《基於LCA的循環農業系統碳循環過程與平衡研究》是依託中國農業大學，由陳源泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於LCA的循環農業系統碳循環過程與平衡研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：陳源泉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國農業廢棄物種類多、數量大、利用低、污染重，通過發展循環農業、增加農田土壤固碳能力是促進農業節能減排、應對全球氣候變化的重要途徑之一。目前關於有機廢棄物還田對農田系統溫室氣體排放影響的綜合效果尚沒有統一的定論，各種有機廢棄物之間也缺乏對比研究。本項目基於前期研究基礎，進一步以豬糞、沼渣、菌渣與秸稈還田為研究對象，系統評價四種農業廢棄物還田對農田溫室氣體“排”與“固”的平衡影響，在此基礎上，根據生命周期評價的思路，以沒有廢棄物還田的非循環農田系統（單施化肥的農田）為對照，從農田起始，按照循環鏈條的長短進行系統耦合（農田內循環、“農-牧”循環、“農-牧-沼”循環、“農-牧-菌”循環），分析不同循環農業模式的淨溫室氣體平衡，研究循環農業系統與非循環系統對溫室效應的綜合影響。從理論上回答循環農業發展的“適度”問題（是否循環鏈條越長越好？以及多大規模合適？），為發展循環農業提供更為全面的科學依據。
結題摘要
我國農業廢棄物種類多、數量大、利用低、污染重，通過發展循環農業是促進農業節能減排的重要途徑之一。本項目以秸稈、豬糞、沼渣等有機廢棄物還田為研究對象，基於多年的田間定位試驗和系統調研，綜合研究了農業廢棄物還田對農田溫室氣體“排”與“固”的平衡影響，在此基礎上，重點研究了農牧循環系統和非循環系統的淨溫室氣體排放及其影響因素；比較了“農田內”、“農-牧”和“農-牧-沼”循環系統三種鏈條長短的循環模式以及比較了農牧不同規模循環系統的淨溫室氣體排放及其影響因素。研究取得的主要結果有： （1）有機物料還田雖顯著增加了農田土壤溫室氣體排放，但是同時增加了土壤固碳能力，綜合表現有機物料還田的系統比無機肥處理減少了農田系統的淨溫室效應。有機物料還田減少了系統淨溫室氣體排放（NGWP）。秸稈、沼渣和豬糞處理分別比無機肥減少了895.66 kg CO2-eq/hm2/年、3967.19 kg CO2-eq/hm2/年和3103.71 kg CO2-eq/hm2/年的系統NGWP，其中沼渣和豬糞處理為溫室氣體的匯，具有更好的系統固碳減排效果。 （2）農牧耦合循環系統與分離的非循環系統相比，能夠減少了21.58%的溫室氣體排放。從循環鏈條長短來看，相比秸稈直接還田的農田內循環系統，農牧循環系統和農牧沼循環系統具有更好的溫室氣體減排效果，分別比農田內循環系統減排14.83%和354.06%。且隨著循環鏈條的延長減排效果也越好。 （3）與單獨的生豬養殖系統相比，隨著規模的擴大，農田對接生豬養殖系統減排效果也越來越好，農牧循環型的十萬頭豬場對接後溫室氣體減排幅度最大。實際生產中農戶散養、百頭豬場、千頭豬場和十萬頭豬場模式生豬養殖的溫室氣體排放值分別降低了10.31%、5.84%、4.77%和16.76%。 綜合以上研究，通過循環農業不僅能減少農田系統的淨溫室效應，而且農牧耦合循環系統能減少整個系統的溫室氣體排放；農田內循環、農牧循環和農牧沼循環三種農業循環模式中農牧沼循環減排效果最好；隨著規模的擴大，農田對接生豬養殖系統減排效果也越來越好。
