□ 劉長春 馮建維

2009年底在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_的世界氣候大會(huì)上，與會(huì)各方在出于各自利益考量的爭吵、指責(zé)博弈中，簽定了一份令人非常失望的不具法律約束力的《哥本哈根協(xié)議》。中國雖是發(fā)展中國家，但因環(huán)境污染比歐美發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重很多，而且經(jīng)濟(jì)總量大帶來的碳排放量大，和噸鋼耗電、耗煤等指標(biāo)名列世界前茅而倍受壓力。事實(shí)上，包括中國在內(nèi)的亞洲吃大米國家所受到的另一壓力是稻田排放溫室氣體，僅此一項(xiàng)就占了全球總排放量的百分之十幾。為了展示中國作為負(fù)責(zé)任大國的形象，黑龍江省水利人正在推廣控制灌溉技術(shù)，努力減少稻田溫室氣體的排放量。

通常談到溫室氣體，人們首先想到的是二氧化碳，用煤炭的火電站和燒油的汽車，這些排放二氧化碳的化石類燃料使用者倍受指責(zé)。當(dāng)然，也包括對(duì)毀林、毀濕和毀草的譴責(zé)，因?yàn)橹脖豢梢晕斩趸?，卻很少有人會(huì)聯(lián)想到水稻田。

據(jù)國際水稻研究所生物研究員賴納·瓦斯曼介紹：如果你在稻田中穿行，你可以發(fā)現(xiàn)水稻田的水里一直冒著大量的泡泡，它們中大多數(shù)是甲烷。賴納·瓦斯曼強(qiáng)調(diào)，沒有任何其他作物釋放這樣多的溫室氣體，釋放甲烷是水稻生產(chǎn)特有的。

甲烷，俗稱沼氣，與二氧化碳同屬溫室氣體。在大氣層中，甲烷所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20倍以上。國際水稻研究所總部位于菲律賓呂宋島洛斯巴尼奧斯，當(dāng)?shù)氐咎锍善?，是東南亞主要稻米產(chǎn)區(qū)之一。

那么，水稻田在全球變暖的過程中又扮演什么角色呢？據(jù)瓦斯曼統(tǒng)計(jì)，全球溫室氣體排放量中，甲烷至少占20%，而甲烷排放中，有一半來自稻米種植，另一半來自垃圾分解以及反芻類動(dòng)物的腸胃漲氣，例如牛打嗝。

因此，全球溫室氣體排放量中，稻米種植至少占10%以上，這就是中國在哥本哈根世界氣候大會(huì)上所受到的壓力之一。雖然亞洲吃大米國家的政府及媒體紛紛指責(zé)有關(guān)“亞洲應(yīng)該少種、不種水稻，來減排溫室氣體”的論斷，但中國作為一個(gè)負(fù)責(zé)任大國，不應(yīng)該對(duì)這些指責(zé)情緒化的“針鋒相對(duì)”以至有意激化矛盾，而應(yīng)該在不影響近三分之二國人的基本主食是大米的前提下，盡量減少水稻種植中的甲烷排放。雖然美國總統(tǒng)奧巴馬在會(huì)上公開要求中國承諾的碳減排必須接受國際監(jiān)督后，溫家寶總理雖然憤而退場(chǎng)，但中國政府仍舊在會(huì)前會(huì)后全力推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)，這反映了中國政府的氣度和責(zé)任感。具體到黑龍江省，就是水利人正在用控制灌溉技術(shù)，來努力減少稻田溫室氣體的排放量。

據(jù)黑龍江省水利科學(xué)研究院農(nóng)田水利研究所所長、研究員司振江介紹：賴納·瓦斯曼研究員所說的水稻田里大量涌出的甲烷，農(nóng)民一般稱之為沼氣或漚氣，它產(chǎn)生的機(jī)理是在水稻田被水覆蓋時(shí)，即在隔絕空氣的情況下，由植物殘?bào)w分解而成。具體地講，就是水稻田里存在著甲烷氧化菌，它通過在無氧環(huán)境中分解糞肥和其他有機(jī)物質(zhì)時(shí)大量繁殖，繁殖過程中產(chǎn)生的甲烷氣體，通過作物或者直接排放到大氣中。

