低碳農(nóng)業(yè)的生態(tài)管理

低碳農(nóng)業(yè)的生態(tài)管理

1“低碳”來(lái)自低碳經(jīng)濟(jì)和低碳農(nóng)業(yè)1.1碳源的生物自然過(guò)程通過(guò)大量的“溫室氣體”排放，“全球氣候變化”是“溫室效應(yīng)”的主要特征，已成為世界公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。也是生態(tài)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的前沿課題。構(gòu)成GHG的氣體主要包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(Nitrousoxide,N2O)等大部分以“碳(C)”為骨架的氣體。以CO2為例,如果沒(méi)有人為工農(nóng)業(yè)活動(dòng)燃燒大量煤炭、石油和化肥的使用以及動(dòng)物養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量額外的CO2,自然界的CO2可通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的生物之間的生理生化代謝(主要是植物的光合和呼吸作用),完成生態(tài)系統(tǒng)正常的碳循環(huán)而達(dá)到平衡(圖1)。人類通過(guò)建立獨(dú)立于自然生態(tài)系統(tǒng)之外的所謂“生產(chǎn)”和“消費(fèi)”二元經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),不斷發(fā)掘自然儲(chǔ)備的能源用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),也不斷地排放相對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)而言是額外的CH4、CO2等碳源。這樣大量以CO2為主的GHG因?yàn)檫h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)生物同化能力而累積在大氣中形成一個(gè)氣體層,太陽(yáng)輻射的短波光可透過(guò)氣體層而到達(dá)地球,經(jīng)地球表面反射的長(zhǎng)波光卻無(wú)法透過(guò)這個(gè)氣體層,因此,熱量被這個(gè)氣體層反射回地球供地表溫度上升,即溫室效應(yīng)。1.2“低碳經(jīng)濟(jì)”提出的背景溫室效應(yīng)致使全球氣候變暖。根據(jù)科學(xué)研究,全球大氣CO2濃度已從工業(yè)化前的約280ppm,增加到了2005年的379ppm。最近的100年來(lái)全球溫度平均上升了1.0℃,對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境、人類生存產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。在1992年6月巴西里約熱內(nèi)盧的聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上,150多個(gè)國(guó)家制定了《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange,UNFCCC)。這應(yīng)是全球第一個(gè)全面控制CO2等溫室氣體排放的公約。5年后的1997年12月,149個(gè)UNFCCC締約國(guó)和地區(qū)的代表在日本京都通過(guò)了旨在限制發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書(KyotoProtocol)》,試圖以國(guó)際法規(guī)的形式限制溫室氣體排放,對(duì)簽約的發(fā)達(dá)國(guó)家排放的CO2、CH4等6種溫室氣體的消減量作了明確的規(guī)定,但因美國(guó)的異議,直到2005年2月26日《京都議定書》才正式生效。從本質(zhì)上看,《京都議定書》規(guī)定了一種最主要的減排機(jī)制,即“清潔發(fā)展機(jī)制(CleanDevelopmentMechanism,CDM)”,其目標(biāo)就是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)提高能源利用效率,減低碳排放,即發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)(LowCarbonEconomy)”。這是“低碳經(jīng)濟(jì)”提出的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景。2003年,英國(guó)政府以文件形式提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念,將其作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇突破口的戰(zhàn)略,提出建立低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,其目標(biāo)是到2020年CO2的排放量比1990年減少20%,2050年減少60%左右。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署確定2008年世界環(huán)境日的主題是“轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,推行低碳經(jīng)濟(jì)”(KicktheHabit!TowardsaLowCarbonEconomy),特別指出,“低碳經(jīng)濟(jì)”是在發(fā)展中排放最少GHG,同時(shí)獲得整個(gè)社會(huì)最大產(chǎn)出的“經(jīng)濟(jì)”,其實(shí)質(zhì)是能源效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問(wèn)題,其核心是能源技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新,目標(biāo)是減緩氣候變化,以避免地球變暖所帶來(lái)的巨大災(zāi)難和促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展?？梢?