农业发展方式转变中的碳排放趋势分析

农业发展方式转变中的碳排放趋势分析——以浙江为例

张社梅¹　张大东²　黄　伟³

（¹四川农业大学四川省农村发展研究中心；²浙江省农业区划办公室，浙江省农业区划学会；³浙江省农业科学院农村发展研究所）

摘　要:通过搭建农业系统碳源评估框架，本文定量分析了2000-2009年来浙江农业系统碳源的主要构成及其变动趋势，研究表明:浙江农业系统碳排放总量及碳排放强度均呈下降趋势，化肥及农用柴油用量的大幅上升是碳排量增加的主要原因。最后提出了相关的政策建议。

关键词:浙江；碳排放；趋势

一、引言

改革开放30年来，我国农业、农村经济发展取得了巨大的成绩，农民人均纯收入大幅提升。但在经济快速增长的同时，农业小规模分散经营，单纯依靠资源消耗、物质投入的粗放型生产方式尚未根本转变。农药、化肥、农膜过度使用问题，农机能耗高、废气排放多的问题，一些农户焚烧秸秆、污染大气的问题，畜禽粪便等畜牧业废弃物处理难问题，等等。这些问题的普遍存在直接关系到生态环境的保护和人民生活质量的提高。而另一方面，随着经济社会快速发展，城乡居民对农业的产品形态、质量要求发生深刻变化，要求农产品生产向着数量增长与质量安全并重转变，要求农业产业功能向生产、生活、生态多功能拓展，这都使得转变农业发展方式、促进节能减排的任务更加紧迫。

浙江是经济大省、资源小省，资源能耗大，节能减排任务重，为此，省委省政府已经做出了发展低碳经济、建设生态文明的重大部署，其中就农业方面，突出强调了发展循环农业，推动农业向着低投入、低排放、低消耗的发展方式转变的战略思路。在全省全面推动低碳经济建设的大背景下，农业领域碳排放呈什么样的变动趋势，如何尽快、有效地降低农业生产过程中的碳排放，为采取有针对性的措施提供决策参考就成为一项重要议题。本研究通过搭建农业生态系统碳源评估的框架，考察了近10年来浙江全省以及69个县市区农业系统碳源的主要构成及其变动趋势，为农业系统节能减排提供思路和方法。

二、浙江农业生态系统碳排放估计框架搭建

（一）农业生态系统碳排放界定

农业生态系统非常复杂，农业碳排放功能的实现途径也有多种，总体上可归为五类^［1］。第一类是农业生产中投入的生物能，如生产中使用的种子、种苗、种畜和有机肥等，与温室气体排放关联度不大。第二类是农业生产中投入的工业能，如化肥、农药、农用薄膜、机械等，其生产、制造与使用过程都离不开电力、石油等能源的使用，是农业参与温室气体排放的大户。第三类是养殖业中的碳排放，包括动物粪便、畜禽肠道发酵释放出大量的CH₄，以及渔业养殖中的机械能耗等。第四类是各类农业废弃物的处理、管理和利用过程必须耗用能源造成大量的碳排放，如秸秆焚烧等。第五类毁林、林地转化为非林地等引起的CO₂释放。

根据以上分析，本研究将浙江农业生态系统碳排放边界具体界定为:农业生产用电、用油等能源消耗碳排放、农业投入品制造及其使用中的碳排放、农作物生产过程的碳排放、畜禽饲养中的碳排放以及农业有机废弃物燃烧或者处理中的碳排放等五个方面。

（二）评估框架及数据来源

根据以上对测算边界的界定，以及大量文献的查阅和梳理^{［2］［3］［4］［5］}，本文搭建了农业系统碳排放评估的框架，详见表1。

表1　浙江省农业系统碳排放评估框架

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以上农业系统碳源测算中，涉及的统计指标包括畜禽饲养规模，化肥、农药、农膜使用量，农业柴油、电使用量等等。统计数据均可从历年的《浙江省统计年鉴》、《浙江省农业统计资料》中可直接获得。相关的折算指标包括油电碳排放系数、畜禽排放因子、秸秆干物质含量等等，这些数据主要来自于2006年IPCC国家温室气体清单指南以及公开发表的学术论文。

三、浙江省农业生态系统碳源总体评估

根据以上测算的办法和指标，本文测算了2000—2009年浙江省农业系统碳排放量（具体见表2）。

表2　2000—2009年浙江省农业系统碳排放测算结果

表3　浙江省农业系统碳排放源构成

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从表2、表3的计算结果可知，浙江省农业系统碳排放量呈逐步下降的趋势。2000年到2009年碳源总量减少了289万吨，减幅为8.26%。从碳源结构看，化肥施用是碳排放的主要来源，要占到碳排放总量的30%～35%；其次是农业用油，约占总排放量的18%左右，稻田甲烷排放、秸秆燃烧、畜禽废弃物三者碳排放占比均约在12%左右；农业生产用电、农药、农膜和牲畜肠道等排放源占比不大，合计约占10%。从近10年各种碳源量的变动趋势来看，逐年递增的主要是农业生产能耗和农业投入品，尤其是农用柴油、农膜排放量增幅较大，达到了17%、72%；碳排放递减的包括:稻田甲烷排放、畜禽肠道排放、秸秆焚烧、农业用电等，减幅分别为36%、34%、33%、14%。畜禽废弃物、农药排放的变动幅度较小。这一方面说明随着主要粮食作物种植面积的缩减，其对应的部分投入品以及农田系统的碳排放在减少。另一方面也说明农业生产方式转变在加快，农业机械、农业设施的推广应用在提高，实施节能减排措施要重点予以考虑。

