國(guó)家糧食安全與農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)的雙贏策略

張衛(wèi)建，嚴(yán)圣吉，張俊，江瑜，鄧艾興

1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京 100081；2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用生態(tài)研究所，南京 210095

0 引言

在不足全球9%的耕地和6%的淡水等資源緊缺條件下，我國(guó)不僅保障了占世界20%人口的糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品基本供給，而且實(shí)現(xiàn)了全面脫貧和全面小康的宏偉目標(biāo)。這不僅是中國(guó)也是全球性的偉大成績(jī)，而且這個(gè)成績(jī)的取得主要?dú)w功于國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但是隨著全球環(huán)境變化及資源短缺形勢(shì)加劇，我國(guó)糧食增產(chǎn)將趨緩而世界食物供應(yīng)趨緊，“誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)”和“中國(guó)糧食威脅”等言論[1]，經(jīng)常被一些心懷叵測(cè)的西方政客所鼓噪[2]。民以食為天，國(guó)以農(nóng)為本，糧食安全關(guān)系著國(guó)家安全和國(guó)際穩(wěn)定。為此，我國(guó)制定了“谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全”的糧食安全戰(zhàn)略目標(biāo)，這不僅是我國(guó)為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)而做出的長(zhǎng)遠(yuǎn)決策，也是體現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng)、擊破國(guó)際謠言、促進(jìn)世界安定的國(guó)際承諾。盡管現(xiàn)代科技日益先進(jìn)，但是糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品仍然要靠常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。所以，農(nóng)業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)仍將是保障糧食等農(nóng)產(chǎn)品有效供給，國(guó)家糧食安全必須立足國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。

據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）最新評(píng)估，如果人類(lèi)不能采取有效措施盡快實(shí)現(xiàn)二氧化碳（CO2）等溫室氣體凈零排放，全球氣候變化將進(jìn)一步加速，世界糧食安全乃至人類(lèi)生存將面臨有史以來(lái)最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[4]。因此，為了適應(yīng)并減緩氣候變化，固碳減排行動(dòng)正被國(guó)際主流社會(huì)廣泛關(guān)注、認(rèn)可并積極推進(jìn)。我國(guó)由于人口基數(shù)大，且仍處于快速發(fā)展階段，碳排放總量將接近全球人為碳排放的1/3，減排壓力與日俱增。為了體現(xiàn)負(fù)責(zé)任的大國(guó)擔(dān)當(dāng)，2020年9月我國(guó)向世界莊重承諾“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”[5]。雙碳目標(biāo)的提出，不僅是中華民族永續(xù)發(fā)展的國(guó)家需求，也是共筑人類(lèi)命運(yùn)共同體的國(guó)際擔(dān)當(dāng)。截至2021年5月，全球約有130個(gè)國(guó)家承諾在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，碳達(dá)峰、碳中和這個(gè)雙碳目標(biāo)已經(jīng)成為世界發(fā)展的共同目標(biāo)。為了迎戰(zhàn)雙碳目標(biāo)這場(chǎng)硬戰(zhàn)，我國(guó)各行各業(yè)均在積極謀劃，科學(xué)制定本行業(yè)的行動(dòng)方案。農(nóng)業(yè)既是碳排放的主要貢獻(xiàn)者，也是重要的固碳場(chǎng)所[6]。所以，農(nóng)業(yè)不能置身事外，必須在保障糧食等農(nóng)產(chǎn)品有效供給的同時(shí)，考慮農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的固碳減排潛力，助力國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的盡早實(shí)現(xiàn)。

可見(jiàn)，保障糧食安全是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要任務(wù)，積極助力“雙碳”目標(biāo)也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須考慮的新?lián)?dāng)。那么，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)是否影響國(guó)家糧食安全，兩者能否雙贏以及如何雙贏？這是政府決策、企業(yè)行動(dòng)和公眾參與等急需了解的科學(xué)依據(jù)，更是農(nóng)業(yè)科研工作者急需回答的重大科學(xué)問(wèn)題。為此，本文在闡述糧食安全與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)雙贏的重要意義基礎(chǔ)上，系統(tǒng)解析了糧食安全與雙碳目標(biāo)之間的可能沖突及其潛在的協(xié)同關(guān)系；并結(jié)合現(xiàn)有研究成果及我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)思了農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰及碳中和的行動(dòng)策略；從固碳減排科技創(chuàng)新、政策及機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法創(chuàng)建等方面，提出了一些助力糧食安全與雙碳目標(biāo)雙贏的創(chuàng)新建議。本文旨在為糧食安全背景下，國(guó)家及地方制定農(nóng)業(yè)農(nóng)村碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)及其行動(dòng)方案提供決策參考，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村固碳減排科技創(chuàng)新和政策創(chuàng)設(shè)提供新思路和新路徑。

1 糧食安全與雙碳目標(biāo)雙贏的重大現(xiàn)實(shí)意義

糧食安全是國(guó)家安全的基石，而糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)主要靠國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)。我國(guó)已經(jīng)是碳排放大國(guó)，而農(nóng)業(yè)又是主要的碳排放源之一。因此，在確保國(guó)家糧食安全的前提下，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的意義重大。

1.1 糧食安全是國(guó)家安全的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的責(zé)任重大

