亮文解读 | 英国减缓温室气体和氨排放的优先策略

农业碳中和与低碳经济

Carbon Neutrality and a Low Carbon Economy for Agriculture

专 辑 文 章 介 绍

 · 第十篇 · 

▎论文ID

Greenhouse gas and ammonia emission mitigation priorities for UK policy targets

英国减缓温室气体和氨排放的优先策略

发表年份：2023年

第一作者：Sarah BUCKINGHAM

通讯作者：Sarah BUCKINGHAM

 :  sarah.buckingham@sruc.ac.uk

作者单位：英国爱丁堡大学

  Cite this article :  

Sarah BUCKINGHAM, Cairistiona F. E. TOPP, Pete SMITH, Vera EORY, David R. CHADWICK, Christina K. BAXTER, Joanna M. CLOY, Shaun CONNOLLY, Emily C. COOLEDGE, Nicholas J. COWAN, Julia DREWER, Colm DUFFY, Naomi J. FOX, Asma JEBARI, Becky JENKINS, Dominika J. KROL, Karina A. MARSDEN, Graham A. MCAULIFFE, Steven J. MORRISON, Vincent O'FLAHERTY, Rachael RAMSEY, Karl G. RICHARDS, Rainer ROEHE, Jo SMITH, Kate SMITH, Taro TAKAHASHI, Rachel E. THORMAN, John WILLIAMS, Jeremy WILTSHIRE, Robert M. REES. GREENHOUSE GAS AND AMMONIA EMISSION MITIGATION PRIORITIES FOR UK POLICY TARGETS. Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(2): 268‒280 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023495

 

 · 文 章 摘 要 · 

        农业对于提供粮食和维护粮食安全至关重要，同时提供多种其他生态系统服务。然而，农业系统通常是温室气体和氨的净来源。因此，农业需要为减缓气候变化和实现净零排放目标做出实质性贡献。本文概述了2022年3月在英国举行温室气体和氨减排研讨会后，农业研究和咨询领域的一系列专家的意见。会议确定了英国农业部门的首要缓解重点，以实现符合政策目标的温室气体和氨的减少。此外，专家们概述了他们认为的关键知识差距、未来机会和缓解实践的共同利益，并指出了所讨论的缓解情景的潜在障碍。

 

 · 文 章 亮 点 · 

1. 减少温室气体和氨排放的有效战略的专家调查。

2. 专家们一致认为，任何单一的缓解措施都不能缓解温室气体和氨排放。

3. 需要在研究、知识交流、教育和制定实施途径方面进行进一步投资。

4. 需要更多的数据来更好地量化缓解潜力并实施有效的管理战略。

 

 · Graphical abstract · 

 

 · 研 究 内 容 · 

▎调研问题

        2022年3月22日至24日，59名英国温室气体和NH₃排放专家聚集在英国爱丁堡参加应用生物学家协会的研讨会，调查模板涉及以下开放式问题：

     （1）请说明您认为具有最大缓解潜力的三种温室气体和/或NH₃缓解策略。a. 你的选择是基于整体观点还是针对你的专业领域？b. 您认为您选择的缓解潜力将在多大程度上有助于减少农业中的温室气体和/或NH₃？

     （2）关于您选择的缓解策略，您认为需要解决的主要知识差距是什么？

     （3）关于你选择的缓解策略，你认为吸收的主要挑战和障碍是什么？

     （4）除了温室气体减排和/或NH₃减排（例如，与其他环境和/或财务效益的协同作用和权衡），您认为您选择的战略还带来了哪些主要机会？

 

▎调研结果

        根据表1中给出的计数，本文提出的首要策略是：（1）管理实践，重点是减少合成氮肥的使用和/或优化施氮，包括使用豆类和覆盖作物来抵消对合成氮肥使用的依赖；（2）硝化和脲酶抑制剂的使用；（3）通过减少肉类和乳制品的生产和消费减少牲畜数量；（4）改善泥浆和粪肥管理，包括使用厌氧消化和NH₃捕获。

表1 调查对象提出的温室气体缓解战略排名

▎潜在障碍

        关于减少对合成氮肥依赖的潜在障碍的专家意见。（1）管理实践的变化。在多品种草地内对土壤氮的管理，以确保生产高质量的饲料和饲料青贮饲料，比标准单一种植更为复杂，这导致奶农不愿在草地中种植豆类。（2）对生产力和成本的风险。由于持久性、建立成本和如何管理多品种草地的不确定性，导致很少有农民采用多品种草地。（3） 市场波动。需要考虑需求的市场波动，因为这会影响种植哪些作物物种和品种，其中一些可能不利于以豆类为基础的多品种草地系统。

        关于使用硝化和脲酶抑制剂的潜在障碍的专家意见。（1）财务影响。使用添加抑制剂的肥料的额外成本比传统肥料约贵3%至10%（取决于位置、肥料类型和能源成本），几乎没有证据表明对生产力的影响可以抵消这一差异。（2）对抑制剂效果的信任。抑制剂的功效因环境条件（如土壤类型和温度）而异，因此需要了解当地土壤条件。养分管理计划和土壤测试将提高抑制剂的功效。（3）安全问题。在食品生产中添加化学品需要可靠的数据和对所生产食品安全的信心。（4） 缺乏沟通、指导和建议。关于抑制剂使用的沟通并不总是清晰的。

        关于改进粪肥管理策略的潜在障碍的专家意见。（1）财务影响。虽然许多农民对采用优化的泥浆施用方法和相关的泥浆管理持开放态度，但初始投资和技术成本被视为一个主要障碍。（2）立法支持。缺乏立法支持和政府激励措施，只有少数几个项目促进厌氧消化器的实施。技术问题也被认为是一种威慑，例如，在摊铺干物质含量高的泥浆时会出现堵塞，工作速度比施肥慢的机械更少，需要更强大的拖拉机，以及由于机械重量而导致土壤压实的潜在风险。（3）为土地从业者提供建议和知识。另一个障碍是农民缺乏关于如何在不产生额外经济负担的情况下最好地管理肥料的知识和建议。

        关于减少畜牧业生产的潜在障碍的专家意见。（1）文化和传统障碍。摄入的一个关键障碍与社会方面（如文化传统和习惯）有关，这可能会限制肉类消费的广泛减少。（2）需要付出相当大的努力。尽管在减少温室气体排放方面取得了潜在的成果，但减少牲畜数量将在经济和文化方面产生重大的权衡，因此，在这场辩论中需要相当谨慎，必须注重公平的过渡。（3） 关于替代土地使用和长期投资的知识。需要进一步教育饮食对温室气体排放和气候变化的影响。
 

▎结论

        本文对农业科学家和顾问进行了一项调查，以确定对英国农业部门应优先考虑的最有效的温室气体缓解战略的意见。结果表明，以下四项战略是专家们确定的优先事项：（1）减少合成氮肥的使用，转而更多地依赖豆类、覆盖作物和多品种草地作为土壤肥力的主要氮源。（2）在使用合成氮肥的同时采用硝化和脲酶抑制剂。（3）改进牲畜粪便管理。（4）牲畜生产减少。

原文链接：https://journal.hep.com.cn/fase/EN/10.15302/J-FASE-2023495