關景靈(廣西賀州市委黨校)
到2030年實現碳達峰是我國向世界做出的莊嚴承諾。為實現這一目標,我國大力發展低碳經濟。由于工業革命后二氧化碳排放量的迅速增加使得地球溫室效應問題日益凸顯,因此,人們習慣性地把二氧化碳減排與工業化直接相連,對農業碳減排的關注較少。
隨著我國農業由傳統農業向現代農業轉型,以機械為主要動力來源、以消耗大量化肥農藥地膜為基礎的現代農業生產模式迅速發展。這就使得農業成為我國二氧化碳排放第二大來源。有人甚至把現代農業稱為高碳農業。因此,農業碳減排是我國實現碳達峰繞不開的話題。
在傳統農業中,農作物可以通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣,是減少溫室氣體效應的有力武器。但現代農業生產方式需要消耗大量能源和農藥化肥地膜,并產生大量的農業廢棄物。這種高污染高消耗的生產方式使得農業成為我國二氧化碳排放的主要污染源。據測算,農業生產產生的二氧化碳排放約占全國二氧化碳總排放量的13%[1]。
現代農業采用機械化的方式來提高農業的綜合效率。這些農業機械都是以柴油或電為動力。柴油燃燒會產生大量的二氧化碳。我國電力大多來自燃煤發電。煤燃燒產生大量的二氧化碳致使能源成為我國二氧化碳排放的主要來源。據清華大學氣候變化與可持續發展研究院的研究成果,目前我國年約100億噸的碳排放量有90%來自能源系統。同時,能源也是農業碳排放的第一大來源。有27.18%的農業碳排放是因使用各種農業設備所消耗的能源產生的[2]。有效降低與能源相關的碳排放是我國實現碳達峰目標的關鍵。
傳統農業以人畜糞便為主要肥料。在增加植物營養的同時,實現了人畜糞便的有效利用,把人類生產生活對環境的影響降到最低程度。現代農業以化肥農藥為農業高產高效的主要手段。通過大量噴灑農藥、大量施用化肥來促進農作物生長。為提高發芽率,絕大多數作物在生長初期采用塑料盤育秧。幼苗移栽后,通常覆蓋塑料地膜以保水保濕。生產運輸這些農藥化肥地膜會產生大量二氧化碳排放。
植物通過光合作用吸收空氣中的二氧化碳,并以土壤碳的形式固定下來。傳統的秸稈還田生產模式把這些碳固定在土壤中,增加土壤的有機質含量,為耕作提供肥力來源。但現代農業生產方式摒棄了傳統的秸稈還田生產模式。大量使用的化肥使得土壤酸化,并引起系列化學反應,導致本已固定在土壤中的二氧化碳溢出,同時土壤地力下降。
隨著農業生產生活條件的不斷改善,我國農村用電量大幅提升。2019年,我國農村居民用電增速首次超過城鎮居民[3]。這不僅體現在農村居民家用電器的增加上,更體現在農業生產方式的變化中。在現代農業生產方式中,種植、養殖、農產品加工大都以電力或柴油為主要動力來源。
近年來,為減少化石能源消耗產生的二氧化碳排放,我國大力發展風能、太陽能等綠色能源。但目前,這些綠色能源的裝機容量占我國發電總裝機容量的比重仍在半數以下。
目前,我國養殖業已基本轉向規模化發展,由此產生大量的糞便。但鮮少有養殖企業利用這些廢棄物來搞沼氣發電。究其原因,主要是沼氣發電機的技術不過關,不能適應農業生產的需求。國內生產的沼氣發電機故障率高、發電效率低。國外生產的沼氣發電機的售價高,維修困難。
在太陽能利用方面,盡管我國太陽能利用技術在世界領先。但安裝成本高、發電效率低、受天氣影響大、技術人員少、維護難等原因使得太陽能發電在廣大農村地區未能得到普及。
我國農業生產以千家萬戶的小農業為主體。第三次農業普查數據顯示,全國小農戶數量占農業經營主體的98%以上[4]。大量小農戶的存在使得低碳農業生產技術在農村的推廣面臨重重困難。不少農戶沿襲傳統的大量施用化肥、隨意噴灑農藥的生產方式,使得我國化肥的施用量大約為安全使用上限的2倍,農藥的利用效率僅為30%左右。額外生產運輸這些過量施用的化肥農藥會產生大量的無效二氧化碳排放。
