甘肅溫室葡萄生產(chǎn)的能量利用與碳足跡研究.pdf

第 52 卷 第 7 期 2024 年 7 月 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 自 然 科 學(xué) 版 J ou r na l o f No r t hwe s t A 國(guó) 家 自 然 科 學(xué) 基 金 項(xiàng) 目 綠 洲 防 護(hù) 帶 植 被 變 化 對(duì) 土 壤 水 分 的 響 應(yīng) 31960334 作 者 簡(jiǎn) 介 李 銀 科 1982 男 甘 肅 徽 縣 人 研 究 員 碩 士 主 要 從 事 荒 漠 化 防 治 研 究 E ma i l l yk819 163 c om 通 信 作 者 王 耀 琳 1965 男 甘 肅 秦 安 人 研 究 員 博 士 主 要 從 事 碳 循 環(huán) 與 農(nóng) 業(yè) 碳 減 排 研 究 E ma i l wangy l gs 126 c om 李 銀 科 1a 1b 王 耀 琳 1a 1b 劉 開 琳 1a 1b 孫 濤 1a 1b 李 碩 2 楊 彥 軍 3 1 甘 肅 省 治 沙 研 究 所a 甘 肅 省 荒 漠 化 與 風(fēng) 沙 災(zāi) 害 防 治 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 省 部 共 建 國(guó) 家 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 培 育 基 地 b 甘 肅 民 勤 荒 漠 草 地 生 態(tài) 系 統(tǒng) 國(guó) 家 野 外 科 學(xué) 觀 測(cè) 研 究 站 甘 肅 蘭 州 730070 2 永 登 縣 農(nóng) 業(yè) 技 術(shù) 推 廣 中 心 甘 肅 永 登 730300 3 武 威 市 威 龍 有 機(jī) 葡 萄 種 植 有 限 公 司 甘 肅 武 威 733099 摘 要 目 的 探 明 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 投 入 和 碳 足 跡 構(gòu) 成 識(shí) 別 主 要 的 碳 排 放 貢 獻(xiàn) 因 子 為 溫 室 葡 萄 清 潔 生 產(chǎn) 提 供 依 據(jù) 方 法 以 甘 肅 溫 室 葡 萄 為 研 究 對(duì) 象 將 溫 室 葡 萄 栽 培 區(qū) 分 為 蘭 州 市 永 登 縣 及 武 威 市 涼 州 區(qū) 古 浪 縣 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 和 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 5 個(gè) 不 同 海 拔 區(qū) 域 通 過 農(nóng) 戶 調(diào) 查 獲 得 2019 年 葡 萄 生 產(chǎn) 數(shù) 據(jù) 核 算 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 各 環(huán) 節(jié) 的 能 量 輸 入 能 量 輸 出 和 碳 排 放 對(duì) 比 分 析 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 能 量 生 產(chǎn) 率 凈 能 量 比 能 和 碳 足 跡 結(jié) 果 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 入 為 273 862 434 421 MJ hm 2 能 量 輸 出 為 170 723 327 962 MJ hm 2 葡 萄 產(chǎn) 量 為 14 460 27 793 kg hm 2 屬 于 高 投 入 高 產(chǎn) 出 型 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 為 0 45 1 13 能 量 生 產(chǎn) 率 為 0 038 0 096 kg MJ 凈 能 量 為 263 798 2 496 MJ hm 2 比 能 為 13 51 44 85 MJ kg 直 接 能 量 投 入 和 可 再 生 能 量 投 入 占 比 低 間 接 能 量 投 入 和 不 可 再 生 能 量 投 入 占 比 高 單 位 面 積 碳 足 跡 和 單 位 產(chǎn) 量 碳 足 跡 分 別 為 32 959 55 075 kg hm 2 和 1 59 5 70 kg kg 碳 足 跡 很 大 程 度 上 來 源 于 氮 肥 的 投 入 其 占 比 達(dá) 45 5 62 4 不 同 區(qū) 域 相 比 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 入 低 能 量 輸 出 和 產(chǎn) 量 較 高 能 量 利 用 效 率 和 能 量 生 產(chǎn) 率 也 較 高 凈 能 量 最 大 且 為 正 值 比 能 最 小 單 位 面 積 碳 足 跡 和 單 位 產(chǎn) 量 碳 足 跡 均 最 小 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 能 量 利 用 指 標(biāo) 