黑龍江省水稻生產(chǎn)碳足跡分析

劉建君 陳紅

摘要：【目的】明確水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成及其影響因素，為推進黑龍江省水稻產(chǎn)業(yè)低碳綠色發(fā)展及農(nóng)作物生產(chǎn)節(jié)能減排提供參考和建議?！痉椒ā炕诤邶埥?005～2016年水稻播種面積、產(chǎn)量和農(nóng)資投入等相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用生命周期評價法（LCA）、方差分析及Pearson相關性分析法，將2005～2010年和2011～2016年兩個時期的水稻生產(chǎn)碳足跡清單作對比，并測算評價黑龍江省水稻生產(chǎn)碳足跡構(gòu)成及影響因素?！窘Y(jié)果】2005～2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡（CFs）平均為1895.38±254.86 kg·Ce/ha，碳足跡變化波動較大，生產(chǎn)1 kg水稻的碳成本（CFp）平均為0.28±0.04 kg·Ce，碳效率（CE）平均為3.61±0.46 kg/（kg·Ce）。不同階段間進行比較，黑龍江省2005～2010年的水稻生產(chǎn)碳足跡平均值顯著低于2011～2016年（P<0.05，下同）。在水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成中，灌溉用電所占比例最大，約36%，其次依次為化肥>農(nóng)膜>柴油>水稻種子>農(nóng)藥；同時，灌溉用電量與水稻生產(chǎn)CFs呈顯著正相關?！窘ㄗh】提高水資源利用效率、合理提高化肥利用率、大力推廣農(nóng)機節(jié)油技術(shù)等是實現(xiàn)黑龍江省經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、節(jié)能減排的必由之路。

