匡雪芹，謝彬，李云春，李靖

（1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，昆明 650201；2云南省智慧農(nóng)業(yè)與水安全國(guó)際聯(lián)合研發(fā)中心，昆明 650201；3云南省高校城鄉(xiāng)水安全與節(jié)水減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650201）

0 引言

人類生活及生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中造成的二氧化碳等溫室氣體過(guò)量排放，加速了全球氣候持續(xù)變暖的進(jìn)程，該現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)而導(dǎo)致海平面上升以及生物多樣性銳減等生態(tài)問(wèn)題，因此“碳中和”概念被提出并迅速得到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。2021年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃明確提出制定2030 年碳達(dá)峰、2060 年碳中和行動(dòng)方案，落實(shí)應(yīng)對(duì)全球氣候持續(xù)變暖的國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)[1]。中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放及碳吸收量對(duì)全球氣溫的影響不容忽視[2]。其次，中國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量約占全國(guó)排放總量的17%，且排放總量和排放強(qiáng)度的年平均增速為4.08%和2.38%[3]。最后，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主要包括土壤有機(jī)碳庫(kù)和農(nóng)作物生物量碳等，是巨大的碳庫(kù)[4]。因此，基于國(guó)內(nèi)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡分析，有效減少農(nóng)業(yè)碳排放量并加強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力對(duì)緩解全球變暖現(xiàn)象加速惡化等生態(tài)問(wèn)題具有重要意義。在此環(huán)境下，諸多學(xué)者對(duì)國(guó)內(nèi)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳排放、碳吸收等方面進(jìn)行了相關(guān)研究。田志會(huì)等[5]采用全環(huán)式路徑的方法，對(duì)京津冀農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡年際變化規(guī)律進(jìn)行研究。許萍萍等[6]利用估算模型對(duì)江蘇省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳源、碳匯及碳足跡進(jìn)行測(cè)算，并對(duì)其動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了分析。葉文偉等[7]利用ArcGIS 10.4、SPSS 21.0軟件對(duì)海南島1999—2018 年農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡的時(shí)空變化及影響因素進(jìn)行了研究。云南省是農(nóng)業(yè)大省，有25%的國(guó)民生產(chǎn)總值來(lái)自于農(nóng)業(yè)[8]，一方面，農(nóng)業(yè)碳足跡分析是制定“農(nóng)業(yè)雙碳”戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田系統(tǒng)進(jìn)行碳足跡評(píng)估，能為制定調(diào)控農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放、碳吸收的有效方案提供參考數(shù)據(jù)[9]。另一方面，2021年12月8日云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳發(fā)布的《云南省“十四五”高原特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》進(jìn)一步指出，要進(jìn)一步加大對(duì)云南省高原特色農(nóng)業(yè)的扶持，全力構(gòu)建人與自然和諧共生的綠色低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局[10]。已有研究者如李明琦等[8]在2018年對(duì)云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡時(shí)空變化及影響因素進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡雖主要以二氧化碳排放當(dāng)量為計(jì)算依據(jù)，還應(yīng)包含農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中CH4、N2O等溫室氣體的排放所引起的全球氣溫升高。根據(jù)《省級(jí)溫室氣體編制指南（試行）》顯示，CH4、N2O等溫室氣體導(dǎo)致全球變暖的潛勢(shì)值更大，說(shuō)明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中少量的CH4、N2O 等溫室氣體排放可能對(duì)全球氣溫的影響不容小覷。本研究以1 年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，采用2008—2020年的較全面數(shù)據(jù)，將CH4、N2O等溫室氣體的碳排放當(dāng)量考慮在內(nèi)，研究其農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最新的碳足跡與政府政策的相關(guān)性，并進(jìn)一步探討了未來(lái)農(nóng)業(yè)可能的減排增匯有效策略，以期為云南省進(jìn)一步發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

據(jù)《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，2008年以前的數(shù)據(jù)較為缺乏，故本研究采用2008—2020年的相關(guān)數(shù)據(jù)。本研究數(shù)據(jù)資料主要來(lái)源于2008—2020 年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。其中水稻種植面積、農(nóng)膜用量、農(nóng)藥用量、化肥用量、蔬菜及各種主要農(nóng)作物產(chǎn)量等數(shù)據(jù)來(lái)自《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》，柴油使用量、灌溉面積和農(nóng)作物播種面積等數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

