孫永生梁青青
(1.中國人民大學可持續發展高等研究院,北京100872;2.中國人民大學農業與農村發展學院,北京100872)
我國發展低碳農業的主要措施研究
孫永生1梁青青2
(1.中國人民大學可持續發展高等研究院,北京100872;2.中國人民大學農業與農村發展學院,北京100872)
在全球氣候變暖和能源危機的背景下,農業是溫室氣體主要排放源之一,低碳農業作為應對氣候變化的農業行動,越來越受到人們的重視。低碳農業的目標是減緩溫室氣體,實現高效率、低能耗、低排放、高碳匯的高效農業。在推動我國低碳農業發展的措施方面,總結起來主要包括減少碳排放、增加碳匯和采用其他相應的技術措施相結合。也就是通過一系列相應的技術措施和基礎設施建設,減少溫室氣體總量排放的同時,增加耕地、草地和林地吸收二氧化碳的量,從而實現低碳農業的可持續發展。
低碳;能源;碳匯;可持續發展
中國農業溫室氣體排放量為9.5億噸。二氧化碳當量占我國溫室氣體總排放量的17%。排放主要表現在四個方面:①反芻動物和動物糞便的甲烷排放量為1 414萬噸,相當于3億噸二氧化碳;動物糞便氧化亞氮排放量為19萬噸,相當于0.6億噸二氧化碳。②稻田甲烷排放589萬噸,相當于1.2億噸二氧化碳。③農田排放氧化亞氮78萬噸,相當于2.4億噸二氧化碳。④放牧、秸稈燃燒等排放二氧化碳當量的2.3億噸。另外,農業源溫室氣體排放占全球人為排放源的13.5%。農業排放甲烷(沼氣)占人類活動造成的甲烷排放總量的47%,大約一半;氧化亞氮占58%。所以低碳農業的發展,主要從這幾個方面開始,通過一系列技術措施,減少碳排放總量,增加碳匯,實現農業可持續發展。
以生物燃料代替化石燃料,減少農業生產中的碳排放。農業生物燃料有廣闊的發展空間,每年可代替化石燃料消費的8%~27%。比如大力發展農村沼氣,推廣秸稈綜合利用,開發利用太陽能、風能等清潔能源,適度發展非糧能源作物。
農村用能占整個社會用能的40%,其中大部分是生活用能,并大都在粗放式使用。改變目前用能方式,不僅對構建節約型社會有重大的意義,而且更有現實和可操作性。因此,農村節能大有可為。
(1)加快農村沼氣建設。推廣“生態養殖—沼氣(有機肥)—高效種植業”內循環模式和集約生態畜禽養殖技術,降低飼料和能源消耗。
(2)推進農作物秸稈高效利用。推廣秸稈還田、生產食用菌、秸稈氣化和固化成型技術。
(3)開發利用太陽能。鼓勵農民使用太陽能熱水器,積極推廣太陽能—建筑一體化技術,建設一批太陽能利用工程。
針對農業資源利用率低、浪費大、污染嚴重的現狀,通過技術創新,重點突破農業清潔生產關鍵共性技術,加快建立農業清潔生產技術體系;以生態農業技術為基礎,提煉創新無公害農產品及綠色食品生產技術,在農業生產全過程,通過產地環境保護修復、清潔農業投入品的替代技術研究開發,綜合應用
節水、節肥、節藥、節地等可持續農業技術,配套實施耕作制度的改革、施肥施藥方法的革新、農業灌溉的新手段,建立可持續發展的農業科技支持系統。主要包括6個子技術體系,即農業標準化生產技術體系、農產品質量和土壤安全監測技術體系、農業投入品替代及農業資源高效利用技術體系、產地環境修復和地力恢復技術、農業廢棄物資源化及其清潔化生產鏈接技術、農業信息化技術體系。
農業土壤固碳在《京都議定書》和《全球氣候變化框架協議》中成為減排的重要舉措之一。我國是農業大國,有近15 390萬公頃的耕地,約占全球耕地的10%。對其有機碳變化規律及固碳潛力的認識,是合理提出溫室氣體排放清單、制定相應戰略的重要科學基礎。增加耕地碳匯,主要有三個方面的措施:
(1)增施有機肥。在我國推廣增施有機肥料,符合“加快建設資源節約型、環境友好型社會”的要求,對促進農業與資源、農業與環境以及人與自然和諧友好發展,從源頭上促進農產品安全、清潔生產、改良土壤、促進保護生態環境、發展低碳農業有重要的意義。
(2)改進施肥技術,優化養分管理。發展生物多樣性農業,實施測土施肥,減少化肥和農藥的使用量;實施有機肥與無機肥的配施。
