由二氧化碳等溫室氣體排放引起的全球氣候變化已經(jīng)成為全人類需要面對(duì)的重大挑戰(zhàn)之一。中國將力爭于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。農(nóng)業(yè)約占全球人為碳排放的15%，如果把與農(nóng)業(yè)或者食物生產(chǎn)直接相關(guān)的土地利用碳排放貢獻(xiàn)也計(jì)算在內(nèi)，農(nóng)業(yè)或食物生產(chǎn)則是第一大排放行業(yè)，約占全球人為總排放的1/3。農(nóng)業(yè)擁有綠色生態(tài)的鮮明底色，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的征程中，起到的作用舉足輕重。
正是瞅準(zhǔn)這樣的歷史機(jī)遇，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)在碳中和的研究領(lǐng)域作出了全新部署。
青島主要生態(tài)系統(tǒng)目前固定了多少碳？生態(tài)系統(tǒng)的固碳速率有多大？生態(tài)系統(tǒng)碳匯如何增加，能增多少？青島造林增匯的空間在哪里、有多少？近日，全國高校第一個(gè)涉農(nóng)碳中和研究院——青島農(nóng)業(yè)大學(xué)黃河中下游高效農(nóng)業(yè)碳中和研究院成立。研究院執(zhí)行院長李峰介紹，研究院著力于固碳創(chuàng)新模式、農(nóng)業(yè)資源固碳減排、低碳種養(yǎng)、海洋碳匯與碳評(píng)價(jià)與交易五個(gè)方面開展農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的“雙碳”理論、方法、技術(shù)和政策研究。作為中國高校第一個(gè)面向農(nóng)業(yè)的碳中和研究院，這個(gè)研究院將為黃河中下游農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、低碳發(fā)展提供解決方案。
農(nóng)業(yè)低碳需多學(xué)科發(fā)力
農(nóng)業(yè)碳中和，是一個(gè)復(fù)雜的體系。從生命周期的角度來看，農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)生的碳排放貫穿于從種養(yǎng)業(yè)生產(chǎn)到能源和投入品使用以及廢棄物處理全過程中。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程碳排放來自化肥的生產(chǎn)、運(yùn)輸及使用、耕種過程的農(nóng)機(jī)耗能、農(nóng)藥農(nóng)膜等產(chǎn)品的使用等方面。畜禽養(yǎng)殖業(yè)也是農(nóng)業(yè)重要的碳排放源，包括動(dòng)物飼料的生產(chǎn)和運(yùn)輸、農(nóng)場的能源使用、動(dòng)物消化（尤其是反芻動(dòng)物）和糞肥腐解等方面，據(jù)估測，畜牧業(yè)溫室氣體排放占人類活動(dòng)溫室氣體排放總量的18%。
要在種植和養(yǎng)殖的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)低碳，需要有效利用資源。比如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，用高效能耕種機(jī)械實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉、施肥等；用生物肥料取代化肥，減少土壤板結(jié)化，提升土壤固碳潛力；利用飼料添加劑，減少牲畜腸發(fā)酵產(chǎn)生的氣體……
目前，國內(nèi)高校建立的碳中和研究院研究方向主要集中于能源、環(huán)境、碳儲(chǔ)存等。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院、園林與林學(xué)院、資源與環(huán)境學(xué)院、海洋科學(xué)學(xué)院前期在固碳創(chuàng)新技術(shù)、農(nóng)業(yè)資源固碳減排、海洋碳匯、低碳種養(yǎng)和碳評(píng)價(jià)與交易方面已取得特色鮮明的研究成果，在農(nóng)業(yè)方面，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)率先提出了農(nóng)業(yè)碳中和的研究方向。
土壤賦能助力碳中和
