中國農業科學院西部農業研究中心棉花布局與低碳生產技術創新團隊聯合中國農科院棉花研究所等8家科研單位,系統闡明了全球棉花全產業鏈對環境的影響,提出從種植、加工和使用三個環節來提高棉花產業的可持續發展策略與途徑,為棉花可持續生產與利用提供理論支撐。9月5日,相關成果發表在《自然綜述:地球與環境(Nature Reviews Earth & Environment)》上。
棉花是重要的經濟作物。近五年,全球棉纖維平均年產量為2500萬噸,為數以億計的棉花產業從業者提供了生計來源。但是,棉花種植、加工、使用過程不可避免地對環境造成影響,亟需開展全球棉紡品全生命周期評價,提出棉花可持續生產與利用的發展方向。
研究團隊發現,棉花種植環節的環境影響取決于灌溉、農藥和化肥用量。全球約有一半的棉田使用地下水灌溉,各棉區灌溉、農藥、氮肥施用量差異較大,經濟發展水平高的地區施用量較高,而經濟水平和水資源有限棉區施用量較少,亟需因地制宜提高灌溉用水、化肥、農藥利用效率,減少生產環節的環境影響。
另外,棉紡織品以及原棉加工和使用也對環境造成多種影響。在用水方面,97%~98%的用水與棉花種植有關,只有2%與洗衣活動有關。在生態毒性方面,棉紡品相關毒性主要歸因于能源燃燒過程。在富營養化方面,棉花種植環節化肥投入占83%。在碳排放方面,每件棉紡織品整個生命周期內的碳足跡范圍為 3 ~ 62 千克二氧化碳。因此,根據棉紡品全生命周期環境評價結果,有的放矢地降低不同環節的投入,是減少棉花全產業鏈環境影響的有效手段。此外,在調查的所有環境影響中,天然植物纖維(棉花、黃麻和亞麻)環境影響低于動物和合成纖維(絲綢和羊毛),以天然植物纖維代替合成纖維紡織品的使用有利于人類可持續發展。
研究提出了未來棉花產業可持續生產與利用的發展方向。在種植環節采用優化灌溉制度、精準灌溉、定點養分管理、病蟲害綜合防控等措施可減少投入品對環境的影響;在加工環節利用綠色能源、創新循環方式、減少污水排放、綠色除污等措施降低環境影響;在使用環節提倡手洗、服裝循環利用、延長服裝使用次數等措施降低環境影響。
該研究得到國家重點研發計劃等項目資助。
原文鏈接: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00476-z