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1、有机农业低碳发展趋势1有机和常规生产中的温室气体排放比较农业生态系统的温室气体产生是一个复杂的过程，气候、植被、土质及农田管理诸条件中任何一个因子的微小变化，都会改变co2、N2o、cH4的产生和排放。相对于常规农作，有机农业禁止合成的化学品投入，一定程度上影响着温室气体的产生和排放。二氧化碳排放农业源co2的排放主要有两个途径:化石燃料燃烧引起的直接排放和能源间接消耗的排放，其中合成化学氮肥的能耗造成的co2间接排放达~，相当于全球农业直接排放的10%o有机农业的原则之一是减少不可再生资源的使用
2、，相对于常规农作，有机农业不使用合成的农药和化肥。研究表明，有机生产比集约化常规生产能够明显减少能源的消耗。不同地区农产品在有机和常规农作间co2的排放差异。由表1可知,冬小麦的有机种植比常规生产减少46%〜57%的co2排放量,而种植有机土豆则减少13%~33%的co2排放量。其中，农药和化肥合成造成的co2间接排放占据一定比例:例如，英国常规小麦生产中,化肥和农药占总能耗的比例分别为56%和11%;美国的常规小麦和玉米生产则是30%~40%和9%〜11%;中国常规梨生产化肥占总能耗的29%〜4
3、1%。因此，从单位面积co2排放量看，有机农业co2总排放量低于常规农作,主要是与有机农业的标准有关，例如，有机农业禁止咼能耗的化学氮肥和农药的投入以及较少喂养高能耗的动物饲料。然而,如果从另一角度一一单位产量来比较有机和常规生产co2排放的差异，不同农作排放的研究结果则不尽相同。例如:种植lhm2有机土豆比生产常规土豆co2排放量低,但生产It有机土豆co2排放量则比常规土豆高；同样有机牧场的养殖研究表明,生产lkg有机牛奶的平均co2排放量比常规牛奶高;与常规梨生产相比，生产It有机梨的co2
4、排放量在不同地区结果不同，有高有低。不同农作单位产量co2排放量变化范围从+81%到50%,主要影响因素是产量和机械耕作的强度。从耕作角度研究有机农业co2的排放，有研究人员提出一些地区的有机生产中，因禁止使用除草剂而大量使用机械除草，导致燃油消耗产生的co2排放量增多。但大多数研究表明机械耕作的能耗通常少于合成化肥和农药的能耗。总体来说，相对于常规农作，有机农业通过减少投入品的使用，作物轮作,尤其是和大豆的轮作，提高了肥料使用效率，减少了虫害管理的农业措施，从而直接和间接地减少了使用化肥投入品的
5、能源消耗。氧化亚氮排放农业源N2o的排放占全球人类活动排放的60%,主要来自于化肥和有机氮肥的使用及豆科作物种植;排放量取决于肥料的种类以及肥料的处理和施用方式。有机农业禁止化肥的施用不仅能够减少生产化肥的能耗,而且减少化肥使用过程中Nox排放。文献报道在1960~2000年期间，随着化肥施用量的增多，全球作物氮的利用效率从80%降到30%,从而增加了Nox排放的风险。同样,在中国，化肥投入和有机物质投入对农田直接Nox排放的贡献份额分别为%和％。按照目前每年生产化学氮肥的数量计算，排放N2o的总
6、量是农业上人为温室气体排放的10%0因此，有机农业在一定程度上能够减少N2o的排放风险。基于单位面积计算N2o排放,有机农业比常规耕作低,而Syvsalo等指出有机牧场产生的N2o排放比常规耕作低，但没有明显差异。如果基于单位产量计算N2o的排放,两种农作系统则相似，或有机农作略高，例如Lundstrm研究了奶牛场的Nox排放量，发现生产单位产量有机牛奶的Nox排放量略高于常规牛奶生产。与此同时，有研究表明生产管理措施能够减少有机农业中N2o的排放率,如耕作方式、粪肥的使用、种植豆科作物及牧场和草
7、地管理等。Unwin等认为，通过改进排水,减少耕作和机械除草，有机耕作可以减少N2o的排放。也有研究表明一些因素会提高有机农业上N2o的排放，比如豆科作物的高比例种植，堆肥过程N2o的排放,高强度的耕作导致土壤氮的矿化和N2o的排放。甲烷排放农业源cH4的排放占全球人类活动排放的50%,主要来自于牲畜养殖、水稻种植以及废弃物分解，其中将近80%的cH4排放来自牲畜肠道消化代谢，而20%来自排泄物，并且，液态排泄物释放cH4的可能性比固体排泄物大。动物粪肥的储藏和处理以及饲料的种类均会影响农业cH4
8、的排放。研究表明：cH4排放的效果主要和堆肥的产生和使用有关系o如果有机系统的堆肥进行发酵，经常通风能够减少厌氧产生的cH4o此外，有机养殖通常在牧场和稻草房内进行；而常规养殖通常使用粪池进行粪肥处理，在这种厌氧环境下极易产生大量的cH4o然而,相对于常规养殖的粮食喂养，有机养殖的牲畜通常摄取低质量的粗饲料,增加了cH4排放的可能，研究发现有机养殖粗粮的高投入导致cH4的排放量增加8%~10%。如果研究单位面积cH4的排放，重要的影响因素主要包括牲畜放养的密度、每头牛喂养的周期、粪
