前言：

"农业是温室气体的主要排放源之一，其中土壤和农用投入品（尤其是氮肥）对温室气体排放的贡献率约占64% 。中国是一个人口众多的农业大国，为在有限的土地上生产更多的粮食，农业生产中不断提高复种指数，肥料用量尤其是氮肥用量过高、养分投入不平衡、施肥方式不当等直接导致农田温室气体排放量过高。农村劳动力短缺、教育水平较低、农业配套机械落后的现状，使我国面临巨大的减排压力。对碳平衡估算以及CO2减排与增汇的研究是我国政府和科学家所面临的重要议题。

测定农田土壤温室气体排放通量是估算区域农田温室气体排放量的基础。目前，国内外测定陆地生态系统温室气体尤以微气象法中的涡度相关法和箱法中的静态箱/气相色谱法最为常见。前者因对观测对象的下垫面和大气稳定度要求较高，难以应用于田块小且分散、机械化程度不高的我国农田生态系统温室气体观测；静态箱/气相色谱法因其仪器价廉、操作方便、灵敏度高而被广泛应用。此外，国内外还研发了自动采样分析技术，对观测对象进行实时监测，但仪器昂贵，运行费用高，在我国未推广使用。目前用于估算区域农田土壤温室气体排放的方法有排放通量汇总外推法、IPCC计算方法、经验公式法和机理模型计算法。对我国而言，建立农田温室气体排放和影响其产生机理因素之间的统计学模型是一条适宜的道路。

随着国际社会对气候变化、温室气体减排的日益重视，农田土壤固碳减排技术研究得到了广泛关注。若将我国目前氮肥利用率从20%～30%提高到30%～40%，可相应降低10%的N2O排放。研究表明，推行长效肥料、缓控释肥可减排N2O 27%～88%；使用生物抑制剂，可有效减少N2O排放和其他气态氮损失；推广稻田间歇灌溉可减少单位面积稻田CH4排放的30%；合理的养分配比、改表施为深施、有机肥与化肥混施等都可以降低温室气体的排放。可见，只要技术合理，农田固碳减排潜力巨大。然而中国的气候变化、土地资源以及种植制度都有明显的区域特征，固碳减排技术各个地区有不同的要求和效果，某些管理措施由于影响产量或操作复杂而难以持续推广。

本书理论密切联系实际，内容新颖，图文并茂，全面系统，正确评估了山东省农田温室气体排放及减排潜力，并集成适用于山东省典型农田 “固碳、减排、经济、稳产、轻简”的温室气体减排技术，为准确估算山东省农田温室气体排放量及出台农业温室气体减排措施提供科学依据和实践经验。本书适用于农业类相关技术人员和管理人员阅读参考，也可以作为相关专业大中专学生教材或农业技术培训参考书。

本书在编写过程中引用和参考了相关书籍和资料，在此对所引用书籍和资料的原作者表示衷心的感谢。由于作者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编 者

2019年6月

目录：

"第一章　概述1

　第一节　农田温室气体排放的主要影响因素1

一、温室气体的含义1

二、耕作方式对农田温室气体排放的影响3

三、施肥对农田温室气体排放的影响5

四、水分管理对农田温室气体排放的影响6

五、作物品种对农田温室气体排放的影响7

六、轮作及间套作对农田温室气体排放的影响7

　第二节　农田温室气体排放特征8

一、农田土壤CO2排放通量特征8

二、稻田CH4排放通量特征9

三、农田土壤N2O排放通量特征9

　第三节　农田温室气体排放潜力与控制技术10

一、农田减排方面11

二、农田增汇方面13

第二章　山东省农田温室气体排放现状研究15

一、种植业温室气体排放源的界定15

二、计算方法16

三、山东省种植业温室气体排放现状20

四、小结27

第三章　典型农田温室气体排放规律研究29

　第一节　设施蔬菜农田温室气体排放规律研究29

一、材料与方法29

二、结果与分析31

　第二节　设施白菜-芹菜温室气体排放规律研究41

一、材料与方法41

二、结果与分析43

　第三节　菜粮轮作农田温室气体排放规律研究49

一、材料与方法49

二、结果与分析50

　第四节　小麦玉米轮作农田温室气体排放规律研究55

一、材料与方法55

二、结果与分析57

第四章　典型农田温室气体监测技术规程63

　第一节　设施蔬菜农田温室气体排放监测技术规程63

一、监测前准备工作63

二、样品采集步骤66

三、静态箱法人工观测中的N2O测定方法67

四、静态箱法人工观测中的气体通量计算方法68

　第二节　设施叶菜类农田温室气体排放监测技术规程69

一、监测前准备工作69

二、样品采集步骤71

三、静态箱法人工观测中的N2O测定方法72

四、静态箱法人工观测中的气体通量计算方法72

　第三节　小麦玉米轮作农田温室气体排放监测技术规程74

一、监测前准备工作74

二、样品采集步骤77

三、静态箱法人工观测中的N2O测定方法78

四、静态箱法人工观测中的气体通量计算方法78

第五章　典型农田温室气体减排技术研究81

　第一节　茄果类设施蔬菜温室气体减排技术研究81

一、材料与方法81

二、结果与分析83

　第二节　叶菜类设施蔬菜温室气体减排技术研究87

一、材料与方法87

二、结果与分析90

　第三节　设施蔬菜废弃物堆肥减排技术研究92

一、材料与方法93

二、结果与分析94

　第四节　菜粮轮作温室气体减排技术研究99

一、材料与方法99

二、结果与分析100

　第五节　蔬菜废弃物还田对露地生菜温室气体排放的影响104

一、材料与方法104

二、结果与分析105

　第六节　小麦玉米轮作温室气体减排技术研究111

一、材料与方法111

二、结果与分析113

第六章　典型农田温室气体减排技术及应用120

　第一节　设施蔬菜“堆肥增碳控氮”减排技术120

一、背景120

二、已突破的关键技术121

　第二节　大葱-小麦“增、还、减、合”固碳减排技术124

一、应对制约农业产业发展的瓶颈问题124

二、已突破的关键技术125

三、取得的经济效益、社会效益和生态效益126

四、成果展示127

　第三节　冬小麦-夏玉米“一次性施肥”减排技术128

一、应对制约农业产业发展的瓶颈问题128

二、已突破的关键技术129

三、取得的经济效益、社会效益和生态效益129

四、成果展示130

第七章　典型农田温室气体减排潜力评估132

一、减排量计算方法133

二、不同类型农田的减排潜力计算136

第八章　降低温室气体排放的措施及建议140

一、CO2减排140

二、CH4减排142

三、N2O减排144

四、其他建议147

参考文献148