系统性释放农业甲烷减排多重效益——案例实证与实践启示

系统性释放农业甲烷减排多重效益——案例实证与实践启示 主要作者（按姓氏拼音排序） 河南科技学院浙江大学中国农村发展研究院中国农业科学院饲料研究所内蒙古优然牧业有限责任公司中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所内蒙古优然牧业有限责任公司华中农业大学资源环境学院现代牧业（集团）有限公司美国环保协会北京代表处中国农业大学动物科学技术学院中节能咨询有限公司美国环保协会北京代表处美国环保协会北京代表处美国环保协会北京代表处南京农业大学草业学院河南科技学院中国水稻研究所中国农业大学动物科学技术学院中节能生态产品发展研究中心有限公司华中农业大学资源环境学院河南科技学院澳亚集团有限公司湖北省农业科学院植保土肥研究所美国环保协会北京代表处中节能咨询有限公司山东劲牛集团股份有限公司中国水稻研究所山东劲牛集团股份有限公司上海市农业科学院生态环境保护研究所上海市农业科学院生态环境保护研究所南京农业大学动物科技学院陈 秋 楠陈 志 钢董 利 锋樊 庆 垚郭 李 萍侯伟胡 荣 桂霍 伟 华李 丹 宁雒 诚 龙倪 依 琳裘盈史 毓 心孙芳孙逍滕 战 伟王 丹 英王蔚王晓王砚王 元 龙吴 万 祺徐 祥 玉徐 子 淇杨芳叶 伟 伟余凯张龙张 鲜 鲜周胜朱 伟 云 本报告部分内容来源于公开网络渠道，信息收集过程中未对内容进行实质性修改.具体案例内容及照片由合作伙伴提供，个别案例由于相关结果尚未经过同行评议，研究结论为初步成果，后续可能随着进一步研究和数据补充而发生调整或修订。由于网络信息存在时效性、准确性差异，使用者需自行对信息的真实性、完整性、适用性进行审慎判断，并独立承担因使用本报告内容所产生的一切风险及后果，本报告作者不为此承担任何法律责任。 目 录 1.农业甲烷排放现状及减排技术措施10 1.1 全球及中国农业甲烷排放现状101.2 农业甲烷减排技术及措施12 2.农业甲烷减排多重效益分析14 2.1 环境效益152.2 经济效益162.3 社会效益17 3.关键发现与行动框架19 3.1 关键发现193.2 行动框架建议203.2.1 面向中国的政策着力点203.2.2 面向全球的行动框架建议22 第二部分：农业甲烷减排多重效益案例集锦25 4.农业甲烷减排多重效益案例25 4.1 饲料添加剂：澳亚牧场通过饲料添加剂实现肠道甲烷减排与经济效益双提升264.2 牧场修复：南山牧场退化草地修复与可持续管理的协同效益实践284.3 生物垫床技术：肉牛养殖粪污污染治理与碳排放控制的协同增效324.4 全生命周期减排：现代牧业全生命周期低碳牧场减排模式实现全链条多重效益协同344.5 粪污沼气发电：济南平阴优然奶牛养殖粪污处理实现多重效益364.6 粪污高效发酵：山东劲牛集团奶牛粪污高效发酵实现减排增收384.7 咖啡渣饲料化：咖啡渣转化为功能性奶牛饲料实现降本和减排协同404.8 旱管种植节水抗旱稻：稻田甲烷减排与节水协同增效的实践424.9 稻虾共作：稻田甲烷减排与经济效益的双赢实践444.10 水稻规模化种植：资源利用效率与减排效益协同提升实践464.11 水稻与绿肥轮作：减排与固碳双向增益实践504.12 水稻种植综合减排方案：浙江省杭州市青山村稻田甲烷减排综合实践54 参考文献58 摘要 农业是全球甲烷排放的重要来源，畜牧业肠道发酵、畜禽粪污管理与水稻种植是三大核心排放途径。甲烷作为短寿命、高增温潜势温室气体，对全球气候变化影响突出。当前全球气候治理进入攻坚阶段，农业甲烷约占人为甲烷排放总量的 40%（UNEP,2025），已成为实现全球控温目标的关键领域。各国相继出台政策，加快农业甲烷减排技术研发与推广，强化温室气体管控。 农业甲烷减排以资源效率提升为核心；多重效益协同是减排可持续的关键；监测、报告、核查 （Monitoring, Reporting, and Verification, MRV ） 体系是生态价值转化为经济价值的核心通道；需构建规模化主体引领、小农户包容参与的多元联动格局。 