氣候變化是全球農業發展面臨的重大挑戰之一。據估計，全球范圍內農業排放甲烷占人類活動甲烷排放總量的50%，一氧化二氮占60%。預計到2030年，農業源甲烷和一氧化二氮排放量將比2005年分別增加60%和35%～60%。農業生態系統對溫室氣體具有“源”和“匯”的雙重作用。一方面，農作物通過光合作用利用大氣中的二氧化碳合成碳水化合物和能量，農田土壤也有巨大的固碳潛力;另一方面，農業生產中土壤呼吸、化肥的施用、畜禽養殖、農業廢棄物的處理等環節又會產生溫室氣體。因此，大量研究團隊一直在探索農業溫室氣體監測與減排方法，相關專利申請量也大幅上升。本文以國家知識產權局專利數據庫為基礎，結合世界專利索引數據庫、世界專利摘要數據庫等權威數據庫，進行充分檢索、篩選和去重，匯總得到相關專利98條。通過對該技術專利在不同地區、年份、申請人和技術發展特點等方面特點的分析，為相關人員技術創新提供參考。

　　1歷年申請量分析

　　2010年之后相關領域專利逐步出現，在2011年出現第一件相關專利。之后的10年，相關專利年申請量基本上呈增長趨勢。2019年，該領域專利的申請數量為17件，相比2011年增長160%。與此同時，相關領域的發明專利申請在10年之間表現出明顯的“兩階段”發展特征。第一階段是2011～2013年，年平均申請量為3件。第二階段為2014～2019年，申請量達到年均13.67件，相比第一階段提高355.6%。總體來看，截至2020年7月1日，相關領域的發明專利申請共達到94件。該領域的專利研究在近些年開始進入熱點期。

　　2專利申請區域分析

　　除未明確表明申請地區的23項專利申請以外，北京申請該項專利最多，達到21件，占全部申請數量的61.8%，這是因為北京高水平科研院所較多，而通過農業措施應對氣候變化具有明顯的公益性，因此，北京成為相關領域專利申請的主要區域。

　　3申請人分析

　　表1為排名前10的申請人相關專利申請數量。其中，中國農業大學申請量為12件，排名第一。除中國科學院亞熱帶農業生態研究所的申請數量為7件以外，其他申請人的申請數量都為在5件以下。這說明，我國國家級研究院校是農業溫室氣體監測與減排技術領域的主要研發力量。地方院所中，僅有華中農業大學、江蘇省農業科學院、山東省農科院和華南農業大學在該領域的專利申請較多。

　　4專利發展重點領域分析

　　目前，我國農業溫室氣體監測與減排技術發明專利申請的重點領域主要為低碳種植技術、低碳養殖技術和新型農業溫室氣體測定裝置等方面。

　　4.1低碳種植技術

　　由于農田生態系統具有碳源和碳匯的雙重功能，因此，部分專利申請針對這一問題開展了我國低碳種植制度的研發。專利CN102919026A發明了一種茶園溫室氣體氧化亞氮減排的方法，達到茶園氧化亞氮減排的目標，改善了茶區生態環境。專利CN102910956A根據玉米生長特性和養分需求，將以玉米秸稈為原料的生物質發電廢棄物灰渣、養殖廢棄物牛糞和無機化肥按照一定的比例配制成有玉米專用有機無機復混肥，實現了農業領域節能減排及廢棄物資源化利用。專利CN103975811B則發明了一種水稻浸潤灌溉栽培方法，通過將免耕直播和浸潤灌溉技術有機結合，解決了傳統水稻栽培技術存在育苗移栽、溫室氣體排放量高、肥料和水分利用效率較低的問題。專利CN105830833A則公開了一種適用于黑龍江水稻主產區的水稻低碳高產水肥管理栽培方法，通過低碳高產品種選用、育苗、整地、泡田、打漿、插秧、本田管理及收獲等步驟優化，實現溫室氣體綜合減排8%以上。總體上，這些專利都在探討如何通過優化農田生產過程的農藝環節，在增加有效產出的同時，減少物能投入和溫室氣體排放，構建適用于不同地區的低碳種植技術。