有關研究顯示,秸稈、果渣、菜葉發酵后還田,不僅可以有效增加土壤中的有機質含量,提高土壤肥力,還能有效增加土壤的固碳能力,從而降低單位農產品的碳排放量。按我國18億畝耕地來計算,若土壤有機質含量提高1個百分點,則可固定306億噸二氧化碳[5]。但目前,大量廢棄物沒有得到充分利用導致我國單位農產品的碳排放量偏高。
為有效降低農業生產產生的碳排放,2022年6月,農業農村部、國家發展改革委聯合印發的《農業農村減排固碳實施方案》提出了農業農村減排固碳的六項任務和十大行動。綠色低碳是“十四五”時期我國農業發展的主要內容。為切實降低農業碳排放,未來我國農業將在以下幾個方面發力。
近年來,我國不斷加快農業綠色轉型步伐。但由于我國地域廣闊,各地土壤氣候條件千差萬異,綠色低碳生產技術在不同地方推廣時會面臨不同的問題。要減少因不適當使用化肥農藥產生的無效碳排放,各基層農業科技人員要根據本地的土壤現狀、病蟲害發生情況開展測土配方服務,因地制宜制定本地作物種植規范操作手冊。大力推廣綠色低碳農業生產技術,擴大農家肥、微生物肥的使用范圍。加大對生物滅蟲技術的研究和推廣,實現化肥農藥的科學使用。推廣使用可降解地膜,建立地膜循環利用和回收處理機制,減少農田污染,降低因不當使用地膜帶來的碳排放。
過去,我國絕大多數農業生產設備僅注重功能、價格,鮮少考慮低碳發展的要求。因此,農業管理部門應將低碳發展的要求落實到農業機械的生產設計中,采取政策規范、資金獎勵等方式,鼓勵設計、生產部門研發符合低碳發展要求的農業生產設備。
降低農業生產設備在使用過程中的能源消耗和二氧化碳排放是農業綠色轉型的難題。要解決現有設備能耗水平高、二氧化碳排放量高這一現實困難,可在使用農機前進行科學謀劃,提高生產效率,減少無效使用農業機械,降低碳排放。
沒有對農業生產設備進行合理的維修保養也是農業機械碳排放量高的重要原因。合理的維修保養可杜絕農業生產設備因過度損耗而產生的二氧化碳排放,減少不必要的碳排放。要減少因使用農業生產設備而產生的碳排放,可通過技術推廣活動,讓基層農業機械使用者掌握維修保養方法,盡量減少無效碳排放。
由于我國缺乏淘汰農業生產設備方面的獎勵性政策,不少能耗水平高、碳排放量大、技術落后的農業生產設備長期帶病工作,這就增加了農業機械在使用中產生的二氧化碳排放。因此,農業管理部門可加強制度管理,建立農業生產設備從設計到淘汰的管理機制,減少因使用老舊帶病的農業生產設備產生的碳排放。
建立合理的物質能源循環利用模式,把種植業、養殖業、農產品加工業中的各生產環節組成物質能源閉環使用的生產鏈條。把種植產生的秸稈、樹枝用于食用菌種植。把食用菌種植后的菌棒、養殖產生的廢水廢渣、農產品加工中的殘渣等經沼氣發酵后還田。沼肥可減少化肥的使用量,沼氣發電可減少高碳能源的使用量,從而降低碳排放。
農產品深加工不僅是要挑選出優質產品并加以包裝來提高農產品的附加值,更要實現對果皮、殘次品果蔬等充分利用。目前,我國不少地方積極探索果皮提煉精油、殘次品果蔬制酵素的循環經濟發展模式。這種發展模式可提高物質資源的利用率,還可有效降低單位農產品的碳排放量。
農田是我國重要的碳庫資源。土壤中的有機質不僅可以增加地力,還可把植物通過光合作用固定下來的碳積存在土壤中。因此,綠色農田建設可以農田碳庫維護和建設為根本,通過施用農家肥,加大秸稈還田的力度,讓更多的二氧化碳以有機質的形式固定在土壤中,提高農田的固碳能力。
另外,綠色農田建設離不開減量化生產模式的推廣應用。這就要求農業生產中合理使用化肥農藥,推廣生物防控技術,盡量減少農藥的使用。化肥農藥的高效節約利用可大大降低因生產運輸化肥農藥產生的二氧化碳排放,從而減少農業碳排放。
隨著水泵等大型灌溉的普遍使用,大水漫灌成為農業生產的新問題。大水漫灌不僅浪費了大量寶貴的水資源,還因灌溉機械的使用而產生大量無效二氧化碳排放。因此,建設以節水、節肥、節藥為衡量指標的高標準農田是降低農業碳排放的有效途徑。