科技前沿 | 中国农科院作科所张卫建团队提出粮食安全与双碳目标的双赢策略
该团队通过综合估测发现我国农业碳排放以甲烷（CH4）为主，约占70%（见下图），尤其是稻田和畜牧业。在国家粮食安全情景下，我国种植业碳排放已基本达峰，农业碳排放的峰值及达峰进程将取决于畜牧业发展及人民生活水平提升；农业碳中和目标能否实现将主要视CH4等非二氧化碳温室气体减排力度，以及农田生态系统综合固碳潜力的发挥。农业碳达峰指日可待，在目标及达峰进程设定上不能影响人民生活改善的需求；农业碳中和任重道远，必须固碳与减排兼顾，以CH4减排为优先。农业双碳目标是一项系统工程，需要农业固碳减排科技创新、农业碳监测与评价方法创建、以及部门机构与政策创设等综合支撑。
在粮食安全和双碳目标关联上，增产与固碳、增产与减排、固碳与减排以及相关主管部门及政策间等层面存在冲突和协同关系，协同效应强于冲突；农业双碳目标与农业绿色高质量发展在方向上高度一致，目标上相辅相成。国家粮食安全与农业双碳目标可以通过科技创新和政策创设等途径实现双赢（见下图）。该团队建议未来粮食安全需要生产理念与安全目标的提升，由谷物生产上升到食物生产理念，由增产为目标的数量安全上升到稳产提质为目标的数量与品质双重安全，并将食物产量指标纳入地方政府粮食安全考核之中；进一步优化区域粮食生产与资源禀赋的区域配置需，调整作物种植种类及其布局，以充分发挥南方水热资源的增产潜力，减轻北方作物生产的资源与环境压力；粮食安全目标须兼顾短期和长远，在确保国内谷物总量6.5亿吨总量指标下，充分利用国际资源和市场潜力，促进国内农田休养生息和固碳减排，实现粮食可持续安全和碳中和等长远目标。
本研究可为国家及地方制定农业双碳目标及行动方案提供重要参考，为农业固碳减排科技创新和政策创设提供新思路。
该研究得到了国家现代农业产业技术体系建设专项、中国科学院学部咨询评议重点项目和中国农业科学院科技创新工程应急项目等资助。
张卫建，中国农科院作物科学研究所二级研究员，作物耕作与生态创新团队首席科学家。主持国家“十三五”重点研发项目、国家重点基础研究计划课题、国家产业技术体系岗位科学家任务等项目，重点开展作物系统对气候变化的响应与适应、保护性耕作、气候智慧型农业等创新研究，在作物系统水热协调丰产增效耕作理论与技术、水稻丰产与稻田甲烷减排的协同理论与技术等领域取得了较好进展。理论成果发表在Nature、Science Advances等期刊上，出版专著10余部；技术研发获得发明专利12件，获省部级科技进步一、二等奖共5项。现为农业农村部东北黑土地保护性耕作专家指导组、全球重要农业文化遗产专家委员、秸秆综合利用专家指导组成员，中国耕作制度学会副理事长，WB和FAO农艺咨询专家，The Crop Journal 副主编，《作物学报》常务编委。
出品：科普中国
作者：张卫建（中国农业科学院作物科学研究所研究员）