作為一個(gè)糧食消費(fèi)大國(guó)，中長(zhǎng)期內(nèi)我國(guó)糧食安全仍將維持緊平衡，糧食安全保障任重道遠(yuǎn)。我國(guó)是世界第一人口大國(guó)，預(yù)計(jì)到2030年才達(dá)到14.5億人口峰值。與此同時(shí)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍將持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，人民生活水平還將顯著提升。雖然2020年我國(guó)人均糧食占有量已達(dá)474 kg[7]，連續(xù)多年超過(guò)了國(guó)際公認(rèn)的人均400 kg的糧食安全標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)，但仍遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的糧食占有水平。盡管到2030年之后我國(guó)人口總數(shù)將穩(wěn)定下降，人均口糧消費(fèi)也將減少。但是，人民的營(yíng)養(yǎng)及膳食結(jié)構(gòu)將持續(xù)改善，畜禽產(chǎn)品消費(fèi)將增加，動(dòng)物飼料及工業(yè)轉(zhuǎn)化等用糧將顯著提高[2,8]?？梢?jiàn)，我國(guó)糧食總需求仍將增長(zhǎng)，但是糧食增產(chǎn)的壓力卻越來(lái)越大。首先是因?yàn)榧Z食生產(chǎn)和需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，要求生產(chǎn)提質(zhì)增效，在品質(zhì)提升和投入品減量及環(huán)境成本下降等多重需求下，糧食單產(chǎn)大幅度提升的難度與日俱增。其次，在生態(tài)保護(hù)優(yōu)先和綠色高質(zhì)量發(fā)展等新理念下，糧食播種面積難以擴(kuò)大，甚至可能縮小。加上全球氣候等環(huán)境變化，自然災(zāi)害將加劇，自然資源可能進(jìn)一步緊缺[9]。因此，如果沒(méi)有新的科技和政策突破，以實(shí)現(xiàn)品質(zhì)和單產(chǎn)的同步提升，我國(guó)糧食總產(chǎn)將很難再上新臺(tái)階。要實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)，把我國(guó)建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，國(guó)家糧食安全將始終是頭大大事，任重道遠(yuǎn)，需要全社會(huì)的高度重視[2]。

作為世界第一大糧食生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品供給仍然要依靠農(nóng)田和牧場(chǎng)等常規(guī)生產(chǎn)方式，常規(guī)農(nóng)業(yè)始終是糧食安全的根基。近幾十年來(lái)，在非常有限的淡水和耕作資源以及多變的氣候等環(huán)境變化下，我國(guó)糧食生產(chǎn)仍然實(shí)現(xiàn)了“十七連豐”，連續(xù) 6年保持在6.5×108t之上[7]。近兩年由于新冠和非洲豬瘟等疫情，我國(guó)畜產(chǎn)品等其他重要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量受到一定影響，但全國(guó)豬牛羊禽肉產(chǎn)量仍保持在8×107t左右，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)確保了國(guó)家糧食和主要農(nóng)產(chǎn)品的基本自給[7]。由于常規(guī)農(nóng)業(yè)受資源和環(huán)境等影響大，農(nóng)產(chǎn)品工廠(chǎng)化生產(chǎn)正日益受到社會(huì)青睞，但是直到2019年國(guó)內(nèi)才在實(shí)驗(yàn)室誕生了第一塊人造培養(yǎng)肉[10]，目前工廠(chǎng)化和城市化溫室生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品在全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)中的份額微乎其微。因此，中長(zhǎng)期內(nèi)糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品仍需立足農(nóng)田和牧場(chǎng)等生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)難以替代常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。最近，基于自然解決方案（nature-based solutions，Nbs）的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念正被國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注[11]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的休閑旅游、生態(tài)服務(wù)、文化傳承等功能正逐步受重視，但是糧食等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)將始終是農(nóng)業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)，常規(guī)農(nóng)業(yè)在糧食安全保障中的地位難以撼動(dòng)，農(nóng)業(yè)永遠(yuǎn)是糧食安全的基石。

1.2 雙碳目標(biāo)是國(guó)家長(zhǎng)期戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)應(yīng)該勇于擔(dān)當(dāng)

“碳達(dá)峰、碳中和”已成國(guó)家長(zhǎng)期戰(zhàn)略，盡管我們側(cè)重CO2，中長(zhǎng)期內(nèi)甲烷等非CO2溫室氣體的減排要求必將日益突出。碳排放是指包括甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）等非CO2溫室氣體（greenhouse gas，GHG）在內(nèi)的總碳排放，是根據(jù)GHG的全球增溫潛勢(shì)（global warming potential，GWP），以CO2為參照，統(tǒng)一折算為 CO2排放當(dāng)量（CO2-eq）[9]。盡管相對(duì)于CO2排放及其在大氣中的濃度，CH4和N2O的排放量和濃度要低得多，但是 CH4和 N2O的 GWP分別是CO2的25和298倍，對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)分別占16%和7%以上[9]，因此，在碳排放與碳減排方面，CH4和N2O難以避開(kāi)。目前我國(guó)年碳排放總量已經(jīng)超過(guò) 1.0×1010t，占世界人為碳排放總量的30%左右。為了共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化，體現(xiàn)負(fù)責(zé)任大國(guó)的國(guó)際擔(dān)當(dāng)，我國(guó)在承諾2020年碳排放強(qiáng)度比2005累計(jì)下降40%—45%、2030年下降60%—65%基礎(chǔ)上，于2020年提出2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)凈零排放的碳中和目標(biāo)[5]。盡管近期我國(guó)的“凈零排放”可能側(cè)重CO2，但是在氣候變化等國(guó)際談判上，世界普遍認(rèn)可的是總碳排放，即包括CH4等非CO2溫室氣體。隨著我們積極參與甚至主導(dǎo)全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)，就不可能完全撇開(kāi)國(guó)際對(duì)碳排放的共識(shí)于不顧，只監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查CO2的情況[9]。因此，隨著CO2減排行動(dòng)深入，我國(guó)CH4等非CO2溫室氣體減排問(wèn)題遲早會(huì)被提上國(guó)際談判桌。事實(shí)上，我國(guó)的CH4等非CO2排放一直被國(guó)際社會(huì)所廣泛關(guān)注，比如2021年中美應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)聯(lián)合聲明中，就將CH4等非CO2溫室氣體減排納入八大行動(dòng)之中[13]。所以，國(guó)際上的碳排放及其減排不是僅指CO2，在制定農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)行動(dòng)方案時(shí)，我們必須未雨綢繆，將CH4和N2O這兩大溫室氣體也納入綜合規(guī)劃之中。