最 差 碳 足 跡 最 大 結(jié) 論 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 較 低 碳 足 跡 較 高 能 量 利 用 效 率 的 提 高 和 碳 足 跡 的 降 低 空 間 均 較 大 因 此 應(yīng) 采 取 降 低 氮 肥 使 用 量 優(yōu) 化 氮 肥 與 有 機(jī) 肥 配 比 等 科 學(xué) 合 理 的 管 理 措 施 提 高 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 降 低 碳 足 跡 改 善 其 環(huán) 境 效 應(yīng) 關(guān) 鍵 詞 溫 室 葡 萄 能 量 利 用 效 率 碳 足 跡 甘 肅 省 中 圖 分 類 號(hào) S663 1 S628 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 A 文 章 編 號(hào) 1671 9387 2024 07 0089 10 E n e r g y u s e a n d c a r b o n f o o t p r i n t o f g r e e n h o u s e g r a p e p r o d u c t i o n i n G a n s u LI Yi nke 1a 1b WANG Yao l i n 1a 1b LIU Ka i l i n 1a 1b SUN Tao 1a 1b LI Shuo 2 YANG Yan j un 3 1 a S t a t e K e y L a b o r a t o r y B r e e d i n g B a s e o f D e s e r t i f i c a t i o n a n d A e o l i a n S a n d D i s a s t e r C o m b a t i n g b G a n s u M i n q i n N a t i o n a l S t u d i e s S t a t i o n f o r D e s e r t S t e p p e E c o s y s t e m G a n s u D e s e r t C o n t r o l R e s e a r c h I n s t i t u t e L a n z h o u G a n s u 730070 C h i n a 2 A g r i c u l t u r a l E x t e n s i o n C e n t e r o f Y o n g d e n g C o u n t y Y o n g d e n g G a n s u 730300 C h i n a 3 W u w e i C i t y W e i l o n g O r g a n i c G r a p e P l a n t i n g C o L T D W u w e i G a n s u 733099 C h i n a A b s t r a c t Ob j e c t i ve Th i s s t udy i nve s t i ga t ed ene r gy i npu t and c a rbon f oo t p r i n t compo s i t i on o f g r e en hous e g r ape p r oduc t i on i n Gansu and i den t i f i ed ma i n con t r i bu t i on f a c t o r s o f c a rbon emi s s i on t o p r ov i de ba s i s f o r c l e an p r oduc t i on o f g r e enhous e g r ape s Me t hod The g r e enhous e g r ape cu l t i va t i on r eg i on i n Gansu wa s d i v i ded i n t o f i ve r eg i ons wi t h d i f f e r en t a l t i t ude s i nc l ud i ng Yongdeng Coun t y Lanzhou L i ang zhou Di s t r i c t Wuwe i Gu l ang Coun t y Hua z angs i Town Ti anzhu Coun t y and Hax i Town Ti anzhu Coun t y The da t a o f g r ape p r oduc t i on i n 2019 we r e ob t a i ned t hr ough f a rme r hous eho l d su r vey The ene r gy i npu t ene r gy ou t pu t and c a rbon emi s s i on o f e a ch l i nk i n g r e enhous e g r ape p r oduc t i on we r e c a l cu l a t ed and ene r gy us e e f f i c i enc y ene r gy p r oduc t i v i t y ne t ene r gy spe c i f i c ene r gy