1.2 農(nóng)田利用的年碳排放估算

李波、伍國(guó)勇等[11-12]將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要碳源界定為農(nóng)藥、化肥、柴油、農(nóng)膜、農(nóng)作物播種面積和農(nóng)業(yè)灌溉面積，對(duì)應(yīng)的排放系數(shù)如表1所示。

表1 農(nóng)業(yè)碳排放源、碳排放系數(shù)及參考來(lái)源

另外，農(nóng)作物秸稈燃燒所排放的CO2等氣體對(duì)全球氣溫變暖也有一定的影響，根據(jù)趙建寧[17]學(xué)者對(duì)中國(guó)糧食作物產(chǎn)量、草谷比以及秸稈露天焚燒比例，計(jì)算秸稈焚燒的CO2排放量。因此，碳排放計(jì)算公式如式(1)所示。

式中：P為農(nóng)業(yè)碳排放總量；Pi為相應(yīng)i類碳源碳排放系數(shù)；Ti為相應(yīng)i類碳源消耗量。而化肥的真實(shí)碳排放系數(shù)與氮、磷、鉀和復(fù)合肥的使用量有關(guān)，固根據(jù)云南省各類化肥的使用量進(jìn)行碳排放系數(shù)換算，換算系數(shù)如表2[9]。

表2 氮、磷、鉀和復(fù)合肥的碳排放系數(shù) kg/kg

依據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》，甲烷排放計(jì)算公式如式(2)所示。

式中：ECH4為稻田甲烷排放總量；EFi為西南地區(qū)稻田甲烷排放推薦系數(shù)，取值為156.2 kg/hm2；ADi為水稻種植面積。

依據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》，農(nóng)田N2O 排放等于作物生產(chǎn)過(guò)程中的氮輸入量乘以相應(yīng)的N2O排放因子，云南省農(nóng)田氮排放因子為0.0106[18]，計(jì)算公式參照式(3)。

式中，EN2O為農(nóng)用地N2O 排放總量（萬(wàn)t）；N輸入為作物生產(chǎn)過(guò)程氮輸入量（萬(wàn)t）；EF為對(duì)應(yīng)的N2O 排放因子（kg N2O-N/kg 氮輸入量）。本研究中僅考慮由農(nóng)用地當(dāng)季氮輸入引起的N2O 排放，暫未考慮由大氣氮沉降與氮淋溶徑流損失引起的N2O排放。其中當(dāng)季輸入的氮僅考慮化肥氮的投入，復(fù)合肥按照氮肥排放N2O 的1/3 計(jì)算。暫未考慮糞肥和秸稈還田等次要因素的氮投入。

1.3 農(nóng)作物年碳吸收估算

參考段華平等[19]的研究，主要考慮農(nóng)作物的碳吸收量，其計(jì)算公式如式(4)所示。

式中：X為農(nóng)作物吸收量；Xf為i類農(nóng)作物碳吸收率；Dw為i類農(nóng)作物生物量；Yw為i類農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；H為i類農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)；W為i類農(nóng)作物平均含水率。中國(guó)主要農(nóng)作物碳吸收率(Xf)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)(H)和平均含水率(W)參考表3。

表3 云南省主要農(nóng)作物的碳吸收率(Xf)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)(H)和平均含水率(W)

參考張巍[20]的研究，農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償率為碳吸收量與碳排放當(dāng)量的比值：F=X/P。當(dāng)F=1時(shí)，表示該省農(nóng)業(yè)碳吸收等于農(nóng)業(yè)碳排放，狹義農(nóng)業(yè)系統(tǒng)剛好實(shí)現(xiàn)碳中和；當(dāng)F＞1 時(shí)，表示該省農(nóng)業(yè)碳吸收大于農(nóng)業(yè)碳排放，凈碳匯為正值，反之亦然。

1.4 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡核算

本研究所參照的碳足跡定義是吸收消解碳排放當(dāng)量所需要的有效耕種面積[21]。因此，云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡計(jì)算公式可表達(dá)為式(5)～(6)。

