黃 璜

(湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,長沙 410128)

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展,關系到糧食安全和生態(tài)安全,進而關系到國家安全和民族的生存與發(fā)展。而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本,在于推進清潔生產(chǎn),發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)。低碳農(nóng)業(yè)是按照減量化(Reduce),再利用(Reuse),再循環(huán)(Recycle)和再思考(Rethink)等“4R”原則,利用物質(zhì)能量循環(huán)、生態(tài)位等生態(tài)原理,以“低能耗、低排放、低污染”為新特征,“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、安全保障、氣候調(diào)節(jié)、生態(tài)涵養(yǎng)、農(nóng)村金融”等功能突出的新型農(nóng)業(yè)。

1 我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)良好態(tài)勢

近年來,隨著我國各級政府和社會大眾生態(tài)意識逐步覺醒,經(jīng)過包括行政、學術等各方的不懈努力,發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的相關政策和法規(guī)不斷完善,全國優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)布局逐步形成。

黨的十七大提出“建設生態(tài)文明,基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結構、增長方式、消費模式”;《國民經(jīng)濟與社會發(fā)展十一五規(guī)劃綱要》明確提出:發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),改革傳統(tǒng)耕作方式,發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè);發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設,大力發(fā)展節(jié)約能源、節(jié)約用水、加強資源綜合利用;科技部在“十一五”支撐計劃綱要中也明確提出:科技要為促進循環(huán)經(jīng)濟模式的形成和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐,其中農(nóng)業(yè)領域要大力發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)技術,減少污染,提高水、土、肥、藥等資源的利用效率,為社會主義新農(nóng)村建設提供科技支撐。

低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展離不開農(nóng)作物的合理布局。農(nóng)業(yè)部于 2008年和 2009年相繼發(fā)布了全國優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃(2008～2015)和優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃,對水稻、小麥、玉米、大豆、馬鈴薯、棉花、油菜、甘蔗、蘋果、柑橘、天然橡膠、肉牛、肉羊、奶牛、生豬以及出口水產(chǎn)品等16個分品種進行了優(yōu)勢區(qū)域布局。到2015年,種植業(yè)優(yōu)勢區(qū)的播種面積和產(chǎn)量將占全國比重的70%以上,畜牧業(yè)優(yōu)勢區(qū)牛肉、羊肉、牛奶、豬肉產(chǎn)量將占全國比重的 45%～83%,優(yōu)勢區(qū)水產(chǎn)品出口量和出口額將分別占全國比重的76%和73%[1]。

尤為值得一提的是,《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》、《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟法》兩大“重量級”法規(guī)相繼出臺,全國有 22個省(區(qū)、市)出臺了《無公害農(nóng)產(chǎn)品管理辦法》,近 200個縣頒布了《農(nóng)業(yè)環(huán)境管理辦法》,這些無疑為低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力,提供了堅實的制度保障。與此同時,經(jīng)過學術科技界的不斷努力,現(xiàn)已形成較為成熟的秸稈還田、稻鴨共生、測土配方施肥、植物病蟲害防治、畜禽糞便無害化和資源化利用等技術,為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)污染控制提供了技術支撐。在2009年召開的哥本哈根會議上中國政府的積極態(tài)度和莊嚴承諾,彰顯了我國政府的強大決心和社會各界的強大信心。隨著全國各地新農(nóng)村建設的蓬勃開展,生態(tài)立體種養(yǎng)、農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用等方面的不同模式和典型經(jīng)驗也不斷涌現(xiàn),這些都為我國進一步發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)奠定了基礎。

2 我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨嚴峻形勢

2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境方面,雖 然經(jīng)過了 一定治理,但“高碳農(nóng)業(yè)”積累的環(huán)境、生態(tài)問題仍相當突出

石油農(nóng)業(yè)對農(nóng)田環(huán)境安全、資源安全、生物安全和農(nóng)產(chǎn)品安全構成嚴重威脅,表現(xiàn)在:一是作物大規(guī)模連片種植,缺乏過渡帶,導致自然植被、物種和天敵減少;二是農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)投入品過多,養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)排污過度,品種遺傳背景單一化及其大面積推廣,既造成了環(huán)境污染,又降低了生物多樣性;三是由于環(huán)境污染的日益加重導致農(nóng)業(yè)氣候災害頻發(fā),嚴重影響甚至威脅到農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量安全和質(zhì)量安全。據(jù)估計,我國每年農(nóng)作物秸稈約 7億噸,未利用的約3.5億噸,占 50%以上,農(nóng)村有 44.26%的農(nóng)戶把秸稈當作柴火做飯;30.99%農(nóng)戶把秸稈喂牲口;25.29%的農(nóng)戶將秸稈直接還田,造成大量浪費和區(qū)域環(huán)境污染。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用了世界 20%以上的農(nóng)業(yè)勞動力、30%的化肥、25%的農(nóng)藥和25%的灌溉水。據(jù)測定,我國限排的 6種主要溫室氣體(二氧化碳(CO2)、甲烷 (CH4)、氧化亞氮 (N2O)、氫氟碳化物 (HFC3)、全氟化碳(PFCS)、六氟化碳(SF6))中,CH4排放主要來自農(nóng)業(yè)活動和能源活動,農(nóng)業(yè)活動是CH4的最大排放源,占了50.15%,其中反芻動物占 29.70%,水稻種植占19.73%;N2O排放主要來自農(nóng)業(yè)活動,農(nóng)田直接排放約占60.3%,間接排放約占19.5%。