and c a rbon f oo t p r i n t o f g r e enhous e g r ape p r oduc t i on i n r eg i ons a t d i f f e r en t a l t i t ude s we r e compa r ed and ana l y z ed Re su l t The ene r gy i npu t o f g r e enhous e g r ape p r oduc t i on wa s 273 862 434 421 MJ hm 2 ene r gy ou t pu t wa s 170 723 327 962 MJ hm 2 and g r ape y i e l d wa s 14 460 27 793 kg hm 2 Thus t he g r ape s i n Gansu be l onged t o h i gh i npu t and h i gh ou t pu t t ype s The ene r gy us e e f f i c i enc y o f g r e enhous e g r ape p r oduc t i on wa s 0 45 1 13 ene r gy p r oduc t i v i t y wa s 0 038 0 096 kg MJ ne t ene r gy wa s 263 798 2 496 MJ hm 2 and spe c i f i c ene r gy wa s 13 51 44 85 MJ kg The p r opo r t i ons o f d i r e c t ene r gy i npu t and r enewab l e ene r gy i npu t we r e l ow wh i l e t he p r opo r t i ons o f i nd i r e c t ene r gy i npu t non r enewab l e ene r gy i npu t we r e h i gh Ca rbon f oo t p r i n t pe r un i t a r e a and c a rbon f oo t p r i n t pe r un i t y i e l d we r e 32 959 55 075 kg hm 2 and 1 59 5 70 kg kg r e spe c t i ve l y Ca rbon f oo t p r i n t wa s l a r ge l y f r om n i t r ogen f e r t i l i z e r i npu t wi t h p r opo r t i on o f 45 5 62 4 Compa r i son o f d i f f e r en t r e g i ons showed t ha t Hax i Town Ti anzhu Coun t y had t he be s t i ndexe s o f l ow ene r gy i npu t h i gh ene r gy ou t pu t y i e l d ene r gy us e e f f i c i enc y and ene r gy p r oduc t i v i t y t he h i ghe s t and pos i t i ve ne t ene r gy t he mi n imum spe c i f i c ene r gy c a rbon f oo t p r i n t pe r un i t a r e a and c a rbon f oo t p r i n t pe r un i t y i e l d Hua z angs i Town Ti anzhu Coun t y had t he wo r s t ene r gy us e i ndexe s and t he l a r ge s t c a rbon f oo t p r i n t Conc l us i on Gr e enhous e g r ape p r oduc t i on i n Gansu had l ow ene r gy us e e f f i c i enc y and h i ghe r c a rbon f oo t p r i n t wi t h l a r ge spa c e s f o r im p r ovemen t I t i s sugge s t ed t o app l y s c i en t i f i c and r e a sonab l e managemen t me a sur e s such a s r educ i ng n i t r o gen f e r t i l i z e r us age and op t imi z i ng t he r a t i os o f n i t r ogen f e r t i l i z e r and o r gan i c f e r t i l i z e r s o a s t o imp r ove ene r gy us e e f f i c i enc y r educ e c a rbon f oo t p r i n t and imp r ove env i r onmen t a l e f f e c t s f o r g r e enhous e g r