利用测算的全省农业系统碳排放量与农业GDP数据，测算了农业系统碳排放强度。结果表明每单位农业GDP产值能耗所产生的CO₂量呈递减趋势，从2000年的5.54吨/万元下降到2.76吨/万元，下降了近一半。具体测算结果见表4。

表4　全省农业系统碳排放强度

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四、浙江省农业系统碳排放区域变动情况分析

根据前述测算办法和指标，分别对2000年、2009年全省69个县市区农业系统碳排放情况进行测算。各县市区农业系统碳排放情况见图1、图2。

图1　2000年69个县市区农业系统碳排放情况

从全省农业系统近10年来CO₂排放量的变动趋势来看，碳排放加剧的县市区有20个，其中，奉化市、衢州市区、温岭市、上虞市、桐庐县、海宁市等县市区年CO₂排放增加量超过了10万吨，农用柴油以及化肥、农药、农膜用量的大幅上升是增加的主要原因，衢州市区主要是受到畜禽废气物排放量增加较大。农业系统碳排放下降的县市区有49个，其中宁波市区、杭州市区、平湖市、临海市等地碳排放减少幅度较大，达到20万吨以上。这主要有两种原因，一方面是农业生产空间不断被压缩，水稻播种面积不断减少，粮食产量下滑，并带来农药、化肥、农膜等农资用量的大幅下滑，从而减少了CO²的排放。另一方面，随着我省高效生态农业的推进，测土施肥配方、病虫害绿色防控等节约型技术措施的实施，推进了农资的科学使用和合理利用，从而

图2　2009年69个县市区农业系统碳排放情况

减少了CO₂排放。通过数据对比（见表5），发现第二种原因占据主要地位，因为农业用能、投入品增加所增加的CO₂排放量总体上要大于稻田下降、作物秸秆减少所减少的CO₂排放量。

表5　部分县市区农业系统碳排结构比较

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五、基本结论及政策建议

（一）基本结论

本文在对农业系统碳源、碳汇测算办法进行梳理的基础上，系统评估了2000—2009年浙江全省及69个县市区农业碳源变动趋势，得出以下基本结论:（1）全省碳排放量总体上呈逐年递减的趋势；（2）从碳排放结构来看，化肥和农用柴油碳排放量较大，占排放总量的55%左右；（3）单位农业GDP产值能耗所产生的CO²量呈递减趋势，近10年该指标下降了近一半；（4）从区域碳排放情况来看，大部分县市区碳排放量呈下降趋势，主要是因为稻田面积下降、作物秸秆减少所致，而一小部分县市区碳排放量增加，主要是因为农用柴油以及化肥、农药、农膜用量的大幅上升。

（二）政策建议

基于以上研究结论，提出浙江省农业系统节能减排的对策措施，主要包括:（1）着力减少单位面积上农业生产资料使用量和促进农技农艺措施改进。研究表明:过去10年间，稻田面积下降、作物秸秆减少所致的碳减排是许多县市农业碳排放减少的直接原因。但考虑到粮食安全问题，今后减排的思路应以化肥、农用柴油等农业生产资料使用量的减少以及秸秆焚烧量的减少为主，并辅以农田农技农艺措施的改进，通过采取精确灌溉、选育氮高效品种以及采取水旱轮作、农牧结合、粮经结合等多方面措施，实现高产与减排之间的协调。（2）大力推广肥药减量、高效利用措施。根据耕地地力状况和作物需肥要求，在水稻和经济作物中实施测土配方，进行合理的养分配比，可提高氮肥使用率。针对不同地区、不同作物的病虫害发病情况和抗药性状，实施农药减量控害措施，努力减少化学农药用量，提高农药利用效果。（3）着力提高农业机械的使用效率。一方面，应加快环保型、节能型农业机械的研发和设计，提高机械本身的节能功效；另一方面，要在农业机械的选型、保养、日常维护以及使用操作上进行实践探索^［6］，制定操作指南、维护方法等系列规程，以减少农业机械在使用和存储中的耗油、浪费等问题。（4）加强农业废弃物的综合利用。畜禽排泄物可通过直接还田、制作商品有机肥、建沼气池等方法利用，积极推广各种类型的“畜禽排泄物—沼气—作物”模式，进一步加强畜禽粪便收集处理中心的建设和运行，有效处理利用畜禽粪便。农作物秸秆可通过畜禽饲料、还田肥料、食用菌基料、生物质能源材料和板材、编织加工材料等路径加以综合利用。大棚膜、地膜、农药瓶等鼓励集中回收利用，努力减少土壤环境污染。

参考文献

［1］漆雁斌，陈卫洪.低碳农业发展影响因素的回归分析［J］.农村经济，2010（2）:19-23.

［2］黄祖辉，米松华.农业碳足迹研究——以浙江省为例［J］.农业经济问题，2011（11）:40-47.

［3］韩冰，王效科，逯非，等.中国农田土壤生态系统固碳现状与潜力［J］.生态学报，2008，28（2）:612-618.

［4］李克让.土地利用变化和温室气体净排放与陆地生态系统碳循环［M］.北京:气象出版社，2002:260-261.

［5］赵荣钦，刘英，丁明磊，等.河南省农田生态系统碳源/汇研究［J］.河南农业科学，2010（7）:40-44.

［6］罗秀波.浅谈农业机械的节能减排［J］.黑龙江科技信息，2012（3）:65.