農(nóng)業(yè)碳減排的技術(shù)與政策

金書秦 李穎 胡浚哲

[摘要] 農(nóng)業(yè)是重要的碳排放來源，同時也是巨大的碳匯系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)減排固碳是實現(xiàn)碳達(dá)峰的重要途徑。農(nóng)業(yè)碳減排與推進(jìn)綠色發(fā)展具有一致性，一方面，要推廣各項農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)，通過減少和合理使用化學(xué)投入品，秸稈、糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，增強(qiáng)土壤碳匯功能等，實現(xiàn)治污減排協(xié)同;另一方面，要發(fā)揮政策的引導(dǎo)作用，增加農(nóng)業(yè)碳約束指標(biāo)，將農(nóng)業(yè)納入碳交易市場，為農(nóng)業(yè)持續(xù)減排提供政策和市場激勵。

[關(guān)鍵詞]? 農(nóng)業(yè)減碳? ?碳達(dá)峰? ?技術(shù)? ?政策

[中圖分類號] F323? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1004-6623（2021） 0097-08

[作者簡介] 金書秦，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)村經(jīng)濟(jì)研究中心研究員，博士，研究方向：農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護(hù)政策;李穎，大自然保護(hù)協(xié)會，博士，研究方向：土壤健康與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;胡浚哲，哥本哈根大學(xué)食品與資源經(jīng)濟(jì)學(xué)系，研究方向：農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)。

中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，并努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，不僅體現(xiàn)了中國應(yīng)對全球氣候危機(jī)的雄心，也為農(nóng)業(yè)的低碳發(fā)展提出了新的要求。農(nóng)業(yè)既是重要的溫室氣體排放源，又是一個巨大的碳匯系統(tǒng)。據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）的統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)用地釋放出的溫室氣體超過全球人為溫室氣體排放總量的30%，相當(dāng)于每年產(chǎn)生150億噸的二氧化碳。然而，健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可以抵消掉80%因農(nóng)業(yè)導(dǎo)致的全球溫室氣體排放量。因此，實現(xiàn)碳達(dá)峰，農(nóng)業(yè)減排固碳既是重要手段，也有巨大潛力。

一、中國農(nóng)業(yè)溫室氣體排放現(xiàn)狀和趨勢

從已有數(shù)據(jù)①可以看出，自1961年有統(tǒng)計以來，中國農(nóng)業(yè)碳排放總體呈上升趨勢，1961年農(nóng)業(yè)碳排放總量為2.49億噸二氧化碳當(dāng)量（CO2e），到2016年達(dá)到8.85億噸后略有下降，2018年為8.7億噸。按此趨勢來看，中國農(nóng)業(yè)一定程度上已經(jīng)趨近碳排放達(dá)峰，但農(nóng)業(yè)能源消耗持續(xù)增長所產(chǎn)生的碳排放仍將帶來較大不確定性。

從成分上看，我國農(nóng)業(yè)碳排放以甲烷和氧化亞氮兩類非二氧化碳溫室氣體為主。2018年甲烷、氧化亞氮、二氧化碳比例為3︰4︰3。近年來甲烷占比逐漸減少，而氧化亞氮的比例則平穩(wěn)上升，二氧化碳占比越來越大。農(nóng)業(yè)排放的“非二氧化碳”占比較高，在全球也是如此。IPCC第四次評估報告顯示，全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體排放中，甲烷占總量的50%，氧化亞氮占60%。從來源看，在1979年能源消耗進(jìn)入統(tǒng)計之前，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)基本各占“半壁江山”，近年來逐步發(fā)展為種植、養(yǎng)殖、能源消耗“三分天下”。細(xì)分來看，能源消耗、化肥、動物腸道發(fā)酵、水稻種植是四個最主要來源，2018年占據(jù)全球農(nóng)業(yè)總排放量的76.9%。

二、農(nóng)業(yè)碳減排的可用技術(shù)

從中國農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放來源看，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)減排的途徑主要有兩個：一是投入品減量，特別是化肥的減量增效;二是廢棄物資源化利用。此外，通過改善土壤，也可以增強(qiáng)農(nóng)業(yè)的固碳能力。

（一）減少化肥的溫室氣體排放

農(nóng)田施肥是N2O主要的排放源，占我國N2O排放總量的74%。同時，肥料是資源依賴型產(chǎn)品，每生產(chǎn)1噸合成氨約需要1000立方米的天然氣或1.5噸的原煤。據(jù)測算，如果氮肥利用率提升10個百分點，則可以節(jié)約2.5億立方米的天然氣或375萬噸原煤。因此，提升化肥利用率、減少化肥的施用對于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展至關(guān)重要。

