《粮食作物节能减排技术与政策初探》是在多年科学试验和生产实践的基础上完成的,拟从理论、技术和政策等多层面出发,探讨我国作物生产节能减排的技术与政策问题。《粮食作物节能减排技术与政策初探》理论联系实际,技术内容丰富,可以作为从事作物耕作栽培及农田生态环境科研人员的参考用书,也可以作为农业高等院校相关专业的教学参考用书。
全球变暖是世界粮食安全面临的最严峻的挑战之一。自工业革命以来全球地表平均气温已经上升了0.85℃,并仍将以更快的速度递增,预计到2050年其升幅将达到1.3~7℃。在2015年12月12日气候变化巴黎大会上,来自世界195个国家的代表终于就共同应对气候变化通过了《巴黎协定》,将本世纪末全球地表平均气温升幅与前工业化时期相比控制在20℃以内。气温日益增加的科学事实证明,人类活动所导致的CO2、CH4和N2O等温室气体排放增加,是全球气候变暖的主要驱动力。要实现《巴黎协定》的控温目标,到2020年全球碳排放要减少到1990年以下的水平,各国的碳减排任务非常艰巨。与此同时,随着世界人口递增、生活水平提升和资源环境问题凸现,到2050年世界粮食总产量仍需提高50%以上,才能确保世界粮食安全。众所周知,温度是作物生长的主要生态因子,气候变暖将直接或间接通过极端天气和干旱频发等影响作物产量。如何协调温室气体减排和作物增产的关系,以实现减缓气候变化和保障粮食安全的双赢,是一个全球性的理论与技术难题。
中国农业生态系统脆弱,气候变化幅度高于全球,作物生产受气候变暖的影响更为突出。“谷物基本自给、口粮绝对安全”的粮食安全战略,不仅是确保我国国民经济持续稳定发展的基石,也是世界粮食安全的根本选择。近10年来,在主要粮食作物持续增产和农产品供给水平不断提升的同时,我们也遇到了资源短缺和生态环境恶化等突出问题。温室气体减排不仅是体现大国形象和主动承担国际义务的需求,更是我国国民经济健康发展和人民生活水平提升的内在需求。因此,通过农业科技、政策和知识的创新,实现国家粮食安全、适应和减缓气候变化和人民生活质量提升的多赢,在中国这样的人口大国、“资源穷国”、发展中国家,尤其显得重要。为了进一步丰富作物生产应对气候变化的理论体系,提升我国农田节能减排的技术水平,促进我国农业生产方式转变和现代农业可持续发展,我们撰写了“主要粮食作物节能减排技术与政策初探”这一拙作。
本书是在多年科学试验和生产实践的基础上完成的,拟从理论、技术和政策等多层面出发,探讨我国作物生产节能减排的技术与政策问题。本书理论联系实际,技术内容丰富,可以作为从事作物耕作栽培及农田生态环境科研人员的参考用书,也可以作为农业高等院校相关专业的教学参考用书。
全书撰写过程中得到了农业部农业生态与资源保护总站王全辉研究员、中国农业大学陈阜教授、中国农业科学院张卫建教授、世界银行茹江经理和曹文道经理的大力支持。在本书出版之际,对所有贡献者表示诚挚的感谢。
由于作物生产对气候变化的响应与适应及应对技术是农业科学的一个新领域,相关理论与技术仍需进一步系统创新与集成示范。受编著时间、精力和研究水平的限制,书中仍存在许多不足之处。因此,我们仅希望抛砖引玉,以获得更多的批评建议,共同促进作物生产节能减排和绿色增产增效,为我国农业生产方式的战略转型做出更大贡献。
前言
第一章 气候变化与农田节能减排概述
1.1 气候变化与温室气体排放
1.1.1 全球气候变化
1.1.2 温室气体排放
1.1.3 中国气候变化与温室气体排放
1.2 我国粮食主产区气候变化特征
1.2.1 东北—熟区气候变化特征
1.2.2 北方两熟区气候变化特征
1.2.3 南方稻作区气候变化特征
1.3 气候变化对我国粮食主产区作物生产的影响
1.3.1 东北—熟区水稻生产变化
1.3.2 北方两熟区小麦生产变化
1.3.3 南方两熟区水稻生产变化
1.4 作物生产对农田温室气体排放的影响
1.4.1 种植模式
1.4.2 肥料管理
1.4.3 水分管理
1.4.4 耕作措施
1.4.5 土壤质地
1.5 农田节能减排的应对策略
1.5.1 农田节能减排技术
1.5.2 农田节能减排政策
参考文献
第二章 我国粮食生产碳排放特征及减排途径
2.1 我国主要粮食作物的生产变化情况
2.1.1 三大主粮作物生产变化特征
2.1.2 水稻生产变化特征
2.1.3 玉米生产变化特征
2.1.4 小麦生产变化特征
2.2 我国主要粮食作物生产的碳投入变化情况
2.2.1 三大粮食作物碳投入
2.2.2 水稻生产碳投入
2.2.3 玉米生产碳投入
2.2.4 小麦生产碳投入
2.3 粮食作物生产的节能减排途径及可行性
2.3.1 节能减排的潜力分析
2.3.2 节能减排的技术途径
2.3.3 促进节能减排的农民培训
2.3.4 促进节能减排的政策激励
参考文献
第三章 我国粮食作物生产节能减排评价指标与方法
第四章 小麦—玉米种植系统节能减排技术模式
第五章 小麦—水稻种植系统节能减排技术模式
第六章 国外作物系统节能减排技术模式与政策概述
第七章 我国粮食作物高产低碳的政策建议