安徽省低碳農業發展的模式與路徑

摘 要：低碳農業已經成為全球農業發展的新趨勢。該文以中國的農業大省之一—安徽省為例，結合低碳農業發展背景分析，闡明了從高碳農業向低碳農業轉變是安徽農業發展的必然趨勢和面臨的嚴峻挑戰。根據安徽低碳農業發展的短期目標和長期目標，指出因地適宜、突出差異是發展模式與路徑設計的根本出發點，并從節地、節水、節肥、節藥、節種、節能等6個方面對安徽低碳農業發展的模式和路徑進行了研究探討。

關鍵詞：安徽省；低碳農業；發展模式與路徑；溫室氣體

中圖分類號 F327 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）20-01-04

在低碳經濟發展背景下，農業在全球溫室氣體減排中的作用不可忽視。農業排放的溫室氣體大約占全球溫室氣體排放的13%，其中土壤（主要是N2O）、腸道發酵（主要是CH4）、水稻種植（CH4）、能源相關（CO2）、糞便管理和通過其他途徑排放的溫室氣體分別占整個農業溫室氣體排放的40%、27%、10%、9%、7%和6%，預計到2030年農業排放的溫室氣體將約占全球溫室氣體排放的40%[1]。為了降低溫室氣體排放對全球氣候變暖帶來的影響，實現農業的可持續發展，發展低碳農業已經成為全球農業發展的新趨勢。在國內，包括河南省、黑龍江省在內的農業大省紛紛開始發展低碳農業[2-3]，經濟相對發達的山東省和廣東省也在積極發展低碳農業。比如山東省將生態農業作為低碳農業發展的重要途徑[4]，而廣東省將發展低碳農業視為戰略需求，并根據廣東的發展實際對低碳農業發展的關鍵技術進行研究[5-6]。相比較而言，安徽省盡管是農業大省，但是安徽現有的農業發展方式與低碳經濟發展方式存在差距，低碳農業發展相對落后。如何促進低碳農業的發展，進而促進安徽全省農業的可持續發展，以充分發揮安徽省在保障全國糧食安全中的重要作用是值得思考的理論和現實問題。

1 從高碳農業向低碳農業轉變——安徽農業發展面臨的嚴峻挑戰

從表1可以看出，安徽省2011年實現的農業生產總值在全國排名第十位，農業總產值為2 015.31億元。2011年安徽省農業產值占地區總產值的比重為13.2%，僅次于黑龍江?。?3.5%）和四川?。?4.2%），高于2011年全國農業總產值占全國國內生產總值的比重10%的平均水平。一般來說，農業產值占地區生產總值比重越高，說明農業在當地經濟發展中的重要性越高。凡是農業占地區生產比重比全國平均水平高的省份，都屬于當地經濟對農業依賴度較高的省份，安徽省也不例外。從農業發展的稟賦之一——耕地面積來看，安徽總耕地面積為573.02萬hm2，占全國耕地總面積的4.71%，全國排名第七。如果從包括糧食、油料、棉花、麻類、糖料、煙葉、藥材、蔬菜、瓜類和其他農作物等10大類作物在內的農作物總播種面積來看，安徽省占全國的5.56%，居全國第六位。在農作物播種結構中，安徽省的糧食作物播種不僅在安徽省總播種面積中占據絕對比重，而且在全國范圍內占據較大比重。僅2011年安徽省糧食作物播種面積就占全國糧食作物播種總面積的5.99%，居全國第四位，僅次于黑龍江（10.4%）、河南（8.92%）和山東?。?.46%）。安徽省因此成為全國主要的產糧區之一。