式中：CEF為碳足跡，單位為hm2；E為碳排放當(dāng)量；NEP是表示農(nóng)作物的固碳能力的指標(biāo)，具體含義為單位面積的植被1 年的碳吸收量；Ci為碳吸收量；S為耕地面積，單位為hm2。

區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡若超過(guò)區(qū)域生態(tài)承載力（耕地面積），會(huì)出現(xiàn)碳生態(tài)赤字；若小于區(qū)域生態(tài)承載力，則表現(xiàn)為碳生態(tài)盈余。如式(7)～(8)所示。

式中：CED為碳生態(tài)赤字；CER為碳生態(tài)盈余；CEC為生態(tài)承載力，即耕地面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)田利用的年碳排放量及其特征分析

基于表4 和圖1 可知，2008—2020 年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放當(dāng)量與碳排放強(qiáng)度基本呈正相關(guān)，碳排放當(dāng)量隨時(shí)間呈先增后減的變化趨勢(shì)，從2008年的1664.61×104t 增加到2017 年的2022.2×104t，增幅為21.48%，年平均增長(zhǎng)率為1.79%。隨著2017 年云南省政府印發(fā)了《云南省“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》，碳排放當(dāng)量在一定程度上有所下降。數(shù)據(jù)顯示碳排放量從2017年的2022.2×104t逐年減少到2020年1875.73×104t，減幅為7.24%，年平均減少率為2.41%。甲烷與氧化亞氮的排放量均較小，依據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南》ICPP 第四次評(píng)估報(bào)告值（全球變暖潛勢(shì)值為CO2:CH4:N2O等于1:25:298）對(duì)其進(jìn)行碳排放當(dāng)量換算，計(jì)算結(jié)果顯示，甲烷與氧化亞氮的排放已成為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放當(dāng)量中主要的排放源。另外，如圖1所示，農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度隨時(shí)間呈先增加后減少，再增加又減少的變化趨勢(shì)，與碳排放當(dāng)量的變化趨勢(shì)基本呈正相關(guān)，2018年碳排放強(qiáng)度達(dá)到2.85 t/hm2的最高值。

圖1 2008—2020年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放當(dāng)量與碳排放強(qiáng)度變化趨勢(shì)

表4 2008—2020年中國(guó)云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的碳排放當(dāng)量和碳排放強(qiáng)度

為進(jìn)一步探究云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放變化趨勢(shì)，對(duì)CO2的直接排放量進(jìn)行了分析。表5中的7種碳排放源的排放數(shù)據(jù)顯示，2008—2020 年，云南省的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油、種植面積、灌溉面積、秸稈所產(chǎn)生的碳排放量均呈現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng)，其中種植面積和灌溉面積呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率分別為1.37%、2.21%，二者碳排放貢獻(xiàn)因子較小。柴油、農(nóng)膜的碳排放量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率分別為1.10%、4.81%。由于秸稈燃燒的碳排放貢獻(xiàn)因子最大且呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2008—2020年的平均增長(zhǎng)率達(dá)到3.8%，成為了導(dǎo)致CO2排放量居高不下的最主要因素。2017 年后化肥和農(nóng)藥碳排放量開始呈現(xiàn)逐年遞減，這可能是由于上述政策印發(fā)帶來(lái)的有益成果。如圖2(a)所示，2008—2020 年化肥在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中占碳排放量的22.36%，表5 顯示其占比呈先增大再緩慢減小的變化趨勢(shì)，2008 年占比為23.77%，2010 年占比上升至24.81%，2020 年占比下降為19.05%，這與其他國(guó)內(nèi)研究者發(fā)現(xiàn)江蘇省[22]、河南省[23]、山東省[24]、黑龍江[25]、貴州省[26]等地區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中化肥碳排放在主要碳源中處于重要地位的結(jié)論一致。圖2(b)進(jìn)一步分析了氮、磷、鉀和復(fù)合肥在化肥使用中的碳排放量占比，其中氮肥占比達(dá)87.1%，成為近年來(lái)云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最為主要的碳排放源之一，這可能是由于氮是農(nóng)作物增產(chǎn)所需的主要元素所導(dǎo)致的。

圖2 2008—2020年云南省(a)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放量以及(b)化肥碳排放量的構(gòu)成