關鍵詞： 氣候變化；水稻生產(chǎn)；碳足跡；黑龍江省

中圖分類號： S181.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2018）08-1667-07

0 引言

【研究意義】氣候變化及其對農(nóng)作物生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響是21世紀全球面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）指出，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的溫室氣體占全球溫室氣體排放總量的14%。我國是世界上一個重要的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物生產(chǎn)過程中碳排放對氣候變化的影響不容忽視。我國政府高度重視應對氣候變化的工作，并在國內(nèi)積極推進低碳發(fā)展，“十三五”規(guī)劃《綱要》提出，在“十三五”期間將單位GDP的二氧化碳排放下降18%作為減排目標。由于農(nóng)作物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要性，因此，研究我國農(nóng)作物生產(chǎn)過程中二氧化碳的排放量并制定相應政策，對于推動低碳經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。碳足跡是指某項產(chǎn)品或某種活動在其生命周期中產(chǎn)生直接或間接的溫室氣體排放總量，其提供了一個全面衡量人類活動與生產(chǎn)對全球變暖影響的方法。因此，研究水稻生產(chǎn)碳足跡對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展模式的形成具有重要意義。【前人研究進展】近年來，國內(nèi)外學者逐漸開始從碳足跡視角研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳排放量。一方面是研究一個地域或地區(qū)整體的農(nóng)業(yè)碳足跡，如Nelson等（2009）研究了美國的農(nóng)業(yè)碳足跡；Dubey和Lal（2009）測算美國俄亥俄州和印度旁普邦的農(nóng)業(yè)碳足跡值，并對兩地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展進行對比分析；黃祖輝和米松華（2011）、陳勇等（2013）、趙婷（2013）、柯水發(fā)等（2014）分別測算出我國浙江省、甘肅省、西南地區(qū)及黑龍江省的農(nóng)業(yè)碳足跡值，并對其結(jié)果特征進行分析。另一方面是研究一個地區(qū)農(nóng)作物的生產(chǎn)碳足跡，如Pathak等（2010）研究發(fā)現(xiàn)印度不同農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)碳足跡差異明顯，水稻生產(chǎn)碳足跡值約是小麥的10.2倍；史磊剛等（2011）對冬小麥—夏玉米種植模式下的碳足跡結(jié)構(gòu)及其影響因素等進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)化肥中氮肥施用量和電能消耗量均與碳足跡呈正相關；Cheng等（2011）利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算得出1993～2007年我國農(nóng)作物生產(chǎn)的單位面積碳足跡約0.78±0.08 t·Ce/（ha·yr），單位產(chǎn)量碳足跡約0.11±0.01 t·Ce/（ha·yr）；徐小明（2011）利用實驗室測試、模型模擬及遙感解譯等方法測算得出吉林省西部地區(qū)的水稻生產(chǎn)碳足跡值為1.3303 t·Ce/t；曾憲芳等（2012）基于實地調(diào)查數(shù)據(jù)研究寧夏的農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡值，其中水稻碳足跡為1487.56±164.59 kg·Ce/ha；Xu等（2013）對比研究廣東省、湖南省、黑龍江省、四川省和江蘇省的水稻生產(chǎn)碳足跡，其中黑龍江省平均水稻碳足跡為1889.97 kg·Ce/t；曹黎明等（2014）利用生命周期評價理論測算評估得出上海市水稻生產(chǎn)碳足跡為1.2321 t·Ce/t，且得出水稻生產(chǎn)過程中的首要碳排放源為稻田溫室氣體（主要為CH4），其次為化肥施用等引起的碳排放；王占彪等（2015）重點研究華北平原農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的動態(tài)、分布與構(gòu)成，結(jié)果得出單位播種面積碳足跡和單位耕地面積碳足跡逐漸遞增，而單位產(chǎn)量碳足跡和單位產(chǎn)值碳足跡逐漸遞減；黃曉敏等（2016）測算并分析東北三省水稻、玉米和大豆3種農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的差異，水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡最高，玉米第二，且化肥占碳足跡構(gòu)成比例最高，灌溉耗電量次之；王興等（2017）計算了我國20個省級行政區(qū)的水稻碳足跡，結(jié)果顯示我國水稻生產(chǎn)單位面積碳足跡呈逐年上升趨勢，單位產(chǎn)量碳足跡則呈下降趨勢，各省份水稻生產(chǎn)條件不同使其水稻碳足跡相差明顯，其中黑龍江省年均單位面積碳足跡最低為4305.87 kg×Ce/ha；劉宇峰等（2017）研究得出1993～2013年我國農(nóng)作物單位播種面積與單位耕地面積碳足跡均呈增加趨勢，而單位產(chǎn)量與單位產(chǎn)值碳足跡呈下降趨勢?！颈狙芯壳腥朦c】以往的研究主要側(cè)重于不同農(nóng)作物間碳足跡測算結(jié)果的對比分析或不同省份間農(nóng)作物碳足跡的對比分析，由于水稻在我國糧食作物中地位十分突出，本研究是以水稻單一農(nóng)作物為研究對象?！緮M解決的關鍵問題】根據(jù)黑龍江省2005～2016年相關統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)、農(nóng)資排放參數(shù)等數(shù)據(jù)，測算分析黑龍江省水稻生產(chǎn)過程的碳足跡、碳成本和碳效率等，對比不同時期的水稻生產(chǎn)碳足跡，并對水稻生產(chǎn)碳足跡的構(gòu)成及其影響因素進行分析，為農(nóng)作物種植、生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排提出建議，為更好地推進黑龍江省水稻產(chǎn)業(yè)低碳、綠色發(fā)展提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1. 1 碳足跡計算方法

黑龍江省是我國最大的粳稻主產(chǎn)區(qū)，其粳稻歸屬于中稻或一季晚稻。本研究中水稻碳足跡的研究邊界指從粳稻播種開始至收獲結(jié)束一個完整的生命周期過程中，水稻生產(chǎn)過程中各項投入所產(chǎn)生的溫室氣體排放。需測算的碳足跡包含直接碳足跡和間接碳足跡，其中，直接碳足跡排放包括田地溫室氣體的直接排放，間接碳足跡排放包括水稻生產(chǎn)過程中各項農(nóng)資投入所引起的間接排放。農(nóng)資具體包括化肥、農(nóng)藥、灌溉用電、柴油、農(nóng)膜和水稻種子等。由于田地可靠數(shù)據(jù)獲取的局限性，僅研究間接碳足跡排放。本研究利用生命周期評價法（LCA）對水稻生產(chǎn)過程中的間接碳足跡值進行測算研究，則單位播種面積的碳足跡[簡稱單位面積碳足跡（CFs），kg·Ce/ha]的計算公式為：