農(nóng)業(yè)是CH4等非CO2溫室氣體的主要排放源，應(yīng)該勇于擔(dān)當(dāng)，積極為國(guó)家雙碳目標(biāo)做貢獻(xiàn)。在全球人為碳排放中，農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)約為 15%，與工業(yè)相當(dāng)（17%），僅明顯低于能源行業(yè)（26%）[9]。如果把與農(nóng)業(yè)或者食物生產(chǎn)直接相關(guān)的土地利用碳排放貢獻(xiàn)（17%）也計(jì)算在內(nèi)，農(nóng)業(yè)或食物生產(chǎn)則是第一大排放行業(yè)，約占全球人為總排放的 1/3。尤其是 CH4和N2O，農(nóng)業(yè)源排放分別占人為 CH4和 N2O總排放的40%和60%以上[9,14]。而且，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擴(kuò)展以及人們生活水平的進(jìn)一步提高，農(nóng)業(yè)源碳排放將進(jìn)一步上升。另外，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和加工過(guò)程中，也要消耗大量化肥和機(jī)械裝備及化石能源等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在生產(chǎn)和貯運(yùn)過(guò)程中也要消耗化石能源而排放大量碳。盡管?chē)?guó)際上沒(méi)有將這些間接排放納入農(nóng)業(yè)排放，但是，如果農(nóng)業(yè)能夠在投入品上進(jìn)行減量增效，尤其是化肥，則可以為非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的碳減排做出重大貢獻(xiàn)[15]。另外，隨著非農(nóng)產(chǎn)業(yè)碳減排逐步推進(jìn)，農(nóng)用化學(xué)品和機(jī)械裝備等生產(chǎn)的碳成本也將顯著提高，進(jìn)而抬高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，影響農(nóng)業(yè)收益，這將倒逼農(nóng)業(yè)進(jìn)行減量增效減排。所以，無(wú)論從農(nóng)業(yè)碳排放本身，還是積極為非農(nóng)產(chǎn)業(yè)碳減排做貢獻(xiàn)來(lái)講，農(nóng)業(yè)都應(yīng)該考慮設(shè)立雙碳目標(biāo)，積極開(kāi)展應(yīng)對(duì)氣候變化的固碳減排行動(dòng)。

農(nóng)業(yè)是公益性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)碳排放屬于“生存性”排放，碳交易市場(chǎng)難以解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳中和問(wèn)題，必須依靠農(nóng)業(yè)自身的綜合努力。農(nóng)業(yè)是立國(guó)之本，是一項(xiàng)公益性產(chǎn)業(yè)，其根本任務(wù)是保障人類(lèi)生存所需的糧食及農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)。而且，我國(guó)仍是發(fā)展中國(guó)家，2020年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值只占全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的7.7%，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占比更低。所以，農(nóng)業(yè)不可能像工業(yè)和能源及交通等行業(yè)一樣，自己可以拿出大量資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)林業(yè)等固碳產(chǎn)業(yè)的固碳指標(biāo)，以換取本行業(yè)的碳排放配額。而且，農(nóng)業(yè)碳排放是一種“生存性”碳排放，社會(huì)也不會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)定“碳排放配額”。另外，農(nóng)業(yè)碳排放是面源性排放，受氣候、土壤等生態(tài)環(huán)境影響顯著，定量監(jiān)測(cè)、報(bào)告、核查難度大。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生物質(zhì)能源替代、農(nóng)田固碳和甲烷減排等措施，是部分或者全部抵消了農(nóng)業(yè)自身的碳排放，沒(méi)有直接服務(wù)于其他產(chǎn)業(yè)碳中和，從碳交易原則上講，農(nóng)業(yè)固碳也不便交易。盡管我們已經(jīng)建立全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，啟動(dòng)了碳交易機(jī)制，但是銀行等投資機(jī)構(gòu)很難對(duì)農(nóng)業(yè)固碳減排等進(jìn)行投資。所以，農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)還得靠農(nóng)業(yè)自身努力，在政府的主導(dǎo)和扶持及企業(yè)參與下，開(kāi)展固碳減排行動(dòng)。

2 糧食安全與雙碳目標(biāo)之間的沖突關(guān)系和協(xié)同效應(yīng)并存

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須兼顧糧食安全與雙碳目標(biāo)，而糧食安全與雙碳目標(biāo)之間并非完全同向的，相互之間既存在沖突甚至矛盾關(guān)系，也存在較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)。解析糧食安全與雙碳目標(biāo)之間的這些相互聯(lián)系，對(duì)糧食安全背景下制定農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)至關(guān)重要。

2.1 糧食安全與雙碳目標(biāo)之間存在沖突

大量研究證明，糧食安全與雙碳目標(biāo)之間存在一些沖突或者需要權(quán)衡的方面，它們主要體現(xiàn)在增產(chǎn)與減排、固碳與減排、主管部門(mén)的政策等之間。這些沖突關(guān)系還將隨著氣候等全球變化而進(jìn)一步加劇，不利于兩大目標(biāo)的兼顧。

首先，在糧食增產(chǎn)與溫室氣體減排上，兩者存在負(fù)向關(guān)系。增產(chǎn)措施可能會(huì)導(dǎo)致溫室氣體排放增加，而減排措施可能會(huì)帶來(lái)糧食的減產(chǎn)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）預(yù)測(cè)，為了保障世界糧食安全，在 2000s的基礎(chǔ)上，2050年全球糧食總產(chǎn)還需增加70%。由于作物品種增產(chǎn)空間日益變窄，水土資源日趨緊張，未來(lái)糧食大幅度增產(chǎn)可能需要通過(guò)增加投入提高單產(chǎn)和開(kāi)墾新耕地?cái)U(kuò)大面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。但投入品的增加和耕地面積的擴(kuò)大，將直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)溫室氣體排放顯著增加[16]。因?yàn)?，糧食增產(chǎn)的兩條基本路徑是提升單產(chǎn)和擴(kuò)大面積，這可能導(dǎo)致化肥等農(nóng)用化學(xué)品投入增加，以及開(kāi)墾更多的自然林地、草地、濕地等，進(jìn)而大幅提高溫室氣體排放。以我國(guó)糧食增產(chǎn)為例，近 30年糧食總產(chǎn)提高了 50%多，農(nóng)用化肥總用量也增加了近90%，盡管播種面積沒(méi)有明顯擴(kuò)大，但氮肥施用導(dǎo)致的農(nóng)田N2O直接排放以及投入品消費(fèi)所引起的間接碳排放顯著增加。又如水稻生產(chǎn)，近70年我國(guó)水稻總產(chǎn)提高了3.4倍，播種面積擴(kuò)大了近20%；牛羊肉總產(chǎn)提高了近20倍[7]，農(nóng)業(yè)非CO2溫室氣體排放總量顯著增加。在減排方面，除了品種改良和農(nóng)藝改進(jìn)等科技創(chuàng)新減排之外，投入品減量和播種面積調(diào)減及輕簡(jiǎn)化種植，比如水稻直播種植等，也是農(nóng)業(yè)碳減排的有效途徑，但這有可能導(dǎo)致糧食大幅度減產(chǎn)。例如1990s我國(guó)糧食持續(xù)增產(chǎn)情形下，開(kāi)展大幅度調(diào)減播種面積，結(jié)果糧食總產(chǎn)在 1998—2003年間下降了15%以上，糧食安全出現(xiàn)新危機(jī)[7]。在多熟種植大背景下，在現(xiàn)有品種條件下，雖然水稻直播增效增收減排，但與傳統(tǒng)育秧栽插相比單產(chǎn)明顯下降[3]。