(3)實施秸稈還田。作物秸稈是有機肥料中的重要資源,秸稈還田對保證農業持續增長,提高土壤肥力,維持土壤有機質的平衡,補充土壤鉀素,提高土壤養分含量,改善土壤物理性狀,增加土壤微生物的數量和優化農田生態環境,減少土壤水的地面蒸發,保持耕層蓄水量,緩解降雨時地表徑流對土壤的沖刷,有利于提高降水的利用率和抗旱減災等具有重要意義。秸稈還田增肥增產作用顯著,一般可增產5%~10%。
(4)實施保護耕作,減少碳素流失。包括機械化秸稈還田,秸稈收獲打捆,覆蓋免耕等。結合秸稈還田的保護性耕作,可減少土壤中碳的流失。根據專家測算,耕地有機質每增加0.1個百分點,就增加農田碳匯1.8億噸,相當于減排二氧化碳7億多噸。
(5)優化耕作制度,提高利用效率。氣候變暖有利于發展多熟種植,應因地因時提高復種指數,調整耕作制度,改變農業經濟結構。合理的輪作可以加速農田土壤碳的匯集,在輪作中加入長綠牧草可以增加土壤碳含量。提高耕地利用率可增加土壤碳吸收,減少冬閑田和裸地則會降低土壤碳排放。
我國的草地面積非常大,大約有60億畝。據測算,草地土壤中有機質每增加0.1個百分點,就增加草地碳匯6億噸,相當于減排二氧化碳約24億噸。現在推廣的草畜平衡、休牧、劃區、圍欄等均可提高草地的質量和草原覆蓋度。
植樹造林不僅具有固碳釋氧生態服務功能,可以為人類提供用材和再生能源,緩解人類對一次性能源需求的壓力,促進經濟快速發展。
(1)植樹造林具有固碳釋氧生態服務功能。林木的生長可有效地吸收大氣中的二氧化碳,釋放氧氣,緩和人類活動造成的氣候變化。人工林每公頃每年可以固定二氧化碳為1~1.4噸;每生產1立方米木材可吸收1.83噸二氧化碳,釋放1.33噸氧氣;每立方米木材折合含碳量約0.25噸。我國目前的森林覆蓋率20.36%,吸收的二氧化碳相當于同期全國溫室氣體排放總量的8%,森林覆蓋率每提高一個百分點可吸收二氧化碳0.28億噸。同時,植樹造林還具有國土綠化、防止水土流失、涵養水源、防沙治沙等生態功能。目前,我國森林植被總碳儲量達到了78.11億噸,固碳釋氧等生態服務功能年價值達10.01萬億元。
(2)植樹造林是增加碳匯的重要渠道。自第一次工業革命起,人類開始大量使用化石燃料,人類每年的消耗量已經超出地球產出量的20%,當今平均每個人使用了2.2公頃的土地所能提供的自然資源,實際上地球所能提供的資源限度是每個人1.8公頃,人均生態赤字達0.4公頃。煤、石油等化石燃料越來越少,全球各國都在積極尋找新的能源。海洋、土壤與森林是地球上主要的碳匯,海洋每年可沉積20億噸的碳,森林每年可凈化約5億噸的碳。目前森林面積雖然只占陸地總面積的1/3,但森林植被區的碳儲量幾乎占到了陸地碳儲總量的一半。植樹造林不僅可以增加碳儲量,為人類提供再生能源,還可以為人類用材提供便利。
(3)植樹造林具有較高的經濟效益。1公頃闊葉林,1天可消耗1噸二氧化碳,釋放出0.73噸氧氣。“歐盟一噸二氧化碳排放權高的可賣10歐元。按世界銀行生物碳基金的碳匯價格計算(每噸二氧化碳約3~4美元,折合每噸碳約11~14.7美元),僅出售二氧化碳排放權一項收入可達330~440元,利用林間空地飼養雞、豬、牛、羊,可使閑置的土地升值,林地更新,杜絕養殖污染。林地養雞收入可達2 000-10 000元/畝/年,再加上林產品本身的收入,遠高于一般耕地僅1 000-2 000元/畝/年的收入。
在發展節能減排和增加碳匯的同時,需要有配套的基礎設施建設和先進技術的發展,才能更好地促進農業在節能減排和增加碳匯方面發揮的作用,促進低碳農業的發展。
