一种水稻种植碳标签制度构建方法

摘要

本发明涉及农业监测技术领域，具体公开了一种水稻种植碳标签制度构建方法，包括步骤S1、水稻生产投入品碳排放基线调查；步骤S2、建立基于化肥减量的碳减排核算方法；步骤S3、构建基于生产主体的投入品碳减排分级评估体系；步骤S4、构建生产主体碳减排标识贴标制度；本发明一种水稻种植碳标签制度构建方法构建了水稻作物在化肥投入环节碳排放测算体系，将水稻施用化肥减量带来的碳减排红利转化为商品品牌标识的一部分，有助于低碳稻米市场发育。

说明书

技术领域

本发明涉及农业监测技术领域，具体是一种水稻种植碳标签制度构建方法。

背景技术

世界水稻种植业甲烷年排放量约为10-26Tg,大约占大气甲烷源的20％,水稻种植业逐渐成为全球变暖的重要威胁之一(卢绪凯，2018)。水稻田是农业碳排放中最大的甲烷排放源，据FAO统计，中国水稻田排放的甲烷折合二氧化碳当量为1.1亿吨，占农业总排放的12.8％。当前，我国农业碳排放水平正处于历史高位，推进农业生产低碳转型是实现农业高质量发展的重要路径，也是农业领域落实“双碳”目标的重要责任担当。包括甲烷在内的温室气体减排是我国应对全球气候变化和落实“双碳”目标的重要途径，而将减排效益转化为市场增值则是为主体提供减排动力的关键手段。

从稻田甲烷产生机理来看，水稻生产过程中淹水灌溉所形成的无氧环境，适宜产甲烷菌的生存；秸秆还田等施入有机肥的措施给土壤带来了大量的易分解有机质，可作为产甲烷菌的反应底物，进而显著增加稻田甲烷排放量(刘珂纯等，2022)。在水稻生长周期中,大部分的甲烷通过水稻植物体释放到大气中,因此水稻本身对稻田生态系统中甲烷产生的整个过程起着至关重要的作用(卢绪凯，2018)。水稻季甲烷排放受多方面因素制约，主要的影响因素有：土壤有机质、土壤pH、土壤Eh、土壤质地、土壤有机质含量、种植地年平均气温、年均降水量等(刘珂纯等，2022)。稻田甲烷减排涉及农田管理的各个环节，其中主要的措施包括保护性耕作(免耕或少耕)、节水灌溉、稻田复合种养、施肥管理、配施生物抑制剂、品种选择等(刘珂纯等，2022；杨国英等，2020；邹晓霞等，2011；李茂柏等，2010；李香兰等，2008)。与翻耕相比，免耕会减少约30％的甲烷排放量(Zhao,et a l，2016)。稻田养鸭、养鱼等复合种养系统中，鸭、鱼等对稻田中水分与土壤的扰动影响了气体的交换，使土壤氧化还原电位升高，从而降低了甲烷的排放量(成臣等，2018)，与常规模式相比，稻田复合种养模式(稻田养鸭、养鱼等)可以显著降低12.15％的甲烷排放(刘珂纯等，2022)。节水灌溉稻田的甲烷排放通量多低于常规灌溉稻田,不同的节水灌溉模式减排效果不同(成臣等，2018；昝鹏和陈燕萍，2018；岳进等，2003)，控制灌溉下甲烷减排77.01％,其效果显著优于间歇性灌溉的55.35％(刘珂纯等，2022)。与不施氮相比，施用氮肥整体上会显著增加稻田的甲烷排放量(刘珂纯等，2022)，施用有机肥比化肥会排放更多甲烷，合理搭配施用化肥和有机肥既可改良土壤提高地力,还可以降低土壤中甲烷的排放量(焦燕等，2003)。相比速效肥料，控释肥或施肥时配施生物抑制剂释放速率更低，肥效更长，可显著降低18.52％的甲烷排放(刘珂纯等，2022；董樑，2020，林匡飞等，2000)；生物炭通过其吸附等作用为甲烷氧化菌提供更多反应底物，加速了稻田土壤氧化还原电位的下降，提升了土壤对甲烷的氧化能力，为甲烷氧化菌提供了适宜条件，从而降低了稻田土壤甲烷排放量(蒋晨等，2013)，生物炭还田显著降低了23.34％的甲烷的排放(刘珂纯等，2022)。通过筛选优良的、甲烷排放量低的水稻品种,可以在一定程度上缓解温室气体的排放(卢绪凯，2018；李茂柏等，2010)，王增远等(1999)发现水稻根系大小是决定品种间甲烷排放通量差异的主要因素。