1. 合理選擇氮肥種類

不同的理化條件對不同氮肥種類造成溫室氣體排放的影響不同。在有氧條件下，尿素中的N2O排放量大于其他氮肥，而在較高的水分含量下，N2O的排放量差異較小。添加抑制劑或控制肥料釋放對農(nóng)田施肥的溫室氣體排放也有所影響。這類新型肥料可以分為物理包膜的緩釋肥，以及添加硝化抑制劑和脲酶抑制劑的肥料。抑制劑通過影響特定類型的微生物來影響土壤中氮元素的轉(zhuǎn)化。硝化抑制劑抑制NH4+向N2O以及隨后的NO3-轉(zhuǎn)化。脲酶抑制劑則抑制了尿素的酶解作用，可使土壤中的氮元素以NH4+的形式存在更長的時間，有利于作物的吸收，從而實現(xiàn)減排。有研究認(rèn)為，施加常規(guī)氮肥和緩釋肥對土壤CH4和N2O的積累排放無顯著影響，施加硝化抑制劑和脲酶抑制劑則能夠顯著降低土壤溫室氣體排放（姚凡云 等，2019）。

2. 合理掌握施肥時間

施肥時間影響農(nóng)田溫室氣體排放量。種植后期施肥（種植時施加總量的33%，種植6周后施加67%），能在保證糧食產(chǎn)量的同時，降低氮肥使用量：比起傳統(tǒng)的施肥方式，可有效減少50%的N2O和NO排放的研究表明，春季施用氮肥比秋季施用氮肥的排放量更低。在作物開始吸收氮的時候施加可溶性氮肥，如尿素，由N2O排放造成損失的可能性會更小。

3. 加強(qiáng)用水管理

優(yōu)化農(nóng)業(yè)用水能直接或間接影響土壤理化性質(zhì)，進(jìn)而影響土壤溫室氣體排放。滴灌系統(tǒng)可在節(jié)水的同時減少N2O排放。相比常規(guī)漫灌施肥，滴灌施肥可以顯著減少蔬菜種植模式19%的N2O排放量，減少冬小麥—夏玉米輪作種植系統(tǒng)35%的N2O排放量。此外，當(dāng)兩種系統(tǒng)施氮量分別降低50%和30%后，在保證作物產(chǎn)量不變的前提下，其減排貢獻(xiàn)可分別擴(kuò)大到30.2%和45.8%。

4. 減少化肥用量

自2005年起，我國啟動“測土配方施肥”項目，“測土配方施肥”項目涵蓋土壤養(yǎng)分測定、施肥方案制定和正確施用肥料三大環(huán)節(jié)。測土配方技術(shù)可以有效節(jié)約氮肥20～35kgN·hm-2。在滿足當(dāng)前糧食產(chǎn)量的水平下，在全國范圍內(nèi)采用測土配方施肥的方法，小麥、玉米、水稻三大糧食作物主產(chǎn)區(qū)的化肥投入每年可消減814.1萬噸，占這些地區(qū)三大糧食作物化肥使用總量的27.6%，且每年可以減少碳排放1045.9萬噸。

（二）農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用

我國是農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)量最大的國家，且隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)量呈現(xiàn)不斷增多的趨勢。其中，農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便占比最大，這兩種廢棄物的資源化利用對于農(nóng)業(yè)廢棄物管理最為重要。

1. 農(nóng)作物秸稈資源化利用

我國農(nóng)作物秸稈每年的產(chǎn)量達(dá)8億噸以上，且呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。焚燒秸稈是很多農(nóng)戶用來快速處理秸稈“占地”問題的解決方法，但是秸稈焚燒會直接導(dǎo)致空氣中總懸浮顆粒數(shù)量的增加，并釋放CO、CO2、SO2等氣體。大量文獻(xiàn)表明，秸稈資源化利用能夠有效節(jié)能減排，但秸稈資源化利用存在秸稈生產(chǎn)分散、季節(jié)性強(qiáng)、易腐爛、收集和存儲成本大等問題。目前還沒有針對將分散的秸稈收集、運輸、集中、再加工的過程中產(chǎn)生碳排放的核算研究，但是在計算通過秸稈資源化利用能避免或抵消溫室氣體排放的貢獻(xiàn)時，應(yīng)當(dāng)考慮離田利用過程中產(chǎn)生的碳排放。

秸稈資源化利用有五種方式。

一是秸稈飼料化。農(nóng)作物秸稈粗纖維、礦物質(zhì)含量高，蛋白、油脂等含量低，反芻動物直接利用率低，如果只飼喂秸稈難以滿足反芻動物的營養(yǎng)需求。因此，這類農(nóng)業(yè)廢棄物首先需要通過物理、化學(xué)或青貯等方法進(jìn)行加工處理，提高粗蛋白的消化能力和牲畜喂養(yǎng)效果，進(jìn)而提升牲畜的經(jīng)濟(jì)效益。

二是秸稈能源化。秸稈是一種很好的清潔可再生能源，平均含硫量只有0.38%，而煤的平均含硫量約達(dá)1%。使用農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物作為發(fā)電替代物的成本比常規(guī)燃煤發(fā)電或直燃發(fā)電成本大幅減少，還可帶來良好的環(huán)境效益。秸稈能源化節(jié)能率為4.6 x108J t-1，溫室氣體減排率為319.66 kg C02eq t-1。

