我国低碳农业发展现状与对策

黄 璜

(湖南农业大学农学院,长沙 410128)

农业是国民经济的基础产业,农业能否可持续发展,关系到粮食安全和生态安全,进而关系到国家安全和民族的生存与发展。而实现农业可持续发展的根本,在于推进清洁生产,发展低碳农业。低碳农业是按照减量化(Reduce),再利用(Reuse),再循环(Recycle)和再思考(Rethink)等“4R”原则,利用物质能量循环、生态位等生态原理,以“低能耗、低排放、低污染”为新特征,“农业生产、安全保障、气候调节、生态涵养、农村金融”等功能突出的新型农业。

1 我国低碳农业发展呈现良好态势

近年来,随着我国各级政府和社会大众生态意识逐步觉醒,经过包括行政、学术等各方的不懈努力,发展低碳农业的相关政策和法规不断完善,全国优势农产品生产布局逐步形成。

党的十七大提出“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”;《国民经济与社会发展十一五规划纲要》明确提出:发展现代农业,改革传统耕作方式,发展节约型农业;发展循环经济,促进资源节约型、环境友好型社会建设,大力发展节约能源、节约用水、加强资源综合利用;科技部在“十一五”支撑计划纲要中也明确提出:科技要为促进循环经济模式的形成和经济社会可持续发展提供有力支撑,其中农业领域要大力发展循环农业技术,减少污染,提高水、土、肥、药等资源的利用效率,为社会主义新农村建设提供科技支撑。

低碳农业发展离不开农作物的合理布局。农业部于 2008年和 2009年相继发布了全国优势农产品区域布局规划(2008～2015)和优势农产品区域布局规划,对水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、棉花、油菜、甘蔗、苹果、柑橘、天然橡胶、肉牛、肉羊、奶牛、生猪以及出口水产品等16个分品种进行了优势区域布局。到2015年,种植业优势区的播种面积和产量将占全国比重的70%以上,畜牧业优势区牛肉、羊肉、牛奶、猪肉产量将占全国比重的 45%～83%,优势区水产品出口量和出口额将分别占全国比重的76%和73%[1]。

尤为值得一提的是,《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国循环经济法》两大“重量级”法规相继出台,全国有 22个省(区、市)出台了《无公害农产品管理办法》,近 200个县颁布了《农业环境管理办法》,这些无疑为低碳农业的发展注入了新的活力,提供了坚实的制度保障。与此同时,经过学术科技界的不断努力,现已形成较为成熟的秸秆还田、稻鸭共生、测土配方施肥、植物病虫害防治、畜禽粪便无害化和资源化利用等技术,为农田生态系统污染控制提供了技术支撑。在2009年召开的哥本哈根会议上中国政府的积极态度和庄严承诺,彰显了我国政府的强大决心和社会各界的强大信心。随着全国各地新农村建设的蓬勃开展,生态立体种养、农业废弃物循环利用等方面的不同模式和典型经验也不断涌现,这些都为我国进一步发展低碳农业奠定了基础。

2 我国低碳农业发展面临严峻形势

2.1 农业生态环境方面,虽 然经过了 一定治理,但“高碳农业”积累的环境、生态问题仍相当突出

石油农业对农田环境安全、资源安全、生物安全和农产品安全构成严重威胁,表现在:一是作物大规模连片种植,缺乏过渡带,导致自然植被、物种和天敌减少;二是农药、化肥、农膜等农业投入品过多,养殖业和农产品加工业排污过度,品种遗传背景单一化及其大面积推广,既造成了环境污染,又降低了生物多样性;三是由于环境污染的日益加重导致农业气候灾害频发,严重影响甚至威胁到农产品的数量安全和质量安全。据估计,我国每年农作物秸秆约 7亿吨,未利用的约3.5亿吨,占 50%以上,农村有 44.26%的农户把秸秆当作柴火做饭;30.99%农户把秸秆喂牲口;25.29%的农户将秸秆直接还田,造成大量浪费和区域环境污染。我国农业生产用了世界 20%以上的农业劳动力、30%的化肥、25%的农药和25%的灌溉水。据测定,我国限排的 6种主要温室气体(二氧化碳(CO2)、甲烷 (CH4)、氧化亚氮 (N2O)、氢氟碳化物 (HFC3)、全氟化碳(PFCS)、六氟化碳(SF6))中,CH4排放主要来自农业活动和能源活动,农业活动是CH4的最大排放源,占了50.15%,其中反刍动物占 29.70%,水稻种植占19.73%;N2O排放主要来自农业活动,农田直接排放约占60.3%,间接排放约占19.5%。

2.2 政策和机制方面,进一步完善、执行存在较大难度

虽然国家层面相关法律法规已相继出台,但具体实施细则、相关分规划的制订和落实等,因涉及面太广,难度较大。尤其是目前我国缺乏科学、有效、合理的生态补偿机制和奖惩机制,管理上“胡萝卜”效应和“木棒”效应欠明显[2]。