既然水稻田在無氧環(huán)境下才產(chǎn)生甲烷氣體，所以黑龍江省水利科學(xué)研究院正在研究從減少水稻田被水覆蓋的時(shí)間入手，來盡量減少水稻田產(chǎn)生甲烷氣體。在這方面，設(shè)在慶安縣的黑龍江水稻灌溉試驗(yàn)中心引進(jìn)開發(fā)的多項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)中的控制灌溉技術(shù)，恰好生逢其時(shí)。

控制灌溉技術(shù)能在慶安縣產(chǎn)生、發(fā)展并最終建立黑龍江水稻灌溉試驗(yàn)中心進(jìn)行專門研究，既事出偶然也蘊(yùn)含著必然。1978年，慶安縣九勝鄉(xiāng)九旺村稻農(nóng)王守學(xué)，因自家機(jī)電井故障沒能及時(shí)灌田，本以為肯定減產(chǎn)，但到秋收時(shí)發(fā)現(xiàn)反而增產(chǎn)，這使稻農(nóng)們開始質(zhì)疑“水稻水稻必須用水泡”的傳統(tǒng)理念。加之耐寒水稻品種培育成功和多項(xiàng)適合北方水稻種植技術(shù)的問世，和受水稻單位效益是旱田2-3倍的利益驅(qū)動(dòng)，慶安縣近幾十年的水稻種植面積倍增，但缺水的矛盾也如影隨形地制約著慶安縣的水稻種植。

關(guān)于缺水，黑龍江水稻灌溉試驗(yàn)中心站站長郭彥文說，20年前，流過慶安縣的呼蘭河春季水深達(dá)2米以上，那時(shí)慶安縣僅有水田50萬畝，如今慶安縣的水田已發(fā)展到120萬畝，呼蘭河則每到春季就斷流，人都可以走到對(duì)岸。郭彥文感慨到：再過10年，黑龍江省想不搞控制灌溉都不行，因?yàn)榍酪r砌這些工程性節(jié)水到位后，只能從農(nóng)藝技術(shù)入手搞田間節(jié)水，而目前田間節(jié)水最好的技術(shù)就是控制灌溉了。

據(jù)黑龍江省水利廳科技外事處處長顧立明介紹：控制灌溉技術(shù)也可稱為精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，它是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的一部分，其原理是根據(jù)水稻生理生態(tài)需水的特點(diǎn)，對(duì)水稻生長發(fā)育進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究后，確定的灌溉新模式。控制灌溉的精髓，是在水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的同時(shí)，提高了水肥的有效利用率，增加了田間的積溫，有利于水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，節(jié)水、高效、抗倒伏、抗病蟲害的特點(diǎn)。其本質(zhì)就是用控制灌溉的方式，把有利于水稻生長的各個(gè)過程發(fā)揮到目前已知的最佳狀態(tài)。

事實(shí)上，上述特點(diǎn)僅是單純就水稻這種農(nóng)作物而言的，它的社會(huì)效益還有很多?？刂乒喔燃夹g(shù)在國外叫“調(diào)虧灌溉”，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)不僅對(duì)水田的作用巨大，該技術(shù)對(duì)旱田灌溉的作用也十分明顯。該技術(shù)的另一意想不到的作用是保護(hù)水質(zhì)。因?yàn)樵跓o水或少水狀態(tài)下，化肥和農(nóng)藥隨水的排、滲量大大減少。化肥和農(nóng)藥的利用率可提高20%～30%，也就是在節(jié)省了四分之一的化肥、農(nóng)藥的成本之后，還避免了這些未被農(nóng)作物吸收的化肥、農(nóng)藥隨水排、滲后去污染水體，尤其是污染地下水。這些是黑龍江省水利廳多年來極力推動(dòng)控制灌溉技術(shù)的生態(tài)原因。但受制于多種原因，全省目前采用控制灌溉技術(shù)的面積才120萬畝，這對(duì)全省3900萬畝水田而言，太微不足道了。而從國內(nèi)的研究、推廣動(dòng)態(tài)看，近年來將控制灌溉技術(shù)等同于節(jié)能減排的相關(guān)研究也已開始。