三是秸稈原料化?，F(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)廢棄物的主要利用方向是制備生物質(zhì)炭。生物質(zhì)炭是指以生物質(zhì)或生物有機(jī)材料為原料，在低氧或缺氧條件下，經(jīng)過相對低溫?zé)崃呀馓炕a(chǎn)生的一類高度芳香烴難熔性固態(tài)物質(zhì)，其炭化過程中，能量向熱量轉(zhuǎn)化較少，從而避免了大量的碳遺失。生物質(zhì)炭中有超過60%的碳保留，被認(rèn)為是一種高度穩(wěn)定、難降解的碳形式，可減緩碳和氮的釋放。生物質(zhì)炭屬于多孔碳材料，較大的表面積使其具有較強(qiáng)的吸附能力以及一定的持水性，可以有效改良土壤的理化性質(zhì)、提高土壤肥力。大量研究證明，生物質(zhì)炭的施用可以有效減少NO2的排放。但是，生物質(zhì)炭處理的土壤對CH4的排放影響的研究結(jié)果差異很大。有的研究認(rèn)為CH4排放減少（Rondon et al.，2005），有的則認(rèn)為CH4排放增加（Zhang et al.，2010），還有的研究認(rèn)為施用生物質(zhì)炭對土壤CH4的排放沒有顯著影響（Knoblauch et al.，2008）。由此來看，生物質(zhì)炭對于主要溫室氣體排放的影響，可能取決于土壤類型、生物質(zhì)炭的化學(xué)性質(zhì)與輸入量等多方面因素。孫建飛 等（2018）對2014年江蘇省秸稈資源量及利用潛力的分析認(rèn)為，如果將未被利用的秸稈進(jìn)行熱裂解炭化，可減少381.16萬噸二氧化碳當(dāng)量的排放，相當(dāng)于全江蘇省溫室氣體排放量的1.88%。

四是秸稈肥料化。秸稈肥料化利用的節(jié)能率為1.15x109J t-1，溫室氣體減排率為582.64 kg CO2et-1。利用生物質(zhì)炭與傳統(tǒng)化肥復(fù)合物制備的生物炭基緩釋肥料是兼具惰性和活性的有機(jī)質(zhì)。生物質(zhì)炭中的固態(tài)有機(jī)碳骨架能作為載體，促進(jìn)炭質(zhì)、礦物質(zhì)和化肥養(yǎng)分形成團(tuán)聚體，減緩化肥快速的溶解釋放速率，從而有效減少化肥的使用量。相比普通化肥，施用炭基肥能夠降低小麥生長季N2O釋放量的56.01%～63.53%;降低水稻生長季CH4排放量的25.45%～50.58%。此外，炭基肥被大量研究證明能夠有效吸附土壤中的營養(yǎng)元素、改善土壤的微環(huán)境、提高根系和土壤的活性、提高作物品質(zhì)。

五是秸稈基料化。農(nóng)作物秸稈主要由纖維素、木質(zhì)素等大分子有機(jī)物組成，通過科學(xué)搭配可以制成培養(yǎng)食用菌所必需的培養(yǎng)基原料。秸稈基料化利用技術(shù)主要分為秸稈栽培草腐菌類技術(shù)（雞腿菇、草菇、雙胞蘑菇、大球蓋菇等）和秸稈栽培木腐菌類技術(shù)（金針菇、香菇、茶樹菇、平菇等）。該技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以降低食用菌生產(chǎn)的成本、滿足消費者的使用需求，還能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益;同時使秸稈得到有效利用，并且保護(hù)了環(huán)境，建立了良好的生態(tài)效益。另外，在培養(yǎng)食用菌的過程中還會產(chǎn)生諸如菌絲體、蘑菇糠等副產(chǎn)品。這些副產(chǎn)品具有較高的飼用價值，將其加工成蛋白飼料實現(xiàn)秸稈的過腹還田，可以形成“農(nóng)作物秸稈→食用菌→飼料→糞便→還田”的綠色、高效的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。

2. 畜禽糞污資源化利用

我國每年畜禽糞便產(chǎn)生量超過10億噸，而溫室氣體CH4排放的主要來源之一就是養(yǎng)殖業(yè)糞污管理。因此，有效減少糞便CH4排放是實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)的重要途徑。

一是糞便堆肥。堆肥是一種較為傳統(tǒng)的畜禽糞便處理方式?，F(xiàn)代化堆肥工藝多為好氧堆肥。堆肥過程中多種因素會對堆肥效果產(chǎn)生影響，包括堆肥的物料性質(zhì)、添加劑性質(zhì)、含水率、氧氣濃度、溫度、碳氮比、pH值等。溫度和pH值顯著影響NH3的排放，堆肥高溫期、pH值幅度較大時，NH3排放顯著增加。而N2O的排放主要在堆肥的前期和后腐熟期發(fā)生，通過添加不同性質(zhì)的添加劑能有效改善NH3和N2O的排放。有研究證明，添加改性赤泥堆體或改性鎂橄欖石堆體能夠有效減少堆肥過程中的氮素流失，同時減少溫室氣體（N2O）的排放。堆肥過程中，氧氣含量高，則CO2的排放量大，而CH4需要在厭氧條件下產(chǎn)生。因而，控制適量的氧氣含量，不僅能保持氧微生物的活性，也可調(diào)節(jié)CH4和CO2等溫室氣體的排放。生物質(zhì)炭的施用對畜禽糞便堆體的改良作用也很明顯。施加生物質(zhì)炭能夠延長堆體高溫保持時間、提高保水效果，有效保持氮素、減少N2O、CO2等溫室氣體的排放。