其次，在農(nóng)業(yè)固碳與溫室氣體減排上，兩者也存在一定沖突。農(nóng)業(yè)碳中和目標(biāo)并非是零碳排放，是指通過(guò)固碳措施將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的碳長(zhǎng)期固定儲(chǔ)存在自然生態(tài)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)凈零排放，即固碳量等于排放量。農(nóng)業(yè)固碳包括土壤固碳、生物質(zhì)產(chǎn)品固碳和農(nóng)林復(fù)合固碳等措施。其中土壤固碳主要是通過(guò)作物光合作用，將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳水化合物，即作物產(chǎn)量和秸稈等生物質(zhì)。這些光合產(chǎn)物通過(guò)根茬還田，或者秸稈還田、堆肥還田、飼料轉(zhuǎn)化過(guò)腹還田等措施，進(jìn)入農(nóng)田土壤并轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)而長(zhǎng)期儲(chǔ)存起來(lái)。作物光合產(chǎn)物也可以轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)產(chǎn)品，例如生物炭、板材、生物質(zhì)能源或燃料等，而被長(zhǎng)期固存或部分替代化石能，這就是農(nóng)業(yè)的生物質(zhì)產(chǎn)品固碳。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行農(nóng)林復(fù)合種植或者農(nóng)田林網(wǎng)以及鄉(xiāng)村景觀(guān)林帶建設(shè)等，種植的喬木或灌木所固定的碳就是農(nóng)林復(fù)合固碳。如果作物秸稈沒(méi)有進(jìn)行上述利用，其所含的光合產(chǎn)物在當(dāng)季或當(dāng)年就會(huì)分解并釋放到自然環(huán)境中，因此，作物光合產(chǎn)物不能直接計(jì)算為固碳?？梢?jiàn)，土壤固碳就是提高有機(jī)質(zhì)含量，也是“藏糧于地”的關(guān)鍵措施。長(zhǎng)期施肥試驗(yàn)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，高有機(jī)質(zhì)含量的土壤，其N(xiāo)2O和CH4排放也趨高[17]。因此，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，可能增加旱地土壤N2O排放，以及稻田CH4排放，固碳與減排存在一定沖突。另外，農(nóng)田林網(wǎng)建設(shè)，尤其是在林木選擇和種植密度不合理下，可能因?yàn)檎谑a和水肥競(jìng)爭(zhēng)而影響作物生長(zhǎng)，不利于糧食高產(chǎn)。而且農(nóng)田林網(wǎng)和景觀(guān)林帶建設(shè)，要占據(jù)一定耕地面積，也可能導(dǎo)致產(chǎn)量下降。稻田CH4減排的最有效措施是干濕交替灌溉或控水增氧，這可能導(dǎo)致土壤N2O排放增加，并加速土壤有機(jī)質(zhì)分解，不利于土壤固碳和肥力提升[18]。又比如，稻田CH4減排需盡量減少秸稈等新鮮有機(jī)肥物料還田，這也不利于土壤有機(jī)質(zhì)增加和產(chǎn)能提升及土壤固碳。所以，農(nóng)業(yè)固碳與減排之間需要在技術(shù)層面進(jìn)行權(quán)衡，兩者凈效應(yīng)需要綜合評(píng)估，以緩解兩者的沖突關(guān)系。

另外，增產(chǎn)與減排在部門(mén)及其政策之間也存在一些沖突。由于各自的管理范圍和崗位職責(zé)及工作目標(biāo)不同，負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和牽頭碳減排的部門(mén)與機(jī)構(gòu)及其出臺(tái)的政策之間存在一些相互沖突或者不協(xié)調(diào)。比如負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作的主管部門(mén)及其出臺(tái)的相關(guān)政策，首要任務(wù)是確保糧食安全和重要農(nóng)副產(chǎn)品有效供給，防止大規(guī)模返貧，即重點(diǎn)是穩(wěn)糧保供、增收防返貧，是增產(chǎn)增收。而與碳減排相關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的主管部門(mén)及其出臺(tái)的相關(guān)政策，則是堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先，降碳減排為主，以雙碳目標(biāo)為重[19]。例如在草原生態(tài)治理與草原畜牧業(yè)發(fā)展上，生產(chǎn)部門(mén)及其政策鼓勵(lì)發(fā)展，以保障畜產(chǎn)品自給，但可能加重草原退化、加速土壤有機(jī)質(zhì)分解、增加溫室氣體[20]。而生態(tài)環(huán)境部門(mén)及政策則鼓勵(lì)退牧還草或輪牧禁牧，以促進(jìn)草原恢復(fù)、提升草原固碳能力，但可能影響草原畜牧業(yè)發(fā)展[21]。比如草原生態(tài)獎(jiǎng)補(bǔ)政策與牧區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展政策，一個(gè)要求減畜促保護(hù)，一個(gè)是鼓勵(lì)增畜促發(fā)展。又比如水稻生產(chǎn)政策方面，壓縮雙季稻面積、發(fā)展輕簡(jiǎn)化旱直播、減少秸稈還田，利于CH4減排，但不利于稻田固碳和水稻高產(chǎn)；反之，可以增加有機(jī)質(zhì)含量、提高糧食產(chǎn)量，但也增加稻田CH4排放[22]。而且，一些政策也可能由于需求變化而調(diào)整，使政策的長(zhǎng)期效應(yīng)出現(xiàn)反復(fù)甚至沖突。比如糧食安全不緊張下，輪作休耕利于生態(tài)修復(fù)和地力提升，促進(jìn)固碳減排；但是，糧食供需一旦緊張，輪作休耕政策即終止，政府為了增糧、農(nóng)民為了增收，又回到高強(qiáng)度土地利用模式，導(dǎo)致土壤退化、生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突顯，農(nóng)田碳排放增加[23]。因此，不同部門(mén)及其出臺(tái)的政策之間也需要系統(tǒng)梳理，以促進(jìn)糧食安全和雙碳目標(biāo)的雙贏。