2.2 政策和機制方面,進一步完善、執(zhí)行存在較大難度

雖然國家層面相關法律法規(guī)已相繼出臺,但具體實施細則、相關分規(guī)劃的制訂和落實等,因涉及面太廣,難度較大。尤其是目前我國缺乏科學、有效、合理的生態(tài)補償機制和獎懲機制,管理上“胡蘿卜”效應和“木棒”效應欠明顯[2]。

2.3 技術方面,目前農(nóng)村缺乏科技支撐,離現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、社會主義新農(nóng)村的目標相距甚遠

雖然對于秸稈免耕覆蓋,秸稈和人畜糞便和沼氣技術及堆肥技術,秸稈還田及資源化技術,稻田生態(tài)種養(yǎng),生物及低毒低殘留的農(nóng)藥研制利用,化肥的高效利用技術,農(nóng)業(yè)節(jié)水節(jié)能技術,農(nóng)作物的改良等的研究取得了顯著成效,但由于政策、資金、技術力量等多種原因,農(nóng)村節(jié)能減排、固碳減排的科技力量依然薄弱,循環(huán)高效的農(nóng)田生產(chǎn)模式推廣和普及仍任重道遠,許多關鍵性技術的研究與突破還需假以時日。

2.4 產(chǎn)業(yè)方面,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構亟待進一步調(diào)整

首先,目前各地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構不合理,產(chǎn)業(yè)升級緩慢,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中,農(nóng)、林、牧、漁產(chǎn)值的比例為 50∶4∶42∶4[5,6]。種植業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重較大,而種植業(yè)中優(yōu)質(zhì)、專用農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量不足,無公害、綠色和有機農(nóng)產(chǎn)品普及不夠,雖然經(jīng)濟作物總體上有所增加,但集約化程度低、規(guī)模小,結構不合理,這些都影響低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展。其次,目前農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設明顯滯后于市場發(fā)展的要求,名牌農(nóng)產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品不足,影響了農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力和經(jīng)濟效益;同時產(chǎn)業(yè)化發(fā)展資金不足,使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化步伐滯后;部分農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化企業(yè),技術創(chuàng)新能力弱,管理水平較低,產(chǎn)業(yè)集中度不高也制約著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3 我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展對策

3.1 建立和完善種養(yǎng)加清潔生產(chǎn)技術體系,培育低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展機制

低碳農(nóng)業(yè)的核心是通過建立“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再利用或再生產(chǎn)”的循環(huán)模式,實現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)等農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)平衡的協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)利用,實現(xiàn)高效、低耗、低排放的“一高兩低”目標。

(1)種植業(yè)清潔生產(chǎn)技術體系。種植業(yè)是低碳農(nóng)業(yè)的重點之一。我國是世界上最大的種植業(yè)生產(chǎn)國家,目前糧棉油、蔬菜、瓜果等農(nóng)作物常年播種面積達到1.5億公頃。目前,我國農(nóng)田種植業(yè)系統(tǒng)的能源消耗占農(nóng)業(yè)總消耗量的約80%、水資源消耗約占70%、農(nóng)藥消耗約占80%[5,6]。農(nóng)業(yè)面源污染的60%來自種植業(yè),大量溫室氣體排放也與種植業(yè)密切相關。因此,種植業(yè)清潔生產(chǎn)技術體系的推廣和普及迫在眉睫。如我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)作物秸稈數(shù)量巨大,但僅有約2/5被利用。因此,需要加強研究農(nóng)業(yè)廢棄物直接還田、堆肥還田技術,農(nóng)作物秸稈資源化利用技術,種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈延伸技術,實現(xiàn)農(nóng)田廢棄物資源化就地循環(huán)利用模式和高附加值產(chǎn)業(yè)鏈模式[3～7]。