二是沼氣工程。沼氣是一種替代傳統(tǒng)能源的清潔能源，可以顯著減少溫室氣體的排放。沼氣工程的主要產(chǎn)物是沼氣、沼渣和沼液，沼氣一般含CH4量為55%～70%。沼渣和沼液，即發(fā)酵后的殘留物，其中所含的寄生蟲卵比糞便中減少90%以上，可做高效綠色肥料使用。

（三）提升土壤固碳能力

據(jù)估計，農(nóng)業(yè)近90%的減排份額可以通過土壤固碳來實現(xiàn)。聯(lián)合國氣候變化公約組織（UNFCCC）啟動了“千分之四土壤增碳”計劃，試圖以土壤增碳抵消碳排放。我國是土壤貧碳的國家，1米深土壤碳庫僅為900億噸碳當(dāng)量，可通過以下途徑提升土壤固碳能力。

1. 秸稈還田

秸稈還田是向土壤歸還有機(jī)碳、發(fā)揮土壤碳匯作用的重要途徑。大量研究證明，秸稈還田能夠使土壤有機(jī)碳含量顯著上升。秸稈還田主要有兩種模式，一種是秸稈覆蓋還田，通常與免耕結(jié)合作為保護(hù)性農(nóng)業(yè)被廣泛推廣;另一種是秸稈翻耕還田。傳統(tǒng)的翻耕制度能夠增加土壤孔隙度，提高土壤透氣性，同時也會增強(qiáng)土壤中的微生物活動，增大土壤有機(jī)物與空氣的接觸面積，加速土壤有機(jī)碳降解過程，從而產(chǎn)生溫室氣體的排放。免耕可通過穩(wěn)定土壤團(tuán)聚體來改善土壤結(jié)構(gòu)，保護(hù)土壤有機(jī)質(zhì)免受微生物降解，從而降低土壤有機(jī)碳分解速率。經(jīng)過連年翻耕的土壤有機(jī)碳、氮等含量比保持免耕的土壤有顯著的降低。

保護(hù)性耕作能顯著增加表層土壤有機(jī)碳含量，實現(xiàn)碳匯功能，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。基于最小翻耕、作物殘留形成土壤覆蓋物和輪作的保護(hù)性農(nóng)業(yè)在一些國家廣泛推廣。最小化土壤擾動和作物殘留物覆蓋還田可以限制土壤水分蒸發(fā)、增加作物可利用水分，減少徑流流失、降低水蝕和風(fēng)蝕，有效增加土壤碳含量，能夠向碳儲量耗盡的土壤中有效輸入碳。在秸稈全量還田條件下，翻耕能夠有效緩解作物根系與秸稈腐解的“爭氮”效應(yīng)，且翻耕能顯著降低全球增溫潛能值和單位產(chǎn)量溫室氣體排放。但值得注意的是，稻草翻埋處理釋放的CH4量比稻草覆蓋免耕量高出54%。對比秸稈免耕還田，翻耕還田和旋耕還田的CH4排放速率較快，且排放峰值較高、排放時間更靠前，主要集中在早稻生長前期。

2. 輪作

輪作是指將不同類型的作物按一定順序在一定年限內(nèi)在同一塊農(nóng)田內(nèi)循環(huán)種植。輪作可以調(diào)節(jié)進(jìn)入土壤的作物殘莖、根系的種類和數(shù)量，有效增加土壤中有機(jī)的碳含量。輪作種植玉米和大豆的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)為碳匯效應(yīng)，每平方米每年可以固碳90g。一項針對華北平原不同輪作模式的長期研究證明，不同輪作模式對土壤碳儲量的影響各異：小麥—夏玉米的輪作模式碳匯速率最高，而春玉米連作模式短期內(nèi)有機(jī)碳儲量能有所增加，但長期則表現(xiàn)出負(fù)增長的趨勢。

三、農(nóng)業(yè)碳減排的國際經(jīng)驗

（一）北美洲

2003年6月，美國成立了芝加哥氣候交易所（CCX），建立了北美地區(qū)第一個自愿減排交易平臺。該交易所有400多名會員，交易主體覆蓋公司、州市、教育機(jī)構(gòu)和包括全國農(nóng)民聯(lián)盟、愛荷華州農(nóng)業(yè)局在內(nèi)的農(nóng)民及其組織。減排目標(biāo)由會員自愿設(shè)置，但具有法律約束力。

