農業生產的雙重性問題及低碳發展取向

摘要：農業是國民經濟的基礎產業，農業生產面臨著諸多雙重性問題，在保證農業農村經濟發展和糧食數量安全的同時，也影響著農業的可持續發展。實現農業低碳轉型，是農業生產的發展取向，既能保證農業內在積極作用的發揮，又能有效抑制其消極影響。因此，要在農業生產方式轉型的基礎上，扭轉高碳農業生產加劇農業雙重性矛盾的局面，以保障糧食安全、保證農業生產內在積極作用有效發揮為原則，充分發揮政府主導作用，以政策創造低碳農業發展的良好環境，調整耕種方式，加強農業廢棄物資源化利用，完善農業生產技術體制，加快農業低碳轉型步伐，促進農業的可持續發展。

關鍵詞：農業生產的雙重性；高碳農業；糧食安全；低碳農業

中圖分類號： F323文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）02-0379-04

收稿日期：2013-07-17

基金項目：河南省科技廳軟科學項目（編號：122400410014）。

作者簡介：郭素玲（1971—），女，河南鶴壁人，碩士，副教授，主要從事區域經濟、農業經濟研究。E-mail：1057275846@qq.com。隨著全球環境變化和氣候變暖的出現，世界開始進入低碳經濟時代，農業發展、糧食安全問題也應適應全球經濟發展的形勢，轉變農業發展方式，走去石油化的低碳農業發展道路。低碳農業是現代農業的必然選擇，對我國糧食安全、農業可持續發展意義重大。加強對低碳農業的研究將成為未來研究的一個方向，而且在實踐中也將得到進一步的重視。本研究的目的是從農業可持續發展的視角，分析農業生產面臨的雙重性問題，提出解決農業雙重性問題的發展取向——農業低碳化轉型，探討實現糧食安全與低碳農業雙贏的路徑。

1農業生產面臨的雙重性問題

農業生產過程主要是種植業和養殖業制造糧食和農副產品的過程。從農業生產過程可以發現，農業生產具有明顯的雙重性（圖1）。農業生產既是碳源又有碳匯功能；在增加糧食產量的同時也可能損害農產品品質；外源性技術在農業生產中的廣泛應用導致環境污染和食品安全風險，而內源性技術能促進農業的可持續發展；農業副產品的利用方式不同可能帶來截然不同的2種效果。

1.1農業生產碳源與碳匯的雙重功能

從農業生產的功能看，農業既是碳源也是碳庫[1]。與工業經濟發展過程不同，農業生產特別是種植業的生產需要借助于土地，而土壤本身就是重要的碳庫和碳源。耕地釋放出大量的CO2、N2O、CH4等溫室氣體，成為碳源。資料顯示，全球農業用地釋放出大量的溫室氣體，超過人為溫室氣體排放

總量的30%，相當于150億t的CO2[2]。農業畜禽養殖業糞便和反芻動物腸道發酵排放氣體也增加了溫室氣體排放。同時，農業生態系統是全球碳庫的重要組成，在碳匯上有獨特作用。土壤有機碳是陸地生態系統的主要碳庫[3]，生態固碳能力很強。農業生產過程通過植物的光合作用，能吸收和固定大氣中的CO2，農林牧副漁大農業產業都具有碳匯功能。農業是具備碳源與碳匯雙重功能的產業，而且其最主要的、也是其他產業所沒有的功能即是碳匯功能。一方面，農業可以通過技術手段形成碳匯，緩和溫室氣體的排放，另一方面可以形成碳中和能源[4]。在氣候變化和能源危機背景下，如何在農業生產中減少碳源、增加碳匯，對經濟的持續發展關系重大。

1.2保障糧食安全的雙重功效

保障糧食安全是我國農業可持續發展和國家安全的需要。現代糧食安全不僅包括數量安全，而且包括質量安全、生態安全的內涵[5]。不同的糧食增產方法會產生不同的糧食安全效果。隨著人口增多、糧食需求量增大，為達到保障國家糧食安全的目的，首先要保證糧食的有效供給。有研究發現，不同因素對糧食安全的影響效應依次為化肥施用量>農用機械總動力>有效灌溉面積>糧食播種面積>耕地面積[6]。近年來，隨著工業化和城鎮化進程的加快，耕地面積逐年減少，以致國家糧食安全出現風險[7]。為保證糧食產量，人們往往通過大量施用化肥、農藥實現單產的增加，但過度依賴農藥、化肥增加農產品產量的做法，既有可能帶來農產品的殘毒，又有可能帶來農業面源污染和土壤肥力下降，影響農產品的品質，進而影響持續的糧食安全。而采取高效低碳循環農業生產模式，在節約成本、提高農產品產量的同時，也會改善生態環境，提高農產品品質。為保障我國持續的糧食安全，在未來的農業生產中，必須盡快實現由單純追求糧食的數量安全轉向數量安全、質量安全和生態安全并重的全面糧食安全。