(2)養(yǎng)殖業(yè)清潔生產(chǎn)技術體系。養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,不僅轉(zhuǎn)化了大量植物飼料、秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品,生產(chǎn)大量畜產(chǎn)品,支持了糧食生產(chǎn),而且每年可為種植業(yè)提供大量有機肥,使種養(yǎng)結合,農(nóng)牧互補,并極大地促進相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其清潔生產(chǎn)包括產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后清潔生產(chǎn)技術。產(chǎn)前清潔生產(chǎn)要做好養(yǎng)殖場的規(guī)劃與建設、品種、飼料、獸藥等各個環(huán)節(jié),產(chǎn)中清潔生產(chǎn)離不開合理喂養(yǎng)和日常管理,產(chǎn)后清潔生產(chǎn)涵蓋畜產(chǎn)品加工、采用“零排放”技術科學化處理畜禽糞便等環(huán)節(jié)。

(3)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)清潔生產(chǎn)技術體系。在農(nóng)產(chǎn)品粗加工和深加工過程中,合理使用自然資源和能源,減少物料消耗,同時實現(xiàn)廢物減量化、資源化和無害化,自覺保護環(huán)境和實現(xiàn)生態(tài)平衡。如在糧油果蔬、畜禽水產(chǎn)品、農(nóng)副特產(chǎn)、林木產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品深加工過程中,采用現(xiàn)代科技手段,將農(nóng)業(yè)初級產(chǎn)品及其副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為具有高科技含量、高附加值、綠色優(yōu)質(zhì)的增值食物組分、營養(yǎng)品、可再生物質(zhì)能源和工業(yè)原材料等,以實現(xiàn)效益最大化。

3.2 培育和形成綠色GDP考核、生態(tài)補償和農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)補貼等低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展機制

綠色 GDP是指一個國家或地區(qū)在考慮了自然資源(主要包括土地、森林、礦產(chǎn)、水和海洋)與環(huán)境因素(包括生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境、人文環(huán)境等)影響之后經(jīng)濟活動的最終成果,即將經(jīng)濟活動中所付出的資源耗減成本和環(huán)境降級成本從 GDP中予以扣除。建立綠色GDP考核機制,可有效控制個別地方政府因過分強調(diào)政績而不顧生態(tài)效益一味追求短期利益的行為。

經(jīng)濟學領域的“外部性”理論認為,由外部效應引起的市場失靈,必須通過政府采取適當?shù)慕?jīng)濟干預手段,使邊際稅率等于外部邊際成本(邊際外部收益)。生態(tài)補償機制就是通過一定的政策手段實行生態(tài)保護外部性的內(nèi)部化,讓生態(tài)保護成果的“受益者”支付相應的費用。

政府應結合低碳農(nóng)業(yè)建設實際,出臺并推行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)補貼機制,用來解決生態(tài)投資者的合理回報,激勵農(nóng)戶自愿采用清潔生產(chǎn)技術并使生態(tài)資本增值,包括對積極使用清潔生產(chǎn)技術如采用生態(tài)發(fā)酵床、使用生物農(nóng)藥、生物農(nóng)膜并自覺主動回收農(nóng)藥瓶、化學農(nóng)膜等行為,予以鼓勵和獎勵。

3.3 開發(fā)農(nóng)業(yè)領域節(jié)能、固碳、減排關鍵技術,構建兩型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

低碳農(nóng)業(yè)建設的技術途徑,可從農(nóng)田系統(tǒng)固碳減排、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)固碳減排、農(nóng)業(yè)區(qū)域系統(tǒng)固碳減排等三方面著手,開發(fā)有關關鍵技術。

(1)農(nóng)田系統(tǒng)固碳減排技術

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是我國最重要的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的低碳,關鍵是提高光能利用率、實現(xiàn)碳的原位回歸,有效減少農(nóng)田外部能源投入,降低農(nóng)田溫室氣體排放等。

全國種植業(yè)的平均光能利用率不足1%,而理論上的農(nóng)田光能利用率應可以實現(xiàn)5%左右[3,4],因此,開發(fā)農(nóng)田高光能利用技術,節(jié)地、節(jié)水、節(jié)種、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)電、節(jié)油、節(jié)柴、節(jié)糧、減人即“九節(jié)一減”新型種養(yǎng)業(yè)技術模式,以及開發(fā)可被生物降解的地膜替代技術和地膜回收技術等,意義重大。