2.3 技术方面,目前农村缺乏科技支撑,离现代农业、社会主义新农村的目标相距甚远

虽然对于秸秆免耕覆盖,秸秆和人畜粪便和沼气技术及堆肥技术,秸秆还田及资源化技术,稻田生态种养,生物及低毒低残留的农药研制利用,化肥的高效利用技术,农业节水节能技术,农作物的改良等的研究取得了显著成效,但由于政策、资金、技术力量等多种原因,农村节能减排、固碳减排的科技力量依然薄弱,循环高效的农田生产模式推广和普及仍任重道远,许多关键性技术的研究与突破还需假以时日。

2.4 产业方面,农业产业结构亟待进一步调整

首先,目前各地区农业产业结构不合理,产业升级缓慢,农业生产总值中,农、林、牧、渔产值的比例为 50∶4∶42∶4[5,6]。种植业占农业总产值的比重较大,而种植业中优质、专用农产品数量不足,无公害、绿色和有机农产品普及不够,虽然经济作物总体上有所增加,但集约化程度低、规模小,结构不合理,这些都影响低碳农业发展。其次,目前农业产业化建设明显滞后于市场发展的要求,名牌农产品、优质安全农产品不足,影响了农产品的市场竞争力和经济效益;同时产业化发展资金不足,使农业产业化步伐滞后;部分农产品产业化企业,技术创新能力弱,管理水平较低,产业集中度不高也制约着农业产业化的发展。

3 我国低碳农业发展对策

3.1 建立和完善种养加清洁生产技术体系,培育低碳农业发展机制

低碳农业的核心是通过建立“资源-产品-废弃物-再利用或再生产”的循环模式,实现种植业、养殖业和农产品加工业等农业发展与生态平衡的协调以及农业资源的可持续利用,实现高效、低耗、低排放的“一高两低”目标。

(1)种植业清洁生产技术体系。种植业是低碳农业的重点之一。我国是世界上最大的种植业生产国家,目前粮棉油、蔬菜、瓜果等农作物常年播种面积达到1.5亿公顷。目前,我国农田种植业系统的能源消耗占农业总消耗量的约80%、水资源消耗约占70%、农药消耗约占80%[5,6]。农业面源污染的60%来自种植业,大量温室气体排放也与种植业密切相关。因此,种植业清洁生产技术体系的推广和普及迫在眉睫。如我国农业生产中的农作物秸秆数量巨大,但仅有约2/5被利用。因此,需要加强研究农业废弃物直接还田、堆肥还田技术,农作物秸秆资源化利用技术,种植业、养殖业等产业链延伸技术,实现农田废弃物资源化就地循环利用模式和高附加值产业链模式[3～7]。

(2)养殖业清洁生产技术体系。养殖业的发展,不仅转化了大量植物饲料、秸秆等农副产品,生产大量畜产品,支持了粮食生产,而且每年可为种植业提供大量有机肥,使种养结合,农牧互补,并极大地促进相关产业的发展,其清洁生产包括产前、产中、产后清洁生产技术。产前清洁生产要做好养殖场的规划与建设、品种、饲料、兽药等各个环节,产中清洁生产离不开合理喂养和日常管理,产后清洁生产涵盖畜产品加工、采用“零排放”技术科学化处理畜禽粪便等环节。

(3)农产品加工业清洁生产技术体系。在农产品粗加工和深加工过程中,合理使用自然资源和能源,减少物料消耗,同时实现废物减量化、资源化和无害化,自觉保护环境和实现生态平衡。如在粮油果蔬、畜禽水产品、农副特产、林木产品等农产品深加工过程中,采用现代科技手段,将农业初级产品及其副产物转化为具有高科技含量、高附加值、绿色优质的增值食物组分、营养品、可再生物质能源和工业原材料等,以实现效益最大化。

3.2 培育和形成绿色GDP考核、生态补偿和农业清洁生产补贴等低碳农业发展机制

绿色 GDP是指一个国家或地区在考虑了自然资源(主要包括土地、森林、矿产、水和海洋)与环境因素(包括生态环境、自然环境、人文环境等)影响之后经济活动的最终成果,即将经济活动中所付出的资源耗减成本和环境降级成本从 GDP中予以扣除。建立绿色GDP考核机制,可有效控制个别地方政府因过分强调政绩而不顾生态效益一味追求短期利益的行为。

经济学领域的“外部性”理论认为,由外部效应引起的市场失灵,必须通过政府采取适当的经济干预手段,使边际税率等于外部边际成本(边际外部收益)。生态补偿机制就是通过一定的政策手段实行生态保护外部性的内部化,让生态保护成果的“受益者”支付相应的费用。

政府应结合低碳农业建设实际,出台并推行农业清洁生产补贴机制,用来解决生态投资者的合理回报,激励农户自愿采用清洁生产技术并使生态资本增值,包括对积极使用清洁生产技术如采用生态发酵床、使用生物农药、生物农膜并自觉主动回收农药瓶、化学农膜等行为,予以鼓励和奖励。

