9月下旬的浙江嘉善西塘镇祥符荡芦苇摇曳，一旁绿油油的农田里，水稻正在抽穗灌浆期，等待一个月后的丰收。

这不是普通的水稻。这是长三角一体化示范区的首块低碳稻田示范方，是面向未来的长三角现代农业样板。它的背后，藏着给农业减排固碳的难题，以及长三角的破题尝试。

低碳稻作为什么难？

稻谷是世界三大谷物之一，大米则是中国第一大口粮。数据显示，我国是大米产量最高的国家，常年种植水稻面积3000万公顷，占全世界水稻面积的20%，产量多年保持在2亿吨以上，居世界首位。

我国还是大米销售量和食品种类最多的国家，全国约有60%的人以大米为主食，每年消费大米1.4亿吨以上，折合人均200斤左右。

但当我们吃着香喷喷的米饭之时，大概率不会想到，水稻因为浸水种植过程中所产生的甲烷气体，已经成为中国水稻生产碳足迹的主要来源之一。

中国水稻研究所稻作研究与发展中心副主任王丹英告诉天目新闻记者，水稻生产过程中的碳排放包括直接排放和间接排放两部分，直接碳排放是指水稻、土壤以及微生物等在水稻生产过程产生的二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮等温室气体，约占水稻生产碳排放总量的70%；其中以甲烷形态为主的碳排放约占60%以上，是水稻生产减排的重中之重。

“农业源甲烷减排最重要的就是稻田的甲烷减排。”据王丹英介绍，水稻所根据稻田甲烷产生的原理和步骤研发了不少减排技术和措施，包括品种减排、耕作栽培技术减排、使用减排产品等等。但这些技术存在不同层面的问题，有些地域局限性比较强，有的会增加生产成本。

“水稻是我国的主要口粮，因此，稻田的甲烷减排必须兼顾到丰产，也就是说必须在确保粮食安全的情况下减碳减排。”王丹英说，低碳稻作的难点就在于此，必须实现稻田丰产、减排、增效的协同。

如何破题？

今年6月，农业农村部、国家发展改革委联合印发《农业农村减排固碳实施方案》，明确提出要实施稻田减排重点是推进实施种植业节能减排，稻田甲烷减排，科技创新支撑等行动。在强化粮食安全保障能力的基础上，优化稻田水分灌溉管理，降低稻田甲烷排放，推广优良品种和绿色高效栽培技术，提高氮肥利用效率，降低氧化亚氮排放。特别是依托现代农业产业技术体系、国家农业科技创新联盟等，组织开展农业农村减排固碳联合攻关，争取形成一批综合性技术解决方案，补齐农业农村绿色低碳的科技短板。

低碳农业是大势所趋，水稻所在这方面做了很多工作，但还要进一步挖掘稻田排放潜力，就必须跟智慧稻作或者说水稻精准管理结合起来，这里面涉及到专业的交叉问题，比如云计算、物联网、机器学习等，这些先进数字技术和我们的专业农业知识怎么融合创新？

在国家《实施方案》发布的同时，嘉善1900亩低碳智慧田项目上马了。据天目新闻记者了解，这1900亩试验田包括400亩核心农田和1500亩辐射农田，目标是在保证稻田产量的基础上，通过减少甲烷气体排放，减少种植过程中的能源消耗量，以及减少化学农药等农资的使用量来降低水稻种植过程中的的碳排放量。

水稻所合作方阿里云的项目工程师史同鑫告诉天目新闻记者，依托水稻所提出的水稻生长模型，并基于阿里云的云计算、IoT物联网等数字技术，双方目前形成了“1+3+N”的实验模型，即建设一个稻田数字孪生平台，通过数字测碳、装备控碳、立体减碳三大技术，以及联动薄露灌溉、光谱分析、纳米气泡、自动巡航等N个技术模型，来实现全方位和全生命周期的减排固碳。

“比如立体减碳，就是水陆空三线立体上阵，'水'即利用生态沟渠和尾水零排放来减碳，'陆'即薄露灌溉，通过水位动态监测实现最节能灌溉，'空'即通过北斗自动巡航和区域小气候环境预警实现最佳减碳指导。这些都可以在数字孪生平台上实时反映。”

史同鑫介绍，新技术方案中精准灌排对于降碳的作用最为突出。“以往长期淹水会显著增加稻田甲烷气体的排放量，现在，低碳稻作技术通过构建一套精准灌排系统，自动化管理稻田所需水分，需要多少水，就灌溉多少水。通过让稻田少处于淹水状态，通过增强土壤通气性，抑制产甲烷菌活动，可以有效减少甲烷气体排放。”

据水稻所专家测算，通过农艺、农机、农技和数字化的融合创新，在这块试验田可以减少灌溉水30%，稻田退水氮磷含量消减30%，在不减产的前提下，稻田甲烷排放较传统扩是减少30%以上，亩均碳排放超过20%。

长三角“试验田”

再过一个多月，就是长三角生态绿色一体化发展示范区挂牌三周年的日子。

根据《长三角生态绿色一体化示范区总体方案》，示范区要充分发挥环淀山湖区域生态环境优势，构建蓝绿交织、林田共生的生态网络，把好山好水好风光融入大都市圈，形成绿色田园、古朴乡村、现代城镇和谐共生的空间格局，积极探索和率先实践生态优先、绿色发展、乡村振兴有机结合的新路子。

在农业农村部种植司粮食处副处长陈明全看来，低碳智慧田是绿色农业的长三角样板。“我相信低碳稻作技术的推广和普及，对农业减排固碳战略行动有巨大的推动作用，会产生显著的社会效应和生态效应。”陈明全表示，希望低碳稻作新技术能够加快推广，满足更多的需求。

“我们的这块试验田正是在一体化示范区的范围内。”嘉善县农业农村局副局长王枕旦告诉天目新闻记者，在示范区和三农的交汇点上，绿色、低碳、高效是关键词，这一方面依托数字变革的力量，另一方面也需要兼顾农民的转型和增收。“我们希望科技数字的翅膀能更好地插在示范区，为嘉善、为长三角地区培养更多高素质的农民，希望低碳智慧田这块小试验田上结出的果实，在示范区大‘试验田’里也能得到展现。”

据中国水稻研究所专家测算，引入低碳稻作技术，1亩稻田甲烷排放降低6公斤左右，按照甲烷和二氧化碳当量1：25的比例，能够少排大概150公斤二氧化碳当量的温室气体。若在长三角1.2亿亩水稻田推广开来，可减少约1800万吨二氧化碳当量的温室气体排放。

“低碳稻作技术它产生的效益是持久的，但是也是缓慢的。开始的时候可能它的效益并不会特别明显，但是持之以恒做下去，推广下去，我相信会有一个很好的未来。”王丹英说。

天目新闻 记者 黄云灵