加強農業基礎設施建設,特別是一些小型灌區基本農田的基礎設施建設,還有丘陵地區,其他干旱缺水地區一些集水設施的建設。“十一五”時期,我國累計解決了2.13億農村人口的飲水安全問題;實施大、中型灌區節水改造和新建灌區工程,新增有效灌溉面積5 000萬畝,完成中部4省139處大型排澇泵站更新改造,排澇標準由不足5年一遇提高到10年一遇;農田水利建設新機制逐步建立,農田水利基本建設完成投資4 865億元,啟動實施850個小型農田水利重點縣建設;農業用水效率、效益不斷提高,新增節水灌溉工程面積9 200萬畝,新增節水能力189億立方米,農田灌溉用水有效利用系數由0.45提高到0.5;牧區水利試點初見成效,發展節水灌溉飼草料地74萬畝;抗旱減災成效顯著,解決2 628萬人、1 933萬頭大牲畜的因旱飲水困難;農村水利改革繼續深化;行業管理能力明顯提升。
我國是世界上嚴重缺水的國家之一。據國家統計局的數字顯示,去年我國水資源總量為25 500億立方米,人均水資源1 945立方米(不到世界人均水平的1/4)。農業年用水量在3 600億立方米左右,約占全社會用水總量的64%。每年農業灌溉缺水300億立方米,8億多畝灌溉農田中約有1億畝得不到有效灌溉。根據國家水資源發展規劃,到2030年灌溉用水供給量將基本維持零增長,農業用水矛盾將更加突出。所以,發展節水農業,至關重要。大力發展耕作保墑技術,改善土壤的透水性,增加雨水入滲速度,提高降雨的利用水平,阻止土壤(水分)蒸發,提高抗干旱的能力。
因地制宜調整種植結構,逐步探索建立與水資源條件相適應的節水高效農作制度,變對抗性種植為適應性種植。資源性缺水地區,擴大低耗水作物種植面積,選用耐旱品種,改革種植制度,努力提高作物需水與自然降水在時空上的一致性。
牧區要積極推廣舍飼和半舍飼飼養,農區要加速規模養殖和畜禽養殖小區建設;篩選和推廣一批成本低、效果好的先進適用技術,提高養殖業應對氣候變化能力。
隨著全球氣候變暖,氣候對農業生產的影響將越來越大,農業自然災害總體呈加重趨勢。同時中國是世界上自然災害最嚴重的國家之一,災害種類多、發生頻率高、分布地域廣、造成損失大。據統計,我國最主要的兩個自然災害為旱災和水災。我國旱災占57%,水災占30%,風雹災占8%,霜凍災占5%。
從表1中得知,改革開放以來,從農作物受災、成災、絕收面積的情況來看,在波動中呈現先增加后減少的趨勢,2000年達到最高,達到54 688千公頃。隨著農業基礎設施的不斷完善,2000年以后,農作物受災面積和成災面積又在波動中逐漸下降。2010年,農作物受災面積達到37 425.9千公頃,成災面積為18 538.1千公頃。因此,建立布局合理的氣候變化影響觀測系統,減少農業自然災害對農業帶來的影響至關重要。
研究農業新技術的過程中,必須選育推廣抗旱、抗澇、抗高溫和低溫的抗逆品種,因地制宜地調整農業結構和種植制度。要加強農作物重大病蟲害監測和防控力度。

表1 我國農業自然災害受災面積(1978—2010)單位:千公頃
加強農業氣候變化領域科技工作的政策引導,將應對氣候變化的政策和措施納入到農業發展計劃中,逐步建立、健全推進適應氣候變化、控制農業源溫室氣體排放和增加農業生態系統碳儲量的相關政策。
在應對氣候變化的過程中,發達國家要為發展中國家提供資金和技術,幫助發展中國家減緩氣體排放。通過國際合作,充分利用全球應對全球變暖的機遇,來發展我國的低碳農業。
總之,全球氣候變化深刻影響著人類的生存和發展,是各國共同面臨的重大挑戰,需要各方攜手合作應對。全球氣候變化是發展中出現的問題,應該靠發展來解決。我國尚處于社會主義初級階段,屬發展中國家,人口眾多,還有上千萬的貧困人口,因此,保障農業發展,增加農民收入是擺在我們面前的首要任務。我國人均肉奶蛋和糧食占有量均低于發達國家水平,農業源的溫室氣體排放屬于“生存排放”。農業的發展還是第一位的,解決16億人的吃飯問題和溫飽問題至關重要。我國高度重視氣候變化和全球環境問題,將通過發展低碳農業,來實現農業和農村可持續發展和與護生態環境的雙贏。
[1] 中國農村遠程教育網.http://www.ngx.net.cn.
[2] 梁青青,田敏. 我國低碳農業發展現狀研究[J]. 農業經濟,2012,(1) : 50-51.