在實現(xiàn)減排目標(biāo)過程中，會員可以通過購買固碳指標(biāo)、參與碳抵償項目等途徑來減少碳排放。芝加哥氣候交易所基于市場機(jī)制，將溫室氣體排放權(quán)設(shè)計為期貨進(jìn)行交易，農(nóng)民可以通過拍賣自己的固碳指標(biāo)來取得收益，有效降低了農(nóng)業(yè)二氧化碳排放。芝加哥氣候交易所為會員提供了大量低價農(nóng)業(yè)補(bǔ)償項目，經(jīng)由第三方審核后方可施行，如美國的垃圾填埋場CH4處理項目和農(nóng)業(yè)沼氣收集項目，巴西的造林、再造林與森林保護(hù)項目。交易所設(shè)置了系統(tǒng)交易平臺，負(fù)責(zé)在注冊賬戶持有人之間執(zhí)行交易。美國全國農(nóng)民聯(lián)合會作為交易主體之一，在聯(lián)合會內(nèi)部開展了碳信用計劃，允許計劃內(nèi)的各州農(nóng)民通過免耕、少耕、草場種植等途徑固碳減排，并以此獲得收入。經(jīng)氣候所批準(zhǔn)，農(nóng)民聯(lián)合會可以在賬戶中累計碳信用額度。

在種植業(yè)方面，美國政府推動專業(yè)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公司的發(fā)展建設(shè)，鼓勵公司運用專業(yè)農(nóng)業(yè)技術(shù)，為大型家庭農(nóng)場提供規(guī)?；?wù)，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)資源浪費，推動農(nóng)業(yè)碳減排。

在畜牧業(yè)方面，美國建立以大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)為依托的農(nóng)業(yè)科技體系。農(nóng)業(yè)部與研究所合作開發(fā)基于全生命周期分析的溫室氣體排放監(jiān)測系統(tǒng)，對牧場各個生產(chǎn)步驟的溫室氣體排放量進(jìn)行計量與評估，并逐一提出針對性修改意見，減少生產(chǎn)過程中碳損失;與奶牛場合作推廣農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用項目，建設(shè)沼氣池儲存牲畜排泄物及其產(chǎn)生的CH4，并加以處理利用。

（二）歐洲

德國是歐洲發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的重要領(lǐng)導(dǎo)者。德國于2000年頒布《可再生能源法》，為發(fā)展可再生能源及中長期發(fā)展目標(biāo)提供了法律支持，2009年推出《二氧化碳捕集和封存法案》，于2012年4月正式通過，法案領(lǐng)域覆蓋作物種植，支持工業(yè)作物開發(fā)。

2019年5月，德國農(nóng)業(yè)部可持續(xù)發(fā)展和氣候保護(hù)司提出了十項減緩氣候變化的措施和相應(yīng)措施的減排目標(biāo)，可減少1億～1.5億噸二氧化碳排放。具體到畜牧業(yè)方面的措施包括：通過分析奶牛對不同環(huán)境條件的生理反應(yīng)來確定最佳動物舒適度，降低溫室氣體排放和其他有害氣體、減少病原體的措施;智能通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化動物舍氣候;推廣低蛋白日糧，減少動物糞便中的含氮量;增加奶牛產(chǎn)奶周期，降低奶牛甲烷排放;動物糞便舍外儲存、液體糞便覆蓋、降低液體糞便的固體含量，增加沼液的含氮量;厭氧發(fā)酵和酸化糞便減少氨氣排放，沼液深施減少氨排放。種植業(yè)方面的措施包括：田間條件自動監(jiān)測系統(tǒng)為施肥、耕作、灌溉等生產(chǎn)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐;農(nóng)藥、化肥的精確施用，減少氮肥施用量，降低殘留在土壤中的含氮量;濕地恢復(fù)，減少土壤二氧化碳排放;草地保護(hù)，停止草地開墾為農(nóng)田。

（三）亞洲

2013年11月，日本頒布了《農(nóng)村地區(qū)可再生能源法》，在建設(shè)低碳社會的同時，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)可再生能源、推廣低碳農(nóng)業(yè)模式。印度、孟加拉國等在水稻主產(chǎn)區(qū)針對節(jié)能低碳技術(shù)開展集成化應(yīng)用實踐，內(nèi)容主要有：選擇低碳排放水稻品種，進(jìn)行水稻直播和干濕交替灌溉，開展保護(hù)性耕作，以此在保證水稻產(chǎn)量的情況下，有效減少稻田CH4排放。印度根據(jù)農(nóng)田類型進(jìn)行化肥分類施用，提高化肥利用效率，減少溫室氣體排放。在緬甸，通過鴿豆—作物間作，農(nóng)民可以燃燒鴿豆秸稈來解決生活燃料短缺問題。

（四）大洋洲

澳大利亞優(yōu)化耕作和種植模式，開展農(nóng)田和草地的輪作或間作，以此提高土壤固碳能力，減少溫室氣體排放，采取的主要措施包括：利用自然生態(tài)系統(tǒng)具有更高固碳率的特點，將閑置農(nóng)地改為自然生態(tài)系統(tǒng);減少化石能源消耗，種植利用生物質(zhì)作物以減少碳排放;減少氧化亞氮排放，精確定位施肥;通過免耕套種保持草地長時間全面覆蓋，增加土壤固碳。

四、農(nóng)業(yè)碳減排的政策建議

綠色發(fā)展與碳減排具有高度的協(xié)同性，因此在中國經(jīng)濟(jì)整體進(jìn)入低碳化的進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)不能置身事外，要將正在發(fā)生的農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型納入低碳發(fā)展的框架。基于此，本文提出以低碳化帶動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的總體路徑（圖1）：以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的低碳化為抓手，帶動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的綠色化，并帶來農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。經(jīng)濟(jì)低碳化是目標(biāo)，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化是結(jié)果，二者的實現(xiàn)都要落實到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為的綠色化上，與近年來推崇的農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展實踐本質(zhì)上是高度一致的。