式中，AIi表示第i種農(nóng)資產(chǎn)品的投入量（kg/ha或kW·h/ha），EFi為第i種農(nóng)資投入排放系數(shù)[kg·Ce/kg或kg·Ce/（kW·h）]。本研究的溫室氣體排放均用CO2排放當量表示。由于農(nóng)業(yè)碳足跡的研究還不夠成熟，目前國內(nèi)數(shù)據(jù)庫中有很多排放系數(shù)還不是很全面，故排放參數(shù)的選擇以國內(nèi)數(shù)據(jù)庫為主，以國外數(shù)據(jù)庫為輔。排放系數(shù)主要從eBalance的中國本地化生命周期數(shù)據(jù)庫（CLCD）獲得， 其中CLCD庫是國內(nèi)唯一、最完整、公開獲取的中國本地化生命周期數(shù)據(jù)庫。剩余部分排放參數(shù)則從ecoinvent數(shù)據(jù)庫中獲得。水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)資投入的排放系數(shù)如表1所示。碳成本指單位產(chǎn)量水平的碳足跡（CFP，kg·Ce/kg），其計算公式為CFp=CFs/P，式中，P為某種作物的單位面積產(chǎn)量（kg/ha）。碳效率（CE）是指單位碳排放投入的農(nóng)作物的產(chǎn)量，其計算公式為CE=P/CFs。

1. 2 數(shù)據(jù)來源

黑龍江省2005～2016年水稻播種面積及產(chǎn)量數(shù)據(jù)從《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》中獲取。水稻農(nóng)資投入具體包括10項，即化肥（氮肥、鉀肥、復合肥）、農(nóng)藥（除草劑、殺蟲劑、殺菌劑）、灌溉用電、柴油、農(nóng)膜、水稻種子，其中化肥、農(nóng)膜及水稻種子投入量等數(shù)據(jù)從《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中獲取。黑龍江省2005～2016年水稻的農(nóng)藥和灌溉用電投入等數(shù)據(jù)的獲取，首先通過《中國物價年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》及黑龍江省物價局官網(wǎng)查閱其投入總價格及每種農(nóng)資的價格，然后再轉(zhuǎn)化為投入量；除草劑、殺蟲劑、殺菌劑用量參考魏民等（2014）的研究結(jié)果：柴油用量從《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》獲取并參考Xu等（2013）的研究結(jié)果。

1. 3 統(tǒng)計分析

利用Excel 2010對黑龍江省水稻碳足跡進行相關測算，并對不同時期（2005～2010年和2011～2016年）水稻碳足跡及其構(gòu)成進行方差分析；利用SPSS 20.0對水稻生產(chǎn)過程中各種農(nóng)資投入量與單位生產(chǎn)面積碳足跡進行Pearson相關性檢驗分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 黑龍江省水稻生產(chǎn)碳足跡變化分析

2. 1. 1 水稻生產(chǎn)CFs與單位面積產(chǎn)量變化 經(jīng)測算，黑龍江省2005～2016年水稻生產(chǎn)的平均CFs為1895.38±254.86 kg·Ce/ha，總體波動較大，呈下降趨勢（圖1）。具體表現(xiàn)為：黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs從2005年的2091.78 kg·Ce/ha下降至2007年的最低值1457.74 kg·Ce/ha，下降了30%左右；而后經(jīng)歷一個驟然上升后又緩慢平穩(wěn)上升的過程，于2012年達最高點（2323.26 kg·Ce/ha）后驟然下降，而后緩慢上升，2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs為1835.8 kg·Ce/ha，低于2005年的水平。