[3] 國家發展和改革委員會價格司.全國農產品成本收益資料匯編[M]. 北京中國統計出版社,2009.
[4] 《中國統計年鑒》編輯部.中國統計年鑒[M]. 北京中國統計出版社,2009.
[5] 梁青青,朱厚巖. 我國節水農業發展現狀研究[J]. 中國環境管理,2011,(4) : 16-19.
2.5
2012年全國環境監測工作會議10日在廣州召開。環保部副部長吳曉青在會上要求,各地一定要將PM2.5真實的監測數據發布出去。
吳曉青說,包括珠三角城市在內的地區,率先發布PM2.5數據后,有公眾對數據提出了質疑,說明環保部門的數據缺乏公信力。因此環保部門一定要成為真實客觀數據的追求者和捍衛者。如果發布的數據不真實,將會使數據失去公信力。
吳曉青表示,他在調研過程中了解到,技術人員是非常希望將真實的數據發布出去的,但一些局長考慮的問題會更多,面對的壓力比技術人員更大,所以可能會做一些技術處理。
吳曉青一再強調各地環保部門要保證監測數據發布得準確、客觀和中立。
The main measures to promote low-carbon agricultural development in China
Sun Yongsheng1Liang Qingqing2
(1.Institute for Advanced Sustainable Development Research,Beijing,100872;2.Renmin University of China School of Agricultural Economics and Rural Development,Beijing,100872)
In the context of global warming and energy crisis, agriculture is one of the major sources of emissions of greenhouse gases, low-carbon agriculture as one of the action to address climate change, we have paid more attention. The goals of low-carbon agriculture are to mitigate greenhouse gas, to achieve high efficiency, low power consumption, low emission, high-carbon sinks and efficient agriculture. The measures to promote low-carbon agricultural development in China including reduce carbon emissions, increase carbon sinks, and other appropriate technology. That is,through a corresponding series of technical measures and the basis of facilities, to reduce total greenhouse gas emissions at the same time, to increase the arable land, grassland and woodland, the amount of absorption of carbon dioxide in order to achieve low-carbon sustainable development of agriculture.
low-carbon,energy,carbon sinks,sustainable development
F326
A
1674-6252(2012)03-0007-03