表5 2008—2020年中國(guó)云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的CO2排放量 ×104t

2.2 農(nóng)作物年碳吸收及其特征分析

由表6 及圖3 可知，2008—2020 年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳吸收量和碳吸收強(qiáng)度高度正相關(guān)，二者呈波動(dòng)性增加的變化趨勢(shì)，碳吸收量由2008年的2390.56×104t 增加到2020 年的2942.78×104t，增長(zhǎng)率為23.1%，其年均增長(zhǎng)率為1.91%；碳吸收強(qiáng)度總體上也隨之表現(xiàn)為波動(dòng)增加的趨勢(shì)，由2008 年的4.02 t/hm2增加到2020 年的4.2 t/hm2，增長(zhǎng)率為4.48%，年均增長(zhǎng)率為0.37%。2008—2020 年云南省農(nóng)作物碳吸收量的變化規(guī)律分為2 個(gè)階段，第一時(shí)期是2008—2014 年，基本為快速增長(zhǎng)期，碳吸收量由2008 年的2390.56×104t增加至2014 年的2952.77×104t，短短6 年增長(zhǎng)了562.21×104t，增幅為24.7%。這一時(shí)期云南政府出臺(tái)了《2008 年云南省對(duì)種糧農(nóng)民綜合直補(bǔ)實(shí)施辦法》（云財(cái)建〔2008〕53 號(hào)）、《云南省財(cái)政直接補(bǔ)貼農(nóng)民資金“一折通”發(fā)放管理暫行辦法》（云財(cái)農(nóng)〔2009〕349號(hào)）、《農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于做好2014 年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼產(chǎn)品補(bǔ)貼額調(diào)整處理有關(guān)問(wèn)題的通知》（農(nóng)辦機(jī)〔2014〕18 號(hào)）等政策措施，使得云南省農(nóng)作物單產(chǎn)水平穩(wěn)步提高，實(shí)現(xiàn)了糧食生產(chǎn)的大增長(zhǎng)，從而使碳吸收量也不斷增加。第二時(shí)期是2015—2020 年，為波動(dòng)變化期，這一階段的碳吸收量有減有增，表現(xiàn)為不穩(wěn)定狀態(tài)。這一時(shí)期云南省種植業(yè)的規(guī)模不穩(wěn)定，農(nóng)業(yè)化肥使用投入量開始逐年遞減，糧食產(chǎn)量出現(xiàn)波動(dòng)，但整體仍呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。云南省主要農(nóng)作物整體的碳吸收量差異較大，如圖3(b～d)所示的水稻、玉米以及甘蔗的碳吸收量遠(yuǎn)大于其他農(nóng)作物，其中甘蔗的碳吸收量占比保持在24.43%～35.74%，且比重呈逐年下降趨勢(shì)；玉米碳的吸收量占比保持在22.65%～33.6%，2008—2017 年增長(zhǎng)較快，2017—2020 年呈緩慢下降趨勢(shì)；水稻的碳吸收量占比為13.13%～20.98%。所以，云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中以水稻，玉米及甘蔗為最主要的碳吸收源。另外，2008—2020 年期間，瓜類及蔬菜的碳吸收量占比呈逐年攀升趨勢(shì)，分別由2008 年的3.58%、3.65%攀升至2020 年的10.51%、6.39%。分別增長(zhǎng)了2.94、1.75 倍，這表明云南省瓜類、蔬菜產(chǎn)量逐年快速地、且穩(wěn)定地增加，產(chǎn)業(yè)呈整體向好發(fā)展趨勢(shì)。豆類、煙草、薯類、小麥及油菜籽的碳吸收量占比較低，且呈波動(dòng)性變化。

圖3 2008—2020年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)(a)碳吸收量和吸收強(qiáng)度；(b～d)主要作物碳吸收量比重的變化

