种养循环农作制度碳足迹评估--以鲜食玉米-奶牛-粪便还田循环模式为例

【目的】基于农业碳计量学方法对种养复杂系统全生命周期固碳减排效果的综合评估,是从全产业链视角开展我国低碳农作制度设计和优化的基础。本研究比较了5种系统情景及其对应的种养循环产业链碳足迹评估框架,以期为国内外低碳农作制度创建提供科学、合理、可用的方法学借鉴。【方法】研究基于ISO 14040发布的产品全生命周期碳足迹评价框架,结合IPCC提供的农田和养殖业温室气体核算体系,在不同的系统边界下,构建种养循环农作制度碳足迹评估框架,并以华南热作区鲜食玉米-奶牛-粪便还田循环模式为实证研究对象开展评估效果验证。【结果】评估框架明确了种养循环和分离模式全产业链都包含有农资投入、农田种植、动物养殖、粪便管理、运输和土壤碳汇变化等6个核算环节,并对各环节的碳计量学逻辑及其碳足迹核算方法进行了分析。案例结果表明,鲜食玉米-奶牛-粪便还田种养循环模式全生命周期碳足迹比分离模式降低了34.44%,表现出更好的固碳减排效果。评估框架对种养“耦合”或“脱耦”后对上游农资生产及运输环节的“间接排放”,以及下游产业链饲料替代和废弃物循环利用的“替代性减排”特征能够充分体现,实景系统田间实测数据和调研数据与背景系统的模型评估参数相结合,所得评估结果更加贴近种养循环农作制度的生产实际。【结论】本研究构建的种养循环农作制度碳足迹评估框架,能够在全生命周期视角和合理的系统边界下,进行种养产业链循环和分离系统固碳减排效果的综合评估,并提供优化方向。