Contribution of Animal Agriculture to Greenhouse Gases Production in Swaziland

The economy of Swaziland is depended on agriculture. In 2009, it was reported that agriculture, forestry, and manufacturing contributed 42% of Swaziland’s Gross Domestic Product (GDP). Besides economic importance, animal agriculture is important for food production and life sustenance. It is also viewed as a symbol of wealth and high social status particularly for the rural folks. Despite the merits of agricultural activities, agricultural production, particularly animal production, has been incriminated for an accelerated emission of greenhouse gases. These gases are responsible for global warming and climate change. The aim of this study was to determine the contribution of animal agriculture to greenhouse gases production and to elicit adaptation strategies to climate change and the role of modern technologies as mitigating measures. The minor and major greenhouse gases produced by farm animals were computed using the IPCC spread sheet for calculation of greenhouse gases emissions. The minor greenhouse gases produced by farm animals were NOx and CO2 and the major gasses included CH4 and N2O. The greenhouse gas that was emitted the most by farm animals was CH4, 24 Gg or 600 CO2e per annum. Ruminants were the major producers of methane. The producers of the least greenhouse gases emissions were non ruminants. Livestock produced 0.87 Gg of N2O per annum, a global warming potential of 259 CO2e. Feeding ammoniated straw and silage inoculating with transgenic rumen bacteria, animal breeding and manure storage techniques, use of biogas digester with methane gas recovery and emphasis on non ruminant production were possible strategies that could be employed to reduce greenhouse gases production from the livestock sector. It was recommended that feed preservation technologies, selection strategies, water harvesting, storage and recycling strategies and intensive livestock production systems could be used as adaptation strategies to climate change in livestock production.

Positioning of Developing Low-carbon Agriculture in Local Governments

[Objective] To analyze the positioning of low-carbon agriculture development in local governments of China. [Method] The emissions of green-house gas, the connotation and characteristics of low-carbon agriculture, and the necessity of developing low-carbon agriculture were analyzed, obtaining the positioning and measures for the development of low-carbon agriculture in local government. [Result] Government plays a leading role in the development of low-carbon agriculture. The development of low-carbon agriculture can be promoted through the formulation of scientific low-carbon agricultural development plan, culturing new talents on low-carbon agriculture, promoting low-carbon agricultural technology, establishing low-carbon agricultural risk prevention mechanisms. [Conclusion] Making economy, environment and resources coordinated with each other, leading by the concept of scientific development with the concept of sustainable development, is where the future of agricultural development in China lies.

Developmental Status Quo and Trends of Low-carbon Agriculture

In order to reduce carbon emission in agricultural production,this paper has discussed the developmental trends of low-carbon agriculture in terms of developing precision agriculture,improving the efficiency of fertilizer utilization,scientific use of pesticides,water-saving irrigation,ecological control of pests and diseases,as well as energy conservation and emission reduction by agricultural machinery and other agricultural practices.

Experience and Ways of Low-carbon Agriculture Development

Firstly,the status quo of low-carbon agriculture development in China was analyzed,and then advanced experience of developed countries in low-carbon agriculture development was introduced,finally ways of developing low-carbon agriculture in China were put forward.

Greenhouse gas emissions during the COVID-19 pandemic from agriculture in China

To study the impact of the COVID-19 pandemic on agricultural carbon emissions in China,the greenhouse gas emissions generated by crop and livestock production,and agricultural material and energy inputs in China from 2019 to 2021 were systematically calculated.It was found that from 2019 to 2021,Net greenhouse gas emissions(NGHGE)from agriculture in China had an increasing trend.Methane emissions ranked first in NGHGE,with an annual proportion exceeding 65%and an increasing annual trend.CH_(4)emissions were primarily influenced by enteric fermentation and rice production.Nitrous oxide emissions accounted for around 22%of annual NGHGE and decreased from 2019 to 2021.The main sources of N_(2)O emissions were the use of nitrogen fertilizers and manure management.Carbon dioxide emissions accounted for about 18%annually,with diesel and agricultural electricity use contributing to over 60%of CO_(2)emissions.Soil carbon sequestration represented about a 6.1%lowering of NGHGE.The combined proportion of CH4 emissions from enteric fermentation and rice production accounted for over 50%of total GHG emissions.The changes in NGHGE were mainly caused by disturbance of the livestock industry during the pandemic.

