低碳農業

耕地佔據了三分之一的地表面積，還有三分之一被森林所復蓋。溫室氣體正以前所未有的驚人速度使

全球迅速變暖，而地表通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，是降低溫室效應的一個重要的辦法。

土壤，包括天然草原，是一個巨大的儲碳庫。只要運用一些簡單的方法，就像有機農民所用的那些方法，僅土壤固存的碳就可以抵消掉溫室氣體總排放量的四分之一。有機農業能夠優化可再生資源的以及農業生態系統中養分和能流的特徵，同時避免耕地或干泥炭地中氧化亞氮和沼氣的排放。相同的生產區，有機體系的排放量往往低於傳統體系的排放量。要增加固碳能力要求土壤保持植被的復蓋。有機農業由於不再需要伐林墾荒，因此有助於減少森林砍伐。同時無需人工合成肥料來提高土壤的肥力，通過間作和淡季耕種豆科植物，利用其固氮作用來促進土壤肥力。這種方法並沒被傳統農民所採用，常年的混農林種植也能夠保持單位面積內的生物數量以及與有機農場相當的碳儲量，但這種做法還不普遍。

有機牧場和有機畜牧業的管理主要採用可持續放牧率（每公頃兩個動物單位）和循環放牧策略。現有數據表明，牧場蓄養的和草飼的有機牛肉的能量比糧食餵養的牛肉低一半。有機畜牧業系統重新把動物引入到耕作系統中，集約農業依靠大量的施肥和外部投入，導致糧食生產成為了溫室氣體排放的主要原因，與之相比，有機系統中的養分和能量循環更加均衡。雖然有必要進行一些研究以改進這種餵養策略，但是更好的消化高品質草料能顯著降低沼氣的排放量。傳統農場中肥料儲存所釋放的沼氣要比有機農場高出25%。

農用化學肥料和農藥的生產、包裝以及施用過程所消耗的能源在全部農業能源和化石燃料消耗量中佔有很大

一部分比例。合成農用化學品的使用帶來大量的溫室氣體排放，無論在氮肥的生產過程中還是農田中使用的氧化亞氮——其溫室效應潛值是二氧化碳的310倍。試驗發現，非礦物有機肥能夠增加土壤有機碳含量，從而將大氣中大量的二氧化碳固化在土壤中。農業中另一個消耗化石燃料的主要途徑是用於耕地和灌溉的機械。根據最近的調查結果顯示，儘管不耕地會帶來雜草問題，還需要解決，但有機系統由於不使用耕地機械而能夠避免的碳排放量約為879公斤/公頃/年。針對有機系統直接播種的研究剛剛起步。即使耕地，在地下30厘米以下有機土壤提供的碳和氮的濃度也比其他所有的土壤管理系統更高，並給土壤帶來更大更長期的好處。此外，有機管理土壤中的生物保有量能夠改善土壤的保濕能力，減少百分之三十至四十的灌溉需求。

世界大多數饑民都是生活在半乾旱農業地區的農民。在這些邊遠地區或是處於乾旱等不利環境條件下，有機

系統的表現要勝於傳統農業。有機管理方法能夠在多變的氣候條件下提高當地的糧食產量，與傳統農場相比，多樣化的有機農場能夠更順利地經過自然演替過程，表現出更好的適應性，避免農業生態系統崩潰。

無需生產工業化肥每年可為世界節省百分之一的石油能源，不再把這些化肥用在土地上還能降低30%的農業排放，要想抵消其他的農業排放——如牲畜腸道發酵、稻田、生物質燃燒和糞肥處理——要求耕地的固碳率達到400公斤/公頃/年，牧場則需達到200公斤/公頃/年，有機農業系統能夠達到這一水平，即抵消掉80%的因農業導致的全球溫室氣體排放量。

低碳經濟是新出現的一個名詞，低碳農業經濟對絕大多數人來說，更是聞所 未聞。但只要留心觀察，就會發現，由於重視農業生態環境的傳統和對循環農業經濟的關注，低碳農業經濟形態已存在於我國各地的廣闊農村之中。筆者對這些形態各異的低碳農業經濟進行歸納分類，大致有以下模式。