“低碳經(jīng)濟(jì)”是依靠技術(shù)創(chuàng)新和政策措施,進(jìn)行一場(chǎng)能源革命,建立一種排放較少溫室氣體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。2009年的哥本哈根談判盡管沒(méi)有達(dá)成一個(gè)有約束的國(guó)際協(xié)議,卻引起了世界范圍內(nèi)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的重視。中國(guó)和美國(guó)也是溫室氣體超級(jí)排放國(guó),尤其受到各國(guó)的關(guān)注。2009年,中、美已分列全球GHG排放國(guó)前2名;從GHG排放總量看,中國(guó)超過(guò)美國(guó),成為世界上排放最多的國(guó)家。在本次會(huì)上,中國(guó)已承諾到2020年碳排放降低的目標(biāo),即單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降40%-45%。這將是一個(gè)“需付出艱苦卓絕努力”的目標(biāo)。因此,“低碳經(jīng)濟(jì)”將成為我國(guó)今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo),而對(duì)節(jié)能減排的核心技術(shù)的研制是中國(guó)實(shí)施“低碳經(jīng)濟(jì)”的最核心任務(wù)。1.3美國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約碳排放情況農(nóng)業(yè)是人類社會(huì)最基礎(chǔ)的社會(huì)產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了刀耕火種農(nóng)業(yè)階段、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段和工業(yè)化農(nóng)業(yè)階段。工業(yè)化農(nóng)業(yè)是以大量能源投入為基礎(chǔ)的,按照著名生態(tài)學(xué)家E.P.Odum的話:“美國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是以10份的工業(yè)能換取1份的食物能”?？梢?現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約投入是造成碳排放、溫室效應(yīng)乃至全球變暖的“罪魁禍?zhǔn)住敝?耕地上大量使用化肥造成30%的碳排放;動(dòng)物養(yǎng)殖特別是反芻動(dòng)物的腸道發(fā)酵以及稻田造成50%以上的甲烷排放等。因此,“低碳農(nóng)業(yè)”必定是“低碳經(jīng)濟(jì)”體系的一個(gè)部分。農(nóng)業(yè)本質(zhì)上依賴太陽(yáng)輻射、土地、大氣和水等來(lái)自自然的初級(jí)資源轉(zhuǎn)化食品的過(guò)程,具備碳匯和碳源(排放)雙重特征,是低碳經(jīng)濟(jì)的最佳落腳點(diǎn)?！暗吞嫁r(nóng)業(yè)”就是充分利用農(nóng)業(yè)碳匯功能,盡可能減低其碳排放功能,實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)全過(guò)程的低碳排放。2農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的碳匯作用如圖2所示,農(nóng)業(yè)是作為人類社會(huì)與自然生態(tài)系統(tǒng)唯一的界面,在參與碳循環(huán)過(guò)程中顯示出碳匯和碳排放的雙重特征。首先,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中,植物生產(chǎn)(初級(jí)生產(chǎn))包括草地、森林和作物利用太陽(yáng)能把大氣CO2和水合成碳水化合物,起著碳匯作用,同時(shí)植物也需要呼吸消耗部分碳水化合物放出CO2以維持生理活動(dòng),這部分就是碳排放。相比之下,植物生產(chǎn)的碳匯功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)碳排放功能,主要起著碳匯作用。其次,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中的動(dòng)物養(yǎng)殖通過(guò)轉(zhuǎn)化初級(jí)生產(chǎn)產(chǎn)物形成人類所需要的肉蛋乳類食物,但其過(guò)程需要大量消耗植物和動(dòng)物的同化物,同時(shí)動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中,特別是反芻動(dòng)物的腸發(fā)酵和蠕動(dòng)及動(dòng)物排泄出大量的有機(jī)肥,又是GHG的主要來(lái)源之一,起著碳排放的功能;第三,為了提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量而投入的大量人工輔助能是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系的主要特征。投入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的大量化肥、農(nóng)藥、濃縮飼料等需要大量化石能源燃燒而獲得,是農(nóng)業(yè)碳排放的大戶之一。因此如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧生產(chǎn)的“接口”,建立有機(jī)肥和飼料在農(nóng)牧生產(chǎn)之間的平衡、盡量減少對(duì)其市場(chǎng)化、工廠化生產(chǎn)資料的依賴也是低碳農(nóng)業(yè)的主攻方向。2.1化學(xué)成分檢測(cè)與自然生態(tài)系統(tǒng)的森林及其他植被亞生態(tài)系統(tǒng)、水生亞生態(tài)系統(tǒng)一樣,農(nóng)業(yè)的碳匯功能是通過(guò)綠色植物的光合作用實(shí)現(xiàn)的,作物(含所有為人類提供碳水化合物的植物)是吸收和固定大氣中CO2的主要?jiǎng)恿Α２还苓@部分同化物是以生物量、廢棄物或是制作成家具等形式存在,都可以暫時(shí)捕捉碳(CarbonCapture),或通過(guò)其他形式扣押碳(CarbonSequestration)而“永久”(如果沒(méi)有人為挖掘的話)埋藏在地下。