时间:2024-09-03
孙永生梁青青
(1.中国人民大学可持续发展高等研究院,北京100872;2.中国人民大学农业与农村发展学院,北京100872)
我国发展低碳农业的主要措施研究
孙永生1梁青青2
(1.中国人民大学可持续发展高等研究院,北京100872;2.中国人民大学农业与农村发展学院,北京100872)
在全球气候变暖和能源危机的背景下,农业是温室气体主要排放源之一,低碳农业作为应对气候变化的农业行动,越来越受到人们的重视。低碳农业的目标是减缓温室气体,实现高效率、低能耗、低排放、高碳汇的高效农业。在推动我国低碳农业发展的措施方面,总结起来主要包括减少碳排放、增加碳汇和采用其他相应的技术措施相结合。也就是通过一系列相应的技术措施和基础设施建设,减少温室气体总量排放的同时,增加耕地、草地和林地吸收二氧化碳的量,从而实现低碳农业的可持续发展。
低碳;能源;碳汇;可持续发展
中国农业温室气体排放量为9.5亿吨。二氧化碳当量占我国温室气体总排放量的17%。排放主要表现在四个方面:①反刍动物和动物粪便的甲烷排放量为1 414万吨,相当于3亿吨二氧化碳;动物粪便氧化亚氮排放量为19万吨,相当于0.6亿吨二氧化碳。②稻田甲烷排放589万吨,相当于1.2亿吨二氧化碳。③农田排放氧化亚氮78万吨,相当于2.4亿吨二氧化碳。④放牧、秸秆燃烧等排放二氧化碳当量的2.3亿吨。另外,农业源温室气体排放占全球人为排放源的13.5%。农业排放甲烷(沼气)占人类活动造成的甲烷排放总量的47%,大约一半;氧化亚氮占58%。所以低碳农业的发展,主要从这几个方面开始,通过一系列技术措施,减少碳排放总量,增加碳汇,实现农业可持续发展。
以生物燃料代替化石燃料,减少农业生产中的碳排放。农业生物燃料有广阔的发展空间,每年可代替化石燃料消费的8%~27%。比如大力发展农村沼气,推广秸秆综合利用,开发利用太阳能、风能等清洁能源,适度发展非粮能源作物。
农村用能占整个社会用能的40%,其中大部分是生活用能,并大都在粗放式使用。改变目前用能方式,不仅对构建节约型社会有重大的意义,而且更有现实和可操作性。因此,农村节能大有可为。
(1)加快农村沼气建设。推广“生态养殖—沼气(有机肥)—高效种植业”内循环模式和集约生态畜禽养殖技术,降低饲料和能源消耗。
(2)推进农作物秸秆高效利用。推广秸秆还田、生产食用菌、秸秆气化和固化成型技术。
(3)开发利用太阳能。鼓励农民使用太阳能热水器,积极推广太阳能—建筑一体化技术,建设一批太阳能利用工程。
针对农业资源利用率低、浪费大、污染严重的现状,通过技术创新,重点突破农业清洁生产关键共性技术,加快建立农业清洁生产技术体系;以生态农业技术为基础,提炼创新无公害农产品及绿色食品生产技术,在农业生产全过程,通过产地环境保护修复、清洁农业投入品的替代技术研究开发,综合应用
节水、节肥、节药、节地等可持续农业技术,配套实施耕作制度的改革、施肥施药方法的革新、农业灌溉的新手段,建立可持续发展的农业科技支持系统。主要包括6个子技术体系,即农业标准化生产技术体系、农产品质量和土壤安全监测技术体系、农业投入品替代及农业资源高效利用技术体系、产地环境修复和地力恢复技术、农业废弃物资源化及其清洁化生产链接技术、农业信息化技术体系。
农业土壤固碳在《京都议定书》和《全球气候变化框架协议》中成为减排的重要举措之一。我国是农业大国,有近15 390万公顷的耕地,约占全球耕地的10%。对其有机碳变化规律及固碳潜力的认识,是合理提出温室气体排放清单、制定相应战略的重要科学基础。增加耕地碳汇,主要有三个方面的措施:
(1)增施有机肥。在我国推广增施有机肥料,符合“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求,对促进农业与资源、农业与环境以及人与自然和谐友好发展,从源头上促进农产品安全、清洁生产、改良土壤、促进保护生态环境、发展低碳农业有重要的意义。
(2)改进施肥技术,优化养分管理。发展生物多样性农业,实施测土施肥,减少化肥和农药的使用量;实施有机肥与无机肥的配施。
(3)实施秸秆还田。作物秸秆是有机肥料中的重要资源,秸秆还田对保证农业持续增长,提高土壤肥力,维持土壤有机质的平衡,补充土壤钾素,提高土壤养分含量,改善土壤物理性状,增加土壤微生物的数量和优化农田生态环境,减少土壤水的地面蒸发,保持耕层蓄水量,缓解降雨时地表径流对土壤的冲刷,有利于提高降水的利用率和抗旱减灾等具有重要意义。秸秆还田增肥增产作用显著,一般可增产5%~10%。
