吉林省玉米保护性耕作机械化生产的碳足迹研究.docVIP

　　吉林省玉米保护性耕作机械化生产的碳足迹研究4800字 摘 要 ：基于吉林省中部地区机械化保护性耕作的调查数据，利用基于农业生命周期评价（LCA）分析的碳足迹分析研究，对不同保护性耕作模式进行的碳足迹分析。结果表明：玉米均匀垄机械化保护性耕作模式碳足迹为516.38 kgmiddot;CO2-eq/hm2，宽窄行机械化保护性耕作模式为522.30 kgmiddot;CO2-eq/hm2，高光效玉米栽培机械化保护性耕作模式的碳足迹最大，可以达587.1 kgmiddot;CO2-eq/hm2。分析发现，氮肥的施用和农机机械的使用对玉米生产机械化保护性耕作的碳足迹分析有最大的影响。因此，需要加大玉米种植的规模效应，提高农机的使用效率，定量施肥并增强单位面积上氮肥的使用效率。 　　关键词：保护性耕作；机械化生产；碳足迹；生命周期评价；玉米 　　中图分类号： S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532025 　　引言 　　由于人类长期对自然资源的不合理的进行开发利用，我国农业生产面临着众多资源与环境问题的挑战。因此，不断提高人类对环境资源的利用效率，保护生物多样性及农业生态环境，是农业的可持续发展必经之路[1]。农业碳足迹分析是一种碳排放对温室效应影响的定量方法，以农业生命周期评价（LCA）理论为基础，可以系统评价农作过程引起碳排放的主要环境影响因子，是低碳农业和可持续发展农业的理论基础[2]。农业LCA理论可以定量分析与评价农业生产活动整个生命周期过程的资源利用与环境负荷之间的关系，农业LCA分析方式对我国农业可持续发展具有重要指导意义[3]。 　　农业碳足迹分析能够系统地评价玉米生产机械化保护性耕作生命周期中，由不同因素及环境影响因子直接或间接产生的碳排放，定量地计算农业活动对气候变暖、碳排放的影响，为改进玉米生产机械化保护性耕作农艺方式提供依据，并对低碳机具设计与选择指明方向[4]。本文依托农户跟踪调研，以玉米生产机械化保护性耕作模式为研究对象，利用农业碳足迹理论、农业生命周期评价LCA理论及其相关研究方法，在参照国内及国际上碳排放参数的相关研究内容，定量的对玉米生产机械化保护性耕作碳排放当量进行计算，并分析其相关指标与碳排放的关系，并筛选出吉林中部地区碳排放减低的玉米机械化保护性耕作模式，为改进农艺方式和低碳机具设计提供依据。 　　1 玉米保护性耕作模式调查及分析 　　2014年2-4月在吉林省中部地区对玉米机械化保护性耕作模式的调研，本次调研涉及对象包括公主岭、榆树等6个县市的农技推广站，农机大户，农机合作社以及普通玉米种植户等不同的玉米种植主体。调研对象选取具有代表性的对象，基于随机抽选的原则，调研小组通过与调研主体的近距离交流，获得不同玉米机械化保护性耕作模式的投入及产出数据。 　　1.1 均匀垄保护性耕作模式 　　农业技术流程为：整地（包括灭茬、旋耕、起垄、镇压多个过程）rarr;农田播种及施肥rarr;田间管理（老式的三铲三趟等多种类型）rarr;收获环节（留茬、还田）。 　　技术特点： 　　整地可分为灭茬、翻地、耙地、起垄、镇压等5部分。农户会根据实际情况对这5部分分别进行选择整地步骤。 　　农户选择播种机对农业用地进行半精量播种施肥。 　　田间管理过程包括除草、深松、追肥、灌溉等多种作业方式，农户也是根据实际情况选择田间管理的不同类型。 　　收获环节主要有人力收获及机械收获2大类型。 　　1.2 宽窄行保护性耕作模式 　　技术特点： 　　宽窄行机械化保护性耕作模式不是传统的均匀垄种植方式，而是通过机械整地将均匀垄耕作模式改为平作耕作模式或大垄双行耕作模式。 　　宽窄行机械化保护性耕作模式经常使用半株加密精量播种方式而非常用的半精量播种方式。 　　宽窄行机械化保护性耕作模式每对休耕轮作带进行深松处理，其中农田深松深度需达30～40cm。 　　宽窄行机械化保护性耕作模式是高留茬，留茬高度平均为30～40cm，留根茬到第2年各种自然过程腐化进行还田。 　　1.3 高光效保护性耕作模式 　　技术特点： 　　整地改垄。玉米高光效机械化保护性耕作模式在吉林省中部地区垄向大约为磁南偏西20deg;左右，会根据每个地区的光照条件进行调整，耕作时大垄行距为165 cm，小垄行距35 cm。 　　播种方法。第1年玉米高光效机械化保护性耕作模式按耕作行宽40cm，休耕行宽160cm进行播种。第2年在第1年耕作行的东侧30cm处仍按耕作行宽35cm，休闲行宽165cm进行播种。第3年按耕作行宽40cm，休闲行宽160cm再间隔30cm进行播种。3a形成1个耕作轮回。 　　采用机械精量播种。 　　2 典型模式的碳足迹测算 　　2.1 清单分析 　　清单分析阶段包括分析特定系统的功能单位内涉及的所有资