1.3農業副產品利用的雙重影響

農業生產過程產生大量的秸稈、畜禽糞便等副產品，如我國每年種植糧食產生的作物秸稈約6億t，畜禽養殖產生的糞便達30億t。人們對這些副產品的利用方式會帶來不同的影響。農作物秸稈直接燃燒或大量丟棄在田邊、溝渠，會造成大量的煙塵、CO2、CH4等碳排放，污染空氣、水源；畜禽養殖糞便和雞毛等廢棄物若不能及時進行無害化處理，也會產生大量的碳排放。將這些副產品進行資源化、能源化利用，不僅會降低對環境的污染，還會產生明顯的經濟效益。如將秸稈覆蓋還田，可增加土壤有機質含量，有助于提高地力，提高農產品產量和品質；將作物秸稈充分利用，發展養殖業，以糧食副產品向肉食轉化可拓展糧食的增產空間，同時產生大量有機肥，可大大減少化肥的使用量，減少農村面源污染，提高農產品品質；秸稈直燃發電或用于生物石油開發，既能減少環境污染，又能在一定程度上緩解能源危機；畜禽糞便用作沼氣池原料，替代煤炭、天然氣，開發清潔能源，減少環境污染，沼液、沼渣作為有機肥還田、防治病蟲害，既減少了化肥、農藥等化學品的投入，又提高了土壤的肥力，為農業的可持續發展提供了優良的土壤及環境條件。

1.4現代技術應用的雙重作用

現代農業的發展依賴于現代農業技術及裝備水平，現代農業技術包括外源性技術和內源性技術。外源性技術主要依托農業機械化技術、化石能源技術和轉基因技術，解決農業的產出效率，滿足人們不斷增加的對農產品的需求。農業機械化裝備水平的提高，保證了近年來我國糧食產量的持續增長，但以消耗化石能源為主的農業機械裝備也成為農業重要的碳排放源，而農業機械質量和操作技術水平較低導致漏油而污染土壤更是影響到糧食生產的后續發展。化肥的生產、應用，形成大量的化石能源消耗，造成生態環境破壞，影響農產品的品質。轉基因技術在大幅提高糧食抗風險能力和糧食產量的同時，也帶來了不確定性風險。而內源性技術主要利用生物本身的特性，利用生物技術、可再生技術、生態多樣性技術，增強種植業和養殖業的產出能力，增強生物生態功能，輔助生態恢復，也不會帶來環境污染、生態破壞等負面影響。加強農業外源性技術向內源性技術的轉化有利于農業的可持續發展。

2低碳轉型：農業生產的發展取向

農業雙重性問題的存在，要求尋求一種新的發展方式，消解農業的雙重性矛盾，既保證農業內在積極作用的發揮，又能有效抑制其消極影響。而實現農業的低碳化轉型，發展低碳農業，不啻為明智的選擇。農業的低碳化發展也就是農業的發展，要走去石油化的高碳匯、高效益、低消耗、低污染、低排放的農業發展方式。

2.1高碳化生產加劇農業雙重性矛盾

目前，我國的農業生產仍是建立在化石能源基礎上的，以高投入、高能耗、高污染、高排放、低碳匯為特征的高碳農業。這種高碳化農業發展模式，是不可持續的發展模式，進一步加劇了農業的雙重性矛盾，成為農業低碳化發展的障礙。

2.1.1增加碳源，減少碳匯近年來，我國農業產值不斷增加，但也助推了農業碳排放的增加。據研究，20世紀80年代初以來，中國農業經濟的快速持續發展對CO2排放的增長量貢獻了高達95%以上[8]。這主要是因為農業產值的增加是農業機械和化學品大量投入的結果。農業機械化和化學化是目前農業發展的真實寫照。隨著大量的農藥、化肥、農膜在農業生產中的使用，農業對碳源的貢獻不斷增加，而碳匯能力卻不斷下降。一是為了增加耕地、保證糧食生產，占用大量的高生物量的森林、草地，毀林開荒、棄牧毀草、圍湖造田，造成生態價值損失，碳匯量減少。二是現代農業耕作方式增加碳排放，如水稻淹水耕種方式產生的大量CH4排放，經常性耕作降低土壤的固碳能力，農業機械化消耗化石能源產生大量CO2。三是不合理施用化肥、農藥造成土壤N2O的排放量增加，農田的固碳能力下降，生產化肥、農藥更是消耗了大量的化石能源，增加碳排放。四是以秸稈為主的農副產品隨意丟棄或露天焚燒產生大量的溫室氣體。五是畜禽養殖糞便產生大量的溫室氣體排放。碳源增加、碳匯減少，加劇了氣候變化和能源危機，生態環境破壞和惡劣的天氣嚴重制約了農業經濟的發展。可以說，不改變依賴化石能源的高碳農業生產模式，我國的農業可持續發展能力將受到極大的威脅。