這就是農(nóng)業(yè)作為碳匯的原理。因此,充分利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的景觀空間,實(shí)現(xiàn)最大的綠色覆蓋率是低碳農(nóng)業(yè)的根本途徑。2.2農(nóng)業(yè)碳匯對(duì)碳匯的貢獻(xiàn)如圖3所示,農(nóng)業(yè)生態(tài)過(guò)程的碳排放途徑多種多樣。食品生產(chǎn)過(guò)程中,從土壤到餐桌的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能形成巨大的碳排放。首先,從添加到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的輔助能看,來(lái)自農(nóng)業(yè)自身活動(dòng)產(chǎn)出的生物能如種子、種苗、種畜和有機(jī)肥等,與溫室氣體排放關(guān)聯(lián)度不大。工業(yè)能(即通過(guò)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)出的輔助能)如化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用薄膜、機(jī)械等,其生產(chǎn)、制造與使用過(guò)程都離不開電力、石油等能源的使用,是農(nóng)業(yè)參與溫室氣體排放的大戶;其次,農(nóng)產(chǎn)品的加工、包裝、流通過(guò)程也涉及大量能源消耗;第三,動(dòng)物特別是草食性反芻動(dòng)物的飼養(yǎng)過(guò)程中,由于腸發(fā)酵釋放出大量的CH4;第四,各類農(nóng)業(yè)廢棄物的處理、管理和利用過(guò)程必須耗用能源造成大量的碳排放?？梢?農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的全過(guò)程都耗用能源,造成大量的溫室氣體排放。CO2是溫室效應(yīng)氣體的大戶,農(nóng)業(yè)對(duì)其貢獻(xiàn)大約為15%-25%,主要來(lái)源是土地利用方式的變化以及輔助能輸入。在過(guò)去200年里,由于農(nóng)業(yè)土地利用的變化,已經(jīng)導(dǎo)致了大約相當(dāng)于同期化石燃料燃燒向大氣中排放的CO2量。如毀林開荒、放牧、種植經(jīng)濟(jì)收益高的作物、棄牧毀草開墾、草場(chǎng)退化、農(nóng)田侵蝕性退化、土地沙化等都是降低農(nóng)業(yè)碳匯功能,增加碳排放功能。此外,由于大量施用化肥,加速了農(nóng)田土壤中有機(jī)碳的礦化,進(jìn)而向大氣中排放了大量的CO2和CH4等溫室氣體。向土壤中施用石灰能夠降低土壤的酸性,促進(jìn)作物生長(zhǎng);但是碳酸鹽和重碳酸鹽的溶解和釋放過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的CO2。尿素施用過(guò)程中碳素的易揮發(fā)性也導(dǎo)致大量CO2的損失。據(jù)估計(jì),因?yàn)檗r(nóng)業(yè)的擾動(dòng),全球每年由土壤釋放到大氣中的碳量約為0.8×1012kg~4.6×1012kg。因此,對(duì)我國(guó)低碳農(nóng)業(yè)而言,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精耕細(xì)作和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的大量化肥施用都必須得到調(diào)整。CH4的溫室效應(yīng)系數(shù)為CO2的21倍,農(nóng)業(yè)對(duì)大氣CH4數(shù)量的貢獻(xiàn)約是50%,主要來(lái)源是水稻栽培、動(dòng)物養(yǎng)殖。千百年來(lái)因種植水稻而形成的水稻土,每年排放的CH4占全球CH4排放總量的10%~15%。以我國(guó)為例,自上個(gè)世紀(jì)以來(lái),水稻面積擴(kuò)大了2倍,家畜存欄量增加了3倍,對(duì)大氣甲烷含量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為48%。西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家主要消費(fèi)肉類食品,其CH4的來(lái)源主要是各類動(dòng)物的養(yǎng)殖。表1列出加拿大不同類動(dòng)物飼養(yǎng)過(guò)程的CH4排放數(shù)量。可以看出,加拿大動(dòng)物飼養(yǎng)總共排放出1.016×109kg的CH4中,動(dòng)物本身排放量達(dá)到0.805×109kg,占79.2%,主要以牛在養(yǎng)殖過(guò)程中CH4的排放量為主,雞在飼養(yǎng)過(guò)程中幾乎沒(méi)有CH4排放,羊也較少。因此提倡雞肉和羊肉的消費(fèi)替代牛肉是低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。另外一個(gè)CH4排放大戶是動(dòng)物糞尿產(chǎn)生的CH4排放,占總CH4排放量的20.7%,特別是豬糞尿的CH4排放達(dá)到1.2×108kg,占了56.9%,這實(shí)在是給喜歡消費(fèi)豬肉的中國(guó)提出了一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?？傊?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)碳循環(huán)的影響具有雙重作用,既是碳“源”,又是碳“匯”。農(nóng)業(yè)可以通過(guò)土地利用的變化、土地整治等增加碳“匯”,減少CO2的排放,從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由碳“源”變?yōu)樘肌皡R”。3低碳農(nóng)業(yè)的實(shí)施策略3.1農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的概念現(xiàn)代“高碳”農(nóng)業(yè)的癥結(jié)一方面來(lái)自人口與資源的壓力,把追求產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)唯一目標(biāo);另一方面也是缺乏系統(tǒng)和整體的學(xué)科指導(dǎo)的結(jié)果?