1、有害投入品減量、替代模式。化肥、農藥、農用薄膜的使用，是工業革命成果在農業上的應用，對農業的增產作用顯著。但負面作用也不可忽視，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退化，影響農業的可持續發展。多年來，各地積極探索化肥、農藥、農用薄膜的減量、替代。如用農家肥替代化肥，用生物農藥、生物治蟲替代化學農藥。用可降解農膜替代不可降解農膜。農業部門開展的測土配方施肥和平衡施肥，根據土壤狀況和農作物生長需要，確定化肥的合理施用量，深受農民歡迎：

2、立體種養的節地模式。立體種植、養殖充分利用土地、陽光、空氣、水，拓展了生物生長空間，增加了農產品產量，提高了產出效益。在江蘇的江海沖積平原，常見的有農作物合理問種、套種的農作物立體種植，桑田秋冬套種蔬菜、桑田夾種玉米的農桑結合。意楊林中套種小麥、大豆、棉花等農作物的農林結合，苗木合理科學夾種的苗木立體種植，稻田養殖、菱蟹共生、藕鱉共生、藕鱔共生的農漁結合，稻田養鴨的農牧結合，意楊樹下種牧草，養殖羊、鴨、鵝的林牧結合，水網地區的漁牧結合等。

3、節水模式。目前，我國農業年用水量約為4000億1"1 ，佔全國總用水量的68%，是最大的用水戶。其中灌溉用水量為3600億～3800億m ，占農業用水量的90%以上。據水利部農水司測算，全國灌溉水利用係數僅為0。46，即從水源到田間，約有一半以上的灌溉水因滲漏、蒸發和管理不善等原因沒有被作物直接利用。灌溉后農田水的利用效率也很低，每立方米水生產的糧食約lkg，僅為發達國家的一半。多年來，各地大力發展節水型農業，採取科學的工程措施，積極發展砼防滲渠道和管道輸水。成功地減少和避免了水的滲漏與蒸發；改造落後的機電排灌設施。推廣水稻節水灌

溉技術和農作物噴灌、微噴灌、滴溉等技術，較大限度地提高了水資源的利用率。

4、節能模式。推廣節能技術，從耕作制度、農業機械、養殖及龍頭企業等方面減少能源消耗。改革不合理的耕作方式和種植技術，探索建立高效、節能的耕作制度。大力推進免少耕、水稻直播等保護性耕作。旱作地區推廣耐旱作物品種及多種形式的旱作栽培技術。冬季建造充分利用太陽能的溫室大棚，種植反季節蔬菜。推廣集約、高效、生態畜禽養殖技術，降低飼料和能源消耗。利用太陽能和地熱資源調節畜禽舍溫度，降低能耗。

5、“三品”基地模式。“三品”指無公害農產品、綠色食品、有機食品 這3種農產品因其品質好、無農藥殘留或微農藥殘留，深受消費者歡迎。近幾年。各地大力推進“三品”基地建設，農產品的安全性能大大提高。

6、清潔能源模式。利用農村豐富的資源發展清潔能源. 主要有：風力發電、秸稈發電、秸稈氣化、沼氣、太陽能利用等。特別值得一提的是，近幾年，各地積極實施“一池(沼氣池)三改(改廁、改廚、改圈)”生態富民工程，既凈化了環境，又獲取了能源，還增加了收益，農民群眾對此讚不絕口。

7、種養廢棄物再利用模式。如秸稈還田培肥地力、秸稈氨化后喂畜、秸稈替代木材生產複合板材、利用桑樹修剪下的枝條種植食用菌、利用畜禽糞便生產微生物有機肥、將花生殼粉碎加工成細粉再利用等。

8、農產品加工廢棄物循環利用模式。如稻米加工企業可以利用優質稻米為原材生產精製米、米粉、米澱粉。產生的稻殼可作燃料，米漿水中可提取澱粉，再從澱粉中提取葡萄糖和米蛋白，過濾后的水送養豬場餵豬。養豬場有機肥施入企業的稻米生產基地。