　　4.2低碳養殖技術

　　養殖業是農業溫室氣體的重要排放源，目前也已經有部分發明專利針對此領域開展研究。專利CN101234840A提供一種豬場糞污處理新工藝，使酸化的糞污直接經過沼氣池發酵、產氣后，再進入固液分離機分離，提高沼氣產氣量，避免了堆肥處理中惡臭以及甲烷等溫室氣體排放。專利CN104186368B發明了一種環保、衛生和節約型肉種鴨發酵床飼養舍，提高了發酵床墊料對種鴨糞便的有氧降解能力，減少了惡臭氣體和溫室氣體的排放。專利CN105523804A通過在新鮮豬糞和玉米秸稈的混合物中添加過磷酸鈣，在養殖場堆肥過程控制了溫室氣體排放。專利CN105030240B則發明了一種牛的呼吸代謝裝置，測定牛代謝過程中產生的溫室氣體。專利CN109650957A則通過調節養殖場堆肥水分、溫度、時間等因素，發明了一種實現畜禽糞快速腐熟、減少堆肥過程中溫室氣體排放的方法。總體而言，目前針對低碳養殖技術開展研發的專利日漸增多，特別是對反芻動物的養殖過程、動物糞便管理和新型飼料開發已經成為該領域的發明熱點。

　　4.3新型農業溫室氣體測定裝置研發

　　農業源溫室氣體的監測關系到我國農業溫室氣體排放水平核算和低碳技術的開發，因此，一直都是該領域開展發明創造的重點方向。2011年，專利CN102252876B就發明了一種緩沖式土壤氣體取樣裝置，防止了目前常用的靜態箱法測定過程中箱體向外或向內的漏氣，保持了箱體內貯存氣體的質量，也克服了土壤氣體自然釋放受抑制的難題，提高了對土壤釋放氣體測定數據的可靠性。專利CN102787067A開發了一種體外厭氧發酵溫室氣體實時檢測裝置，有效提高了厭氧發酵溫室氣體產量監測的準確性。專利CN103308664A專門針對壟作農田，發明了一種壟體土壤溫室氣體的取樣檢測裝置，該裝置對壟體、土壤環境及作物生長干擾小，密封性好，可移動或固定監測，節省時間和勞動強度，且可隨著作物的生長隨時調整高度，具有較好的實際應用價值。專利CN104133005A則公開了一種測量稻田溫室氣體排放的室內模擬試驗方法，一定程度上克服了田間溫室氣體測定干擾因素較多的問題。專利CN104833739A則針對稻田水稻、水稻根際與非根際呼吸難以區分監測的問題，發明了一種區分三者的田間溫室氣體監測裝置及測定方法，能夠準確地測定并區分不同的溫室氣體來源。總體上，從目前該領域所申請的發明專利來看，針對農業溫室氣體測定裝置的研發已經成為重點領域，且研發目標明確，發明的實用性強，對該領域科研和生產方面都有較好的促進作用。

　　5結論

　　通過對我國農業溫室氣體監測與減排技術發明專利的分析，初步得到以下結論。第一，該領域專利申請數量近年來日益增多，隨著未來全球對于農業節能減排問題的更深入認識，該領域專利發明的需求將會增加。第二，目前該領域的相關發明仍然以國家級科研單位為主，各地方因地制宜，發明滿足本地區農業生產特點、自然地理特征的農業溫室氣體監測與減排技術，將成為未來該領域研究進一步深化并與地方生產實踐相結合的重要方向。最后，我國在該領域的研發過程中，應該著力深化創新強度，增加發明性專利的創造力度，拓寬研發領域涉及面，早日形成我國農業領域全產業鏈溫室氣體監測與減排專利體系，占據全球低碳農業發展領域的高地。

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