表6 2008—2020年云南省農(nóng)田主要農(nóng)作物生育期碳吸收量和碳吸收強(qiáng)度 ×104 t

2.3 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡及其特征分析

通過(guò)表7和圖4可知，云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡與單位面積碳足跡基本呈正相關(guān)，碳足跡整體呈先增后減的變化趨勢(shì)，2008年為414.56×104hm2，2020年為446.82×104hm2，其中2017 年碳足跡達(dá)到521.66×104hm2的最高值，2008—2017 年的增長(zhǎng)率為25.83%，年均增長(zhǎng)率為2.87%，2017—2020 年的下降率為14.35%，年均下降率為4.78%。2008—2020 年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳足跡占生產(chǎn)性土地面積（耕地）的總比例約為66.52%，歷年單位面積碳足跡呈波動(dòng)性減小，2008年單位面積碳足跡為0.70 hm2/hm2，2020年為0.64 hm2/hm2，2017 年達(dá)到0.73 hm2/hm2的最高值。據(jù)表7數(shù)據(jù)顯示，2008—2020年云南省始終處于生態(tài)碳盈余狀態(tài)，2008 年云南省碳生態(tài)盈余為180.8×104hm2，2020年中國(guó)碳生態(tài)盈余達(dá)到254.19×104hm2。因此，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳生態(tài)盈余可以有效補(bǔ)充云南省工業(yè)發(fā)展以及社會(huì)生活所產(chǎn)生的碳生態(tài)赤字，為云南省的可持續(xù)發(fā)展以及促進(jìn)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)碳中和具有重要意義。如圖4所示，中國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積碳足跡呈現(xiàn)由波動(dòng)性增加到減少的變化趨勢(shì)，其中單位面積碳足跡最高為2017年的0.73 hm2/hm2，2017年也為分水嶺，之前的單位面積碳足跡呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，從2017年開始逐漸減少。這可能是由于隨著云南省響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，實(shí)行“藥肥雙減政策”，自2017年起，化肥、農(nóng)藥碳排放量開始逐年減少，碳足跡也隨之呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)。

圖4 2008—2020年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的碳足跡

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究通過(guò)定量與定性相結(jié)合的方法對(duì)2008—2020年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳源、碳匯和碳足跡以及碳生態(tài)盈余進(jìn)行測(cè)算和分析，結(jié)論如下：因政府政策實(shí)施的積極影響，云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具備一定的碳匯能力，但形勢(shì)依舊較嚴(yán)峻，單位播種面積的碳排放呈波動(dòng)性下降的變化趨勢(shì)，碳吸收總體呈波動(dòng)式增加，碳排放當(dāng)量和碳吸收量年均增長(zhǎng)率分別為0.98%、1.78%，碳足跡呈先增后減的變化趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率為0.65%。根據(jù)聚類分析法，將云南省主要農(nóng)作物碳吸收量強(qiáng)度分為三類：第一類的水稻，玉米和甘蔗為高碳吸收作物，第二類的蔬菜、瓜類和豆類為中碳吸收作物，第三類的煙草、薯類、油菜籽和小麥等低碳吸收量作物。從控排角度，根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)需求，嚴(yán)格控制和優(yōu)化高化學(xué)品（化肥、農(nóng)藥等）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的合理使用，加大如二氧化碳?xì)夥?，秸稈還田等方法的使用及推廣，踐行低碳耕種理念，在增加作物產(chǎn)量、保障農(nóng)民營(yíng)利的同時(shí)，進(jìn)一步有效控制碳排放量。其次，積極推廣智慧農(nóng)業(yè)與種業(yè)的發(fā)展，利用不同的智能技術(shù)（如高效灌溉，智慧大棚）與高產(chǎn)低碳品種來(lái)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率并減少溫室氣體排放。最后，新能源農(nóng)業(yè)設(shè)備的積極開發(fā)使用與普及，有利于規(guī)避燃油動(dòng)力導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)碳排放加劇問(wèn)題。從增匯角度，合理開發(fā)利用高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，采用低碳耕作，休耕輪作等方式增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，在兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，深入貫徹新發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型。