(4)实施保护耕作,减少碳素流失。包括机械化秸秆还田,秸秆收获打捆,覆盖免耕等。结合秸秆还田的保护性耕作,可减少土壤中碳的流失。根据专家测算,耕地有机质每增加0.1个百分点,就增加农田碳汇1.8亿吨,相当于减排二氧化碳7亿多吨。
(5)优化耕作制度,提高利用效率。气候变暖有利于发展多熟种植,应因地因时提高复种指数,调整耕作制度,改变农业经济结构。合理的轮作可以加速农田土壤碳的汇集,在轮作中加入长绿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,减少冬闲田和裸地则会降低土壤碳排放。
我国的草地面积非常大,大约有60亿亩。据测算,草地土壤中有机质每增加0.1个百分点,就增加草地碳汇6亿吨,相当于减排二氧化碳约24亿吨。现在推广的草畜平衡、休牧、划区、围栏等均可提高草地的质量和草原覆盖度。
植树造林不仅具有固碳释氧生态服务功能,可以为人类提供用材和再生能源,缓解人类对一次性能源需求的压力,促进经济快速发展。
(1)植树造林具有固碳释氧生态服务功能。林木的生长可有效地吸收大气中的二氧化碳,释放氧气,缓和人类活动造成的气候变化。人工林每公顷每年可以固定二氧化碳为1~1.4吨;每生产1立方米木材可吸收1.83吨二氧化碳,释放1.33吨氧气;每立方米木材折合含碳量约0.25吨。我国目前的森林覆盖率20.36%,吸收的二氧化碳相当于同期全国温室气体排放总量的8%,森林覆盖率每提高一个百分点可吸收二氧化碳0.28亿吨。同时,植树造林还具有国土绿化、防止水土流失、涵养水源、防沙治沙等生态功能。目前,我国森林植被总碳储量达到了78.11亿吨,固碳释氧等生态服务功能年价值达10.01万亿元。
(2)植树造林是增加碳汇的重要渠道。自第一次工业革命起,人类开始大量使用化石燃料,人类每年的消耗量已经超出地球产出量的20%,当今平均每个人使用了2.2公顷的土地所能提供的自然资源,实际上地球所能提供的资源限度是每个人1.8公顷,人均生态赤字达0.4公顷。煤、石油等化石燃料越来越少,全球各国都在积极寻找新的能源。海洋、土壤与森林是地球上主要的碳汇,海洋每年可沉积20亿吨的碳,森林每年可净化约5亿吨的碳。目前森林面积虽然只占陆地总面积的1/3,但森林植被区的碳储量几乎占到了陆地碳储总量的一半。植树造林不仅可以增加碳储量,为人类提供再生能源,还可以为人类用材提供便利。
(3)植树造林具有较高的经济效益。1公顷阔叶林,1天可消耗1吨二氧化碳,释放出0.73吨氧气。“欧盟一吨二氧化碳排放权高的可卖10欧元。按世界银行生物碳基金的碳汇价格计算(每吨二氧化碳约3~4美元,折合每吨碳约11~14.7美元),仅出售二氧化碳排放权一项收入可达330~440元,利用林间空地饲养鸡、猪、牛、羊,可使闲置的土地升值,林地更新,杜绝养殖污染。林地养鸡收入可达2 000-10 000元/亩/年,再加上林产品本身的收入,远高于一般耕地仅1 000-2 000元/亩/年的收入。
在发展节能减排和增加碳汇的同时,需要有配套的基础设施建设和先进技术的发展,才能更好地促进农业在节能减排和增加碳汇方面发挥的作用,促进低碳农业的发展。
加强农业基础设施建设,特别是一些小型灌区基本农田的基础设施建设,还有丘陵地区,其他干旱缺水地区一些集水设施的建设。“十一五”时期,我国累计解决了2.13亿农村人口的饮水安全问题;实施大、中型灌区节水改造和新建灌区工程,新增有效灌溉面积5 000万亩,完成中部4省139处大型排涝泵站更新改造,排涝标准由不足5年一遇提高到10年一遇;农田水利建设新机制逐步建立,农田水利基本建设完成投资4 865亿元,启动实施850个小型农田水利重点县建设;农业用水效率、效益不断提高,新增节水灌溉工程面积9 200万亩,新增节水能力189亿立方米,农田灌溉用水有效利用系数由0.45提高到0.5;牧区水利试点初见成效,发展节水灌溉饲草料地74万亩;抗旱减灾成效显著,解决2 628万人、1 933万头大牲畜的因旱饮水困难;农村水利改革继续深化;行业管理能力明显提升。