根據(jù)黑龍江省2005～2016年水稻播種面積與產(chǎn)量數(shù)據(jù)，可測算出歷年水稻單位面積產(chǎn)量，其經(jīng)歷了一個先下降再緩慢上升最后趨于平穩(wěn)的過程（圖1）。具體表現(xiàn)為：水稻單位面積產(chǎn)量由2005年的6795.73 kg/ha降至2006年的最低點6261.36 kg/ha，而后又緩慢上升至2012年最高點（7072.77 kg/ha），最后在2013～2016年趨于平穩(wěn)。經(jīng)計算可得出，2005～2016年單位面積平均產(chǎn)量約7000.00 kg/ha。從圖1可看出，黑龍江省歷年水稻單位面積產(chǎn)量與水稻單產(chǎn)量趨勢線不同，二者無明顯關系。

2. 1. 2 水稻生產(chǎn)碳成本 2005～2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)碳成本平均值為0.28±0.04 kg·Ce/kg，整體波動較不平穩(wěn)（圖2）。具體表現(xiàn)為：水稻生產(chǎn)碳成本從2005年的0.31 kg·Ce/kg連續(xù)下降至2007年的最低值（0.23 kg·Ce/kg），然后又開始上升，并在2008年達最高值（0.34 kg·Ce/kg），最后在經(jīng)歷一個總體下降的趨勢后，從2013年開始緩慢上升，2016年達0.26 kg·Ce/kg。對比圖1和圖2發(fā)現(xiàn)，2005～2016年黑龍江省碳成本變化趨勢和CFs變化趨勢大致相同。

2. 1. 3 水稻生產(chǎn)碳效率 黑龍江省2005～2016年水稻生產(chǎn)碳效率平均值為3.61±0.46 kg/（kg·Ce），歷年碳效率值變化較明顯。從圖2可知，水稻生產(chǎn)碳效率總體呈先升高后下降再升高最后平穩(wěn)下降的波動變化趨勢，其中2007和2008年分別達到碳效率的最高值[4.32 kg/（kg·Ce）]與最低值[2.94 kg/（kg·Ce）]。對比發(fā)現(xiàn)，黑龍江省水稻碳成本變化趨勢與碳效率變化趨勢相反。

2. 2 黑龍江省不同時期水稻生產(chǎn)碳足跡動態(tài)分析

通過對比分析黑龍江省2005～2010年和2011～2016年兩個時期水稻生產(chǎn)CFs變化情況對其碳排放進行研究分析。如表2所示，對比兩個時期水稻生產(chǎn)CFs的變化，2011～2016年與2005～2010年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs平均值相比，由1874.66 kg·Ce/ha增加至1916.10 kg·Ce/ha，增加了41.44 kg·Ce/ha（P<0.05，下同），但變化幅度略有下降。其中，2005～2010年灌溉用電、農(nóng)膜和水稻種子產(chǎn)生的CFs顯著高于2011～2016年，而化肥、農(nóng)藥和柴油的CFs顯著低于2011～2016年。2011～2016年化肥、農(nóng)藥、水稻種子、農(nóng)膜產(chǎn)生的CFs變化幅度較2005～2010年期間CFs變化相比略有下降；水稻灌溉產(chǎn)生的CFs變化幅度則呈現(xiàn)相反的趨勢；農(nóng)機柴油產(chǎn)生的CFs在兩個時期幾乎波動幅度相同。