一是在“十四五”農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃中增加碳約束指標(biāo)?！丁笆奈濉币?guī)劃綱要》提出了“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%”的目標(biāo)，考慮到農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平還有待提高，且農(nóng)業(yè)排放以非能源消耗導(dǎo)致的甲烷和氧化亞氮為主，因此建議農(nóng)業(yè)無須過度強(qiáng)調(diào)能源消耗目標(biāo)，但須考慮未來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的碳關(guān)聯(lián)指標(biāo)，相應(yīng)地，要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源環(huán)境相關(guān)監(jiān)測體系和臺賬建設(shè)，摸清家底，使減排固碳工作有據(jù)可查。

二是推廣農(nóng)業(yè)減排固碳技術(shù)。通過推廣化肥農(nóng)藥投入品減量化技術(shù)、節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥等清潔生產(chǎn)技術(shù)、種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)循環(huán)技術(shù)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在減少農(nóng)業(yè)碳排放的同時改善農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境。推廣土壤少耕、免耕技術(shù)，增加土壤有機(jī)碳儲量，通過降低農(nóng)地耕作幅度和強(qiáng)度、減輕土壤物理性擾動等途徑增強(qiáng)土壤穩(wěn)定性，提高土壤結(jié)構(gòu)中穩(wěn)固的土壤有機(jī)質(zhì)比例。通過植樹造林、保護(hù)森林資源、加強(qiáng)土地管理等措施促進(jìn)碳固定。推廣農(nóng)業(yè)清潔能源使用，減少化石能源使用量，促進(jìn)能源消耗向可再生能源轉(zhuǎn)換，開發(fā)利用新能源。如發(fā)展用于灌溉的太陽能水泵，加強(qiáng)風(fēng)能、沼氣能等農(nóng)村能源建設(shè)，推動農(nóng)機(jī)節(jié)能。

三是積極發(fā)展農(nóng)業(yè)碳市場。作為重要的市場化減排工具，我國碳市場發(fā)展基礎(chǔ)堅實、潛力巨大。但是，全國統(tǒng)一的碳市場處于建立初期，仍然面臨政策框架不完善、金融化程度不足、碳市場作用發(fā)揮不充分等問題。要充分利用農(nóng)業(yè)減排成本相對較低的優(yōu)勢，將農(nóng)業(yè)碳減排納入碳交易市場。初期可在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展基礎(chǔ)較好、營商環(huán)境優(yōu)良、改革精神足的地方，以縣為單位，選擇村集體經(jīng)濟(jì)組織、專業(yè)大戶、合作社、農(nóng)墾、社會化服務(wù)組織等規(guī)模較大、組織程度較高、市場意識強(qiáng)的主體，率先開展試點。

四是倡導(dǎo)綠色消費觀，優(yōu)化膳食結(jié)構(gòu)。樹立低碳消費觀念，引導(dǎo)改變膳食結(jié)構(gòu)。一方面，要堅決貫徹《反食品浪費法》，在食品生產(chǎn)、收獲、儲存、運輸、加工和消費等各個環(huán)節(jié)把好節(jié)約和高效利用關(guān)，防止跑冒滴漏;另一方面，在尊重消費習(xí)慣并符合營養(yǎng)要求的前提下，引導(dǎo)消費結(jié)構(gòu)向低碳轉(zhuǎn)型，如倡導(dǎo)以雞肉、鴨肉、羊肉適度替代豬肉、牛肉等肉類。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Beauchamp M T G. Nitrous oxide production from granular nitrogen fertilizers applied to a silt loam soil[J]. Canadian Journal of Soil Science， 2003， 83（5）： 521-532.

[2] Bhatt R， Kukal S S. Direct seeded rice in South Asia[M]//Sustainable agriculture reviews. Springer， Cham， 2015： 217-252.

[3] Bogdanski A. Integrated food–energy systems for climate-smart agriculture[J]. Agriculture & Food Security， 2012， 1（1）： 1-10.

[4] Chen Z D， Dikgwatlhe S B， Xue J F， et al. Tillage impacts on net carbon flux in paddy soil of the Southern China[J]. Journal of Cleaner Production， 2015， 103（sep.15）： 70-76.

[5] Corbeels M， Scopel E， Cardoso A， et al. Soil carbon storage potential of direct seeding mulch-based cropping systems in the Cerrados of Brazil[J]. Global Change Biology， 2006， 12（9）： 1773-1787.

[6] Czeka?a W， Malińska K， Cáceres R. Co-composting of poultry manure mixtures amended with biochar – The effect of biochar on temperature and C-CO2 emission[J]. Bioresource Technology， 2016， 200： 921-927.

[7] Gao， L， Wang， et al. Effects of biochar on nutrients and the microbial community structure of tobacco-planting soils[J]. J Soil Sci Plant Nut， 2017， 17（4）： 884-896.