我国是世界上严重缺水的国家之一。据国家统计局的数字显示,去年我国水资源总量为25 500亿立方米,人均水资源1 945立方米(不到世界人均水平的1/4)。农业年用水量在3 600亿立方米左右,约占全社会用水总量的64%。每年农业灌溉缺水300亿立方米,8亿多亩灌溉农田中约有1亿亩得不到有效灌溉。根据国家水资源发展规划,到2030年灌溉用水供给量将基本维持零增长,农业用水矛盾将更加突出。所以,发展节水农业,至关重要。大力发展耕作保墒技术,改善土壤的透水性,增加雨水入渗速度,提高降雨的利用水平,阻止土壤(水分)蒸发,提高抗干旱的能力。
因地制宜调整种植结构,逐步探索建立与水资源条件相适应的节水高效农作制度,变对抗性种植为适应性种植。资源性缺水地区,扩大低耗水作物种植面积,选用耐旱品种,改革种植制度,努力提高作物需水与自然降水在时空上的一致性。
牧区要积极推广舍饲和半舍饲饲养,农区要加速规模养殖和畜禽养殖小区建设;筛选和推广一批成本低、效果好的先进适用技术,提高养殖业应对气候变化能力。
随着全球气候变暖,气候对农业生产的影响将越来越大,农业自然灾害总体呈加重趋势。同时中国是世界上自然灾害最严重的国家之一,灾害种类多、发生频率高、分布地域广、造成损失大。据统计,我国最主要的两个自然灾害为旱灾和水灾。我国旱灾占57%,水灾占30%,风雹灾占8%,霜冻灾占5%。
从表1中得知,改革开放以来,从农作物受灾、成灾、绝收面积的情况来看,在波动中呈现先增加后减少的趋势,2000年达到最高,达到54 688千公顷。随着农业基础设施的不断完善,2000年以后,农作物受灾面积和成灾面积又在波动中逐渐下降。2010年,农作物受灾面积达到37 425.9千公顷,成灾面积为18 538.1千公顷。因此,建立布局合理的气候变化影响观测系统,减少农业自然灾害对农业带来的影响至关重要。
研究农业新技术的过程中,必须选育推广抗旱、抗涝、抗高温和低温的抗逆品种,因地制宜地调整农业结构和种植制度。要加强农作物重大病虫害监测和防控力度。
表1 我国农业自然灾害受灾面积(1978—2010)单位:千公顷
加强农业气候变化领域科技工作的政策引导,将应对气候变化的政策和措施纳入到农业发展计划中,逐步建立、健全推进适应气候变化、控制农业源温室气体排放和增加农业生态系统碳储量的相关政策。
在应对气候变化的过程中,发达国家要为发展中国家提供资金和技术,帮助发展中国家减缓气体排放。通过国际合作,充分利用全球应对全球变暖的机遇,来发展我国的低碳农业。
总之,全球气候变化深刻影响着人类的生存和发展,是各国共同面临的重大挑战,需要各方携手合作应对。全球气候变化是发展中出现的问题,应该靠发展来解决。我国尚处于社会主义初级阶段,属发展中国家,人口众多,还有上千万的贫困人口,因此,保障农业发展,增加农民收入是摆在我们面前的首要任务。我国人均肉奶蛋和粮食占有量均低于发达国家水平,农业源的温室气体排放属于“生存排放”。农业的发展还是第一位的,解决16亿人的吃饭问题和温饱问题至关重要。我国高度重视气候变化和全球环境问题,将通过发展低碳农业,来实现农业和农村可持续发展和与护生态环境的双赢。
[1] 中国农村远程教育网.http://www.ngx.net.cn.
[2] 梁青青,田敏. 我国低碳农业发展现状研究[J]. 农业经济,2012,(1) : 50-51.
[3] 国家发展和改革委员会价格司.全国农产品成本收益资料汇编[M]. 北京中国统计出版社,2009.
[4] 《中国统计年鉴》编辑部.中国统计年鉴[M]. 北京中国统计出版社,2009.
[5] 梁青青,朱厚岩. 我国节水农业发展现状研究[J]. 中国环境管理,2011,(4) : 16-19.
2.5
2012年全国环境监测工作会议10日在广州召开。环保部副部长吴晓青在会上要求,各地一定要将PM2.5真实的监测数据发布出去。
吴晓青说,包括珠三角城市在内的地区,率先发布PM2.5数据后,有公众对数据提出了质疑,说明环保部门的数据缺乏公信力。因此环保部门一定要成为真实客观数据的追求者和捍卫者。如果发布的数据不真实,将会使数据失去公信力。
吴晓青表示,他在调研过程中了解到,技术人员是非常希望将真实的数据发布出去的,但一些局长考虑的问题会更多,面对的压力比技术人员更大,所以可能会做一些技术处理。
吴晓青一再强调各地环保部门要保证监测数据发布得准确、客观和中立。
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
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