而且，上述沖突關(guān)系還將隨著全球氣候、疫情、國(guó)際關(guān)系等變化而進(jìn)一步加劇。最新研究表明，隨著氣候變暖和南方雙季稻調(diào)減，到2050年我國(guó)水稻總產(chǎn)可能下降15%以上[24]。為了確?！翱诩Z絕對(duì)安全”，未來(lái)需要擴(kuò)大水稻種植面積，進(jìn)而可能增加溫室氣體排放。而且，氣候變暖也將直接導(dǎo)致稻田CH4排放，以及旱地N2O排放增加[25-26]。全球疫情和國(guó)際關(guān)系的惡化，將影響國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)和兩種資源的統(tǒng)籌利用，導(dǎo)致糧食進(jìn)口受阻，需要擴(kuò)大國(guó)內(nèi)糧食播種面積或農(nóng)作物耕種面積。這雖然可以增加國(guó)內(nèi)糧食產(chǎn)量，保障糧食安全，但也增加碳排放。因此，社會(huì)和自然環(huán)境變化，不僅加重糧食安全危機(jī)，還將不利于糧食安全與雙碳目標(biāo)的兼顧，必須進(jìn)行多層面權(quán)衡，以盡量減少?zèng)_突，增強(qiáng)協(xié)同，促進(jìn)雙贏。

移動(dòng)客戶(hù)端通過(guò)針對(duì)不同人群進(jìn)行量身定位，打造出具有互動(dòng)性與個(gè)性化的移動(dòng)平臺(tái)，在方言傳播方面增強(qiáng)用戶(hù)黏性，發(fā)揮出深度傳播的優(yōu)勢(shì)。

2.2 糧食安全與雙碳目標(biāo)之間存在協(xié)同

盡管糧食安全與雙碳目標(biāo)之間存在一些需要權(quán)衡的沖突關(guān)系，但事實(shí)上，兩者之間存在更多更強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，主要體現(xiàn)在增產(chǎn)與固碳、增產(chǎn)與減排、固碳與減排等方面。

糧食增產(chǎn)與農(nóng)田固碳在效應(yīng)上是互利的。“藏糧于地、藏糧于技”是國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略主要舉措，其宗旨是通過(guò)提高土壤生產(chǎn)力和作物生產(chǎn)力，來(lái)保障糧食單產(chǎn)和總產(chǎn)的提升。多數(shù)情況下，尤其是中低產(chǎn)田，土壤肥力和作物單產(chǎn)同土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)?！安丶Z于地”不僅可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量即土壤固碳，也利于作物增產(chǎn)。反之，農(nóng)田固碳利于作物增產(chǎn)及糧食安全。比如通過(guò)品種改良和農(nóng)藝技術(shù)改進(jìn)，可以提高作物單產(chǎn)及秸稈與根茬生物量，從而可以通過(guò)作物殘茬或秸稈還田，促進(jìn)土壤固碳[16]。可見(jiàn)，固碳促進(jìn)增產(chǎn)、增產(chǎn)利于固碳，兩者的協(xié)同可以促進(jìn)糧食安全和雙碳目標(biāo)的雙贏[27-28]。

糧食增產(chǎn)與農(nóng)田減排在技術(shù)上也存在協(xié)同。在作物生產(chǎn)上，以小麥和水稻品種改良為例，現(xiàn)代水稻和小麥新品種不僅高產(chǎn)，而且CH4和N2O排放顯著低于以前的老品種[29-30]。在耕作栽培技術(shù)層面，促進(jìn)光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，提高收獲指數(shù)，可以顯著提高產(chǎn)量，同時(shí)也能明顯降低溫室氣體排放[31-32]。稻田施用增氧劑，不僅可以增強(qiáng)水稻根系活力，促進(jìn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且能促進(jìn)CH4氧化，顯著降低CH4排放。旱地施用硝化或脲酶抑制劑，不僅可以促進(jìn)小麥玉米豐產(chǎn)和水肥增效，而且也能明顯減少土壤N2O排放[33]。在科學(xué)節(jié)水下，不僅水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且稻田CH4顯著減排[34]。在畜牧業(yè)方面，健康高產(chǎn)的畜禽品種，不僅飼料轉(zhuǎn)化率高、高產(chǎn)高效，而且CH4等溫室氣體排放低。優(yōu)質(zhì)飼料和好的飼養(yǎng)技術(shù)，不僅可以減少單位畜禽產(chǎn)品的溫室氣體排放，而且還可以減少?gòu)U棄物處理中的碳排放[35]。因此，可以通過(guò)品種、技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新，助力糧食安全和雙碳目標(biāo)的雙贏。

科技創(chuàng)新可以增強(qiáng)固碳與減排之間的協(xié)同。比如優(yōu)化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)及其布局，以種養(yǎng)結(jié)合為例，可以將養(yǎng)殖業(yè)廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化或肥料轉(zhuǎn)化后用于農(nóng)田系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤固碳和地力提升的同時(shí)，減少養(yǎng)殖業(yè)廢棄物處理的碳排放。又比如水旱兩熟種植區(qū)，通過(guò)時(shí)空優(yōu)化，秋季水稻秸稈還田實(shí)現(xiàn)土壤固碳，夏季小麥秸稈進(jìn)行生物質(zhì)產(chǎn)品或能源及燃料轉(zhuǎn)化利用，實(shí)現(xiàn)稻田CH4減排。稻田秸稈還田與旱直播或節(jié)水灌溉技術(shù)集成，在促進(jìn)土壤固碳的同時(shí)，顯著降低CH4排放[36]。因此，科技創(chuàng)新可以增強(qiáng)固碳與減排的協(xié)同。