Greenhouse Gas Emissions from Agro-Ecosystems and Their Contribution to Environmental Change in the Indus Basin of Pakistan

There is growing concern that increasing concentrations of greenhouse gases in the atmosphere have been responsible for global warming through their effect on radiation balance and temperature. The magnitude of emissions and the relative importance of different sources vary widely, regionally and locally. The Indus Basin of Pakistan is the food basket of the country and agricultural activities are vulnerable to the effects of global warming due to accelerated emissions of GHGs. Many developments have taken place in the agricultural sector of Pakistan in recent decades in the background of the changing role of the government and the encouragement of the private sector for investment in new ventures. These interventions have considerable GHG emission potential. Unfortunately, no published information is currently available on GHG concentrations in the Indus Basin to assess their magnitude and emission trends. The present study is an attempt to estimate GHG （CO2, CH4 and N2O） emissions arising from different agro-ecosystems of Indus Basin. The GHGs were estimated mostly using the IPCC Guidelines and data from the published literature. The results showed that CH4 emissions were the highest （4.126 Tg yr^-1） followed by N20 （0.265 Tg yr^-1） and CO2 （52.6 Tg yr^-1）. The sources of CH4 are enteric fermentation, rice cultivation and cultivation of other crops. N2O is formed by microbial denitrification of NO3 produced from applied fertilizer-N on cropped soils or by mineralization of native organic matter on fallow soils. CO2 is formed by the burning of plant residue and by soil respiration due to the decomposition of soil organic matter.

中国农业源非CO_(2)温室气体排放核算

中国作为传统的农业大国,高消耗、高投入、高需求的农业发展模式推动着中国农业非CO_(2)温室气体排放总量持续增长。农业源非CO_(2)气体以极具增温潜势的CH_(4)和N_(2)O为主,控制农业源非CO_(2)温室气体排放是我国实现农业绿色发展和“双碳”目标的重要环节。我国农业系统非CO_(2)温室气体核算尚处于不断探索完善的过程之中,在估算方法、模型参数等方面还未形成一套完整和公认的体系。研究参考IPCC分类法建立了适用于中国农业系统的,包括种植业、畜牧业和农业废弃物的农业非CO_(2)温室气体排放核算体系。以2020年为基准对中国农业温室气体排放情况进行了核算。结果显示,我国农业系统非CO_(2)温室气体排放总量为62801.68万t CO_(2)-e,CH_(4)是农业系统排放贡献最大的温室气体。我国农业系统温室气体排放类型具有明显的空间分异特征;西北、华北、西南以畜牧业温室气体为主导,华东、华南地区以种植业为主导,东北、华中地区较为特殊,主导类型相对复杂;农业废弃物排放主要分布在东北、华东地区。研究所构建的温室气体核算体系可充分体现我国农业温室气体排放现状,体现各省域农业温室气体排放结构,有利于各区域制定有针对性的农业规划政策,可为降低我国农业温室气体核算研究中的不确定性、为碳中和实现过程中明确农业系统的温室气体贡献提供方法支持与数据基础。