ape p r o duc t i on i n Gansu K e y w o r d s g r e enhous e g r ape ene r gy us e e f f i c i enc y c a rbon f oo t p r i n t Gansu p r ov i c e 氣 候 變 化 作 為 重 大 全 球 性 問 題 會(huì) 對(duì) 人 類 的 生 產(chǎn) 生 活 造 成 影 響 農(nóng) 業(yè) 現(xiàn) 代 化 發(fā) 展 取 得 了 令 人 矚 目 的 成 就 然 而 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 具 有 資 源 消 耗 高 污 染 排 放 大 物 質(zhì) 和 能 量 利 用 效 率 低 等 特 點(diǎn) 1 中 國(guó) 作 為 世 界 上 一 個(gè) 重 要 的 農(nóng) 業(yè) 大 國(guó) 作 物 生 產(chǎn) 對(duì) 碳 排 放 的 影 響 不 可 忽 視 近 年 來 碳 足 跡 作 為 一 個(gè) 新 的 研 究 方 法 成 為 氣 候 變 化 領(lǐng) 域 新 的 研 究 熱 點(diǎn) 2 農(nóng) 業(yè) 是 重 要 的 溫 室 氣 體 排 放 源 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 碳 排 放 量 占 全 國(guó) 碳 排 放 總 量 的 17 在 碳 達(dá) 峰 碳 中 和 壓 力 下 如 何 降 低 能 耗 降 低 碳 排 放 實(shí) 現(xiàn) 綠 色 可 持 續(xù) 生 產(chǎn) 是 亟 需 解 決 的 一 個(gè) 重 要 問 題 3 農(nóng) 作 物 碳 足 跡 可 以 理 解 為 農(nóng) 作 物 生 產(chǎn) 過 程 中 各 項(xiàng) 農(nóng) 田 管 理 活 動(dòng) 直 接 和 間 接 的 溫 室 氣 體 排 放 總 量 4 因 此 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 領(lǐng) 域 緩 解 溫 室 氣 體 排 放 的 減 排 潛 力 在 于 改 善 作 物 生 產(chǎn) 的 田 間 管 理 碳 足 跡 分 析 是 對(duì) 溫 室 氣 體 排 放 過 程 的 量 測(cè) 包 括 溫 室 氣 體 的 來 源 構(gòu) 成 和 數(shù) 量 作 物 生 產(chǎn) 碳 足 跡 的 計(jì) 量 分 析 有 助 于 農(nóng) 業(yè) 溫 室 氣 體 減 排 關(guān) 鍵 技 術(shù) 和 措 施 的 選 擇 與 確 立 5 碳 足 跡 已 經(jīng) 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 全 球 范 圍 內(nèi) 與 作 物 生 產(chǎn) 相 關(guān) 的 碳 投 入 的 量 化 評(píng) 價(jià) 目 前 國(guó) 內(nèi) 對(duì) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 碳 足 跡 碳 排 放 的 相 關(guān) 研 究 不 斷 增 加 關(guān) 于 小 麥 6 水 稻 7 玉 米 8 等 主 要 糧 食 作 物 的 碳 足 跡 已 有 較 多 研 究 對(duì) 蔬 菜 9 蘋 果 10 生 產(chǎn) 的 碳 足 跡 也 開 展 了 一 些 研 究 而 葡 萄 生 產(chǎn) 的 碳 足 跡 研 究 才 剛 剛 起 步 馬 婷 11 估 算 了 干 旱 區(qū) 葡 萄 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 的 碳 足 跡 朱 宗 文 等 12 核 算 了 山 東 蓬 萊 地 區(qū) 極 簡(jiǎn) 化 生 態(tài) 模 式 下 釀 酒 葡 萄 園 的 碳 足 跡 Wang 等 13 研 究 了 甘 肅 釀 酒 葡 萄 有 機(jī) 和 傳 統(tǒng) 栽 培 模 式 的 環(huán) 境 影 響 這 些 研 究 核 算 了 不 同 葡 萄 生 產(chǎn) 模 式 下 的 碳 足 跡 并 明 確 了 其 主 要 的 碳 排 放 來 源 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 主 要 集 中 在 河 西 走 廊 東 端 的 武 威 市 涼 州 區(qū) 古 浪 縣 天 祝 縣 和 蘭 州 市 永 登 縣 等 地 區(qū) 2004 年 前 后 溫 室 葡 萄 開 始 在 海 拔 低 于 2 000 m 的 永 登 地 區(qū) 種 植 隨 后 逐 步 輻 射 到 武 威 地 區(qū) 在 當(dāng) 地 技 術(shù) 人 員 的 努 力 下 溫 室 葡 萄 在 海 拔 高 于 2 000 m 的 天 祝 縣 種 植 成 功 那 么 隨 著 海 拔 高 度 的 增 加 種 植 葡 萄 的 能 量 投 入 會(huì) 否 增 加 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 和 碳 足 跡 情 況 如 何 這 些 均 不 