2.3 農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)與綠色高質(zhì)量發(fā)展方向高度一致

進(jìn)入新時(shí)代，國(guó)家提出綠色高質(zhì)量發(fā)展新理念，開(kāi)創(chuàng)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的新局面。在新發(fā)展理念和戰(zhàn)略下，涉農(nóng)行業(yè)都把糧食安全和鄉(xiāng)村振興放在首位，并兼顧環(huán)境保護(hù)，這為糧食安全和雙碳目標(biāo)雙贏提供了堅(jiān)實(shí)的政策基礎(chǔ)[37]。國(guó)家的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略明確要求產(chǎn)業(yè)振興與生態(tài)振興并舉。農(nóng)業(yè)主管部門(mén)增設(shè)了生態(tài)、環(huán)境、能源相關(guān)機(jī)構(gòu)，生態(tài)環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)也建立了農(nóng)業(yè)農(nóng)村相關(guān)機(jī)構(gòu)，科技創(chuàng)新主管部門(mén)設(shè)有生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)農(nóng)村相關(guān)機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)可以協(xié)調(diào)糧食安全與雙碳目標(biāo)的關(guān)系，減少不必要部門(mén)和機(jī)構(gòu)沖突。在政策體系上，各個(gè)行業(yè)部門(mén)均在設(shè)計(jì)“雙碳目標(biāo)”行動(dòng)方案，以減少政策間的不協(xié)調(diào)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)出臺(tái)了“農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展”等戰(zhàn)略規(guī)劃，規(guī)劃中的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、有機(jī)替代、廢棄物綜合利用等措施不僅利于糧食豐產(chǎn)，也促進(jìn)農(nóng)田固碳減排?？萍贾鞴懿块T(mén)啟動(dòng)的中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃及“十四五”重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，要求所有涉農(nóng)項(xiàng)目均要考慮“雙碳目標(biāo)”及固碳減排任務(wù)。因此，在綠色高質(zhì)量發(fā)展的大格局下，農(nóng)業(yè)將迎來(lái)糧食安全與雙碳目標(biāo)雙贏的大好機(jī)遇[38]。

農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展要求農(nóng)用化學(xué)品減量增效、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用、農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效，要求在保障糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的同時(shí)，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)的生態(tài)服務(wù)功能，提升農(nóng)業(yè)的文化傳承及休閑旅游等功能[39]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先，走產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、資源節(jié)約、環(huán)境友好的生態(tài)型生產(chǎn)之路。綠色高質(zhì)量發(fā)展可以提升農(nóng)業(yè)對(duì)氣候等環(huán)境變化的適應(yīng)能力，增強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)的固碳減排功能，提升國(guó)家糧食安全的保障水平。農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)也是要求水肥等自然資源高效利用，提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力和生物多樣性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，減少農(nóng)業(yè)溫室氣體排放。實(shí)施上，農(nóng)業(yè)固碳就是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、多樣性和多功能性，減排也就是提高農(nóng)業(yè)資源利用效率。無(wú)論在發(fā)展方向、技術(shù)途徑與措施、以及總體目標(biāo)上，農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)與綠色高質(zhì)量發(fā)展是高度一致、相輔相成的[40]。

3 糧食安全與雙碳目標(biāo)雙贏的實(shí)現(xiàn)路徑及創(chuàng)新建議

3.1 實(shí)踐證明糧食安全與雙碳目標(biāo)可以雙贏

近年來(lái)，我國(guó)在作物生產(chǎn)應(yīng)對(duì)氣候變化方面開(kāi)展了許多科技創(chuàng)新和生產(chǎn)實(shí)踐，取得了不少成功經(jīng)驗(yàn)。以水稻豐產(chǎn)與稻田甲烷減排為例，通過(guò)選用高產(chǎn)低碳排放品種和節(jié)能高效一次性耕種機(jī)具，集成旱耕旱整、控水增氧、增密調(diào)氮等耕作栽培技術(shù)，創(chuàng)建了高產(chǎn)低碳排放稻作新模式。該模式不僅實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn) 5%、稻農(nóng)節(jié)本增收15%以上，而且稻田CH4可以減排30%以上[41]。又如，我國(guó)推進(jìn)的沃土工程、保護(hù)性耕作、秸稈及畜禽廢棄物資源化利用、有機(jī)肥替代等行動(dòng)，在2011—2020年間不僅實(shí)現(xiàn)了糧食總產(chǎn)提高13.8%，而且除東北之外的糧食主產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了1.5—2 g·kg-1，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)與固碳的協(xié)同[16]。在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新方面，我國(guó)水稻品種改良和稻作技術(shù)改進(jìn)也是一個(gè)增產(chǎn)、增收和減排的協(xié)同過(guò)程。通過(guò)高產(chǎn)低碳排放品種的選育、優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)稻作技術(shù)創(chuàng)新、水稻產(chǎn)區(qū)北移等措施，解放以來(lái)我國(guó)水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)分別提高了2.7倍和3.4倍，單位面積和產(chǎn)量的CH4排放均顯著下降[42-43]。又如基于Nbs的禾豆等間套作模式，不僅糧食豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，農(nóng)田CH4和N2O等溫室氣體排放明顯下降，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)糧增收和固碳減排的協(xié)同[44]。