气候变化背景下农业低碳发展:国际经验与中国策略

在全球共同应对气候变化的时代背景下,探索国际视野下农业温室气体减排的先进经验,对于中国践行气候变化国际合作倡议、推动自身农业可持续发展实现具有重要现实意义。以美国、欧盟和日本等国家为对象,分别梳理其农业低碳发展的主要做法、最新行动和取得成效,据此,结合中国特色农业发展的基本理念,提出农业低碳发展的中国策略。研究表明:1)较之于同为新兴经济体的印度,2020年中国在农业温室气体排放总量和人均排放量上与其相近,但中国的单位GDP排放量[44.52 t∙(106$)^(−1)]远低于印度[278.11 t∙(106$)^(−1)];较之于同作为人口大国的美国,中国在排放总量方面较高,但中国的人均排放量(0.46 t∙cap.−1)明显低于美国(1.15 t∙cap.^(−1))。中国必须充分考虑自身作为人口大国和发展中国家的现实,科学合理地展开农业温室气体减排目标规划。2)美国主要在法律法规完善、财政税收和减排补贴、清洁能源开发及推广、碳排放权和碳汇市场交易等方面做出积极探索,其2020年人均农业温室气体排放量较1990年下降19.58%;欧盟的先进做法主要体现在法律法规完善、财税支持和生态保护补偿、管理创新和技术创新等方面,其2020年人均排放量同比1990年下降29.03%;日本主要在可再生能源推广、管理创新和技术创新、粮食生产保障和气候适应等方面展开行动,其2020年人均排放量同比1990年下降29.17%。3)农业低碳发展的中国策略旨在保障粮食供给、减少温室效应和实现生态价值。据此,提出持续完善相关法律法规体系、加大财税扶持和绿色金融支持、加强管理创新和科技创新、加快能源结构调整和转型升级以及逐步完善碳交易市场机制5个方面的政策启示。

低碳背景下中国农业投入及产出碳排放分析

农业气候变化对人类生活和健康产生了深远影响,因此探讨中国农业资源投入碳达峰进程并为农业温室气体减排提供数据支持至关重要。该研究通过运用LMDI模型和Tapio脱钩模型,深入剖析农业资源投入碳排放与农业产值之间的内在联系,并探讨了影响这种关系的农业驱动因素。引入了全局与局部Moran’s I指数,以进一步分析其空间显著相关程度。结果表明:(1)2003-2021年中国的农业碳排放总量呈现出一种“倒U型”曲线,出现先增长后下降趋势,并在2015年达到峰值8 932.035万t。华东地区的碳排放量一直居于首位,华中地区位于第二位,而西北地区的碳排放量在七大地区中原本最低,但至2021年已显著上升为第三大农业碳排放源地区。(2)化肥使用是导致农业碳排放的主要因素,年均贡献占比58%,而农药、农膜和柴油使用是次要因素,分别占比10%、14%、14%。(3)全局Moran’s I指数显示农业碳排放呈现出显著的空间相关性,但随着时间的推移,空间聚集程度逐渐减弱。局部Moran’s I显示高-高聚集主要集中在华东地区和华中地区。(4)基于LMDI模型结果显示,农业生产效率、地区产业结构、农业劳动力规模对农业碳排放的增长起到抑制作用,其中农业生产效率是主要抑制因素,年均减排647.57万t。农业产业结构、地区经济发展水平和城镇化水平则促进了农业碳排放的增长,地区经济发展水平是促进农业碳排放的主要因素,年均促进排放891万t。(5)Tapio脱钩显示各区域在2016年后均实现强脱钩,达到模型数值最理想状态,即农业经济增长伴随着农业碳排放的降低,说明2016年后减排效果显著。

海北藏族自治州种植业温室气体排放现状及驱动因素分析

为明确海北藏族自治州农业生产中温室气体排放的时空变化情况,运用生命周期评价方法对海北州的农作物播种面积、产量、农资投入情况及其产生的温室气体排放量进行分析。结果表明,海北州种植结构发生了较大变化,粮食作物向油料作物转变,门源地区农资投入量最高,温室气体排放量也最高,约占75.0%,并且氮肥的生产和使用是造成温室气体排放的主要原因,约占总排放的88.8%。因此,海北州需重点关注门源地区农作物生产的管理过程,尤其是氮肥管理。