在此基础上，报告提出针对性行动框架：面向国内，聚焦三大政策着力点——构建跨部门协同治理体系，完善 MRV 体系与技术推广机制；健全气候融资与碳市场激励，补齐国家核证自愿减排（Chinese Certified Emission Reduction, CCER）方法学短板，激活生态价值；推行分类精准推广与多元共治，将减排融入乡村振兴，构建多方利益共享机制。面向全球，提出四大战略方向——将农业甲烷减排纳入气候—粮食—发展协同议程；建立分层级、可互认的 MRV 标准体系；撬动私营部门与金融资本深度参与；搭建全球知识共享平台，强化南南合作，推广适配小农的低碳技术方案。 中国已将全经济范围温室气体纳入自主贡献目标，出台系列政策推动农业协同减排，重点支持畜禽肠道甲烷控制、粪污资源化利用、水稻低碳种植等技术落地，助力农业绿色转型。中国生产体系分散、区域差异显著、自然条件约束强，因此，农业甲烷减排需在保障粮食安全与农户生计前提下，破解技术适配、推广落地等难题，实现多目标统筹平衡。实践表明，农业甲烷减排技术普遍兼具经济、社会等多重效益，可在助力温控目标的同时，推动农业绿色低碳转型，实现农牧业提质增效、节本增收。 综上，农业甲烷减排是气候目标实现、农业绿色低碳转型与乡村可持续发展的关键交汇点。未来应以多重效益为导向，强化跨部门协同、激活市场机制、赋能基层主体并加强国际合作，推动农业甲烷减排规模化、标准化、长效化落地，在支撑国家双碳战略的同时，为农业高质量发展与乡村振兴注入持久动力。 本报告立足实践、聚焦价值转化、彰显协同效应，系统梳理全球与中国农业甲烷排放现状、减排技术和措施，从环境、经济、社会三维度阐释多重效益的内在逻辑与联动关系；甄选 12 个国内典型案例，覆盖畜牧业肠道发酵、水稻种植、农业有机废弃物处理等关键领域，剖析技术模式、实施路径、减排成效与实践启示；提炼形成四大核心发现： 第一部分：农业甲烷排放现状、多重效益分析以及全球行动框架 1. 农业甲烷排放现状及减排技术措施2. 农业甲烷减排多重效益分析3. 关键发现与行动框架 甲烷是全球第二大温室气体，其增温效应显著高于二氧化碳。在 20 年时间尺度下，甲烷的全球增温潜势为二氧化碳的 84 倍（FAO, 2025），对当前全球变暖的贡献率约 25%（IPCC, 2021），远超其他非二氧化碳温室气体。《巴黎协定》签署后的十年间，全球气候变暖速度超出预期，气候系统不稳定性显著增强。2024 年全球地表平均温度较工业化前升温 1.55℃，首次在年度尺度上超过 1.5℃这一关键气候安全阈值（WMO, 2025）。虽短期温升波动属气候系统正常变化，但这种状态长期常态化将引发冰川融化加速、极端气象灾害频发等不可逆气候灾害。当前趋势表明，全球升温在未来 20 年内突破 1.5℃目标的风险显著上升。有报告预测 2025 年至 2029 年间，全球平均近地表温度将比 1850 年至 1900 年的年平均值高出 1.2° C至 1.9° C，即进入所谓的“气候过冲”（climate overshoot）阶段（WMO, 2025）。在此背景下，国际社会形成共识：甲烷作为短生命周期、高增温潜势的温室气体，其高效减排是短期内减缓全球气候变暖的关键举措。联合国环境规划署（United Nations Environment Programme, UNEP）与气候与清洁空气联盟联合发布的《全球甲烷评估：减少甲烷排放的收益和成本》明确指出，2030 年全球甲烷排放量需实现至少 40%-45% 的削减，这是实现《巴黎协定》长期气候目标的必要前提（UNEP, 2021）。 根据《中华人民共和国气候变化第一次双年透明度报告》，2021 年，中国甲烷排放总量（包括土地利用、土地利用变化和林业（Land Use, Land-Use Change and Forestry, LULUCF））为 6064.5 万吨，其中农业活动甲烷排放为2427.9 万吨，约占中国甲烷排放总量的 40%（图 3）；细分来看，畜牧业甲烷排放 1527.1 万吨，占农业甲烷排放比例约为 63%；水稻种植甲烷排放 885.1 万吨，占比约 36%。