清 楚 為 實(shí) 現(xiàn) 溫 室 葡 萄 綠 色 生 產(chǎn) 提 高 能 量 利 用 效 率 促 進(jìn) 減 排 保 護(hù) 環(huán) 境 本 研 究 開 展 了 甘 肅 省 不 同 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 的 能 量 利 用 和 碳 排 放 研 究 以 期 為 溫 室 葡 萄 的 可 持 續(xù) 生 產(chǎn) 提 供 依 據(jù) 0 9 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 自 然 科 學(xué) 版 第 52 卷1 材 料 與 方 法 1 1 研 究 區(qū) 概 況 研 究 區(qū) 位 于 武 威 市 涼 州 區(qū) 古 浪 縣 天 祝 縣 及 蘭 州 市 永 登 縣 屬 于 典 型 的 大 陸 性 氣 候 海 拔 1 500 4 800 m 降 水 量 180 405 mm 但 蒸 發(fā) 量 在 1 500 2 000 mm 氣 候 干 旱 水 資 源 短 缺 年 平 均 氣 溫 0 7 1 無(wú) 霜 期 86 147 d 氣 候 溫 涼 熱 量 資 源 豐 富 日 夜 溫 差 大 且 夏 季 大 于 冬 季 能 很 好 地 滿 足 喜 溫 喜 涼 作 物 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 的 需 求 有 利 于 作 物 光 合 作 用 的 進(jìn) 行 和 含 糖 量 的 積 累 大 大 提 高 了 農(nóng) 作 物 的 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 溫 室 葡 萄 品 種 為 鮮 食 葡 萄 紅 提 生 產(chǎn) 以 戶 為 單 位 有 的 農(nóng) 戶 參 加 合 作 社 永 登 縣 最 早 種 植 溫 室 葡 萄 由 近 及 遠(yuǎn) 輻 射 至 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 古 浪 縣 和 涼 州 區(qū) 這 5 個(gè) 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 的 平 均 樹 齡 分 別 為 11 4 9 8 9 1 8 4 和 7 7 a 1 2 研 究 方 法 2020 年 9 10 月 通 過 農(nóng) 戶 調(diào) 查 獲 得 2019 年 葡 萄 生 產(chǎn) 數(shù) 據(jù) 采 取 分 層 抽 樣 法 14 確 定 調(diào) 查 量 n N S 2 t 2 N 1 d 2 S 2 t 2 式 中 n 為 抽 取 的 樣 本 數(shù) N 為 生 產(chǎn) 的 總 戶 數(shù) S 為 標(biāo) 準(zhǔn) 差 d 為 誤 差 限 5 t 為 可 靠 性 系 數(shù) 取 1 96 對(duì) 應(yīng) 95 的 可 靠 性 調(diào) 查 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 情 況 時(shí) 咨 詢 當(dāng) 地 林 業(yè) 部 門 和 種 植 戶 確 定 溫 室 鮮 食 葡 萄 集 中 種 植 區(qū) 按 不 同 海 拔 分 為 5 個(gè) 區(qū) 域 分 別 為 涼 州 區(qū) 謝 河 鎮(zhèn) 葉 家 村 古 城 鎮(zhèn) 綠 通 禾 豐 種 植 農(nóng) 民 專 業(yè) 合 作 社 柏 樹 鎮(zhèn) 智 信 達(dá) 農(nóng) 業(yè) 開 發(fā) 有 限 公 司 古 浪 縣 泗 水 鎮(zhèn) 泗 水 村 鐵 門 村 唐 莊 村 上 四 壩 村 永 登 縣 柳 樹 鎮(zhèn) 韓 家 井 村 清 水 村 康 家 井 村 與 城 關(guān) 鎮(zhèn) 滿 城 村 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 南 山 村 及 哈 溪 鎮(zhèn) 古 城 村 友 愛 村 以 戶 為 單 位 1 戶 為 1 個(gè) 調(diào) 查 樣 本 不 同 調(diào) 查 區(qū) 域 海 拔 和 調(diào) 查 樣 本 數(shù) 如 表 1 調(diào) 查 內(nèi) 容 包 括 葡 萄 生 產(chǎn) 過 程 中 的 投 入 和 產(chǎn) 出 情 況 產(chǎn) 量 肥 料 農(nóng) 藥 地 膜 紙 袋 等 農(nóng) 資 投 入 人 力 灌 溉 水 電 力 機(jī) 械 等 能 耗 溫 室 建 設(shè) 材 料 投 入 及 能 耗 以 此 為 基 礎(chǔ) 核 算 2019 年 葡 萄 生 產(chǎn) 過 程 從 葡 萄 發(fā) 芽 開 始 到 葡 萄 收 獲 的 能 量 投 入 和 溫 室 氣 體 排 放 表 1 甘 肅 省 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 調(diào) 查 樣 本 數(shù) Tab l e 1 Numbe r s o f g r e enhous e g r ape i nve s t i ga t i on s amp