據(jù)黑龍江省水利科學(xué)研究院與黑龍江水稻灌溉試驗(yàn)中心站的共同觀測(cè)結(jié)果：由于采用控制灌溉技術(shù)后的水稻田經(jīng)常處于濕潤甚至干裂狀態(tài)，造成了土壤的氧化還原電位升高，通透性增加。此時(shí)，水稻田不再產(chǎn)生甲烷。經(jīng)實(shí)地觀測(cè)：與傳統(tǒng)灌溉相比，其被水覆蓋時(shí)間要減少60%以上，這也就意味著水稻田的無氧環(huán)境減少了60%以上，因而可以定性的說：水稻田的甲烷排放量相應(yīng)減少了60%以上，這就使控制灌溉技術(shù)收到了一舉多得的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

黑龍江省水利科學(xué)研究院院長、研究員曲祥民表示，該院在2010年將購置檢測(cè)水稻田排放甲烷的儀器，其目標(biāo)不僅是定量檢測(cè)出與傳統(tǒng)灌溉相比，采用控制灌溉后具體的甲烷排放值，以盡力推廣控制灌溉來減排，還將在此基礎(chǔ)上，根據(jù)水稻各個(gè)生長期排放甲烷的規(guī)律，進(jìn)行收集水稻田排放甲烷的技術(shù)研究，探求水稻田甲烷回收利用的途徑，最終目標(biāo)是變水稻田排放溫室氣體之“害”，為可作燃料之“利”，使中國的節(jié)能減排發(fā)生革命性飛躍。

根據(jù)世界銀行的報(bào)告，目前世界年人均碳排放量為4.3噸，按照世界總?cè)丝?6億計(jì)算，全球每年碳排放量為283.8億噸。另據(jù)賴納·瓦斯曼研究員的統(tǒng)計(jì)，水稻田排放的溫室氣體至少占全球總排放量的10%，那么全球水稻田排放的溫室氣體量應(yīng)為28.38億噸。按采用控制灌溉技術(shù)后可減排60%計(jì)算，如果全球1.55億公頃水稻田全部采用控制灌溉技術(shù)后，可減排17億噸以上。中國有水稻田約0.29億公頃，占世界總水稻田面積的近20%，如果全中國的水稻田全部采用控制灌溉技術(shù)后，可減排3億噸以上。按中國13億人口年人均碳排放量4.3噸計(jì)算，中國每年排放56億噸二氧化碳，3億噸除以56億噸后，得到全中國水稻田全部采用控制灌溉技術(shù)后可減排5%以上。

溫家寶在哥本哈根世界氣候大會(huì)上的演講中指出，中國到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。在如此長時(shí)間內(nèi)這樣大規(guī)模降低二氧化碳排放，需要付出艱苦卓絕的努力。因此，中國切不可以忽視水稻田采用控制灌溉技術(shù)后的減排。

當(dāng)中國生產(chǎn)著全球三分之一的水稻，黑龍江省生產(chǎn)著全國最多的商品水稻，黑龍江省的水稻種植面積，已從1980年的424萬畝，到2009年已增加到3900多萬畝，增長了9倍多時(shí)，黑龍江省進(jìn)一步為國家增產(chǎn)糧食的目標(biāo)卻面臨著干旱缺水、尤其是工程性缺水的困擾。為此，黑龍江省準(zhǔn)備一方面要多建水利工程以保證灌溉并努力節(jié)水，更有責(zé)任采用新技術(shù)去努力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。既然控制灌溉技術(shù)不僅節(jié)水，還能減排溫室氣體和保護(hù)環(huán)境，未來大規(guī)模推廣控制灌溉技術(shù)將是必然的選擇。預(yù)計(jì)在全省3900萬畝水田全部實(shí)行控制灌溉技術(shù)后，每年可減少碳排放4800萬噸，占全省人均碳排放總量的30%。可見，在項(xiàng)目、資金安排上全力支持、推廣控制灌溉技術(shù)，鼓勵(lì)更多的地方應(yīng)用低碳生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，這將是各級(jí)政府面臨的必然選擇。