2.1.2注重農產品產量，忽略農產品品質由于受人口、資源和環境的壓力，現代高碳農業把追求農產品產量作為農業生產的唯一目標。為達到增產的目標，目前的做法是大量施用化肥、農藥，增加農膜使用量，獸藥和飼料添加劑過量、不合理使用，投入大量的農業機械。這種高碳化的糧食生產模式只注重糧食的數量安全，卻忽視糧食的質量安全和生態安全。可以說，高碳農業生產模式是農產品質量安全問題產生的根源[9]。近年來，隨著化肥、農藥、農膜使用量增加，農產品表面農藥、化肥殘留率嚴重超標，對居民的健康構成威脅，農產品質量安全問題頻發。同時，大量的化學物質殘留在土壤、水和大氣中，通過農業生態系統的循環進入動植物體內。2013年5月全國政協人口資源環境委員會對土壤污染進行的專題調研表明，目前我國有約1.5億耕地受污染，占總耕地面積的8%以上。殘留在土壤內的污染物形成的面源污染對食品安全已構成隱形威脅。動物激素濫用也成為食品安全的內在風險。如果糧食的數量安全是以犧牲質量和生態為代價的，難道能稱得上是糧食已經安全了嗎？顯然答案是否定的。

2.1.3看中外源性技術，輕視內源性技術開發技術是人類文明特別是物質文明的基礎，農業經濟發展的動力也源于技術。我國當前農業的發展對外源性技術形成了嚴重依賴。外源性技術以機械技術、石油化學技術和轉基因技術為主導，以效率原則至上，可以說是環境難以消解的或消解后有嚴重負面影響的技術。目前，工業化傾斜的利益分配機制，促使大量的農村青壯年以非農就業作為收入的主要來源，導致農業兼業化、老齡化、女性化嚴重，這種狀況進一步強化了農業對化肥、農藥、農業機械等簡單、快捷的高碳農業技術的依賴。外源性技術污染農業生態環境，改變動植物的生長規律，對糧食安全和人類構成嚴重威脅。內源性技術以生物自身特性為基礎，無污染、可再生，利用自然生態系統增強農業的產出能力，實現生物的多樣性，輔助生態恢復。但這種技術需要更多的研發投入、資金投入、高素質人力資源和大量的人力和時間投入，短期風險仍存在，再加上現行的農業生產技術體制的制約，造成農村建設資金投入不足，農業內源性技術的開發、推廣仍未得到足夠的重視。

2.1.4農業副產品難以實現資源化、能源化利用農業生產過程產生的作物秸稈、稻殼、動植物糞便等副產品，數量巨大。我國每年產生約6億t秸稈、30億t動物糞便，隨著養殖規模的擴大，畜禽廢棄物會逐步增加。在當前粗放式農業生產經營過程中，這些副產品還無法全部實現資源化、能源化利用，造成了大量的碳排放。目前作物秸稈被大量丟棄在田間地頭，就地無序燃燒，煙氣污染嚴重。農村許多地方仍以秸稈作為生活的主要燃料，能源利用率僅有15%左右，且排放大量的溫室氣體。畜禽糞便不能及時處理造成了嚴重的環境污染，增大了疾病傳播風險。

2.2低碳化轉型：農業生產的未來取向

基于石化技術的高碳農業發展模式，是一種不可持續的發展模式，進一步加劇了農業的雙重性矛盾。農業的可持續發展需要轉變這種發展方式。低碳農業是去石油化的高碳匯、高效益、低消耗、低污染、低排放的農業發展方式。從高碳農業與低碳農業生產方式的比較看（圖2），加快農業低碳化轉型，既能保證農業碳匯功能的發揮，還能促進農業副產品的資源化利用，節本增效，實現持續的糧食安全，將成為農業生產的未來取向。實現農業的低碳轉型，對加快農業產業結構的優化調整、提高農業效益、增加農民收入、減少環境污染、促進農業生產環境的改善、實現農業的可持續發展意義重大。