[8] Harder B. Smoldered-Earth policy： Created by ancient amazonian natives， fertile， dark soils retain abundant carbon[J]. Sci News， 2006， 169（3）： 133.

[9] Hollinger S E， Bernacchi C J， Meyers T P. Carbon budget of mature no-till ecosystem in North Central Region of the United States[J]. Agricultural and Forest Meteorology， 2005， 130（1-2）： 59-69.

[10] Hultgreen G E. Effect of nitrogen fertilizer placement， formulation， timing， and rate on greenhouse gas emissions and agronomic performance[J]. Heart， 2003， 92（12）： 2075-2082.

[11] Kallenbach C M， Rolston D E， Horwath W R. Cover cropping affects soil N2O and CO2 emissions differently depending on type of irrigation[J]. Agriculture Ecosystems & Environment， 2010， 137（3–4）： 251-260.

[12] Knoblauch C， Marifaat A， Haefele S. Biochar in rice-based system： impact on carbon mineralization and trace gas emissions[J].， 2008.

[13] Lehmann J， Jr J P D S， Steiner C， et al. Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin： fertilizer， manure and charcoal amendments[J]. Plant & Soil， 2003， 249（2）： 343-357.

[14] Liu C， Lu M， Cui J， et al. Effects of straw carbon input on carbon dynamics in agricultural soils： a meta‐analysis[J]. Global Change Biology， 2014， 20（5）： 1366-1381.

[15] Matson P A， Naylor R， Ortiz-Monasterio I. Integration of environmental， agronomic， and economic aspects of fertilizer management[J]. Science， 1998， 280（5360）： 112-115.

[16] Metz B， Davidson O， Bosch P. Climate change 2007： Mitigation of climate change[M]. Cambridge： Cambridge University Press， 2007.

[17] SAMOURA LamineMohamed.耕作方式與秸稈還田對雙季稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2018.

[18] Qian L， Chen L， Joseph S， et al. Biochar compound fertilizer as an option to reach high productivity but low carbon intensity in rice agriculture of China[J]. Carbon Management， 2014， 5（2）： 145-154.

[19] Ranaivoson L， Naudin K， Ripoche A， et al. Agro-ecological functions of crop residues under conservation agriculture. A review[J]. Agronomy for Sustainable Development， 2017， 37（4）： 26.

[20] Rondon M， Ramirez J A， Lehmann J. Greenhouse gas emissions decrease with charcoal additions to tropical soils[J].， 2005.

[21] Snyder C S， Bruulsema T W， Jensen T L， et al. Review of Greenhouse Gas Emissions from Crop Production Systems and Fertilizer Management Effects[J]. Agriculture Ecosystems & Environment， 2009， 133（3-4）： 247-266.

[22] Troy S M， Lawlor P G， O Flynn C J， et al. Impact of biochar addition to soil on greenhouse gas emissions following pig manure application[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2013， 60： 173-181.

[23] Turmel M S， Speratti A， Baudron F， et al. Crop residue management and soil health： A systems analysis[J]. Agricultural Systems， 2015， 134： 6-16.

[24] Weiske A. Selection and specification of technical and management-based greenhouse gas mitigation measures in agricultural production for modelling[J].， 2006.

[25] Xie Z， Zhu J， Liu G， et al. Soil organic carbon stocks in China and changes from 1980s to 2000s[J]. Global Change Biology， 2010， 13（9）： 1989-2007.

[26] 白由路，楊俐蘋.我國農(nóng)業(yè)中的測土配方施肥[J].土壤肥料，2006（2）：3-7.

[27] 畢于運，王亞靜，高春雨.我國秸稈焚燒的現(xiàn)狀危害與禁燒管理對策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（27）：13181-13184.

[28] 程琨，潘根興.“千分之四全球土壤增碳計劃”對中國的挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略[J].氣候變化研究進(jìn)展，2016，12（5）：457-464.

[29] 代琳.生物質(zhì)炭制備及對白漿土改良效果和溫室氣體排放的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[30] 杜夢菲.畜禽糞便堆肥甲烷生成-氧化特征及其影響因素研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2020.

[31] 段茂盛，王革華.畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程的溫室氣體減排效益及利用清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）的影響分析[J].太陽能學(xué)報，2003（3）：386-389.

[32] 高超.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（13）：32-33.

[33] 胡越.生物質(zhì)能秸稈發(fā)電：可再生能源的開發(fā)與利用[J].科技傳播，2010（24）：198+196.

[34] 霍書豪，董仁杰，龐昌樂，等.畜牧業(yè)糞污減量與資源化利用的實現(xiàn)[J].中國沼氣，2014，32（5）：29-32+51.

[35] 姜雨林，陳中督，遆晉松，等. 華北平原不同輪作模式固碳減排模擬研究[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，23（1）：19-26.

[36] 金書秦，林煜，牛坤玉.以低碳帶動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型：中國農(nóng)業(yè)碳排放特征及其減排路徑[J].改革，2021（5）：29-37.

[37] 金書秦，韓冬梅，林煜，等.碳達(dá)峰目標(biāo)下開展農(nóng)業(yè)碳交易的前景分析和政策建議[J].農(nóng)村金融研究，2021（6）：3-8.