l e s i n d i f f e r en t a l t i t ude r eg i ons o f Gansu 調(diào) 查 區(qū) 域 I nve s t i ga t e r eg i on 海 拔 m Al t i t ude 調(diào) 查 樣 本 數(shù) 戶 I nve s t i ga t i on s amp l e s 涼 州 區(qū)L i ang zhou Di s t r i c t 1 500 32 古 浪 縣Gu l ang Coun t y 1 800 45 永 登 縣Yongdeng Coun t y 2 100 51 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn)Hua z angs i Town Ti anzhu Coun t y 2 200 39 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn)Hax i Town Ti anzhu Coun t y 2 400 34 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 中 葡 萄 果 實(shí) 所 蘊(yùn) 含 的 能 量 為 能 量 輸 出 能 量 輸 入 則 包 括 生 產(chǎn) 管 理 活 動(dòng) 中 投 入 的 人 力 以 及 生 產(chǎn) 化 肥 有 機(jī) 肥 農(nóng) 藥 地 膜 紙 袋 電 力 機(jī) 械 燃 油 鋼 材 水 泥 棚 膜 塑 料 管 塑 料 繩 等 生 產(chǎn) 資 料 和 抽 取 灌 溉 水 所 消 耗 的 能 量 總 和 按 照 不 同 的 標(biāo) 準(zhǔn) 可 將 能 量 輸 入 分 為 直 接 能 量 間 接 能 量 或 可 再 生 能 量 和 不 可 再 生 能 量 直 接 能 量 田 地 里 消 耗 的 能 量 包 括 人 力 灌 溉 水 電 力 燃 油 間 接 能 量 生 產(chǎn) 化 肥 農(nóng) 藥 鋼 材 水 泥 塑 料 旋 耕 機(jī) 等 物 質(zhì) 資 料 生 產(chǎn) 過 程 中 消 耗 的 能 量 包 括 化 肥 有 機(jī) 肥 農(nóng) 藥 地 膜 紙 袋 機(jī) 械 鋼 材 水 泥 棚 膜 塑 料 管 塑 料 繩 等 可 再 生 能 量 包 括 人 力 灌 溉 水 有 機(jī) 肥 紙 袋 不 可 再 生 能 量 包 括 化 肥 農(nóng) 藥 電 力 機(jī) 械 燃 油 鋼 材 水 泥 棚 膜 塑 料 管 塑 料 繩 等 碳 足 跡 是 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 中 所 投 入 的 各 類 物 質(zhì) 資 料 生 產(chǎn) 過 程 中 的 碳 排 放 以 及 田 間 碳 排 放 只 涉 及 氮 肥 和 有 機(jī) 肥 排 放 的 N2O 的 總 和 碳 排 放 以 CO2 當(dāng) 量 表 示 CO2 CO CH4 和 N2O 的 當(dāng) 量 系 數(shù) 分 別 為 1 2 21 和 298 13 所 有 投 入 物 的 能 量 和 碳 排 放 參 數(shù) 均 源 于 已 發(fā) 表 的 文 獻(xiàn) 分 別 以 能 量 當(dāng) 量 和 CO2 當(dāng) 量 表 示 具 體 見 表 2 鋼 鐵 水 泥 塑 料 管 與 塑 料 繩 棚 膜 地 膜 等 生 產(chǎn) 資 料 的 使 用 壽 命 分 別 為 20 20 10 3 和 1 a 運(yùn) 用 能 量 利 用 效 率 能 量 生 產(chǎn) 率 凈 能 量 和 比 能 等 指 標(biāo) 對(duì) 溫 室 葡 萄 的 能 量 利 用 進(jìn) 行 評(píng) 價(jià) 15 分 別 用 單 位 面 積 排 放 和 單 位 產(chǎn) 量 排 放 對(duì) 碳 足 跡 進(jìn) 行 評(píng) 價(jià) 各 指 標(biāo) 計(jì) 算 公 式 如 下 能 量 利 用 效 率 能 量 輸 出 MJ hm 2 能 量 輸 入 MJ hm 2 能 量 生 產(chǎn) 率 產(chǎn) 量 kg hm 2 能 量 輸 入 MJ hm 2 凈 能 量 能 量 輸 出 MJ hm 2 能 量 輸 入 MJ hm 2 比 能 能 量 輸 入 MJ hm 2 產(chǎn) 量 kg hm 2 單 位 面 積 碳 足 跡 碳 排 放 總 量 kg 面 積 hm 2 1 9 第 7 期 李 銀 科 等 甘 肅 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 與 碳 足 跡 研 究單 位 產(chǎn) 量 碳 足 跡 碳 排 放 總 量 kg 產(chǎn) 量 kg 表 2 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 中 投 入 和 產(chǎn) 出 的 能 量 當(dāng) 量 及 投 入 物 的 碳 排 放 參 數(shù) Tab l e 2 Ene r gy e qu i va l en t s o f i npu t s and ou t pu t s and c a r bon emi s s i on