例如，我國(guó)率先在主要糧食作物生產(chǎn)上示范推廣了應(yīng)對(duì)氣候變化的生產(chǎn)新模式，即氣候智慧型農(nóng)業(yè)（climate smart agriculture，CSA）。該農(nóng)業(yè)模式最初于2010年由FAO倡議，包括三大宗旨：糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收；作物系統(tǒng)的氣候韌性和適應(yīng)能力增強(qiáng)；溫室氣體減排甚至凈零排放[45]。CSA涉及政策與機(jī)制創(chuàng)設(shè)、技術(shù)集成示范、機(jī)構(gòu)能力建設(shè)、理念與知識(shí)提升等內(nèi)容，并在一定區(qū)域內(nèi)綜合實(shí)施。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主導(dǎo)，F(xiàn)AO和世界銀行等國(guó)際機(jī)構(gòu)協(xié)助下，我國(guó)在安徽小麥-水稻和河南小麥-玉米主產(chǎn)區(qū)，開(kāi)展氣候智慧型農(nóng)業(yè)大面積示范應(yīng)用。項(xiàng)目區(qū)糧食增產(chǎn)5%—8%，溫室氣體減排10%—25%，農(nóng)田綜合固碳量增加15%—17%[46]?？梢?jiàn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)糧增收與固碳減排，實(shí)現(xiàn)糧食安全與雙碳目標(biāo)的雙贏。

3.2 糧食安全下農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)需要循序漸進(jìn)

糧食安全下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰指日可待，關(guān)鍵在于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展需求，取決于人民日益增長(zhǎng)的對(duì)美好生活的需要。未來(lái)10年內(nèi)我國(guó)人口將達(dá)峰，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生活水平將接近中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平，食物消費(fèi)數(shù)量和結(jié)構(gòu)也將趨于穩(wěn)定。為此，我國(guó)制定了中長(zhǎng)期內(nèi)糧食總產(chǎn)達(dá)6.5×108t以上，以及耕地面積穩(wěn)定在1.2×108hm2的糧食安全目標(biāo)，并提倡綠色高質(zhì)量發(fā)展理念，因此，作物生產(chǎn)的碳排放將呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[43]。由于品種和種植技術(shù)的創(chuàng)新，以及投入品的減量增效，根據(jù)IPCC估算方法估算也發(fā)現(xiàn)，我國(guó)近5年作物生產(chǎn)領(lǐng)域的碳排放已經(jīng)開(kāi)始下降[3,36]。因此，如果目前的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口能穩(wěn)定，就我國(guó)的種植業(yè)而言，碳排放總量已經(jīng)或即將達(dá)峰。而養(yǎng)殖業(yè)方面，由于我國(guó)居民生活水平仍將進(jìn)一步提升，畜產(chǎn)品需求總量仍將增加。所以，國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)仍需要較大發(fā)展，碳排放總量還將增加。數(shù)據(jù)顯示，解放以來(lái)我國(guó)城鄉(xiāng)居民人均肉類(lèi)消費(fèi)增長(zhǎng)了近16倍，但距中等發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)水平還有較大距離。同樣，根據(jù) IPCC的估算方法估算，“十三五”期間我國(guó)畜牧業(yè)的碳排放仍在明顯增加。因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳排放峰值及其達(dá)峰進(jìn)程，將主要看畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，取決于人民生活質(zhì)量改善和水平提升要求。如果我國(guó)現(xiàn)有的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口規(guī)模能得到保障，國(guó)內(nèi)種植業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo)將很快實(shí)現(xiàn)，但畜牧業(yè)的碳排放也是指日可待的。盡管如此，我們?nèi)圆豢少Q(mào)然設(shè)定農(nóng)業(yè)碳排放峰值和達(dá)峰時(shí)間表，必須統(tǒng)籌考慮我國(guó)居民生活水平和質(zhì)量提升的要求，要考慮國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)出口趨勢(shì)，在不影響人民對(duì)美好生活追求的前提下穩(wěn)步推進(jìn)。

糧食安全下農(nóng)業(yè)碳中和任重道遠(yuǎn)，農(nóng)田固碳與減排應(yīng)兼顧，CH4等非 CO2溫室氣體減排須優(yōu)先。大量數(shù)據(jù)證明，陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫(kù)碳儲(chǔ)量巨大[47]，1 m厚的土壤碳庫(kù)分別是大氣碳庫(kù)和陸地生態(tài)系統(tǒng)植物碳庫(kù)的2倍和3倍。因此，國(guó)際上曾提出“千分之四全球土壤增碳計(jì)劃”，即地球 2 m厚土壤中有機(jī)碳年增加4‰就可以抵消人為碳排放總量，1 m厚土壤中有機(jī)碳年增加4‰可以抵消全球CO2凈排放，確保大氣CO2濃度不提高[48]，但事實(shí)上這是非常困難的。首先土壤有機(jī)碳含量取決于氣候、土壤質(zhì)地和用地方式，其含量存在飽和現(xiàn)象，即達(dá)到一定水平后就很難再提升。比如秸稈直接還田的固碳效應(yīng)大概可持續(xù)20—30年，腐熟有機(jī)肥還田的固碳效應(yīng)約為 40—50年[49]。集約化種植下，我國(guó)旱地和水田土壤有機(jī)質(zhì)含量分別達(dá)到3%和5%以后，就很難進(jìn)一步提升。而碳排放是每年都存在，即使達(dá)到峰值，仍將繼續(xù)排放。以我國(guó)東北水稻、華北小麥-玉米和南方雙季稻農(nóng)田為例，其年碳排放量分別約為每公頃2.9、2.3和16.5 t CO2當(dāng)量。如果靠土壤固碳實(shí)現(xiàn)凈零排放，耕層土壤有機(jī)碳每年需分別增加 1.17、0.90和 6.61 g·kg-1，這是一個(gè)非常艱巨的目標(biāo)。最新的國(guó)際估測(cè)發(fā)現(xiàn)，在全球作物生產(chǎn)領(lǐng)域，稻田CH4排放占該領(lǐng)域碳排放總量的40%以上，而中國(guó)稻田CH4排放占全國(guó)作物生產(chǎn)碳排放總量60%左右[50]。根據(jù)IPCC的方法估測(cè)，我國(guó)目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的CH4排放約占全國(guó)農(nóng)業(yè)碳排放總量70%，農(nóng)田CH4和N2O排放占農(nóng)業(yè)碳排放總量的40%左右。因此，在糧食安全背景下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳中和目標(biāo)，首先應(yīng)該通過(guò)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低排放的畜禽和作物品種篩選、作物種植和畜禽養(yǎng)殖技術(shù)優(yōu)化、高效飼草料與新型肥料、飼料添加劑和土壤調(diào)理劑，以及高效農(nóng)藥和機(jī)具改進(jìn)等減排措施來(lái)大幅度降低CH4等非CO2溫室氣體排放[36]。比如稻田可選用高產(chǎn)低CH4排放的品種，配套旱耕增氧減排種植技術(shù)以及增氧劑等CH4減排技術(shù)[36]；旱地可選用氮高效品種并配套新型高效肥料與高效施肥技術(shù)，以及硝化抑制劑等N2O減排技術(shù)[30]。反芻動(dòng)物飼養(yǎng)可選用高產(chǎn)且料肉比低的品種，并配套禾本科與豆科配比的優(yōu)質(zhì)飼草等CH4減排飼養(yǎng)技術(shù)[45]。之后，通過(guò)農(nóng)田土壤固碳、農(nóng)林復(fù)合固碳、農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化固碳等綜合固碳措施，抵消剩余的碳排放，可望實(shí)現(xiàn)凈零排放。農(nóng)業(yè)碳中和必須走減排優(yōu)先，綜合固碳兼顧的技術(shù)路線(xiàn)[36,51]。