“在耕作過程里，我們有很大的空間減少碳排放，提升土壤固碳能力，但這是一個(gè)長期的工程，需要多個(gè)交叉學(xué)科配合。”研究院低碳種養(yǎng)研究中心主任鄒曉霞來自青農(nóng)大農(nóng)學(xué)院，他們正在對(duì)農(nóng)田碳排放進(jìn)行監(jiān)測，核算農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳足跡，通過長期定位實(shí)驗(yàn)來評(píng)判種植模式和管理措施對(duì)農(nóng)田碳中和的影響。據(jù)他們測算，依據(jù)青島市當(dāng)前的耕地面積，按照全國第二次土壤普查推薦的土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，若土壤有機(jī)質(zhì)含量能達(dá)到3級(jí)水平，固碳減排量可達(dá)1.4-2.1億噸二氧化碳，若能達(dá)到2級(jí)水平，固碳減排量可提高到2.8-3.6億噸二氧化碳，足以中和當(dāng)前規(guī)模以上工業(yè)綜合能源消費(fèi)和全社會(huì)用電排放量。因此，這就是未來青島努力的方向。此外，團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了牛胃腸道甲烷和二氧化碳減排模型、開發(fā)了反芻動(dòng)物甲烷減排添加劑技術(shù)，并基于上述研究基礎(chǔ)對(duì)青島市種養(yǎng)業(yè)減排潛力進(jìn)行了預(yù)估。如在牛飼料中添加3-硝基丙醇，每年可降低碳排放70.8-83.9萬噸二氧化碳當(dāng)量。
研究院農(nóng)業(yè)資源低碳高值研究中心主任柴國華來自青農(nóng)大資源環(huán)境學(xué)院。他所在中心采用多種“硬科技”改良土壤有機(jī)質(zhì)。中心當(dāng)前篩選了高固碳鄉(xiāng)土樹種，經(jīng)測算，楊樹某些品種光和固碳能力可以提高10%；研發(fā)的低碳/零碳污（廢）水處理技術(shù)，資源化利用率>90%；開發(fā)的畜禽糞污納米生物膜有機(jī)肥發(fā)酵技術(shù)，已在新希望六和集團(tuán)、青島康利來生物科技等公司推廣應(yīng)用，若替代50%的工業(yè)化肥即可減少我國15%以上的碳排放量。
藻類和貝類是海洋固碳主力軍。我國2020年貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量約1480萬噸，占水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的69.3%；貝類養(yǎng)殖碳匯約1100萬噸二氧化碳，占海洋碳匯的50%。青農(nóng)大培育出國家級(jí)雜交扇貝“渤海紅”、“青農(nóng)2號(hào)”和“青農(nóng)金貝”新品種3個(gè)，在我國多個(gè)沿海省市推廣應(yīng)用，使養(yǎng)殖產(chǎn)量提高30%以上，2014-2020年總產(chǎn)值約280億元。2014-2019新品種產(chǎn)量約550萬噸，固碳約52萬噸，吸收二氧化碳約193萬噸，其中由于養(yǎng)殖新品種多增二氧化碳吸收約77.2萬噸。
海洋碳匯研究中心將構(gòu)建固碳微藻篩選方法和評(píng)價(jià)體系以及藻種育種方法技術(shù)體系，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的固碳技術(shù)體系。在貝類養(yǎng)殖上，選育經(jīng)濟(jì)價(jià)值和碳匯能力均高的貝類新品種，探討提高碳匯移除能力的貝類增養(yǎng)殖技術(shù)和貝藻混養(yǎng)模式。
專業(yè)測算支撐精準(zhǔn)碳匯
元旦假期，碳評(píng)價(jià)與交易研究中心主任李士美和團(tuán)隊(duì)成員在即墨鶴山的山林里測算碳匯數(shù)值。研究人員進(jìn)行土壤采樣、測量樹木胸徑和高度、清點(diǎn)樹林的密度，再結(jié)合青島地區(qū)的氣候條件等因素，統(tǒng)籌考慮植物碳、土壤碳等碳庫，將綠水青山資源折算成更直觀的“金山銀山”概念。
森林被譽(yù)為“地球之肺”，濕地被譽(yù)為“地球之腎”。在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中，具有十分重要的獨(dú)特作用。目前，林業(yè)碳匯貸、濕地碳匯貸已雙雙落地青島。李士美就參與了森林和濕地碳匯能力評(píng)估。
研究院里，固碳創(chuàng)新研究中心承擔(dān)的是生態(tài)系統(tǒng)碳匯基礎(chǔ)支撐研究。中心主任蓋盼盼介紹，他們的研究開拓了微生物固碳新模式。與野生菌種相比，微生物固碳效率提高近90倍，中心正在將固碳創(chuàng)新模式推廣至植物、森林、土壤、海洋碳匯。“利用新型微生物細(xì)胞工廠產(chǎn)20噸番茄紅素，可消耗180余噸二氧化碳，產(chǎn)2噸欖香烯可消耗約200噸二氧化碳；高效固碳功能微生物菌劑如在全省范圍內(nèi)應(yīng)用推廣100萬畝耕地，可減少1萬噸化肥用量，減少二氧化碳排放約1.8萬噸，最終實(shí)現(xiàn)微生物固碳減排和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的雙贏。”（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?趙黎）
責(zé)任編輯：單蓓蓓