pa r ame t e r s o f i npu t s i n g r e enhous e g r ape p r oduc t i on 投 入 I npu t 能 量 當(dāng) 量 Ene r gy equ i va l en t 碳 排 放 CO 2 當(dāng) 量 Ca r bon emi s s i on CO 2 eq 參 考 文 獻(xiàn) Re f e r enc e 氮 肥 N Ni t r ogen 92 024 MJ kg 10 605 kg kg 16 磷 肥 P 2 O 5 Pho spha t e 20 958 MJ kg 1 504 kg kg 16 鉀 肥 K 2 O Po t a s s i um 13 13 MJ kg 0 984 kg kg 16 鈣 肥 Ca Ca l c i um 8 8 MJ kg 17 硫 肥 S Su l phur ous 1 12 MJ kg 18 微 量 元 素 肥Mi c r oe l emen t 120 MJ kg 19 有 機(jī) 肥Or gan i c manur e 0 297 MJ kg 0 013 61 kg kg 10 農(nóng) 田Fa rml and N 2 O N 1 25 298 kg kg 20 農(nóng) 藥Pe s t i c i de 240 MJ kg 18 kg kg 16 旋 耕 機(jī)Ro t ava t o r 21 MJ kg a 0 21 kg kg a 21 柴 油Di e s e l 6 65 MJ kg 3 933 kg kg 16 灌 溉 水I r r i ga t i on wa t e r 1 02 MJ m 3 18 電 力El e c t r i c i t y 11 7 MJ k Wh 1 922 54 kg kg 22 塑 料 管 繩P l a s t i c p i pe and r ope 3 23 MJ kg a 0 009 64 kg kg a 23 地 膜Mu l ch f i lm 32 3 MJ kg a 0 096 35 kg kg a 23 棚 膜Gr e enhous e f i lm 10 767 MJ kg a 0 321 2 kg kg a 23 鋼 材S t e e l 1 174 32 MJ kg a 0 118 54 kg kg a 24 水 泥Cemen t 0 159 MJ kg a 0 041 43 kg kg a 25 紙 袋Pape r bag 46 6 MJ kg 1 69 kg kg 21 人 力Human f o r c e s 1 96 MJ h 26 葡 萄Gr ape 11 80 MJ kg 26 注 表 中 表 示 無(wú) 數(shù) 據(jù) 空 白 表 示 無(wú) 此 項(xiàng) 農(nóng) 田N 2 O 包 括 氮 肥 和 有 機(jī) 肥 的 排 放 其 中N 為 總 施 氮 量 No t e I n t he t ab l e me ans no da t a and b l ank me ans no such i t em Fa rml and N 2 O i nc l ud i ng emi s s i on o f bo t h n i t r ogen and o r gan i c f e r t i l i z e r s N me ans t o t a l amoun t o f n i t r ogen app l i c a t i on 1 3 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用 SPSS 13 0 統(tǒng) 計(jì) 分 析 軟 件 分 別 以 不 同 區(qū) 域 為 變 量 因 素 對(duì) 能 量 利 用 指 標(biāo) 和 碳 足 跡 進(jìn) 行 單 因 素 方 差 分 析 用 最 小 顯 著 性 差 異 LSD 法 P 0 05 進(jìn) 行 處 理 間 差 異 顯 著 性 比 較 2 結(jié) 果 與 分 析 2 1 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 入 輸 出 分 析 表 3 顯 示 甘 肅 省 5 個(gè) 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 入 為 273 862 434 421 MJ hm 2 其 中 以 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 最 大 古 浪 縣 涼 州 區(qū) 與 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 但 均 顯 著 大 于 永 登 縣 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 與 永 登 縣 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 甘 肅 省 5 個(gè) 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 出 為 170 723 327 962 MJ hm 2 以 武 威 市 涼 州 區(qū) 最 大 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 