降低農(nóng)田溫室氣體排放技術包括增碳和減少 CH4排放等。一是培育或引進具有對高溫、干旱等極端氣候及病蟲害有抗性的作物品種,在新的生態(tài)環(huán)境中提高農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量,增加碳吸收。二是通過秸稈還田、有機與無機配合的科學施肥、合理水分管理、少免耕等技術提高農(nóng)田的增碳能力。三是通過水分管理、品種的選擇和收獲指數(shù)的提高,推行稻-鴨或稻魚立體生態(tài)種養(yǎng)模式來減少稻田 CH4排放。四是通過合理均衡施用氮肥尤其是長效氮肥、生物抑制劑、控釋化肥等,提高氮肥利用率,減少農(nóng)田N2O排放。

(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)固碳減排技術

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物等生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)固碳減排系列技術注重結合農(nóng)田、旱地、水域等生態(tài)系統(tǒng)等之間,種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、鄉(xiāng)村旅游業(yè)等之間的物質(zhì)與能量流動特點,緊密銜接農(nóng)業(yè)種、養(yǎng)、加產(chǎn)業(yè)體系,開發(fā)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)系列固碳減排新技術。

一是保護現(xiàn)有碳庫,即通過生態(tài)系統(tǒng)管理技術,加強農(nóng)、牧、林、漁業(yè)的管理,從而保持生態(tài)系統(tǒng)的長期固碳能力;二是擴大碳庫來增加固碳,主要是改變土地利用方式,重建農(nóng)業(yè)濕地系統(tǒng)(農(nóng)田周圍按 14∶1的比例配置濕地,有利于增強土地的固碳能力),通過選種、育種和種植技術,增加植物的生產(chǎn)力,增加固碳能力;三是調(diào)整農(nóng)村生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能源結構,盡可能減少農(nóng)業(yè)中高碳能源的使用,如培育可持續(xù)生產(chǎn)生物品種等生物質(zhì)能、增加沼氣等替代能源。

(3)農(nóng)業(yè)區(qū)域系統(tǒng)固碳減排技術

農(nóng)業(yè)區(qū)域系統(tǒng)屬于大農(nóng)業(yè)概念。該系統(tǒng)固碳減排技術體系的重點在于加強技術集成,強調(diào)農(nóng)業(yè)區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)整體生態(tài)設計,從生態(tài)經(jīng)濟能值分析和系統(tǒng)配置視野建立生態(tài)整合與產(chǎn)業(yè)共生機制,構建農(nóng)地田塊-標準化生產(chǎn)基地-產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū)企業(yè)等各產(chǎn)業(yè)鏈間的區(qū)域固碳減排體系,形成資源、產(chǎn)品、消費品與廢棄物之間的轉(zhuǎn)化與協(xié)調(diào)互動,實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展,從而在更高層面上推動農(nóng)業(yè)的區(qū)域化布局、專業(yè)化生產(chǎn)、規(guī)?；ㄔO、一體化經(jīng)營、社會化服務和企業(yè)化管理[5-7]。

3.4 合理布局農(nóng)村第一、二、三產(chǎn)業(yè)

農(nóng)業(yè)與旅游業(yè)的有機結合即觀光休閑農(nóng)業(yè)是低碳農(nóng)業(yè)的趨勢。我國目前傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)比重較大,產(chǎn)業(yè)布局還有待進一步優(yōu)化,要優(yōu)化發(fā)展第二產(chǎn)業(yè),加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),促使第一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。尤其是借助現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)發(fā)展的大好機遇,發(fā)展觀光休閑農(nóng)業(yè),大力發(fā)展鄉(xiāng)村低碳旅游。一方面,更好地恢復、保育和維護生態(tài)環(huán)境,另一方面,大幅增加農(nóng)業(yè)的附加值,提高農(nóng)民收入。目前,全國各地休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,鄉(xiāng)村旅游成為促進農(nóng)民就地就業(yè)和增收的“朝陽產(chǎn)業(yè)”。重重點要加大各地土地適度流轉(zhuǎn)力度,依靠和保護當?shù)刈匀缓吞厣Y源,按照生態(tài)學原理推行清潔生產(chǎn)和高效經(jīng)營,實現(xiàn)產(chǎn)供銷、種養(yǎng)加、貿(mào)工農(nóng)一體化,重點創(chuàng)建各種專業(yè)協(xié)會,引進、培育和推廣優(yōu)良品種,整合技術力量,實行標準化生產(chǎn)和全程質(zhì)量控制,建立完善的農(nóng)產(chǎn)品標準生產(chǎn)基地體系,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平。

[1]農(nóng)業(yè)部發(fā)布實施十六個優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃[J].現(xiàn)代畜牧獸醫(yī),2009,(3):15.

[2]黃 璜.湖南生態(tài)農(nóng)業(yè)建設的難點與對策[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2010,(2):10-12.

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[5]高旺盛,陳源泉,董 文.發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是低碳經(jīng)濟的重要途徑 [J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2010,18(5):1106-1109.

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