9、區域產業循環模式。在一個區域內，產業與市場構建種植業、養殖業、加工業、流通業之間的產業大循環，形成經濟發展的良性循環。

l0、農業觀光休閑模式。近幾年。到農村觀光休閑。已成為城市居民度假休閑的一種新選擇，觀光休閑農業因此獲得較快發展。觀光休閑的主要場所，有農村天然景觀、歷史人文遺址、休閑農莊、農業高新技術園區、特色農業產區、特色產品專業市場、知名度高的鄉鎮企業等。

國外採取的有效措施包括改進飼料配方，從而減少家畜腸道發酵產生的CH4氣體：建立生物工廠，加強對家畜糞便的循環利用：提高家畜飼養和飼料種植的效率，加強農牧業基地的合理化管理；植樹造林，加強對土地和水資源的管理：利用價格和稅收對畜牧業進行調節，等等。

澳大利亞大約有16%的溫室氣體排放來自於農業。66%的農業溫室氣體排放是以來自於牲畜內髒的CH4形式出現的。澳大利亞通過採用濃縮飼料、替代飼料減少CH4排放量。使用濃縮飼料，雖然每頭牲畜每天的CH4排放量可能會增加，但是每千克飼料採食量和每千克產品的排放卻在減少。使用濃縮飼料產生的排放的凈效果，取決於動物數量減少或適齡牛被屠宰的數量，及這種做法如何影響土地使用、糞便氮素含量以及生產和運輸濃縮飼料產生的排放。減少CH4排放量的做法包括：在飼料中加入油或油籽、提高牧草質量(特別是在欠發達地區)及優化蛋白質攝入量以減少氮素排泄和N20排放量。

一些食物添加劑可以適度考慮，但應注意其負面效應。離子載體抗生素可以減少CH4排放，但效果是“過度性”的，在歐盟已被禁止。抑制甲烷菌的鹵代化合物，但它們的效果也是“過度性”的。並且可能會抑制攝入量。新型化合物，如植物縮合單寧、皂甙或精油可能在減少CH4排放方面具有優點，但實現這些效果往往會降低飲食消化率。

日本通過提高育種和更好的管理(如減少後備乳用小母牛)產生更好的減排效率，減少了每單位畜牧業產出的CH4排放量。利用牲畜健康動態監控表，實時監控健康動態，及時分析生產出現的原因，及時採取有效措施解決。加快畜種和草種的改良步伐。

在廣大農村，也到處都有“農業低碳化”的文章可做。在 新農村建設中推行“一池三改”，把沼氣建設與改廚、改廁、改圈結合起來，生活垃圾、牲畜糞便、作物秸稈發酵成沼氣，殘留物—沼液可以代替農藥，沼渣可以代替化肥，既變廢為寶，美化環境，又節省開支，增加收入，這就是典型的農業低碳化。

除此之外，無論是按照傳統的做法，把秸稈深翻到土壤里腐爛做基肥，還是把秸稈粉碎摻加畜禽糞便發酵后做生物質有機肥，或者將秸稈作原料，製作成各種類型的纖維板、燃料，都可以大大減輕對生態的破壞、對環境的污染。在我省的 壺關縣，一畝玉米地產出的秸稈就可以壓制出半噸秸稈炭，1.3噸秸稈炭即可滿足一戶農民全年的取暖做飯。

所以，在農業生產和生活中，無論是節地、節水、節肥、節種，還是節電、節油、節柴（節煤）、節糧，只要是可以降低 農業生產成本，保護農業生態環境，增強土壤的固碳能力，減少溫室氣體排放，都屬於化解農業風險，發展循環農業、低碳農業最有效最現實的形式。