2. 3 黑龍江省水稻碳足跡構(gòu)成及其影響因素分析

從表3和圖3可看出，2005～2016年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs平均為1895.38±254.86 kg·Ce/ha。具體表現(xiàn)為：對水稻進行灌溉用電產(chǎn)生的CFs平均值為676.89±273.05 kg·Ce/ha，占水稻生產(chǎn)CFs總量的35.7%；施用化肥產(chǎn)生的CFs約367.45±17.96 kg·Ce/ha，占水稻生產(chǎn)CFs總量的19.4%，其中，施用氮肥產(chǎn)生的CFs為123.38±14.86 kg·Ce/ha，約占化肥CFs的33.6%，施用鉀肥產(chǎn)生的CFs為22.91±6.08 kg·Ce/ha，約占化肥CFs的6.2%，施用復合肥產(chǎn)生的CFs為221.16±20.39 kg·Ce/ha，約占化肥CFs的60.2%；農(nóng)膜使用產(chǎn)生的CFs為309.84±45.13 kg·Ce/ha，約占水稻生產(chǎn)CFs總量的16.3%；水稻播種到收獲過程中，機械作業(yè)消耗柴油量產(chǎn)生的CFs約為291.38±132.24 kg·Ce/ha，約占水稻生產(chǎn)CFs總量的15.4%。水稻種子和農(nóng)藥產(chǎn)生的CFs分別為136.41±6.18和113.41±18.47 kg·Ce/ha，比例接近，分別占水稻生產(chǎn)CFs總量的7.2%和6.0%。從圖3可更加直觀看出，根據(jù)各農(nóng)資投入占水稻生產(chǎn)CFs總量比重排序為灌溉用電>化肥>農(nóng)膜>柴油>水稻種子>農(nóng)藥。

基于黑龍省水稻生產(chǎn)CFs的結(jié)構(gòu)分析，分別對水稻生產(chǎn)過程中各種農(nóng)資投入量與CFs的相關性進行檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水稻灌溉用電與CFs的相關系數(shù)為0.851，二者極顯著相關（P<0.01，下同）。由于在水稻生產(chǎn)CFs構(gòu)成中灌溉用電消耗量貢獻最大，可認為灌溉用電和CFs存在一定因果關系。通過散點圖（圖4）也可看出，水稻生產(chǎn)過程中灌溉用電量與CFs呈極顯著正相關，二者的趨勢線性方程為：y=0.977x+1357.617，其含義為水稻種植每公頃多消耗1 kW·h用電，則水稻生產(chǎn)CFs增加0.977 kg·Ce/ha。

3 討論

隨著我國水稻播種面積和總產(chǎn)量的逐年增加，水稻生產(chǎn)過程中農(nóng)資的投入量也隨之增大，使部分地區(qū)環(huán)境承載力日益趨近極限。研究農(nóng)業(yè)碳足跡尤其是農(nóng)作物生產(chǎn)碳排放的相關問題，對于促進低碳綠色發(fā)展具有一定的積極作用。本研究結(jié)果表明，2005～2016年黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量經(jīng)歷了一個先下降再緩慢上升的過程，呈現(xiàn)逐年增長的趨勢；不同年份黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs波動幅度較大，因此水稻在生產(chǎn)投入方面具有較大的節(jié)能減排潛力。但水稻碳足跡與水稻單產(chǎn)并無明顯關系，故不可通過減少水稻單位面積種植量來減少碳足跡。另外，減少水稻生產(chǎn)CFs可降低水稻生產(chǎn)碳成本，提高水稻生產(chǎn)碳效率。2005～2010年黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs顯著低于2011～2016年，但變化幅度略有下降，表明近年來黑龍江省水稻碳排放呈增加趨勢，因此，降低水稻生產(chǎn)碳足跡迫在眉睫。其中，前期化肥、農(nóng)藥和柴油使用產(chǎn)生的碳足跡顯著低于后期，而前期灌溉用電量、農(nóng)膜、水稻種子使用時產(chǎn)生的CFs顯著高于后期。在碳足跡構(gòu)成中，水稻灌溉用電過程中產(chǎn)生的CFs占水稻生產(chǎn)CFs的比例最高，其中，水稻生產(chǎn)過程中灌溉用電、化肥、農(nóng)膜、柴油、水稻種子和農(nóng)藥分別占水稻生產(chǎn)CFs的35.7%、19.4%、16.3%、15.4%、7.2%和6.0%。通過對各農(nóng)資投入量與水稻生產(chǎn)CFs進行相關性檢驗分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有灌溉用電與水稻生產(chǎn)CFs存在極顯著正相關。說明降低灌溉用電量，合理施用化肥，減少農(nóng)膜使用等方式是降低水稻生產(chǎn)碳足跡的關鍵。

