棉花节水减碳能兼得！田间管理和秸秆利用找到新路径
天山网-新疆日报讯（记者盖有军报道）7月28日，记者从中国农业科学院西部农业研究中心获悉，该中心棉花布局与低碳生产技术创新团队经过系统研究发现，通过优化施肥、灌溉和秸秆利用方式，可以同时减少棉花生产的碳排放和水资源消耗，并增强棉田固碳能力。这一研究为棉花高产、节水和减碳协同增效提供了新方案。
该研究团队首席科学家王占彪介绍，当前，全球气候变暖与水资源短缺问题日益凸显，农业领域已成为温室气体减排和水资源高效利用的关键战场。长期以来，棉花生产对化肥投入和灌溉用水的高度依赖，导致其面临碳排放强度偏高、水资源消耗量大的双重压力，而其潜在的碳汇功能未得到充分挖掘，从而制约了棉花产业的绿色低碳转型进程。
6月11日，中国农业科学院西部农业研究中心棉花布局与低碳生产技术创新团队科研人员，在昌吉综合试验基地观测田间温室气体取样设备运行情况。张要朋摄
为了算清棉花生产的“碳账”和“水账”，研究团队利用生命周期评价（LCA）与虚拟水理论两大核心方法，整合长期田间试验和实地调查数据，成功构建了棉花碳—水足迹综合评估方法。此方法可精准量化我国不同棉区棉花生产过程中碳排放、水资源消耗及碳汇水平的时空变化规律。
同时，该研究采用随机森林模型，精准识别出影响棉花生产碳排放的关键驱动因子，系统剖析施肥、灌溉、秸秆管理等田间措施对棉花产量与生态环境效益的耦合影响，并据此提出区域差异化的低碳节水最优管理方案。
研究表明，2006年至2021年，我国棉花单位公顷碳足迹平均每年增加187.6公斤二氧化碳当量，但生产1公斤棉花的水足迹平均每年下降0.016立方米，说明用水效率不断提高。在棉花种植全周期中，无机氮肥引起的氧化亚氮排放，是棉花生产碳排放的主要来源。因此，合理减肥和提高肥料利用效率是棉田减排的关键。
研究还发现，棉花秸秆并非废弃物，通过秸秆还田或制成生物炭后还田，可以将更多碳保存在土壤中，能有效改善土壤结构和水肥保持能力。值得关注的是，在纳入不同秸秆资源化利用途径的固碳潜力核算后，我国棉花种植阶段整体呈现弱碳汇特征，每年可固定约289万吨二氧化碳当量。研究证实，因地制宜的田间管理技术与秸秆综合利用模式相结合，能够大幅提升棉田生态系统的固碳能力。
该研究为我国棉花产业节水减碳、秸秆资源化利用和绿色低碳转型提供了科学依据。王占彪表示，不同棉区应采取差异化措施确保节水减碳。其中，西北内陆棉区尤其是新疆棉区应重点提高灌溉效率、优化水肥一体化管理，并推广秸秆生物炭技术；黄河和长江流域棉区则应合理控制化肥投入，优化秸秆还田方式，通过田间管理与秸秆利用双策驱动，实现棉花固碳节水协同增效。