3.3 开发农业领域节能、固碳、减排关键技术,构建两型农业生态系统

低碳农业建设的技术途径,可从农田系统固碳减排、农业生态系统固碳减排、农业区域系统固碳减排等三方面着手,开发有关关键技术。

(1)农田系统固碳减排技术

农田生态系统是我国最重要的农业生态系统。要实现农业生产的低碳,关键是提高光能利用率、实现碳的原位回归,有效减少农田外部能源投入,降低农田温室气体排放等。

全国种植业的平均光能利用率不足1%,而理论上的农田光能利用率应可以实现5%左右[3,4],因此,开发农田高光能利用技术,节地、节水、节种、节肥、节药、节电、节油、节柴、节粮、减人即“九节一减”新型种养业技术模式,以及开发可被生物降解的地膜替代技术和地膜回收技术等,意义重大。

降低农田温室气体排放技术包括增碳和减少 CH4排放等。一是培育或引进具有对高温、干旱等极端气候及病虫害有抗性的作物品种,在新的生态环境中提高农牧业产量,增加碳吸收。二是通过秸秆还田、有机与无机配合的科学施肥、合理水分管理、少免耕等技术提高农田的增碳能力。三是通过水分管理、品种的选择和收获指数的提高,推行稻-鸭或稻鱼立体生态种养模式来减少稻田 CH4排放。四是通过合理均衡施用氮肥尤其是长效氮肥、生物抑制剂、控释化肥等,提高氮肥利用率,减少农田N2O排放。

(2)农业生态系统固碳减排技术

农业生态系统包括农业资源、农业环境、农业生物等生态系统。该系统固碳减排系列技术注重结合农田、旱地、水域等生态系统等之间,种植业、养殖业、加工业、乡村旅游业等之间的物质与能量流动特点,紧密衔接农业种、养、加产业体系,开发农业生态系统内系列固碳减排新技术。

一是保护现有碳库,即通过生态系统管理技术,加强农、牧、林、渔业的管理,从而保持生态系统的长期固碳能力;二是扩大碳库来增加固碳,主要是改变土地利用方式,重建农业湿地系统(农田周围按 14∶1的比例配置湿地,有利于增强土地的固碳能力),通过选种、育种和种植技术,增加植物的生产力,增加固碳能力;三是调整农村生活、农业生产的能源结构,尽可能减少农业中高碳能源的使用,如培育可持续生产生物品种等生物质能、增加沼气等替代能源。

(3)农业区域系统固碳减排技术

农业区域系统属于大农业概念。该系统固碳减排技术体系的重点在于加强技术集成,强调农业区域系统内整体生态设计,从生态经济能值分析和系统配置视野建立生态整合与产业共生机制,构建农地田块-标准化生产基地-产业集聚园区企业等各产业链间的区域固碳减排体系,形成资源、产品、消费品与废弃物之间的转化与协调互动,实现低碳农业发展,从而在更高层面上推动农业的区域化布局、专业化生产、规模化建设、一体化经营、社会化服务和企业化管理[5-7]。

3.4 合理布局农村第一、二、三产业

农业与旅游业的有机结合即观光休闲农业是低碳农业的趋势。我国目前传统农业比重较大,产业布局还有待进一步优化,要优化发展第二产业,加快发展第三产业,促使第一、二、三产业融合发展。尤其是借助现代农业和有机农业发展的大好机遇,发展观光休闲农业,大力发展乡村低碳旅游。一方面,更好地恢复、保育和维护生态环境,另一方面,大幅增加农业的附加值,提高农民收入。目前,全国各地休闲农业发展迅速,乡村旅游成为促进农民就地就业和增收的“朝阳产业”。重重点要加大各地土地适度流转力度,依靠和保护当地自然和特色资源,按照生态学原理推行清洁生产和高效经营,实现产供销、种养加、贸工农一体化,重点创建各种专业协会,引进、培育和推广优良品种,整合技术力量,实行标准化生产和全程质量控制,建立完善的农产品标准生产基地体系,提高农产品质量安全水平。

[1]农业部发布实施十六个优势农产品区域布局规划[J].现代畜牧兽医,2009,(3):15.

[2]黄 璜.湖南生态农业建设的难点与对策[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2010,(2):10-12.

[3]周玉新.低碳经济时代转变农业经济发展方式探讨 [J].农村经济,2010,(4):3-5.

[4]蔡立湘,彭新德,纪雄辉,等.南方丘陵区循环农业发展问题的探讨 [J].湖南农业科学 ,2010,(3):147-151.

[5]高旺盛,陈源泉,董 文.发展循环农业是低碳经济的重要途径 [J].中国生态农业学报,2010,18(5):1106-1109.

[6]李明贤.我国低碳农业发展的技术锁定与替代策略 [J].湖南农业大学学报(社会科学版),2010,(2):1-3.

[7]李晓燕,王彬彬.低碳农业-应对气候变化下的农业发展之路 [J].农村经济,2010,(3):10-12.