3農業低碳轉型的策略

3.1農業低碳轉型的原則

3.1.1實現糧食安全保障與低碳農業發展雙贏我國是世界上人口最多的國家，農業承載著保障國家安全的重任，糧食安全責任重大。如何在保障國家糧食安全的形勢下促進農業的低碳化轉型顯得尤為重要，既不能為保障糧食產量而損害糧食的質量安全和生態安全，也不能為發展低碳農業而損失糧食生產的效率，必須在實現農業低碳轉型中實現高效益、高碳匯、低污染，實現糧食安全和低碳農業的雙贏。

3.1.2保證農業生產內在積極作用的有效發揮農業是擁有碳源和碳匯雙重功能的產業，碳匯功能是其產業優勢。實現農業的低碳轉型，一定要采取積極的措施，增強其碳匯功能。通過農業的低碳化轉型，可在很大程度上降低農業生產過程和生活環節對化石能源的依賴，減少碳排放，增強土壤對碳的固定和吸收功能，有利于農業由碳源轉化為碳匯，提高農業碳匯凈額。

3.2農業低碳轉型的策略

在實踐中，可以采取如下策略加快農業低碳轉型步伐，促進農業的可持續發展。

3.2.1發揮政府主導作用，以政策創造低碳農業發展的良好環境農業的低碳轉型是一項任務艱巨的系統工程，離不開政府的大力支持，要充分發揮政府在低碳農業中的主導作用，制定低碳農業發展的相關制度政策和規劃，在財政、金融、科技發展等方面予以扶持。首先，應借鑒發達國家經驗，制定、實施適當的財稅支持政策，促進農業的低碳轉型。加大對低碳農業的財政投入和補貼力度，并對低碳農業生產實施減免稅、專項補貼等優惠政策；對高碳農產品征收消費稅或專項附

加稅，再轉移支付或補貼給低碳農業產業或消費者。其次，在農業低碳轉型過程中，資金約束較明顯，要依靠金融手段，在銀行信貸上對低碳涉農產業及企業有所傾斜，激勵低碳農業發展。此外，在技術研發上加大政府對低碳農業技術的研發資金投入，滿足低碳科技研發需求。

3.2.2調整耕種方式，實現減碳增匯目標農業是擁有碳源和碳匯雙重功能的產業。農業的耕種方式對農業碳源、碳匯產生重大影響。當前的農業耕作方式（如經常性耕作、復耕、農業機械化耕作等）降低了土壤的固碳能力，增加了碳排放。對這些耕種方式進行調整，有利于減碳增匯，實現農業的低碳轉型。第一，采用少耕、免耕等保護性耕作，減少機械化耕作，增加土壤有機質含量，加強土壤的固碳作用。第二，降低化肥、農藥等高碳型生產資料的施用強度，提高其利用效率。全面推廣測土配方施肥、平衡施肥等新技術，減少化肥、農藥的施用強度，提高利用效率；選用高效低毒農藥或采取生物、物理控制方法，能較好實現減碳的目標，增加生物的多樣性。通過農業的低碳化轉型，減少碳排放，增強土壤對碳的固定和吸收功能，有利于農業由碳源轉化為碳匯，提高農業碳匯凈額。

3.2.3加強農業廢棄物資源化利用，以資源效益增加低碳農業貢獻我國農業資源豐富，農業副產品資源化利用潛力巨大。農作物副產品的資源化、能源化利用可提高農業凈收益，減少環境污染，應對資源和環境危機，保障糧食安全。因此，一方面要加強農作物秸稈還田、有機飼料、生物質能源的綜合利用水平；另一方面，要加大對綠色低碳生物質能源開發的投入力度，特別是大型沼氣工程的建設，提供清潔能源，減少環境污染，減少對化石能源的依賴。

3.2.4完善農業生產技術體制，推進外源性技術向內源性技術轉化現代高新科學技術是低碳農業發展的基礎，要不斷推進低碳農業技術的研發和創新，構建能夠支撐低碳農業的生態化技術體系。生態高效農業技術創新是未來農業科技創新的路徑選擇。應重點對減碳增匯技術、新型育種技術、農業廢棄物資源化利用技術、生物能源開發技術進行研發和推廣應用，提高低碳技術對農業的貢獻。未來進行農業低碳技術的創新應因地制宜，改變對傳統石化農業技術的依賴，依據各地農業資源稟賦特點、資源條件以及農業發展狀況進行有針對性的開發。這樣才能持久保證糧食安全，促進農業的可持續發展。

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