中國實現(xiàn)糧食基本自給，氮肥發(fā)揮了巨大作用，但研究發(fā)現(xiàn)，中國每噸氮肥從生產(chǎn)、運輸?shù)睫r(nóng)田施用共排放12.85噸二氧化碳，氮肥相關(guān)的溫室氣體排放量占中國溫室氣體排放總量的8%左右。

“提高氮肥利用率、實現(xiàn)化肥投入與作物吸收平衡，可以減少溫室氣體排放，同時有利于提高農(nóng)業(yè)收入、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境與糧食安全研究中心主任張福鎖日前接受《中國科學(xué)報》記者采訪時表示。

過去3年，來自中、英5家科研院校的科學(xué)家共同承擔(dān)了中英低碳農(nóng)業(yè)項目，他們經(jīng)過調(diào)研、實驗、評估，提出了優(yōu)化氮肥管理、降低溫室氣體排放的技術(shù)和政策措施。張福鎖為該項目中方主持人。

成也氮肥，敗也氮肥

中國是世界上最大的氮肥生產(chǎn)國和消費國，生產(chǎn)和消費了全球1/3的氮肥。中國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中有72%的氮素來自于氮肥，中國人消費的蛋白質(zhì)中有56%來自于氮肥。不容否認(rèn)，氮肥對保障國家糧食安全作出了巨大貢獻(xiàn)。

然而，近期大量研究證明，在全國尺度上氮肥用量已經(jīng)超過了作物高產(chǎn)的需要，其中糧食作物有1/3以上的農(nóng)田氮肥施用過量；在經(jīng)濟作物中，尤其蔬菜和果樹，氮肥投入過量是普遍現(xiàn)象。

“氮肥過量施用產(chǎn)生了一系列負(fù)面效應(yīng)。”張福鎖的研究小組曾于2010年在美國《科學(xué)》雜志發(fā)表過相關(guān)論文，研究發(fā)現(xiàn)中國氮肥過量施用導(dǎo)致全國土壤顯著酸化，其他負(fù)面影響諸如農(nóng)民收益降低、能源消耗、水污染以及近海赤潮已成不爭事實，而氮肥導(dǎo)致溫室氣體排放也日益受到關(guān)注。

歐洲200多名科學(xué)家聯(lián)合研究表明，雖然已經(jīng)治理了20多年，但是氮對歐洲環(huán)境的損害仍高達(dá)700億～3200億歐元，是其對農(nóng)業(yè)收益貢獻(xiàn)的兩倍。

發(fā)達(dá)國家把氮當(dāng)做21世紀(jì)主要的環(huán)境因子。目前我國也已經(jīng)開始將氮肥作為農(nóng)業(yè)節(jié)能減排的重要領(lǐng)域。

“這其中還有《中國科學(xué)報》的功勞！”張福鎖笑言。

2010年3月2日，《科學(xué)時報》（現(xiàn)《中國科學(xué)報》）頭版頭條刊登了該項目關(guān)于氮肥工業(yè)減排的建議，引起了行業(yè)重視和社會的廣泛關(guān)注；兩個月后，項目組提交的政策建議得到了副總理回良玉和國務(wù)委員劉延?xùn)|的批示。

“提高生產(chǎn)和利用氮肥的效率，成為中國實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)的一個關(guān)鍵。”張福鎖說。

減排、增產(chǎn)、增收同步實現(xiàn)

“如果不采取措施，任由氮肥用量不斷增加，到2030年中國人口規(guī)模最大時，氮肥的溫室氣體排放量將增加到5.4億噸。”

不過，張福鎖表示，通過技術(shù)和政策措施，全面優(yōu)化氮肥工業(yè)和農(nóng)業(yè)施肥，溫室氣體減排潛力高達(dá)70%，這些減排量相當(dāng)于法國等歐洲國家在1990年至2006年減排量的兩倍。

為了實現(xiàn)氮肥減排潛力，在綜合分析歐美國家發(fā)展經(jīng)驗及中國過量施肥的原因后，項目組圍繞減少氮肥投入、降低溫室氣體排放提出了具體的策略和建議。

“中國減少氮肥施用需要采取綜合措施。”中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)政策研究中心主任黃季焜介紹，有9個方面的技術(shù)和管理策略，包括將肥料用量調(diào)整到合理水平、在作物需要肥料的時期施用肥料、改變手工撒施為機械深施、循環(huán)利用有機養(yǎng)分、改變大水沖施為滴管施肥、升級肥料產(chǎn)品等。

有人質(zhì)疑：減少氮肥施用會不會影響糧食安全？項目組在不同作物體系和不同地區(qū)的多年田間試驗證明，改善養(yǎng)分管理技術(shù)，減少氮肥施用量不會降低糧食產(chǎn)量，因此不會危及國家糧食安全，同時還可以避免環(huán)境風(fēng)險。

“如何因地制宜地集成創(chuàng)新技術(shù)，確保更好更快地發(fā)展應(yīng)用，同步實現(xiàn)氮肥增效減排、農(nóng)民增收、糧食增產(chǎn)，是當(dāng)前的主要任務(wù)。”

黃季焜認(rèn)為，需要多部門協(xié)作采取一系列保障措施，比如轉(zhuǎn)變補貼政策引導(dǎo)新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，通過創(chuàng)新培訓(xùn)教育機制保障技術(shù)到位率，通過市場機制降低成本加快應(yīng)用步伐，通過法規(guī)約束產(chǎn)品質(zhì)量和農(nóng)戶行為。“協(xié)調(diào)政府、市場和農(nóng)戶之間的關(guān)系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)效益和環(huán)境效益同步。”