农业温室气体

农业温室气体Last revision on 21 December 2020

主要参考文献

农业温室气体CH4和N2O的产生机制、影响因素以及减排措施

1、水稻田

1、种植业

2、秸秆还田

农业源CH4 1、家畜胃肠道发酵

2、粪便管理系统

1、产生机制：产甲烷菌在厌氧条件下将土壤有机质分解成甲烷。

2、影响因素：土壤特性、灌溉、施肥、水稻品种等。

3、减排的措施：○1合理灌溉；（是最简单效果最明显的措施，间歇灌溉和烤田可以有效的降

低甲烷的排放，但增加了N2O的排放，减排效应应从两者综合增温效应

考虑。）

○2科学施肥；（推广用沼渣代替有机肥。有机肥与化肥混施。）

○3选育新品种。（选育土壤氧化层根系发达、厌氧层根系分布小、通气组织不发达的品种，有利于根际形成有氧环境，抑制产甲烷菌的活性，如杂交水稻。选

育根系较大，氧化获利较强，经济系数高，CH4排放量低的水稻品种，

如超级稻。）

○4土壤耕作方式（稻麦两熟制农田采用周年旋耕措施能有效减少甲烷的释放。）

二、秸秆还田

1、产生机制：焚烧后的秸秆灰含有一定量的有机质，为产甲烷菌提供了产甲烷基质。

2、影响因素：秸秆还田量、还田时间、还田方式等；

3、不同还田方式对甲烷排放量的影响程度：不还田处理<原位焚烧处理<均匀混施处理。

三、肠道发酵（反刍动物是最大的甲烷排放源）

1、产生机制：瘤胃中的微生物将有机质分解产生H2和含有甲基的初级发酵产物，然后在产甲

烷菌的作用下释放出甲烷和能量。

2、影响因素：动物类型、年龄、体重、饲料质量和重量等。

3、减排措施：○1秸秆青贮和氨化（提高饲料的利用效率，减少甲烷的排放。）；

○2日粮的合理搭配（日粮的粗精比，粗纤维水平过高，会使动物营养浓度低而增加采食量，增加甲烷排放，精纤维水平过高，磁疗能量以甲烷排放形式损失。）；

○3使用多功能添砖和营养添加剂（提高饲料的利用率）；

○4培育优良品种，提高家畜生产力。（育种选择饲料利用率高的奶牛；提高动物的生产性能，生产效率越高，单位产品产生的温室气体减少；提高家畜生产力，降低

养殖数目。）

四、粪便管理系统

1、产生机制：粪便中的微生物将有机物分解为H

2、CO2和有机酸，最后在微生物体内生成

甲烷。

2、影响因素：粪便甲烷产生的潜力（猪粪>牛粪、液体>固体、高温>低温）、处理方式气候

条件等。

：○1建沼气工程回收利用CH4；（变废为利，把CH4转化为可以利用的3、减排措施

农业能源）

○2通过覆盖等改变粪便贮存方式；（粪浆贮存过程中添加覆盖物可以减少温室气体排放，如卵石，秸秆等覆盖物，其中稻草覆盖的效果最好。）

○3粪便堆肥处理；

○4改湿清粪为干清粪。（厌氧环境是产生甲烷的先决条件，减少进入厌氧环境的有机物总量，减少甲烷的排放量。）

1、农田生态系统

1、种植业

2、秸秆还田

农业源N 2O

：粪便处理系统

一、农田生态系统（大气中90%的N 2O 来自土壤）

1、产生机制：农田土壤中的有机质在微生物的参与下，通过硝化作用和反硝化作用产生

N 2O 。

2、影响因素：土壤类型、施肥、灌溉和气候因素等。（氮肥的使用促进N 2O 的排放；向土壤

中添加有机质如秸秆或厩肥，或者间歇灌溉等都可以增强反硝化作用的强度，

进而会增加了N 20的排放。）

3、减排措施：○

1科学施肥（测土配方施肥、改表施为深施或混施、少量频施和叶面喷施等措施可以有效提高氮肥利用率，减少N 2O 的排放。）

○

2采用长效肥料和缓释肥；（碳酸氢铵的肥效期短，挥发损失量大，氮素利用率低。） ○

3生物抑制剂的使用；（使用硝化抑制剂，减缓铵态氮向硝态氮的转化） ○

4合理灌溉：减少土壤的干湿交替和烤田，抑制N 2O 的排放； ○

5免耕：（对N 2O 排放的影响具有不确定的关系，一方面，免耕可以减少N 2O 的排放，因为翻耕促进了封闭的N 2O 的释放，另一方面，免耕促进了N 2O 的排

放，免耕降低了土壤中O 2的浓度，增加了反硝化作用引起的N 2O 的排放）

二、秸秆还田

1、

产生机制：土壤中的有机质在微生物的参与下，通过硝化作用和反硝化作用产生N 2O 。

2、影响因素：土壤中的C/N、秸秆还田方式、秸秆还田数量、土壤特性等。

3、秸秆还田对N2O的排放量的影响程度表现为不确定关系：

○1秸秆的施入，提高了土壤的C/N，微生物争夺氮源，氮素充分利用，降低了硝化作用和反硝化作用中间产物N2O的释放。

○2秸秆还田降低了铵态氮的浓度，增强了氮的反硝化作用。

二、粪便管理系统

1、产生机制：粪便中所含氮素的硝化作用和饭硝化作用产生N2O。

2、影响因素：粪便中的C/N、储存时间、管理方法等。（粪便中的C/N影响微生物分解有机

质，若过大，有机质分解缓慢，微生物活性弱，抑制N2O的排放，若过小，微生物活性强，促进N2O的排放；含水量过大，处于厌氧环境，会加强反硝化作用；粪便内部的干湿交替也会促进N2O的排放。）

3，减排措施：○1优化畜群结构，及时淘汰低产畜、病畜，优化蛋鸡、奶牛和

种畜有效的利用年限。

○2畜禽圈舍的改造，如地面使用褥草覆盖的畜舍排放的N2O明显比木板作为

地面的多。

重难点总结

1、水分管理对稻田CH4和N2O排放的影响是互为消长的关系，如间歇灌溉和烤田抑制了CH4的排放，却增加了N2O的排放。因此在采取水分管理措施时，应考虑CH4和N2O的综合增温潜势，选择最优措施。如在低施氮量的条件下，间歇灌溉可以降低综合温室效应。