最 小 古 浪 縣 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 與 涼 州 區(qū) 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 永 登 縣 與 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 無(wú) 顯 著 差 異 5 個(gè) 不 同 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 產(chǎn) 量 為 144 60 27 793 kg hm 2 以 涼 州 區(qū) 最 大 其 與 古 浪 縣 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 之 間 無(wú) 顯 著 差 異 以 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 最 小 永 登 縣 與 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 無(wú) 顯 著 差 異 涼 州 區(qū) 和 古 浪 縣 能 量 投 入 高 能 量 輸 出 和 產(chǎn) 量 也 較 高 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn) 能 量 投 入 很 高 但 能 量 輸 出 和 產(chǎn) 量 最 低 說 明 該 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 模 式 最 不 合 理 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn) 能 量 輸 入 低 而 能 量 輸 出 和 產(chǎn) 量 較 高 提 示 其 生 產(chǎn) 管 理 比 較 合 理 表 3 甘 肅 省 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 輸 入 能 量 輸 出 及 產(chǎn) 量 的 比 較 Tab l e 3 Compa r i s on o f ene r gy i npu t ene r gy ou t pu t and y i e l d o f g r e enhous e g r ape p r oduc t i on i n d i f f e r en t a l t i t ude r eg i ons o f Gansu 區(qū) 域 Reg i on 能 量 輸 入 MJ hm 2 Ene r gy i npu t 能 量 輸 出 MJ hm 2 Ene r gy ou t pu t 產(chǎn) 量 kg hm 2 Yi e l d 涼 州 區(qū)L i ang zhou Di s t r i c t 362 922 274 523 ab 327 962 174 145 a 27 793 14 758 a 古 浪 縣Gu l ang Coun t y 398 623 170 014 a 323 484 140 355 a 27 414 11 895 a 永 登 縣Yongdeng Coun t y 273 862 139 080 c 206 755 85 852 b 17 522 7 276 b 天 祝 縣 華 藏 寺 鎮(zhèn)Hua z angs i Town Ti anzhu Coun t y 434 421 161 731 a 170 723 95 395 b 14 460 8 084 b 天 祝 縣 哈 溪 鎮(zhèn)Hax i Town Ti anzhu Coun t y 279 985 82 411 bc 282 481 85 131 a 23 939 7 214 a 注 表 中 數(shù) 據(jù) 后 標(biāo) 不 同 小 寫 字 母 表 示 不 同 海 拔 區(qū) 域 間 差 異 顯 著 P 0 05 下 表 同 No t e D i f f e r e n t l owe r c a s e l e t t e r s a f t e r t h e d a t a i n t h e t a b l e i nd i c a t e s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e twe e n d i f f e r e n t a l t i t ud e s P 0 05 Th e s ame b e l ow 2 9 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 自 然 科 學(xué) 版 第 52 卷2 2 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 指 標(biāo) 分 析 甘 肅 省 5 個(gè) 不 同 海 拔 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 能 量 生 產(chǎn) 率 凈 能 量 和 比 能 見 表 4 由 表 4 可 見 5 個(gè) 不 同 區(qū) 域 溫 室 葡 萄 生 產(chǎn) 的 能 量 利 用 效 率 為 0