由二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化已经成为全人类需要面对的重大挑战之一。中国将力争于2030年前实现碳达峰，并努力争取2060年前实现碳中和。农业约占全球人为碳排放的15%，如果把与农业或者食物生产直接相关的土地利用碳排放贡献也计算在内，农业或食物生产则是第一大排放行业，约占全球人为总排放的1/3。农业拥有绿色生态的鲜明底色，在实现碳达峰、碳中和的征程中，起到的作用举足轻重。

正是瞅准这样的历史机遇，青岛农业大学在碳中和的研究领域作出了全新部署。

青岛主要生态系统目前固定了多少碳？生态系统的固碳速率有多大？生态系统碳汇如何增加，能增多少？青岛造林增汇的空间在哪里、有多少？近日，全国高校第一个涉农碳中和研究院——青岛农业大学黄河中下游高效农业碳中和研究院成立。研究院执行院长李峰介绍，研究院着力于固碳创新模式、农业资源固碳减排、低碳种养、海洋碳汇与碳评价与交易五个方面开展农业农村领域的“双碳”理论、方法、技术和政策研究。作为中国高校第一个面向农业的碳中和研究院，这个研究院将为黄河中下游农业绿色发展、低碳发展提供解决方案。

农业低碳需多学科发力

农业碳中和，是一个复杂的体系。从生命周期的角度来看，农业部门产生的碳排放贯穿于从种养业生产到能源和投入品使用以及废弃物处理全过程中。农业生产过程碳排放来自化肥的生产、运输及使用、耕种过程的农机耗能、农药农膜等产品的使用等方面。畜禽养殖业也是农业重要的碳排放源，包括动物饲料的生产和运输、农场的能源使用、动物消化（尤其是反刍动物）和粪肥腐解等方面，据估测，畜牧业温室气体排放占人类活动温室气体排放总量的18%。

要在种植和养殖的环节实现低碳，需要有效利用资源。比如精准农业，用高效能耕种机械实现精准灌溉、施肥等；用生物肥料取代化肥，减少土壤板结化，提升土壤固碳潜力；利用饲料添加剂，减少牲畜肠发酵产生的气体……

目前，国内高校建立的碳中和研究院研究方向主要集中于能源、环境、碳储存等。青岛农业大学化学与药学院、园林与林学院、资源与环境学院、海洋科学学院前期在固碳创新技术、农业资源固碳减排、海洋碳汇、低碳种养和碳评价与交易方面已取得特色鲜明的研究成果，在农业方面，青岛农业大学率先提出了农业碳中和的研究方向。

土壤赋能助力碳中和

“在耕作过程里，我们有很大的空间减少碳排放，提升土壤固碳能力，但这是一个长期的工程，需要多个交叉学科配合。”研究院低碳种养研究中心主任邹晓霞来自青农大农学院，他们正在对农田碳排放进行监测，核算农业生产碳足迹，通过长期定位实验来评判种植模式和管理措施对农田碳中和的影响。据他们测算，依据青岛市当前的耕地面积，按照全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级标准，若土壤有机质含量能达到3级水平，固碳减排量可达1.4-2.1亿吨二氧化碳，若能达到2级水平，固碳减排量可提高到2.8-3.6亿吨二氧化碳，足以中和当前规模以上工业综合能源消费和全社会用电排放量。因此，这就是未来青岛努力的方向。此外，团队还构建了牛胃肠道甲烷和二氧化碳减排模型、开发了反刍动物甲烷减排添加剂技术，并基于上述研究基础对青岛市种养业减排潜力进行了预估。如在牛饲料中添加3-硝基丙醇，每年可降低碳排放70.8-83.9万吨二氧化碳当量。

研究院农业资源低碳高值研究中心主任柴国华来自青农大资源环境学院。他所在中心采用多种“硬科技”改良土壤有机质。中心当前筛选了高固碳乡土树种，经测算，杨树某些品种光和固碳能力可以提高10%；研发的低碳/零碳污（废）水处理技术，资源化利用率>90%；开发的畜禽粪污纳米生物膜有机肥发酵技术，已在新希望六和集团、青岛康利来生物科技等公司推广应用，若替代50%的工业化肥即可减少我国15%以上的碳排放量。

藻类和贝类是海洋固碳主力军。我国2020年贝类养殖产量约1480万吨，占水产养殖产量的69.3%；贝类养殖碳汇约1100万吨二氧化碳，占海洋碳汇的50%。青农大培育出国家级杂交扇贝“渤海红”、“青农2号”和“青农金贝”新品种3个，在我国多个沿海省市推广应用，使养殖产量提高30%以上，2014-2020年总产值约280亿元。2014-2019新品种产量约550万吨，固碳约52万吨，吸收二氧化碳约193万吨，其中由于养殖新品种多增二氧化碳吸收约77.2万吨。

海洋碳汇研究中心将构建固碳微藻筛选方法和评价体系以及藻种育种方法技术体系，形成自主知识产权的固碳技术体系。在贝类养殖上，选育经济价值和碳汇能力均高的贝类新品种，探讨提高碳汇移除能力的贝类增养殖技术和贝藻混养模式。

专业测算支撑精准碳汇

元旦假期，碳评价与交易研究中心主任李士美和团队成员在即墨鹤山的山林里测算碳汇数值。研究人员进行土壤采样、测量树木胸径和高度、清点树林的密度，再结合青岛地区的气候条件等因素，统筹考虑植物碳、土壤碳等碳库，将绿水青山资源折算成更直观的“金山银山”概念。

森林被誉为“地球之肺”，湿地被誉为“地球之肾”。在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，具有十分重要的独特作用。目前，林业碳汇贷、湿地碳汇贷已双双落地青岛。李士美就参与了森林和湿地碳汇能力评估。

研究院里，固碳创新研究中心承担的是生态系统碳汇基础支撑研究。中心主任盖盼盼介绍，他们的研究开拓了微生物固碳新模式。与野生菌种相比，微生物固碳效率提高近90倍，中心正在将固碳创新模式推广至植物、森林、土壤、海洋碳汇。“利用新型微生物细胞工厂产20吨番茄红素，可消耗180余吨二氧化碳，产2吨榄香烯可消耗约200吨二氧化碳；高效固碳功能微生物菌剂如在全省范围内应用推广100万亩耕地，可减少1万吨化肥用量，减少二氧化碳排放约1.8万吨，最终实现微生物固碳减排和创造经济价值的双赢。”（青岛日报/观海新闻记者 赵黎）

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