农业温室气体
主要参考文献
《中国农业温室气体排放的现状与减排路径》
《农业生产的问世气体排放研究进展》
《农业生产中氧化亚氮排放源的影响因素分析》
《动物温室气体排放机制及减排技术与策略研究进展》
《中国农业温室气体排放：现状及挑战》
《中国农业源温室气体排放与减排技术对策》
《秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放的影响》
《中国农田主要温室气体排放特征与控制技术》
《免耕施肥对甲烷和氧化亚氮排放及其温室效应的影响》
《保护性耕作和稻田免耕栽培技术发展现状与趋势》
《稻田秸秆还田的土壤增碳及其温室气体排放效应和机理研究进展》《稻田温室气体排放与减排研究综述》
《稻田CH4和N2O排放消长关系及其减排措施》
《免耕施肥对稻田CH4和N2O排放及其温室效应的影响》
《农田N2O排放影响因素及其减排措施》
《中国农业领域温室气体主要减排措施研究分析》
《农田土壤N2O排放和减排措施的研究进展》
农业温室气体CH4和N2O的产生机制、影响因素以及减排措施
1、水稻田
1、种植业
2、秸秆还田
农业源CH 4 1、家畜胃肠道发酵
2、畜牧业 2、 粪便管理系统 一、 水稻田： 1、产生机制：产甲烷菌在厌氧条件下将土壤有机质分解成甲烷。
2、影响因素：土壤特性、灌溉、施肥、水稻品种等。
3、减排的措施：○1合理灌溉；（是最简单效果最明显的措施，间歇灌溉和烤田可以有
效的降低甲烷的排放，但增加了N 2O 的排放，减排效应应从两者综
合增温效应考虑。
）
○2科学施肥；（推广用沼渣代替有机肥。
有机肥与化肥混施。
）
○3选育新品种。
（选育土壤氧化层根系发达、厌氧层根系分布小、通气组
织不发达的品种，有利于根际形成有氧环境，抑制产甲烷菌的活性，
如杂交水稻。
选育根系较大，氧化获利较强，经济系数高，CH4排
放量低的水稻品种，如超级稻。
）
○4土壤耕作方式（稻麦两熟制农田采用周年旋耕措施能有效减少甲烷的
释放。
）
二、秸秆还田
1、产生机制：焚烧后的秸秆灰含有一定量的有机质，为产甲烷菌提供了产甲烷基质。
（其增
温潜能
是CO2
的
20-30
倍）
2、影响因素：秸秆还田量、还田时间、还田方式等；
3、不同还田方式对甲烷排放量的影响程度：不还田处理<原位焚烧处理<均匀混施处理。
三、肠道发酵（反刍动物是最大的甲烷排放源）
1、产生机制：瘤胃中的微生物将有机质分解产生H2和含有甲基的初级发酵产物，然后
在产甲烷菌的作用下释放出甲烷和能量。
2、影响因素：动物类型、年龄、体重、饲料质量和重量等。
3、减排措施：○1秸秆青贮和氨化（提高饲料的利用效率，减少甲烷的排放。
）；
○2日粮的合理搭配（日粮的粗精比，粗纤维水平过高，会使动物营养浓度低而增加采食量，增加甲烷排放，精纤维水平过高，磁疗能量以甲烷排
放形式损失。
）；
○3使用多功能添砖和营养添加剂（提高饲料的利用率）；
○4培育优良品种，提高家畜生产力。
（育种选择饲料利用率高的奶牛；提高动物的生产性能，生产效率越高，单位产品产生的温室气体减少；提高
家畜生产力，降低养殖数目。
）
四、粪便管理系统
1、产生机制：粪便中的微生物将有机物分解为H
2、CO2和有机酸，最后在微生物体内
生成甲烷。
2、影响因素：粪便甲烷产生的潜力（猪粪>牛粪、液体>固体、高温>低温）、处理方式
气候条件等。
：○1建沼气工程回收利用CH4；（变废为利，把CH4转化为可以利3、减排措施
用的农业能源）
○2通过覆盖等改变粪便贮存方式；（粪浆贮存过程中添加覆盖物可以减少
温室气体排放，如卵石，秸秆等覆盖物，其中稻草覆盖的效果最好。
）
○
3粪便堆肥处理； ○4改湿清粪为干清粪。
（厌氧环境是产生甲烷的先决条件，减少进入厌氧
环境的有机物总量，减少甲烷的排放量。
）
1、农田生态系统 1、种植业
2、秸秆还田
农业源N 2O
2、畜牧业 ：粪便处理系统
一、农田生态系统（大气中90%的N 2O 来自土壤）
1、产生机制：农田土壤中的有机质在微生物的参与下，通过硝化作用和反硝化作用产
