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在走向碳達峰、碳中和的路上,逐漸涌現出一些節能減排綠色可持續的農業新勢力,比如減少資源使用、縮短生產時間、減少污染、環境修復等途徑,在產業化過程中逐漸呈現成效。
替代蛋白
據估算,若公眾能夠在滿足人體均衡營養的前提下,從現在優化膳食結構至2030年,可降低6621萬噸碳排放,相當于132億棵樹1年吸收的二氧化碳。近幾年,替代蛋白市場逐漸火熱,在本文前面提到的“我們如何向植物、動物、微生物要蛋白?”話題中,也提到有關替代蛋白對于碳減排的貢獻。
現以植物蛋白為例,從碳足跡的測算來了解植物蛋白是如何減碳的,在新華網報道的一份關于星期零的產品研究報告中指出,選取5種已上市的植物基食品,經過碳阻跡咨詢機構的計算,與動物肉相比,5款產品減碳效果高達98%,5款產品每種1千克相當于節省中等汽油車443.8公里行程的碳排放。中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員秦曉波表示,常規肉產品相對植物肉的碳排放高達44.4倍。
同時,按照全國便利店、新式茶飲、咖啡廳、快餐廳總數172.2萬家計算,理想情況下,按5款產品計算,每個門店每款產品每天售出10份,假設每款產品含有60g植物肉,售賣365天,一年合計減碳量將達到3355.2萬噸。
垂直農業
而作為垂直農業,其與傳統農業的區別,通俗來講如果將傳統農業當作是在同一個水平面之上進行耕作,那么,垂直農業就是將一個個水平面的種植系統,移入室內并向垂直方向擴展,以最大化利用種植空間,種植的蔬菜或糧食也不是生長在土壤之中,而是生長在循環水、甚至是含有養分、水分和氧氣的細霧之中。簡單來說,垂直農業的最終目的是利用更少的能耗、更少的土地資源,生產出更多的食物,這是農業減碳的重要途徑之一。
垂直農業是種植業的代表,不僅為人類提供經濟類的食物,在減碳角度還為人類提供巨大生態價值。以水木九天為例,其在河南輝縣市孟莊鎮的實驗性項目,直接將水木番茄蔬菜工廠搬進了當地的電廠中。通過燃煤熱力電廠所產生的余熱和二氧化碳與蔬菜工廠結合,使得蔬菜工廠的能耗成本趨于零,而二氧化碳的介入使得產量得到60%的提升。據估算,“固碳+減排”量最高可達3萬噸,相當于3萬畝原始落葉林,甚至相當于4億度綠電,8000畝光伏發電的能力。
新肥藥
化肥、農藥的使用成為農業碳排放的主要方面之一。然而,化肥又是種植業生產過程中的第一大碳排放源,占投入環節碳排放總量的 60%左右。從化肥內部結構來看,每1kg氮肥、磷肥以及鉀肥分別會排放3. 932kg、0. 636kg以及0.108kg的標準碳,幾乎相當于一棵樹半年的吸碳量。
農藥是繼化肥之后種植業的第二大碳排放源,美國橡樹嶺國家實驗室測算出每1 kg化學農藥會產生4. 9341kg的標準碳。
針對化肥、農藥,目前,已經涌現出眾多的減碳方法,如肥料緩釋技術、精準施肥和打藥、微生物肥料和農藥等等。
以微生物肥料為例,可顯著加大肥料效果和利用率,減少肥料使用,進而促進碳減排。微生物肥料2019年產量已突破2000萬噸,年復增長率約8%,截至2021年8月,我國微生物肥料新增登記數量達1108個。與之相左的是農用化肥施用量卻持續下滑,據估算2021年化肥使用量將低于5000萬噸。
與此同時,國內也不斷涌現出農業微生物的創新企業,致力于微生物肥料和農藥的發展,推動我國微生物從以芽孢桿菌屬居多的1.0時代,過渡到拓展微生物種類以及系列代謝產物制成農用生物制劑的2.0時代,促使微生物產品更精準、更穩定的在田間地頭、飼養場等發揮更好地作用。為農業減少碳排放注入新產品,進而推動農業綠色可持續發展。
新種子
以綠色發展為引領,強化種業自主創新能力和國際競爭力是“打好種業翻身仗”的核心。推進我國種業綠色發展,是突破我國耕地資源匱乏制約、保障糧食安全的重要舉措,同時也是解決病蟲害、緩解生態壓力的有效途徑,更是農業降本、提質、增效,提升我國農業競爭力的必由之路。
育種的綠色發展主要體現在兩個方面,其一,綠色新品種,優質的新品種可以促進水肥的高效利用、適宜規模化機械作業、輕簡化栽培方式等等,都是直接減少農業碳排放的有效途徑;其二,綠色技術,在育種過程中需要優良的土地示范、以及海量種源的篩選,通過高端技術,如設施農業育種、數字化育種等,減少育種水土資源使用以及人工投入等。
2016-2020年,國家審定綠色品種達385個,優質品種655個,僅2020年,審定水稻、玉米、小麥綠色品種就有180個,是2016年的10倍。同時,國家政策不斷扶持生物育種以及數字化發展,都是節能減排、綠色可持續的象征。
中國農業科學院都市農業研究所植物工廠創新團隊與中國水稻研究所錢前院士團隊合作,成功實現植物工廠水稻種植60天左右收獲的重要突破,將傳統大田環境下120天左右的水稻生長周期縮短了一半。相信經過不斷的技術革新,不久的未來也能置換出不少碳減排的指標。