2020年新疆农业温室气体排放估算及特征分析

基于《省级温室气体清单编制指南(试行)》,对新疆14个地州市2020年农业活动领域温室气体(甲烷、氧化亚氮)排放水平和空间特征进行分析。结果表明:2020年新疆14个地州市农业活动温室气体排放总量为5.978 4~451.854 1万吨CO_(2)e,伊犁州(直)、喀什地区和阿克苏地区排放量之和接近新疆农业活动温室气体排放总量的一半,空间分布上呈现南疆和伊犁地区较高,东疆和天山北坡主要城市偏低的特征。稻田甲烷排放、农用地氧化亚氮排放、动物肠道发酵甲烷排放、动物粪便管理甲烷和氧化亚氮排放的二氧化碳排放当量占比分别为0.57%、26.82%、60.66%、2.44%和9.51%,畜牧养殖业温室气体排放是最大的贡献源。未来新疆农业减排固碳重点是控制畜牧养殖业排放。

云南省农作物秸秆综合利用对碳减排的贡献及影响研究

为提升云南省农作物秸秆综合利用水平及其对减排固碳的贡献,针对云南省农业碳排放量过高等问题,本研究基于相关数据,利用碳排放系数及温室气体排放因子等相关指标,以此测算并分析云南省2020年农业碳排放量、碳排放强度以及秸秆“五化”利用减排固碳贡献。结果表明,2020年云南省各州市由于交通、经济、气候及地形条件存在差距,秸秆综合利用率在90%以上的有7个州市,80%以下的州市有9个;云南省农业碳排放量为286.37×10^(4)t,农业碳排放强度为0.41t/hm^(2),其中化肥导致的农业碳排放量最多,高达176.12×10^(4)t(占比61.5%);云南省农作物秸秆的“五化”利用为温室气体净减排做出重要贡献,其总量达到2.08×10^(5)tCO_(2)e(CO_(2)当量,下同)。其中,秸秆综合利用所带来的温室气体减排量为2.17×10^(5)tCO_(2)e,秸秆露天焚烧所导致的温室气体排放量为8.8×10^(5)tCO_(2)e;肥料化和燃料化利用方式的减排量最高,减排量分别为1.1×10^(5)tCO_(2)e和5.1×10^(4)tCO_(2)e。由此提出提升肥料及燃料化利用水平,并加大对减排贡献较大的利用技术支持力度等建议,为中国实现“双碳”目标出谋划策。

我国农田土壤的主要温室气体CO_2、CH_4和N_2O排放研究

讨论土壤中主要温室体ＣＯ２、ＣＨ４和Ｎ２Ｏ的排放过程。计算我国农田生态系统排放ＣＯ２、ＣＨ４和Ｎ２Ｏ的总量。１９９０年，中国地区ＣＯ２、ＣＨ４和Ｎ２Ｏ农田排放源强分别是２６０ＴｇＣＯ２，１７．５ＴｇＣＨ４和０．０９６ＴｇＮ，它们占我国相应这些气体排放总量的８％，５０％和１０％。论述了温室气体浓度增加可能对农业产生的影响及应采取的控制对策。

中国主要农业源温室气体排放及减排对策

近年来温室气体的大量排放以及由此造成的全球气候变暖引起了人们的广泛关注,减缓温室气体排放已成为一个急需解决的问题.CO2、CH4和N2O是几种主要的温室气体,在全球变暖中起着非常重要的作用.农业生产活动是温室气体CH4和N2O最重要的排放源之一,本文从减少水稻田和反刍动物CH4气体排放、利用农业有机废弃物进行CO2气体施肥以减少秸秆燃烧和畜禽粪便随意堆置过程中CH4和N2O排放以及调整农田氮肥施用方法减少土壤N2O排放等几个方面总结了在中国农业生产过程中可以减缓温室气体排放的一些措施,以期在这些方面为中国温室气体减排和缓解全球气候变暖作出积极的贡献.