本研究結(jié)果與黃曉敏等（2016）測算的水稻碳足跡有一定差異，但其趨勢大致相同，且本研究得出水稻灌溉用量產(chǎn)生的CFs占總量比例最高，使用柴油也占有很大一部分比例。黃曉敏等（2016）研究測算的2004～2013年東北三省水稻生產(chǎn)CFs平均為2463±56 kg·Ce/ha，其中，黑龍江省為東北三省中最低，約為2049.6±67 kg·Ce/ha；并得到化肥在CFs構(gòu)成中貢獻最大，柴油在碳足跡構(gòu)成中貢獻很小，可忽略不計。研究結(jié)果存在差異，其主要原因有以下3點：（1）國家統(tǒng)計年鑒上對黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中柴油的使用量與花費并無確切數(shù)據(jù)，在黃曉敏等（2016）、王興等（2017）的研究中默認水稻生產(chǎn)過程中柴油的投入量很??；（2）黑龍江省歷年農(nóng)業(yè)用電的價格無法在統(tǒng)計年鑒上找到；（3）水稻生產(chǎn)過程中的農(nóng)資排放系數(shù)選取的差異。以上原因造成各研究測算出黑龍江省水稻生產(chǎn)CFs各不相同。本研究首先通過參考Xu等（2013）中柴油使用量的數(shù)據(jù)，并結(jié)合歷年水稻機械作業(yè)費計算相應柴油費用的比例，得出柴油費用以折算出柴油使用量，又在黑龍江省物價局官網(wǎng)及國家發(fā)展改革委員會對東北電網(wǎng)電價調(diào)整政策的通知中查找到黑龍江省歷年精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電價格，最后參考比較眾多文獻，選取適合黑龍江省的水稻生產(chǎn)農(nóng)資投入排放系數(shù)，得出結(jié)果更貼近于水稻生產(chǎn)碳排放的實際情況。盡管如此，數(shù)據(jù)的精度仍缺乏相應準度，若想更精確地獲得可靠數(shù)據(jù)，需要進行省內(nèi)全面抽樣調(diào)研；且本研究測算水稻生產(chǎn)碳足跡時只測算了間接碳足跡，由于黑龍江省水稻生育期內(nèi)稻田CH4、N2O等排放數(shù)據(jù)獲取的困難，故沒有測算直接碳足跡，在以后的研究中值得進一步完善討論。

4 建議

4. 1 提高水資源利用效率，減少電能消耗量

黑龍江省水稻節(jié)能減排潛力巨大，水稻灌溉用電與水稻生產(chǎn)CFs存在極顯著正相關且在碳足跡的構(gòu)成中水稻灌溉用電所占比例最高，因此，可通過提高水資源利用率來降低灌溉用電量以減少碳足跡。具體來說，在黑龍江省傳統(tǒng)的水稻種植模式中，需要對水稻進行插秧、育秧等諸多環(huán)節(jié)，不僅耗費大量的人力和物力，還會消耗大量電能引發(fā)碳排放。黑龍江省農(nóng)民應引入不經(jīng)育秧和移栽而直接將種子播于大田的直播稻種植模式，既可以節(jié)約水資源，還可以減少灌溉用電量；政府應該加強節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣力度，讓農(nóng)戶們廣泛使用節(jié)水灌溉技術(shù)；黑龍江省水稻科研工作者還應該在保證水稻高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的條件下，培育研發(fā)節(jié)水、抗旱的水稻品種。

4. 2 合理提高化肥利用率，減少化肥投入量

在黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中，化肥對水稻碳足跡比例貢獻很大，所以合理高效施用化肥、提高化肥利用率在一定程度上可減少化肥投入量以降低水稻生產(chǎn)碳足跡。目前，黑龍江省部分農(nóng)民仍按照傳統(tǒng)經(jīng)驗施肥，具有很大的不確定性和隨機性，不僅會浪費部分化肥，難以實現(xiàn)最大產(chǎn)量，還會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的碳足跡。因此，黑龍江省農(nóng)民應該注重基肥與追肥相結(jié)合施用，降低基肥施用比例，提高追肥施用次數(shù)；應根據(jù)水稻生長需肥規(guī)律和土壤土質(zhì)，合理調(diào)整化肥施用比例，通過提高化肥利用率以減少化肥使用量，達到減少水稻生產(chǎn)碳足跡的目的。