[38] 雷豪杰，李貴春，柯華東，等.滴灌施肥對兩種典型作物系統(tǒng)土壤N2O排放的影響及其調(diào)控差異[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，54（4）：768-779.

[39] 李海霞.秸稈基料化栽培食用菌生產(chǎn)技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（23）：111-113.

[40] 李小涵，郝明德，王朝輝，等.農(nóng)田土壤有機(jī)碳的影響因素及其研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008（3）：176-181.

[41] 李長生，肖向明，F(xiàn)rolking S，等.中國農(nóng)田的溫室氣體排放[J].第四紀(jì)研究，2003（5）：493-503.

[42] 李正東，陶金沙，李戀卿，等.生物質(zhì)炭復(fù)合肥對小麥產(chǎn)量及溫室氣體排放的影響[J].土壤通報，2015，46（1）：177-183.

[43] 潘根興，卞榮軍，程琨.從廢棄物處理到生物質(zhì)制造業(yè)：基于熱裂解的生物質(zhì)科技與工程[J].科技導(dǎo)報，2017，35（23）：82-93.

[44] 冉昊，李敬韓.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與農(nóng)村生物質(zhì)能源利用的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（6）：75-76.

[45] 宋杰.中國秸稈利用的節(jié)能減排仿真：氣候變化減緩[D] .大連：大連理工大學(xué)，2017.

[46] 孫建飛，鄭聚鋒，程琨，等.基于可收集的秸稈資源量估算及利用潛力分析[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2018，24（2）：404-413.

[47] 孫秀麗，許信旺，薛芳.增加農(nóng)田土壤碳匯效應(yīng)研究進(jìn)展[J].池州學(xué)院學(xué)報，2009，23（3）：80-83.

[48] 孫振鈞，孫永明.我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與農(nóng)村生物質(zhì)能源利用的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，2006（1）：6-13.

[49] 汪開英，黃丹丹，應(yīng)洪倉.畜牧業(yè)溫室氣體排放與減排技術(shù)[J].中國畜牧雜志，2010，46（24）：20-22+26.

[50] 王成己，唐莉娜，胡忠良，等.生物炭和炭基肥在煙草農(nóng)業(yè)的應(yīng)用及展望[J].核農(nóng)學(xué)報，2021，35（4）：997-1007.

[51] 王宏立，張祖立，白曉虎.秸稈飼料資源開發(fā)利用的研究進(jìn)展[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003（3）：228-231.

[52] 王青，鄭紅勇，聶楨禎.低碳農(nóng)業(yè)理論分析與中國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展思路[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012，12（3）：1-7.

[53] 王奕然.秸稈生物質(zhì)炭對土壤酶活性和農(nóng)田溫室氣體排放的影響[D].淮北：淮北師范大學(xué)，2020.

[54] 魏春輝，任奕林，劉峰，等.生物炭及生物炭基肥在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，45（3）：14-19.

[55] 伍芬琳，張海林，李琳，等.保護(hù)性耕作下雙季稻農(nóng)田甲烷排放特征及溫室效應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（9）：2703-2709.

[56] 肖小平，伍芬琳，黃風(fēng)球，等.不同稻草還田方式對稻田溫室氣體排放影響研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2007（5）：629-632.

[57] 謝軍飛，李玉娥.不同堆肥處理豬糞溫室氣體排放與影響因子初步研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2003（1）：56-59.

[58] 徐陽春，沈其榮，冉煒.長期免耕與施用有機(jī)肥對土壤微生物生物量碳、氮、磷的影響[J].土壤學(xué)報，2002（1）：83-90.

[59] 姚凡云，王立春，多馨曲，等.不同氮肥對東北春玉米農(nóng)田溫室氣體周年排放的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2019，30（4）：1303-1311.

[60] 張燦強(qiáng)，王莉，華春林，等.中國主要糧食生產(chǎn)的化肥削減潛力及其碳減排效應(yīng)[J].資源科學(xué)，2016，38（4）：790-797.

[61] 張科研.江蘇省農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)評價[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[62] 張培棟，李新榮，楊艷麗，等.中國大中型沼氣工程溫室氣體減排效益分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008（9）：239-243.

[63] 張衛(wèi)紅，李玉娥，秦曉波，等.應(yīng)用生命周期法評價我國測土配方施肥項目減排效果[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2015，34（7）：1422-1428.

[64] 張文舉，王加啟，龔月生，等.秸稈飼料資源開發(fā)利用的研究進(jìn)展[J].國外畜牧科技，2001（3）：15-18.

[65] 張哲.不同物料生物質(zhì)炭-有機(jī)肥堆肥對旱地紅壤溫室氣體排放的影響[D].南昌：南昌工程學(xué)院，2019.

[66] 趙祥宇.我國秸稈焚燒的現(xiàn)狀危害與禁燒管理對策[J].改革與開放，2016（4）：127-128.

[67] 鄭嘉熹，魏源送，吳曉鳳，等.豬糞堆肥過程保氮固磷及溫室氣體（NO2）減排研究[J].環(huán)境科學(xué)，2011，32（7）：2047-2055.

[68] 國家發(fā)展和改革委員會.可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃[R].國家發(fā)展和改革委員會，2007.