，F(xiàn)代科學(xué)(學(xué)科)體系是建立在“還原論”實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,認(rèn)為“整體即部分之和”,無(wú)法摸清生態(tài)系統(tǒng)層次的演變規(guī)律。具體到農(nóng)業(yè)分支科學(xué)也是同樣,它們大部分占據(jù)了低生物組織層次水平(如分子、細(xì)胞、器官、個(gè)體和種群)上,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)問(wèn)題如GHG的排放卻是發(fā)生在生態(tài)系統(tǒng)水平之上的。這樣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)分支學(xué)科如“盲人摸象”是永遠(yuǎn)無(wú)法揭示農(nóng)業(yè)的整體本相。因此需要一個(gè)整體的學(xué)科來(lái)指導(dǎo),它就是作為聯(lián)系農(nóng)學(xué)和生態(tài)學(xué)橋梁的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)。定義上,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的原理,系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和方法,把農(nóng)業(yè)生物與其自然和社會(huì)環(huán)境作為一個(gè)整體,研究它們之間的相互聯(lián)系、協(xié)同演變、調(diào)節(jié)控制和平衡發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。內(nèi)涵上,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)科,而農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)則是人參與下的自然與社會(huì)系統(tǒng)的共同部分,以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為手段,以食物生產(chǎn)為動(dòng)力的綜合系統(tǒng)。因此,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)綜合動(dòng)植物科學(xué)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)和土壤科學(xué),為食物生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益形成和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境維護(hù)提供一個(gè)系統(tǒng)的視野。因此,只有具備這樣的“系統(tǒng)視野”,預(yù)見任何可能產(chǎn)生的問(wèn)題,從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理的高度發(fā)展農(nóng)業(yè)和研制技術(shù),建立生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),才能盡可能少甚至杜絕諸如農(nóng)產(chǎn)品過(guò)程的溫室效應(yīng)、污染物殘留等問(wèn)題的產(chǎn)生。3.2icp的農(nóng)田生產(chǎn)管理特點(diǎn)IFM要求把涉及一個(gè)單位農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然和社會(huì)因素納入管理計(jì)劃,其核心是綜合作物管理(IntegratedCropManagement,ICP),即通過(guò)作物輪作、中耕和適宜輔助能種類的選擇使用等組合措施,旨在平衡生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的耕作方法。ICP以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ),從生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)學(xué)等觀點(diǎn)出發(fā),結(jié)合耕作制度,實(shí)施以農(nóng)業(yè)的、生物的、化學(xué)的、物理的防治措施控制病蟲草鼠危害,保護(hù)農(nóng)作物安全生產(chǎn)。因此,ICP即滿足長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展要求的耕作和管理體系,是適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境(特別是土壤)和經(jīng)濟(jì)條件,有利于管理產(chǎn)品的完整農(nóng)田管理戰(zhàn)略,明智地利用和適應(yīng)最新研究、技術(shù)、實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)體系。ICP包括綜合植物營(yíng)養(yǎng)管理(IntegratedPlantNutrientManagement,IPNM)、綜合土壤管理(IntegratedSoilManagement,ISM)、有害生物綜合管理(IntegratedPestManagement,IPM)等3個(gè)方面。3.3生態(tài)合理性原則“生態(tài)農(nóng)業(yè)(Eco-agriculture)”的概念最早由美國(guó)土壤學(xué)家WilliamA1brecht于1971年提出。其含義為“生態(tài)上能自我維持,低投入;經(jīng)濟(jì)上有生命力,有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,并在環(huán)境方面、倫理道德方面及美學(xué)上能接受的小型農(nóng)業(yè)。”但作為現(xiàn)代化石農(nóng)業(yè)的替代模式之一,生態(tài)農(nóng)業(yè)僅僅在中國(guó)得到生根發(fā)芽,經(jīng)過(guò)上世紀(jì)80年代與中國(guó)具體情況結(jié)合,形成中國(guó)特色的“中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)(ChineseEco-agriculture)”理論和技術(shù)體系,成為世界可持續(xù)農(nóng)業(yè)的可行模式之一。