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化肥减量增效与氧化亚氮减排：观察与展望

随着“双碳”目标的提出和各项行动的开展，我国也开始关注能源以外非二氧化碳温室气体的减排。例如我国向联合国气候变化框架公约（UNFCCC）秘书处提交的《中国落实国家自主贡献成效和新目标新举措》中提出研究实施非二氧化碳温室气体控排行动方案，并且逐步建立健全非二氧化碳温室气体排放统计核算体系、政策体系和管理体系。我国发布的《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中也提到要加强非二氧化碳温室气体管控。

本文将聚焦仅次于二氧化碳和甲烷的第三大温室气体——氧化亚氮的排放，梳理和分析其排放现状和减排进展，并对减排挑战提出建议。

01

全球氧化亚氮排放中农业排放占比最高

氧化亚氮（N2O）是仅次于二氧化碳和甲烷的全球第三大温室气体。2019年N2O排放约为31亿吨CO2e,?占全球温室气体总排放的6%左右。N2O同时也是具有较强的增温效应的温室气体，其在100年内的增温潜势是二氧化碳的300倍左右。并且其在大气中存留的时间较长，约为120年左右。

尽管全球N2O排放既有来自土壤、海洋和大气的自然源排放，但是由于大气和生物圈可以在一定时间对自然源排放进行调整，因此这些排放并没有导致大气中N2O的大量积累。但是人类活动导致的N2O的排放已经让大气中的N2O浓度比前工业时代上升了20%[1]。

全球N2O排放按照具体行业划分，农业部门排放占比最高，达到74%。其余的23%分别来自能源活动（10%）、工业生产过程（9%）和废弃物管理（5%）。

图1：全球N2O分行业排放占比（2019，%）

数据来源：ClimateWatchdatabase

02

全球主要N2O排放国中

农用化肥施用均为最大排放源

在全球N2O排放中,主要的排放国家和地区分别是中国、美国、印度和欧盟。在这四个主要排放国和地区中，均有超过一半的N2O排放来自农业部门，其中，欧盟和印度80%的N2O排放来自农业部门。?

在我国N2O排放分布中，来自农业生产占62%左右。如图3所示，在整个农业部门下，N2O的最大排放源来自化肥施用，占比为44%。其次是畜禽粪污管理以及还田带来的排放，约占32%。其他的排放来自农田废弃物处理以及农业用能的燃料不完全燃烧带来的少量排放。

图2:N2O主要排放国家和地区分部门排放占比（2019）

数据来源：ClimateWatchdatabase

图3：中国农业生产N2O排放分领域占比（2019，%）

数据来源：FAO

03

我国推动化肥减量增效已有进展

化肥过量施用不仅增加N2O排放，同时也带来了水污染和大气污染，并导致土壤酸化、板结和肥力下降。因此，我国采取了一系列行动来推动化肥减量增效（我国促进农用化肥减量增效的主要政策详见文末表1）。

首先，我国制定了化肥零增长行动目标和农田氧化亚氮达峰目标。作为我国指导“三农”工作的纲领性文件——中央一号文件，从2013-2017年连续9年的“中央一号文件”都明确提到农业化肥的污染治理问题[2]。例如2017年“中央一号文件”提到“深入推进化肥农药零增长行动，开展有机肥替代化肥试点，促进农业节本增效”[3]。另外，我国在《“十三五”控制温室气体排放总体工作方案》中还提出了到2020年实现农田氧化亚氮排放达到峰值的目标。

其次，我国取消了针对化肥生产的用电用气和税收优惠政策。2015年在国家发改委的统一部署下，全国开始取消化肥生产用电的优惠价格。并在2016年4月20号以后，销售电价分类中也不再有中小化肥优惠电价。结束了我国从2003年开始的化肥生产用电优惠政策。我国也在2015年取消了从1994年开始的化肥的增值税补贴政策[4]。

再次，我国持续推进测土配方和水肥一体化等优化化肥施用的方式。为促进耕地养分平衡，提高化肥利用效率，我国从2005年开始测土配方施肥技术——即基于对土壤的分析化验的结果来对土壤进行合适施肥。并制定了测土配方技术推广覆盖率目标2019年，全国测土配方施肥技术覆盖率达到了89.3%[5]。同时我国也在华北、西北等缺水地区推广水肥一体化滴灌技术，即采用滴灌方式将养分均匀送到作物根层，减少土壤中利于N2O排放的硝化反硝化过程。并在2016年发布《推进水肥一体化实施方案（2016—2020年）》。同时也制定了数字农业农村发展规划，建设智能控制技术与装备来实现水肥药精准施用。

此外，我国也对有机肥替代和新型肥料研发推广提供政策支持。例如我国从2017年以来在果菜茶种植优势突出、有机肥资源有保障、有机肥施用技术模式成熟、产业有一定基础的地方选择了175个重点县（市、区）开展的有机肥替代化肥试点。北京、江苏、上海和浙江等省市也出台了农民施用商品有机肥补贴政策，补贴金额在150—480元/吨[6]。同