4. 3 大力推廣農(nóng)機節(jié)油技術(shù)，減少柴油使用量

在黑龍江省水稻生產(chǎn)過程中，柴油消耗量大，占水稻生產(chǎn)碳足跡總量比例較高。因此，政府應向農(nóng)民大力推廣農(nóng)機節(jié)油技術(shù)，最大程度地減少柴油使用量，以減少水稻碳排放；隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化水平不斷提高對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著至關重要的作用，農(nóng)機節(jié)油技術(shù)的大力有效推廣具有節(jié)約資源、低碳環(huán)保等特點。具體來說，政府可通過對使用農(nóng)機節(jié)油技術(shù)的農(nóng)戶進行一定補貼，提高農(nóng)戶使用農(nóng)機節(jié)油技術(shù)的積極性，達到減少柴油使用量、節(jié)約耗油成本，降低碳足跡的目的。

參考文獻：

曹黎明， 李茂柏， 王新其， 趙志鵬， 潘曉華. 2014. 基于生命周期評價的上海市水稻生產(chǎn)的碳足跡[J]. 生態(tài)學報，34（2）：491-499. [Cao L M，Li M B，Wang X Q，Zhao Z P，Pan X H. 2014. Life cycle assessment of carbon footprint for rice production in Shanghai[J]. Acta Ecologica Sinica， 34（2）： 491-499.]

陳勇， 李首成， 稅偉， 康銀紅. 2013. 基于EKC模型的西南地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳足跡研究[J]. 農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，（2）：120-128. [Chen Y， Li S C， Shui W， Kang Y H. 2013. Study on carbon footprint of agricultural ecosystem in southwest China based on EKC model[J]. Journal of Agrotechnical Economics， （2）： 120-128.]

黃曉敏， 陳長青， 陳銘洲， 宋振偉， 鄧艾興， 張俊， 鄭成巖， 張衛(wèi)健. 2016. 2004～2013年東北三省主要糧食作物生產(chǎn)碳足跡[J]. 應用生態(tài)學報，27（10）： 3307-3315. [Huang X M，Chen C Q，Chen M Z，Song Z W，Deng A X，Zhang J，Zheng C Y，Zhang W J. 2016. Carbon footprints of major staple grain crops production in three provinces of Northeast China during 2004-2013[J]. Chinese Journal of Applied Ecology， 27（10）： 3307-3315.]

黃祖輝， 米松華. 2011. 農(nóng)業(yè)碳足跡研究——以浙江省為例[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題，32（11）： 40-47. [Huang Z H， Mi S H. 2011. Agricultural sector carbon footprint accounting： A case of Zhejiang，China[J]. Issues in Agricultural Econo-my， 32（11）： 40-47.]

柯水發(fā)， 董雪， 趙鐵蕊， 陳章純. 2014. 黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳足跡測算分析及啟示[C]//中國林業(yè)經(jīng)濟學會技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)委員會. 綠色發(fā)展與管理創(chuàng)新——第七屆中國林業(yè)技術(shù)經(jīng)濟理論與實踐論壇論文集. 北京：中國林業(yè)出版社： 23-31. [Ke S F，Dong X，Zhao T R，Chen Z C. 2014. Analysis and enlightenment of the carbon footprint calculation on agricultural production in Heilongjiang[C]//Technical and Economic Committee of China Fore-stry Economic Society. Green Development and Management Innovation—Proceedings of the 7th China Forestry Technology Economic Theory and Practice Forum. Beijing： China Forestry Publishing House： 23-31.]