中国农业温室气体排放量测算及影响因素研究

农业生产过程所产生的温室气体在全球生产活动温室气体排放总量中占有很大比例,因此对农业温室气体的排放量进行测算并分析其影响因素,对实现农业节能减排有重要意义。本文基于1993―2011年中国农业生产的相关统计数据,借鉴前人关于农业生产中各种温室气体排放源排放系数的研究成果,测算了中国农业生产过程中的CH4、N2O和CO2排放量,并分析了影响因素。结果表明,CH4排放量基本平稳波动不大,N2O排放量从1993年的93.21万t波动增加到2011年的120.51万t,农业生产资料CO2排放量由15 626.98万t增加到31 258.10万t。种植业CO2排放主要分为土壤排放和生产资料排放,土壤CO2排放与大气温度、土壤温度、地表温度和土壤水分有关,生产资料CO2排放主要是由化肥和农药造成的;种植业CH4、N2O排放原因较为复杂,还有待进一步研究;动物肠道发酵CH4、N2O排放的影响因素主要取决于动物种类、饲料特性、饲养方式和粪便管理方式等。

设施农业可调光质精确补光系统

针对环境温度、光质和光强对农作物光合作用的影响,提出结合实时环境检测、特定波段补光与定量决策的精确补光方法,设计了基于反馈控制机制的定量决策算法。以单片机为核心控制器件,设计了可调光质的精准补光系统,可根据温度及红蓝光目标光强与实时光强的差值精确计算补光量,通过PWM占空比调整LED输出光强。实验结果证明系统可实现按需补光;采用的LED光源较白炽灯节能54%,较荧光灯节能83%;在相同LED光源时,较常规LED补光系统的节能率在不同光质阈值和气候条件下具有一定波动,平均节能在30%以上。

农业生产的温室气体排放研究进展

农业生产是人类最重要的生产活动 ,是人类生活资料最根本的来源 ,特别是现代农业的发展 ,使农业生产力水平大幅度提高。但农业生产活动改变了地表大气、土壤和生物之间的物质循环和能量流动 ,也带来了一系列环境问题。本文着重阐述农业生产活动对大气CO2 、CH4、N2 O等温室气体的贡献 ,并通过对稻田生态系统、旱田生态系统、农业生产废弃物以及饲养业对温室气体CO2 、CH4、N2 O的产生、传输影响因子的综合分析 ,进一步了解农业生产与全球温室气体浓度增加之间的关系 ,及其在全球气候变暖中所起的作用 ,从而采取一系列相关措施来减少温室气体的排放。

依靠科技进步 发展低碳农业

在全球携手应对气候变暖、减少温室气体排放的背景下,发展低碳经济是解决气候变化与经济发展矛盾的有效途径。通过描述气候变化、固碳减排对粮食安全、土壤碳汇、森林固碳、资源循环利用等影响和促进作用,深入分析发展低碳经济与可持续发展的关系,探讨如何在农业领域内开发高效循环生产体系,从而实现农业生产过程的固碳减排目的。由此,提出发展低碳农业是实现低碳经济的目标之一,它是一个复合技术体系,涉及了绿色农业、循环农业、生态文明、可持续发展理念。必须通过科学技术的突破,改造、提升低碳农业技术,改变农业现有的"高能耗、高污染"的生产状况,实现低碳生产、生活方式的转变。最后提出发展现代的低碳农业产业经济的对策和思考。

低碳经济与农业发展思考

大气中碳浓度的升高是导致全球气候变化的主要原因。以低能耗、低排放、低污染为特征的低碳经济是目前人类应对全球气候变化,减缓温室气体排放的根本出路。农业生产与全球气候变化息息相关,农业是温室气体的第二大重要来源,如何减少农业温室气体排放量并探寻减排方法已经成为当务之急。从低碳经济这一热点问题谈起,论述了农业生产与全球气候变化的关系,以及当前农业面临的问题和挑战,提出了发展低碳农业的对策以及具体措施,旨在为呼应低碳经济,应对全球气候变化提供科学决策,促进现代农业由高碳经济向低碳经济转型,实现农业的可持续发展。

低碳农业

农业生产与全球气候变化紧密相关,农业是全球温室气体排放的第二大重要来源,同时,气候变化又影响着农业的发展。面对全球气候变暖,农业作为国民经济的基础产业,在节能减排中应当有所贡献。本文通过农业低碳发展的必然性,提出了低碳农业发展的领域、可能途径以及发展机制,为响应低碳经济,应对全球气候变化提供科学决策,促进现代农业由高碳经济向低碳经济转型,实现农业的可持续发展。