3.2 討論

2008—2020 年云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)處于碳生態(tài)盈余狀態(tài)，這與李明琦[8]、葛穎[27]等研究結(jié)果一致。在進(jìn)行農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡因素分析時(shí)發(fā)現(xiàn)：（1）云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的直接碳排放量、氧化亞氮碳排放當(dāng)量以及甲烷碳排放當(dāng)量是農(nóng)田溫室氣體排放最主要的3個(gè)因素，而甲烷與氧化亞氮排放所引起的溫室效應(yīng)常常過(guò)去不被重點(diǎn)關(guān)注，今后應(yīng)考慮增加到碳足跡分析中。（2）秸稈燃燒與化肥作為最主要的直接碳排放源，占比達(dá)到81.8%，二者對(duì)碳足跡的影響不可忽視。秸稈燃燒是最大的碳排放因素，這是由于多種作物秸稈資源利用率低所造成。氮肥的使用是化肥碳排放量增加的最主要因素[28]，由于國(guó)民長(zhǎng)期以農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收為目的，盲目過(guò)量使用化肥，造成土壤肥力下降，化肥使用量居高不下。

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的大規(guī)模普及以及化肥等生產(chǎn)投入的加大，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，加大了柴油使用量、降低農(nóng)民回收利用秸稈意愿以及增加氧化亞氮等溫室氣體的排放強(qiáng)度，導(dǎo)致碳排放當(dāng)量難以有效的大幅度下降。與此同時(shí)，農(nóng)膜和農(nóng)藥2 種碳源的危害也不容忽視，一方面大部分使用的農(nóng)膜難以二次回收進(jìn)行自身降解，另外，存在污染土地以及農(nóng)藥殘留物危害人體健康的風(fēng)險(xiǎn)。因此，順應(yīng)智慧農(nóng)業(yè)與綠色新能源開發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)，并精確把握降碳與糧食保供關(guān)系是實(shí)現(xiàn)云南省農(nóng)田減排固碳增匯能力的關(guān)鍵，主要從以下幾方面提出建議：（1）化肥引起的碳排放當(dāng)量還存在一定的調(diào)控空間，一方面是畜禽糞污等廢棄物資源化利用水平還有待提升，秸稈還田等相關(guān)措施還需進(jìn)一步落實(shí)，另一方面是根據(jù)作物種類與生長(zhǎng)階段，需進(jìn)一步制定基于碳減排的，更加科學(xué)的化肥配比與使用量方案。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)作物營(yíng)養(yǎng)液培植等新興技術(shù)的不斷突破與發(fā)展也起到了輔助作用。（2）稻田甲烷減排技術(shù)考慮向土壤中添加生物菌落抑制甲烷菌的同時(shí)，注重選取高產(chǎn)低碳品種、控水栽培、旱耕濕整等措施的實(shí)施。（3）主要用于經(jīng)濟(jì)作物的農(nóng)膜碳排放量增速較快，表明經(jīng)濟(jì)作物的占地比例在不斷增加并附帶碳排放量增大，后疫情時(shí)代，在保障糧食安全的前提下發(fā)展多元化作物，同時(shí)需要合理控制經(jīng)濟(jì)作物土地占用比例。（4）經(jīng)濟(jì)作物的總產(chǎn)量呈明顯的穩(wěn)定增加趨勢(shì)，其產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將逐漸成為農(nóng)民主要增收的渠道，政府應(yīng)加大農(nóng)民對(duì)低碳農(nóng)業(yè)以及綠色農(nóng)業(yè)等可持續(xù)化發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相關(guān)思想的宣傳與普及，在農(nóng)戶種植某種經(jīng)濟(jì)作物，保證其基本經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，將其作物的碳吸收效應(yīng)與生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放效應(yīng)考慮在內(nèi)。綜上，云南省在發(fā)展高原特色農(nóng)業(yè)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)的制定控制農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放、吸收的有效方案，助力本省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展以及推動(dòng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為繼續(xù)保持云南省農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)碳盈余狀態(tài)創(chuàng)造條件。

本文的研究存在以下不足：因部分?jǐn)?shù)據(jù)難以獲取，僅采用云南省主要農(nóng)作物產(chǎn)量等相關(guān)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致碳吸收量及吸收強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)略低于真實(shí)值，在一定程度上對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響。其次，氧化亞氮排放僅考慮化肥的使用，甲烷排放系數(shù)采用的是西南地區(qū)甲烷排放推薦值，這對(duì)碳排放當(dāng)量的計(jì)算結(jié)果具有一定影響。最后，本研究未將農(nóng)作物根冠比、土壤呼吸、土壤類型等因素計(jì)算在內(nèi)，所以在一定程度上會(huì)降低相應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。