當然，從生產方式來看，低碳農業雖然前景廣闊，但距離“低碳農業”的標準還有很大差距。首先，勞動力是發展低碳農業前期投入成本中的主要部分，尤其是知識型勞動力的投入；其次，我們的農業生產特點決定了規模化低碳農業發展的困難。例如，一個農戶或一個種植園實行低碳農業的模式，而周圍的耕地仍是化學農業，這個生態模式的土壤、空氣和水源仍舊受到影響和污染，這就需要在組織形態上進行改變，比如成立生態農戶合作社等。此外，發展低碳農業，需要大面積採用生態農業的部分技術、需要相應的生產技術與之相匹配、需要政府和一些高校社會組織專業人員的指導和培訓，特別是市場的銜接。同時，我國鼓勵低碳農業的政策和優惠措施應該更完備、機制可以更靈活。

由此看來，“低碳農業”的發展不是玩時尚的概念，而是重在科技的持續扶持及加大各種資源要素投入，以點帶面，最終形成帶動農民增收、農業增效的可持續發展模式。

2010年10月15日，由農業部和 英國駐華大使館發起，中國農業大學資環學院和英國 洛桑研究所承辦的“中英低碳農業研討會”在 北京舉行。來自英國 洛桑實驗站、倫敦大學、東安格利大學、北懷克研究中心、愛丁堡大學，美國加州大學戴維斯分校、普林斯頓大學，中科院農業政策研究中心、中國沼氣學會、全國農技推廣服務中心、西北農林大學、中國社會科學院城市發展與環境研究所、上海交通大學低碳農業中心及 中國農業大學的國內外專家匯聚一堂，共同研討改善農業養分管理，發展低碳經濟。

低碳農業 中國農業大學副校長 張林逸、英國駐華科技參贊David Concar、國家 發改委氣候變化司蔣兆理、農業部國際合作司王錦標等出席會議開幕式並講話，中國農業大學資環學院院長 張福鎖主持會議。

我國政府在 哥本哈根氣候大會召開前，提出到2020年單位 國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～50%，拉開了全國發展低碳經濟序幕。農業是我國溫室氣體排放源之一，尤其是在氮肥生產、運輸和施用過程中。氮肥是重要的 農業生產資料，是支撐糧食生產、農業工人發展的關鍵因素，我國生產、消費了世界上1/3的氮肥。如何在保持農業發展的同時，降低環境影響、減少溫室氣體排放，是我國低碳經濟發展的難題，也是我國兩型社會發展的關鍵。在這方面，歐美部分國家已經成功實現了在不增加氮肥用量的基礎上保持穩定的糧食生產和農業發展。

為了借鑒國際經驗和技術，英國外交部和中國農業部資助開展我國“改善農業養分管理，發展低碳經濟”研究項目。這一項目在中國農業大學資環學院張福鎖教授和英國洛桑實驗站David Powlson教授共同主持下開展，項目成員還包括中科院農業政策研究中心 研究員黃季琨、倫敦 大學教授David Norse和東安格利大學教授呂悅來等。這一研究以合理施用氮肥為重點，同時考慮種植業和養殖業的相互關係以改善糞便管理和有機肥生產的潛力，其目標是幫助國家和省級決策者制定和實施改善養分管理、尋求降低溫室氣體直接排放和間接排放、延緩氣候變化的措施。

中英低碳農業研究項目自2009年4月正式啟動，對全國相關人員開展了低碳農業及研究方法—— 生命周期評價（LCA）的培訓，建立了中國氮肥的生命周期LCA研究方法。課題組已利用這一方法定量化了中國氮肥的溫室氣體排放及減排潛力。項目組選取江蘇、山東、吉林、陝西等4個具有代表性的省份進行重點研究，針對性地提出了符合省情的政策建議，得到了地方相關領導的高度重視。項目組提交的政策建議“改善農業養分管理：中國低碳經濟計劃中不可忽視機遇”，得到了有關國家領導的批示。

繼2009年9月 南京、2010年1月山東兩次低碳農業案例研討會後，召開的本次會議圍繞“減少中國氮肥溫室氣體排放的政策啟示”、“優化養分管理是實現低碳農業和糧食安全的重要舉措”、“中國農村沼氣政策與發展策略”、“高產耕作系統的凈溫室氣體排放研究”、“農業氧N2O排放與全球氮循環”、“低碳經濟改革”等議題展開深入交流。