“我们在调研中发现，60%～80%的稻田都会采用中期晒田的甲烷减排技术。技术普及度高并非因为减排，而是因为能控制无效分蘖，促进根系发育，实现节本省工、提高产量。”近日，在绿色低碳农食系统实践者平台2025年会上，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员王斌在接受21世纪经济报道记者采访时表示。
在会议中，王斌介绍，甲烷和氧化亚氮是农业领域重要的非二氧化碳温室气体，水稻种植和农用地氮肥施用是其主要排放源，且直接关系粮食安全。我国作为农业大国，既要保障14亿人的吃饭问题，也要有效控制非二氧化碳温室气体排放，提升应对气候变化能力，技术创新是关键支撑。
“种植业碳排放具有基础性、生存性特点，只要开展农业生产就难免产生排放。”王斌表示，水稻种植在淹水环境中，土壤里的有机质会被产甲烷菌厌氧分解产生甲烷，这些甲烷会通过水稻通气组织、气泡及扩散等方式排放到大气中；而农用地施用氮肥后，无论是化肥、有机肥还是秸秆还田，其含有的氮素在土壤硝化与反硝化过程中都会形成氧化亚氮并排放。“这两类排放是种植业温室气体的主要来源，且与粮食生产过程紧密绑定，我们不可能为了减排而不种粮食或者减少粮食种植，这种观念是错误的。”
从国家温室气体清单数据变化来看，我国水稻种植甲烷排放从1994年到2021年呈现“增长后平稳”的态势，农用地氧化亚氮排放则在2012年后显著下降，这与我国“十三五”以来推行的化肥减量增效政策直接相关。
谈及减排难点，王斌指出，种植业当前很难做到既要减排、又要高产、还要低成本。例如，控水灌溉虽能通过打破土壤厌氧环境有效降低甲烷排放，但促进了氧化亚氮排放，且在水稻生殖生长期若遭遇高温时，可能引发热害胁迫；干湿交替过程还会导致土壤碳更易矿化分解，使土壤碳汇能力变弱，同时增加杂草风险，对产量稳定性产生影响。秸秆还田虽有利于提升土壤肥力和碳汇，但会增加甲烷排放；减排型肥料虽能实现稳产或增产，协同减少氨挥发和氧化亚氮排放，却存在一定的减排成本压力。
此外，极端气候也给种植业高产带来新挑战。以华北地区为例，近年来夏季暖湿化趋势明显，高温高湿与极端暴雨成为常态，低洼田块夏季作物玉米因不耐涝，常遭遇严重减产。
“考虑到华北地区降雨量在2020年后明显增加，低洼田块很容易涝渍，这些易涝田块夏季作物从玉米改为水稻可能作为一种应对策略，实际上在五十年前华北也存在一定的水稻种植规模，但种水稻需人工灌溉，会增加投入，干旱年份风险较大，同时甲烷排放也会增加。”王斌表示，这就需要筛选节水抗旱且高产低排放的水稻品种，在低洼田块解决雨养可行性、与小麦茬口衔接等问题，通过种植制度改变提升气候韧性。
针对低碳与高产如何协同的问题，王斌强调技术组合应用是破局关键，需从灌溉优化、肥料管理、品种选育等多维度发力。在水稻减排方面，中期晒田、间歇性灌溉或干湿交替等控水技术甲烷减排效果突出，搭配包膜控释肥料、含脲酶/硝化抑制剂的专用减排肥料，可实现甲烷、氧化亚氮同步减排且稳产增效；秸秆经菌剂快速腐熟还田或在非水稻生长的旱季还田，以及选育高收获指数、节水抗旱水稻品种，能降低甲烷排放潜力。
王斌表示，通过“控水灌溉、高效肥料减氮、秸秆还田”组合技术，经四年定位试验验证，可降低甲烷排放15%～26%且不影响产量。未来需持续强化技术创新，结合区域气候、土壤与种植制度特点优化技术方案，形成轻简化、低成本、可落地、易推广的技术模式，才能在保障粮食安全的同时推进种植业绿色低碳转型，有效提升应对气候变化能力。
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