3.3 糧食安全下農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)需要?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng)

實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)需要?jiǎng)?chuàng)新農(nóng)業(yè)固碳減排理論與技術(shù)。在保障國(guó)家糧食安全、應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)等多重挑戰(zhàn)下，我國(guó)急需開(kāi)展農(nóng)業(yè)固碳減排的理論與技術(shù)創(chuàng)新。首先，需要進(jìn)一步揭示農(nóng)業(yè)固碳減排的效應(yīng)機(jī)制，探明我國(guó)農(nóng)業(yè)固碳減排的重點(diǎn)領(lǐng)域與區(qū)域及其潛力和技術(shù)途徑；其次，要?jiǎng)?chuàng)制優(yōu)質(zhì)多抗低碳排放的作物品種和種畜種禽，提高品種的氣候韌性；創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)低碳排放的種植和養(yǎng)殖技術(shù)，提高作物系統(tǒng)的氣候韌性；另外，要開(kāi)展固碳減排的產(chǎn)品和機(jī)具研發(fā)，創(chuàng)制新型的化學(xué)和生物固碳減排產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，在重要典型農(nóng)區(qū)農(nóng)田景觀(guān)尺度上，開(kāi)展技術(shù)篩選和集成示范，創(chuàng)建低碳高效農(nóng)業(yè)模式。

實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)需要?jiǎng)?chuàng)建碳監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查體系。與工業(yè)和能源等產(chǎn)業(yè)的排放不同，農(nóng)業(yè)排放屬于面源排放，精確定量監(jiān)測(cè)難度大。因此，除了農(nóng)業(yè)固碳減排理論與技術(shù)創(chuàng)新外，還急需開(kāi)展農(nóng)業(yè)碳排放相關(guān)的方法學(xué)研究。目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳排放監(jiān)測(cè)仍缺乏非常穩(wěn)定的方法和設(shè)備，缺乏系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，使得農(nóng)業(yè)碳排放難以報(bào)告和核查，影響農(nóng)業(yè)固碳減排的政策實(shí)施和技術(shù)示范推廣與綜合評(píng)價(jià)。因此，首先要?jiǎng)?chuàng)新監(jiān)測(cè)方法和網(wǎng)絡(luò)，將基于田間尺度、區(qū)域尺度及模型模擬的方法進(jìn)行綜合，以獲得可靠的、穩(wěn)定的、可定量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。另外，要建立定期報(bào)告制度和體系，及時(shí)掌握全國(guó)和區(qū)域及地方的農(nóng)業(yè)碳排放動(dòng)態(tài)。其次，還需要建立第三方核查標(biāo)準(zhǔn)和方法體系，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳排放可監(jiān)測(cè)、可報(bào)告、可核查?；谶@個(gè) MRV（measurable，reportable，verifiable）體系，開(kāi)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳排放清單調(diào)查，摸清家底，因地制宜的科學(xué)確定農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)途徑與進(jìn)程，制定行動(dòng)方案并選用合適的固碳減排技術(shù)模式。

實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)新的扶持政策與激勵(lì)機(jī)制。在新理論和新技術(shù)以及MRV體系支撐下，還急需創(chuàng)設(shè)農(nóng)業(yè)固碳減排的扶持政策和激勵(lì)機(jī)制。依據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的新要求，對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等主管部門(mén)的相關(guān)機(jī)構(gòu)組成和出臺(tái)的政策與激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)梳理和查漏補(bǔ)缺，增設(shè)一些協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，廢除或完善一些存在沖突的政策或機(jī)制，創(chuàng)設(shè)一些新的扶持政策和激勵(lì)機(jī)制。鑒于農(nóng)業(yè)碳排放的特殊性，難以設(shè)置排放配額，短期內(nèi)難以形成成熟的系統(tǒng)的MRV體系，很難通過(guò)碳交易市場(chǎng)進(jìn)行配額交易。因此，可以考慮創(chuàng)建政府主導(dǎo)，企業(yè)或利益相關(guān)者多方參與投資及融資機(jī)制，創(chuàng)建農(nóng)業(yè)固碳減排獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，建立農(nóng)業(yè)固碳減排基金，以鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者等利益相關(guān)方，尤其是新型經(jīng)營(yíng)主體積極開(kāi)展農(nóng)業(yè)減排固碳，促進(jìn)糧食增產(chǎn)與農(nóng)業(yè)減排的雙贏。

總之，糧食安全是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的國(guó)家安全大事，碳達(dá)峰與碳中和是國(guó)家戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅應(yīng)該勇于擔(dān)當(dāng)，而且應(yīng)該積極推進(jìn)。糧食安全背景下的農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)，不僅對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者是一個(gè)全新的概念，對(duì)于農(nóng)業(yè)科研工作者和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)來(lái)說(shuō)也是比較陌生的。因此，需要系統(tǒng)了解、科學(xué)推進(jìn)、全產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，最終實(shí)現(xiàn)糧食安全與雙碳目標(biāo)雙贏。