“中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)”的定義為:運(yùn)用農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)原理和方法,把現(xiàn)代科學(xué)成果與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的精華相結(jié)合而建立起來(lái)的具有生態(tài)合理性、功能良性循環(huán)的一種農(nóng)業(yè)體系?！吧鷳B(tài)合理性”就是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),促進(jìn)生態(tài)過(guò)程的“低碳化”;而“功能良性循環(huán)”強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性,旨在促進(jìn)針對(duì)農(nóng)業(yè)在碳循環(huán)問(wèn)題的雙重特征,可通過(guò)各“色”技術(shù)體系,促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳匯功能的最大發(fā)揮,最大程度抑制其碳源功能,達(dá)到低污染和資源循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)“低碳農(nóng)業(yè)”的目標(biāo)。3.4技術(shù)體系：每個(gè)顏色的技術(shù)3.5技術(shù)類型3.6“低碳”消費(fèi)指南(1)“綠色”技術(shù)體系(2)“藍(lán)色”技術(shù)體系(3)“白色”技術(shù)體系(4)綠色技術(shù):采用現(xiàn)代生物技術(shù),減少碳排放,促使農(nóng)民養(yǎng)殖升級(jí),發(fā)展農(nóng)業(yè)水即以大農(nóng)業(yè)觀點(diǎn)開發(fā)、利用和管理自然資源。通過(guò)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的立體開發(fā),發(fā)揮農(nóng)作物是全球陸地碳庫(kù)的重要組成部分的功能,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)景觀空間最大植被覆蓋的基礎(chǔ)上,調(diào)整耕作制度,盡量使用少耕免耕等保護(hù)性耕作措施,恰當(dāng)應(yīng)用各類綠肥(GreenManures)作物,如覆蓋作物(CoverCrops)、攜肥作物(CatchCrops)、阻隔(病蟲)作物(BreakCrops)、固氮作物(N-fixingCrops)、抑草作物(SmotherCrops)等間套種植,即充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)的碳匯功能,同時(shí)注重土壤培肥,維持養(yǎng)分平衡,減少對(duì)土壤有機(jī)碳的擾動(dòng)和化肥使用,從而減少碳排放。此外,在充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)上,改良和推廣優(yōu)良品種和挖掘利用“綠色基因”,生產(chǎn)安全、低耗、低排的“綠色”食品也是綠色技術(shù)體系的重要組成。“藍(lán)色”與“水”相關(guān),首先,引導(dǎo)消費(fèi)者改變以糧食為主要食物的消費(fèi)結(jié)構(gòu),實(shí)施海洋工程,從海洋里找食物(蛋白),可節(jié)制動(dòng)物養(yǎng)殖,減少碳排放;其次,從節(jié)約水資源角度,實(shí)施旱地工程和節(jié)水工程,減少耗水的水稻種植面積,可減少淹水性水稻田大量的CH4排放,因?yàn)楦淖冝r(nóng)田的水分狀況是農(nóng)田土壤排放和吸收大氣溫室氣體的決定因素之一,改變水分條件是人類減少土壤溫室氣體排放量及其組成的重要途徑?！鞍咨庇糜谥讣庸ず蟮霓r(nóng)產(chǎn)品,把農(nóng)產(chǎn)品加工當(dāng)作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)“食物鏈”的一環(huán),通過(guò)食物鏈加環(huán),沿著加工鏈,特別是農(nóng)產(chǎn)品的就地加工,實(shí)現(xiàn)農(nóng)副產(chǎn)品的(經(jīng)濟(jì)學(xué)上)增值(指價(jià)值)和(生態(tài)學(xué)上)的增殖,后者指加工的下腳料可及時(shí)歸還到當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),既維持養(yǎng)分的平衡,又減少輔助能投入而減少碳排放。“灰色”通常指對(duì)一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解部分可知,也無(wú)必要全部知曉。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息的輸入和輸出的把握可反映系統(tǒng)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?！盎疑奔夹g(shù)體系通常指基于上述“灰色”系統(tǒng)下的計(jì)算機(jī)技術(shù)?！盎疑奔夹g(shù)體系就是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),特別是整合現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)(GeographicinformationsystemGIS)、全球定位系統(tǒng)(Globalpositioningsystem,GPS)和遙感技術(shù)(Remotesensing,RS)等“3S”技術(shù),發(fā)展精確農(nóng)業(yè),為處理農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境、資源的關(guān)系提供“通曉的(informed)”和“精確的(precise)”,才能使農(nóng)業(yè)真正做到“環(huán)境友好的(environmentallyfriendly)”和“生態(tài)相容的(ecologicallycompa