生N 2O 。
2、影响因素：土壤类型、施肥、灌溉和气候因素等。
（氮肥的使用促进N 2O 的排放；向
土壤中添加有机质如秸秆或厩肥，或者间歇灌溉等都可以增强反硝化作
用的强度，进而会增加了N 20的排放。
）
3、减排措施：○1科学施肥（测土配方施肥、改表施为深施或混施、少量频施和叶面喷施等措施可以有效提高氮肥利用率，减少N 2O 的排放。
）
○2采用长效肥料和缓释肥；（碳酸氢铵的肥效期短，挥发损失量大，氮素利
用率低。
）
○3生物抑制剂的使用；（使用硝化抑制剂，减缓铵态氮向硝态氮的转化）
○
4合理灌溉：减少土壤的干湿交替和烤田，抑制N 2O 的排放； (其增温
○5免耕：（对N2O排放的影响具有不确定的关系，一方面，免耕可以减少N2O 的排放，因为翻耕促进了封闭的N2O的释放，另一方面，免耕促进了
N2O的排放，免耕降低了土壤中O2的浓度，增加了反硝化作用引起的
N2O的排放）
二、秸秆还田
1、产生机制：土壤中的有机质在微生物的参与下，
通过硝化作用和反硝化作用产生N2O。
2、影响因素：土壤中的C/N、秸秆还田方式、秸秆
还田数量、土壤特性等。
3、秸秆还田对N2O的排放量的影响程度表现为不
确定关系：
○1秸秆的施入，提高了土壤的C/N，微生物争夺氮源，氮素充分利用，降低了硝化作用和反硝化作用中间产物N2O的释放。
○2秸秆还田降低了铵态氮的浓度，增强了氮的反硝化作用。
二、粪便管理系统
1、产生机制：粪便中所含氮素的硝化作用和饭硝
化作用产生N2O。
2、影响因素：粪便中的C/N、储存时间、管理方法
等。
（粪便中的C/N影响微生物分解有机质，
若过大，有机质分解缓慢，微生物活性弱，抑
制N2O的排放，若过小，微生物活性强，促进
N2O的排放；含水量过大，处于厌氧环境，会
加强反硝化作用；粪便内部的干湿交替也会促
进N2O的排放。
）
3，减排措施：○1优化畜群结构，及时淘汰低产
畜、病畜，优化蛋鸡、奶牛和
种畜有效的利用年限。
○2畜禽圈舍的改造，如地面使用褥草覆盖的畜舍排放的N2O
明显比木板作为地面的多。
重难点总结
1、水分管理对稻田CH4和N2O排放的影响是互为消长的关系，如间歇灌溉和烤田抑制了CH4的排放，却增加了N2O的排放。
因此在采取水分管理措施时，应考虑CH4和N2O 的综合增温潜势，选择最优措施。
如在低施氮量的条件下，间歇灌溉可以降低综合温室效应。
2、同一施肥管理措施对温室气体的排放影响，不同学者得出不同的结论，这主要是由于我国地域和气候差异，而温室气体的排放受环境影响很大，导致了不同甚至相反的结论，所以在选择施肥方式之前，对实施地的土壤和气象进行调查分析，因地制宜，优化选择。
3、土壤N2O排放是非常复杂的过程，目前对N2O排放量难以做出精确的估计，另外，N2O的影响因素对其排放机制和各种因素之间的数量关系具有不确定的关系，因此深入探讨其机制，提高土壤N2O排放量的精度，是提出有效减排措施的基础。
建立一个农田土壤N2O排放的过程模型尤为重要。
4、在分析单一温室气体的产生机制和影响因素的基础上，从综合温室效应出发，探索
有效的温室气体综合减排措施，对于发展低碳农业，应对全球气候问题具有重大意义。
如节水灌溉结合增施腐熟有机肥，水稻覆盖旱作技术（利用稻草、薄膜等覆盖物保持稻田湿润状态，提高土壤通透性，降低CH4排放，而覆盖物分解成有机质过程会抑制N2O 的排放）
5、创新农作模式，如秸秆还田一方面具有固碳潜力，另一方面也增加了温室气体，但秸秆直接还田排放CH4的增温潜力抵消了秸秆还田的固碳潜力。
因此，可以将秸秆和粪便等有机肥用来生产沼气，再用沼液、沼渣作为稻田的有机肥，可以有效的降低温室气体的排放。
稻鸭、稻鱼共作种植模式的推广。
6、关注冬闲田、加强非水稻生长期水肥管理以及土地利用的变化。
如南方部分地区冬季抛荒泡水，造成非水稻生长期CH4的大量排放。
7、目前对于温室气体关注较多的是减排效果问题，对于其适应性、成本和效益涉及的较少。
只有经济可行、效果明显、易于操作、增强农业适应能力的措施才是有意义的减排措施。