劉宇峰， 原志華， 郭玲霞， 孫鉑， 孔偉， 唐淑慧. 2017. 中國農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡及其空間分布特征[J]. 應用生態(tài)學報，28（8）： 2577-2587. [Liu Y F， Yuan Z H，Guo L X， Sun B，Kong W，Tang S H. 2017. Carbon footprint of crop production in China from 1993 to 2013 and its spatial distribution[J]. Chinese Journal of Applied Ecology， 28（8）： 2577-2587.]

史磊剛， 陳阜， 孔凡磊， 范士超. 2011. 華北平原冬小麥—夏玉米種植模式碳足跡研究[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 21（9）： 93-98. [Shi L G， Chen F， Kong F L， Fan S C. 2011. The carbon footprint of winter wheat-summer maize cropping pattern on North China Plain[J]. China Population， Resources and Environment， 21（9）： 93-98.]

王興，趙鑫，王鈺喬，薛建福，張海林. 2017. 中國水稻生產(chǎn)的碳足跡分析[J]. 資源科學，39（4）： 713-722. [Wang X， Zhao X， Wang Y Q， Xue J F， Zhang H L. 2017. Assessment of the carbon footprint of rice production in China[J]. Resources Science， 39（4）： 713-722.]

王占彪， 王猛， 陳阜. 2015. 華北平原作物生產(chǎn)碳足跡分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，48（1）： 83-92. [Wang Z B， Wang M， Chen F. 2015. Carbon footprint analysis of crop production in North China Plain[J]. Scientia Agricultura Sinica， 48（1）： 83-92.]

魏民，肖迪，莊磊，張賀. 2014. 黑龍江省農(nóng)藥使用情況與綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展[J]. 農(nóng)藥科學與管理，35（9）：5-7. [Wei M， Xiao D， Zhuang L， Zhang H. 2014. Situation of pesticide use and development of green agriculture in Heilongjiang Province[J]. Pesticide Science and Administration， 35（9）：5-7.]

徐小明. 2011. 吉林西部水田土壤碳庫時空模擬及水稻生產(chǎn)的碳足跡研究[D]. 長春： 吉林大學. [Xu X M. 2011. Temporal and spatial simulation of paddy soil carbon pool and carbon footprint of rice production in western Jilin[D]. Changchun： Jilin University.]

曾憲芳， 趙世偉， 李曉曉， 李婷， 劉京. 2012. 寧夏回族自治區(qū)平羅縣主要農(nóng)作物碳足跡研究[J]. 水土保持通報， 32（5）： 61-65. [Zeng X F， Zhao S W， Li X X， Li T， Liu J. 2012. Main crops carbon footprint in Pingluo County of the Ningxia Hui Autonomous Region[J]. Bulletin of Soil & Water Conservation， 32（5）： 61-65.]

趙婷. 2013. 甘肅省農(nóng)業(yè)碳足跡研究[D]. 蘭州： 蘭州大學. [Zhao T. 2013. Study on agricultural carbon footprint in Gansu[D]. Lanzhou： Lanzhou University.]

Cheng K， Pan G X， Smith P， Luo T， Li L Q， Zheng J W， Zhang X H， Han X J， Yan M. 2011. Carbon footprint of Chinas crop production—An estimation using agro-statistics data over 1993-2007[J]. Agriculture Ecosystems & Environment， 142（3-4）： 231-237.

Dubey A， Lal R. 2009. Carbon footprint and sustainability of agricultural production systems in Punjab，India and Ohio， USA[J]. Journal of Crop Improvement， 23（4）： 332-350.

Nelson R G，Hellwinckel C M，Brandt C C，West T O，De La Torre Ugarte D G，Marland G. 2009. Energy use and carbon dioxide emissions from cropland production in the United States[J]. Journal of Environmental Quality， 38（2）： 418-425.

Pathak H，Jain N，Bhatia A，Patel J，Aggarwal P K. 2010. Carbon footprints of Indian food items[J]. Agriculture Ecosystems & Environment， 139（1）： 66-73.

Xu X M， Zhang B， Liu Y， Xue Y N， Di B S. 2013. Carbon footprints of rice production in five typical rice districts in China[J]. Acta Ecologica Sinica， 33（4）： 227-232.

（責任編輯 鄧慧靈）