施肥管理(化肥减量)是实现稻田减排的重要途径，据估算，每减少1公斤化肥，可带来7公斤的二氧化碳当量减排。稻田碳减排需要实在的经济效益作为回报，目前主要的变现途径主要是促进商品增值提价和碳减排交易市场。国际上已有英国、法国等国家实行了农产品碳标签制度，以保障消费者知情权，促进农产品生产绿色转型。农产品碳标识可在厘清农业部门排放特征、引导社会生产与消费预期、助推农业领域碳排放监测报告核查体系(MRV体系)建立健全、规避潜在的碳贸易壁垒、为碳金融发展提供信用担保五方面发挥作用(金书秦等，2022)。我国农产品碳标识制度尚处于探索阶段，20世纪90年代以来，我国逐渐建立起农产品“三品一标”认证标识制度，2005年正式实施的制造业能效标识制度为低碳标签纳入农产品提供了重要借鉴。目前，我国农产品生产领域处于自愿碳标识认证阶段。山东西王食品有限公司对其生产的玉米胚芽油开发了国内食用油行业首张碳标签，浙江临安的天目水果笋为其贴上了浙江省内首张碳标签，每公斤天目水果笋可吸收二氧化碳43.53克(金书秦等，2022)。农产品碳标识认证逐渐兴起，但仍只是覆盖几个零星产品，大米行业未能建立大米碳排放贴标制度，使碳标签成为大米产品竞争力构成因素，提高消费者支付意愿。设计一种水稻种植碳标签制度将为水稻生产主体提供更大的减排动力；因此，本发明提出一种水稻种植碳标签制度构建方法。

发明内容

本发明旨在为水稻碳标识缺失的填补尝试，提供一种水稻种植碳标签制度构建方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水稻种植碳标签制度构建方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、水稻生产投入品碳排放基线调查；

步骤S2、建立基于化肥减量的碳减排核算方法；

步骤S3、构建基于生产主体的投入品碳减排分级评估体系；

步骤S4、构建生产主体碳减排标识贴标制度。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S1中的水稻生产投入品碳排放基线调查包括收集目标区域各种水稻生产规程，对肥料投入品施用情况、环境友好型生产行为进行基线调查，确定目标区域水稻生产化肥、有机肥等肥料投入平均水平，且以目标区域水稻生产投入品碳排放水平作为碳减排核算的基线。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S2中基于化肥减量的碳减排核算方法指在平均基线的基础上，明确减排因子及响应系数，研究不同生产模式下化肥减量所带来的碳减排计算方法，建立核算方法体系。

表1水稻种植主要环节及其排放因子

注：排放因子参考I PCC(2006)、国内外研究机构、经同行评议的主流学术期刊等来源，并根据研究进展及时更新。

计算方法

计算步骤如公式(1)所示，EF

将实施化肥减量后的温室气体排放量与基线调查数据进行对比，即可得到化肥减量所产生的减排效益ΔE。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S3中的碳减排分级评估体系为：根据生产主体投入品碳减排核算，结合环境友好生产行为打分，构建碳减排分级评估体系；将生产主体分为“高排放”、“中等排放”、“低排放”和“负排放”四类。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S4中的构建生产主体碳减排标识贴标制度的主要内容为：建立生产主体投入品碳排放初始核查、中期复查、定期监查机制，根据水稻碳排放量完成碳标签定级，完成生产主体碳减排标识视觉设计，确定标识使用周期和使用方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

