近日，华中农业大学园艺林学学院/工学院李强研究员团队在国际学术期刊Agriculture Communications发表了题为“Protected cultivation can mitigate carbon emissions for tomato production”的研究论文。该研究以番茄种植为例，首次系统核算了中国北方和南方典型温室的减碳潜能和关键碳排放因子。研究结果表明，我国北方日光温室和南方塑料大棚与同地区露地生产相比，均有显著的减碳效益。
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农业碳排放占全球碳排放的18%，是全球温室气体排放的主要来源之一。设施农业是我国现代农业的重要组成部分，尤其以温室为代表的设施农业保障了果蔬产品的周年供应。尽管如此，设施生产的碳排放现状知之不多，设施生产较大田生产的碳排放效益及其关键减碳因子并不清楚。
温室能够显著提高作物产量并实现农产品的周年供应，但是也往往消耗大量投入品。研究团队通过实地计量典型北方日光温室和南方塑料大棚的碳排放强度，采用生命周期评估（LCA）方法，解译了温室番茄生产的碳排放强度与关键碳排放因子。北方日光温室番茄生产过程造成的碳排放强度为354.4 kg CO2-eq/t，与同一地点的露地栽培过程相比减碳41.9%；南方塑料大棚番茄生产的碳排放强度为173.1 kg CO2-eq/t，与同一地点的露地栽培过程相比减碳21.7%。研究进一步分析了主要碳排放源，发现消耗品占北方日光温室碳总排放量的90.3%，占南方塑料大棚的95.8%。进一步对各类消费品的碳减排分析发现，化肥对碳排放的贡献最大。研究进一步通过敏感性分析发现，采用滴灌结合水肥一体化和缓释肥料替代传统化肥施用可以分别减排16.5%-17.7%和12.9%- 13.8%，从而进一步降低化肥带来的碳排放。此外，设施生产在促进环境酸化潜能、富营养化潜能、人体毒性潜能和臭氧耗竭潜能等环境影响方面也显示出明显优势。综上所述，对于番茄生产，温室栽培替代露地栽培可以显著减少碳排放强度，因此温室栽培代表了新型绿色低碳现代农业模式。
图1. 典型北方日光温室和南方塑料大棚番茄栽培相较于同地区的露地栽培均显著降低了全球气候变暖潜能
图2 设施番茄生产过程的碳流图
华中农业大学园艺林学学院博士后高海荣和工学院硕士生王绍恺为论文的共同第一作者，华中农业大学工学院与园艺林学学院双聘研究员李强和中国农业科学院蔬菜花卉研究所闫妍研究员为论文的共同通讯作者，华中农业大学园艺林学学院程运江教授为本研究提供了经费支持和宝贵意见，华中农业大学张俊红教授、王昕研究员、黄远教授和袁芳亭高级工程师以及甘肃农业大学李梦婕博士参与了本研究；湖北省宜昌市农业科学院谌丹丹农艺师和廖文月正高职高级农艺师、国际竹藤中心马千里副研究员均为本研究提供了宝贵意见。本研究得到了华中农业大学高层次人才启动金项目、国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、湖北省“楚天英才计划·科技创新团队”等项目的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.agrcom.2024.100065
来源：华中农业大学南湖新闻网
