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捕集二氧化碳给农业施肥增产明显

2021年,我国二氧化碳(CO2)排放量超过119亿吨,占全球总量的33%,排放量居世界第一。近几年,我国CO2排放量仍在持续增长,在温室气体减排方面我国仍面临前所未有的压力。 另一方面,CO2是植物生长的必需物质,植物吸收CO2和水、氮磷钾等元素形成有机物。植物吸收的CO2主要来源于空气,大气中CO2浓度为400ppm(0.04%),仅…

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2021年,我国二氧化碳(CO2)排放量超过119亿吨,占全球总量的33%,排放量居世界第一。近几年,我国CO2排放量仍在持续增长,在温室气体减排方面我国仍面临前所未有的压力。

另一方面,CO2是植物生长的必需物质,植物吸收CO2和水、氮磷钾等元素形成有机物。植物吸收的CO2主要来源于空气,大气中CO2浓度为400ppm(0.04%),仅能提供作物正常生长所需,但作物生长最经济的CO2浓度为1000-1400ppm,特别是设施农业中的作物长期处于碳饥饿状态。

如果捕集工业排放的CO2废气,经过压缩、吸附、净化、冷冻、液化等程序,制成纯度较高的液体CO2或干冰增施到设施农业或大田中,不仅能吸纳工业碳排放量,还能提高农产品质量效益。

目前,将工业碳排放在农业中的资源化利用技术已经成熟,仅内蒙古地区已累计推广面积50万亩。而且,由工业上原来的被动减排、限制转变为主动疏导、利用,生产出丰富的菜粮肉果茶供给人类生活,既可激励工业排放气体的处理、再利用,将企业减排的压力化为经济动力;又可以构建完整的碳循环产业链,实现低碳工业与富碳农业的互补有效发展。

近年来,欧洲、北美以及日本等国家和地区为提高设施农业产量,70%-80%的设施农业都在增施CO2。日本、欧洲分别通过燃烧白煤油、天然气为设施农业增施CO2。近几年,日本开始从我国进口CO2给温室大棚施肥。如同我们建设温室大棚必须建设灌溉设施一样,他们在建设设施农业的同时就把增施CO2的设施同步建立起来,同规划、同建设、同使用。

在我国,内蒙古、山西、河北等地均已开展增施CO2气肥的实践。比如,内蒙古巴彦淖尔市在12个设施农业园区11种瓜菜上增施CO2气肥,亩均增产20%-30%,增收2000-3000元。呼和浩特市温室增施CO2气肥后,草莓盛果期延长2个月,增产超过50%,且红蜘蛛等病虫害不再出现。包头市温室增施CO2气肥后,果菜类增产约35%,叶菜类增产约60%,蔬菜、水果有机养分提高15%-25%。而且由于植物发病率降低40%左右,农药减少40%-50%。

综上所述,目前,加快在设施农业、果树、茶园、牧草种植方面推广使用CO2,从技术、成本、效益方面考虑都具有可行性。如在设施农业使用CO2,全国有6000万亩设施农业,每亩每年可消纳CO23-5吨,每年可减少CO2排放1.8-3亿吨。若能在全国范围内逐步推广,前景广阔。

此外,通过实践证明,碳捕集、运输过程中运输车辆产生的汽车尾气,CO2气肥使用过程中逸散至环境中的量大概不足20%,其余80%以上全部被农作物叶面吸收。所以,在整个碳循环过程中消纳的CO2要远高于生产、运输、利用过程中CO2排放和逸散量,对降低碳排放效果显著。

但目前,在推广碳捕集和农业利用方面还存在一系列问题:

一是在捕集、加工、运输、利用各环节缺乏相应的政策支持,存在CO2捕集成本相对较高、运输难、利用少等问题。

二是研究推广资金项目扶持少,相关标准研究制定缓慢,碳循环全产业链各环节相对薄弱,难以形成规模化、标准化应用推广模式。

三是技术尚未引起社会足够关注,农民认知度不高,导致大面积推广困难,增产提质作用还未能充分发挥。

鉴于推动CO2捕集和在农业上利用,对我国实现“双碳”目标和保障粮食、食品安全意义重大,建议将其作为一项创新举措和新型产业予以扶持。

为此,建议:

一、加强组织领导,强化顶层设计。建议国家层面成立CO2捕集和农业利用专门机构,由多部委参加,加强对该项工作的统筹协调。组成专家团队,编制不同作物使用CO2模式化栽培技术及标准和规程。选择具有资源优势和产业基础的内蒙古、山西、河北等地开展示范推广,逐步建成新型产业链,率先打造我国工碳农用示范省区。

二、出台扶持政策,形成支持合力。鼓励各部门和社会各界支持参与项目实施,设立基金或专项资金,降低应用成本,增强企业和农民的积极性。建议农业农村部把其作为促进农牧业高质量发展的关键措施给予重视支持,将增施CO2设施设备纳入农机补贴范围等,优先予以补贴。生态环境部门将捕集利用CO2纳入减排指标统计范围,争取国家认可并承认其减排量;鼓励支持碳排放企业收集并利用二氧化碳,对碳排放量大的能源、化工、冶金等企业,明确要求安装CO2收集设施,主要用于资源化利用。科技部门设立科技重大专项,进行研究推广等。

原标题:碳捕集和农业利用已具可行性

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