峰、碳中和的重大战略决策的提供技术支撑。

科技如何助力农业碳中和?

　　“如果要想全方面地减少农业碳排放，最好的办法是研究每一个排放源，然后借助科技的手段减少这方面的排放。”阮芳如此描述。

　　报告显示，动物肠道发酵、生产过程中施用化肥是农业活动中最高的两大碳排放源，达整体的40%。但是目前农业减排尝试较多地发生在种植领域，通过智能化农场管理工具、智能机械的使用，减少化肥、农药等农业投入品使用量，实现精准控制。

　　以极飞科技的“超级棉田”为例，两位90后员工，借助机器人、人工智能等高科技手段挑战管理 3000 亩高标准棉田，相比于传统农场，减少了约22%的温室气体排放。

　　首先是减少化石燃油的消耗。一方面用电力替代传统的燃油农机，是将传统的燃油机器替换为使用清洁能源(如水电、风电或太阳能)等作为动力的机器。目前，在农场中使用通过电池供电的无人机和农业机器人被认为是通过替代化石燃料机械实现可持续农业的有效方 法，极飞无人机、无人车、自动驾驶仪都是电动，传感器基本使用太阳能源。另一方面，对大型的燃油农机进行节能改造，从使用环节上来减少燃油的消耗，提升机械作业精准度，提高能源使用效率。

　　第二是减少农业化学品的投入。借助AI技术精准施肥打药，通过使用遥感无人机采集农田作物数据并生成高清地图，结合人工智能分析，掌握农田边界、作物密度与生长趋势以及害虫和杂草的发生情况，基于作物需求精确计算施肥用量。借助智能灌溉系统提升氮肥利用率，智能灌溉系统将肥料与灌溉水结合起来，让液体肥料直接被作物根部吸收，达到更好的水资源与肥料利用效率。

　　第三是推动秸秆科学还田。过去由于缺乏相关技术和认知，农民通常在作物丰收后焚烧掉秸秆，造成大量温室气体排放和大气污染，也不利于土壤中有机质含量和肥力的增加，难以提升土壤的固碳能力以及来年产量。近年来，随着国内外秸秆禁燃令的逐步实施，秸秆粉碎抛撒还田的方式已逐步被大多数农户接受。然而，没有科学的处理方式，秸秆容易成为大量害虫虫卵或细菌滋生的温床，即使进行粉碎也很难清除。因此，利用科技帮助农民在早期就识别可能的病虫灾害并尽早采取控制措施对于提升秸秆还田质量和作物产量至关重要。