畜牧业与水稻种植为主要的农业甲烷排放源（图 4）（中华人民共和国生态环境部，2024）。 1. 农业甲烷排放现状及减排技术措施 1.1 全球及中国农业甲烷排放现状 2023 年全球甲烷排放总量为 5.8 亿吨（IEA, 2024）。其中能源、农业、废弃物以及生物质燃烧等人为源甲烷排放量约为 3.51 亿吨，占全球甲烷排放总量的 60%（图 1）。 在农业人为源排放中，全球农业领域甲烷排放约为1.45 亿吨，其中畜牧业排放甲烷 1.1 亿吨，占农业领域甲烷排放的 76%，水稻种植甲烷排放 0.3 亿吨，占农业领域甲烷排放的 21%（图 2）（FAO, 2023; UNEP, 2025）。由此可见，畜牧业与水稻种植共同构成全球农业甲烷排放的两大核心来源。 1.2 农业甲烷减排技术及措施 农业领域主要通过源头减排、过程管控和末端利用多途径相结合减少甲烷的排放。表 1 根据参考文献汇总了水稻种植和畜牧领域甲烷减排的主要技术措施。其中，针对水稻种植的相关甲烷减排技术措施包括：选育高产低甲烷排放水稻品种、稻田水分管理（如干湿交替灌溉 )、直播法、秸秆腐熟后还田、施用硫酸盐抑制剂等（生态环境部等，2023；王斌，2026）。针对畜牧生产过程相关的甲烷减排技术措施包括：优化反刍动物饲料结构（生态环境部等，2023）；改善动物的营养和遗传特征（FAO, 2023）；提高粪污资源化利用水平及管理水平（如堆肥处理、厌氧发酵等）（农业农村部 , 2023；生态环境部等 , 2023）。 2. 农业甲烷减排多重效益分析 2.1 环境效益 环境效益指农业生产方式优化后，对生态系统结构、功能及环境质量产生的正向影响，核心是降低温室气体排放、增强碳汇能力、减少污染物排放，从而减缓气候变化、保护生物多样性、改善区域生态环境，是农业可持续发展的生态基础。 畜禽养殖和水稻种植不仅产生了大量甲烷，关乎气候安全，还与粮食生产、资源利用、乡村发展深度绑定。在中国双碳战略与农业绿色转型协同推进的背景下，农业甲烷减排不再是单一的环境治理任务，而是兼具环境效益、经济效益与社会效益的系统工程（图 5）。 （1）减排固碳：指通过减少二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体排放和增加碳吸收与储存，以降低大气中温室气体浓度、减缓气候变化。如通过饲料优化（如调节日粮精粗比、添加 3-NOP、海藻提取物等）、精准饲喂等方式降低反刍动物瘤胃发酵产生的甲烷（联合国粮食及农业组织，2024）；通过厌氧处理可以减少畜禽粪污甲烷和氧化亚氮的排放（强淑雅等，2026）；通过用水管理（如旱管种植水稻）、种植低甲烷排放水稻（种植节水抗旱稻）等措施降低稻田甲烷排放（生态环境部等，2023；王斌，2026）；通过改变耕作措施、增施有机肥、合理轮作等管理措施，可以有效提升农田土壤的固碳能力（任浩奇等，2026; 王树会等，2022; 朱利群等，2016）。 农业甲烷减排环境效益、经济效益和社会效益相互支撑、有机统一，共同构成农业低碳转型的完整价值体系：环境效益作为生态基础，核心是减排固碳、适应气候变化、减少水土气污染、保护生物多样性，可通过饲料优化、粪污处理、稻田管理等措施实现；经济效益作为内生动力，核心是增产增收、节约成本，体现在提升生产效率、降本增收、获取碳信用及政策收益、推动产业升级等方面，为低碳转型提供动力；社会效益作为支撑，核心是创造就业、带动产业协同、增强低碳共识，涵盖农村就业、绿色人才培养、乡村振兴、人居环境改善等内容。同时，环境、经济、社会三大效益构成可持续发展的 “三重底线”，三者既存在协同（Synergy）与传导（SpilloverEffect）的良性互动，也可能因资源限制等出现权衡取舍（Trade-offs），但在此并未对