将水稻施用化肥减量带来的碳减排红利转化为商品品牌标识的一部分，一方面保障了消费者的知情权，有助于社会绿色消费转型，另一方面，有助于低碳属性成为商品竞争力的一部分，促进低碳大米增值提价。从实现“双碳”战略的要求来看，市场化手段是实现此政策目标的较为强劲和持续的动力，碳标签制度将为低碳产品建立市场竞争优势提供帮助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明一种水稻种植碳标签制度构建方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅1，本发明提供为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水稻种植碳标签制度构建方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、水稻生产投入品碳排放基线调查；

步骤S2、建立基于化肥减量的碳减排核算方法；

步骤S3、构建基于生产主体的投入品碳减排分级评估体系；

步骤S4、构建生产主体碳减排标识贴标制度。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S1中的水稻生产投入品碳排放基线调查包括收集目标区域各种水稻生产规程，对肥料投入品施用情况、环境友好型生产行为进行基线调查，确定目标区域水稻生产化肥、有机肥等肥料投入平均水平，且以目标区域水稻生产投入品碳排放水平作为碳减排核算的基线。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S2中基于化肥减量的碳减排核算方法指在平均基线的基础上，明确减排因子及响应系数，研究不同生产模式下化肥减量所带来的碳减排计算方法，建立核算方法体系。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S3中的碳减排分级评估体系为：根据生产主体投入品碳减排核算，结合环境友好生产行为打分，构建碳减排分级评估体系；将生产主体分为“高排放”、“中等排放”、“低排放”和“负排放”四类。

作为本发明所述的一种优选实施方案，所述步骤S4中的构建生产主体碳减排标识贴标制度的主要内容为：建立生产主体投入品碳排放初始核查、中期复查、定期监查机制，根据水稻碳排放量完成碳标签定级，完成生产主体碳减排标识视觉设计，确定标识使用周期和使用方法。

实施例1

请结合图1，一种水稻种植碳标签制度构建方法(本实施例以江苏省淮安市洪泽区水稻种植碳标签制度构建方法为例)，包括以下步骤：

步骤S1水稻生产投入品碳排放基线调查。

收集江苏省多区域水稻生产规程，重点对肥料投入品施用情况、环境友好型生产行为进行基线调查，明确江苏省水稻生产化肥、有机肥等肥料投入平均水平，以江苏省水稻生产投入品碳排放水平作为项目实施区域碳减排核算的基线。

步骤S2建立基于化肥减量的碳减排核算方法。

在平均基线的基础上，明确减排因子及响应系数，研究不同生产模式下化肥减量所带来的碳减排计算方法，建立核算方法体系。

表1水稻种植主要环节及其排放因子

注：排放因子参考I PCC(2006)、国内外研究机构、经同行评议的主流学术期刊等来源，并根据研究进展及时更新。

计算方法

计算步骤如公式(1)所示，EF

本课题主要减排环节在于化肥减量，将实施化肥减量后的温室气体排放量与基线调查数据进行对比，即可得到化肥减量所产生的减排效益ΔE。

步骤S3构建基于生产主体的投入品碳减排分级评估体系。

根据生产主体投入品碳减排核算结果，结合环境友好生产行为打分，构建碳减排分级评估体系。以江苏省基线水平为对照物，将洪泽区监测的生产主体分为“高排放”、“中等排放”、“低排放”和“负排放”四类。

步骤S4构建生产主体碳减排标识贴标制度。

建立洪泽区监测生产主体投入品碳排放初始核查、中期复查、定期监查机制，根据水稻碳排放量完成碳标签定级，完成洪泽区监测生产主体碳减排标识视觉设计，确定标识使用周期和使用方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。