盡管安徽在全國糧食生產或者說農業中具有重要的地位，但是和黑龍江、四川等農業大省相比，安徽省農業生產表現出對農業機械總動力、化肥使用等依賴度較高的特點。所謂農業機械總動力，是指用于種植業、畜牧業、漁業、農產品初加工、農業運輸和農田基本建設等活動的機械及設備，其所使用的動力包括柴油發動機、汽油發動機、電動機以及其他機械動力（比如水力、風力、煤炭、太陽能等等）。從表2可以看出，2011年安徽省農業機械總動力達5 657.1萬kW，占全國機械總動力的5.79%。而黑龍江省和四川省該比重分別只有4.19%和3.51%。作為反映農田水利建設的重要指標，有效灌溉面積包括能夠進行正常灌溉的水田和水澆地面積之和。從表2可以看出，安徽省有效灌溉面積為354.77萬hm2，占全國有效灌溉面積的5.75%，該比重高于四川省，但是低于黑龍江省。除此以外，安徽農業生產對化肥依賴度較高。如果從2011年度實際用于農業生產的包括氮肥、磷肥、鉀肥和復合肥在內的農用化肥施用量來看，安徽省化肥施用量達329.7萬t，占全國化肥施用量的5.78%，均高于黑龍江（4.00%）和四川?。?.40%），遠遠高于內蒙古（3.10%）?；试谵r作物生產中的使用加劇了農業溫室氣體的排放，提高了土地的碳密度。耕地的碳密度從1993年開始呈逐步提高的趨勢，其中因為化肥施用帶來的排放約占60%，也就是說化肥的使用將會使平均每1hm2帶來0.41～0.49t碳的排放以及每1t化肥會產生0.06～0.08t左右的碳排放[7]。

隨著全球氣候變暖以及全球經濟發展對低碳經濟呼聲提高，低碳農業發展已經成為全球農業和中國農業發展的必然趨勢。基于農業在安徽省國民經濟中的重要地位以及安徽農業在全國農業生產格局中的相對重要性，安徽省農業如何從對農用機械總動力和化肥依賴性較高的高碳農業向經濟環保型的低碳農業發展轉變，這對安徽省來說無疑是一個嚴峻的挑戰。

具體來說，安徽省低碳農業發展主要面臨如下挑戰：（1）安徽省低碳農業發展的措施，尤其是農業適應性措施應該如何制定。和其他產業不同的是，由于農業的空間（土壤和環境）和時間（氣候）差異性特別大，對農業中的減排和碳匯進行估計尤為困難，因此安徽農業的低碳農業氣候適應性措施制定也非常困難?；谵r業發展的差異性和安徽低碳農業發展的客觀實際，本文認為安徽低碳農業技術、措施的制定應該而且必須與安徽農業發展固有的稟賦相匹配。也就是說安徽低碳農業發展既有全國乃至全球低碳農業發展的共性，同時也要突出其個性或者差異性，具體來說就應該結合安徽農業發展的自然稟賦，比如耕地類型、土壤狀況、氣候狀況、農戶種植習慣、作物輪作方式等等進行綜合考慮。（2）安徽低碳農業發展的目標有長期和短期之分，如何在實現短期目標的基礎上實現長期目標對于安徽來說也是一個嚴峻的挑戰。作為中國農業大省的安徽省農業發展面臨嚴峻挑戰，一方面要確?？焖僭鲩L的人口的食品安全，另一方面要將農業生產對環境產生的負面影響最小化?；诎不帐∧壳稗r業發展呈現出的能源密集型和高碳特征，要在借鑒國內外低碳農業發展經驗的基礎上，努力在農業中運用節能減排與增匯技術，實現安徽低碳農業節能減排與增收的短期目標。盡管短期目標中既具有經濟效益又具有生態效益和社會效益，但是隨著低碳經濟對農作物生產方式、加工和最終消費方式的影響日益加深，尤其是隨著消費者低碳意識的逐步增強，安徽低碳農業發展需要逐步跳出農業發展范疇，將其上升至提升安徽農業發展競爭力或者說安徽省域競爭力的高度，將低碳農業技術創新機制、低碳農業補償機制、農業微觀組織創新、農產品低碳標簽制、低碳生活宣傳制度、農業品安全機制等都納入到低碳農業發展視閾，將生態價值化低碳農業體系作為安徽低碳農業發展的長期目標。這樣不僅能有效保障農業生產安全，保障安徽農業生產大省地位，而且同時可維護安徽農業的比較優勢。隨著生態價值化低碳農業體系的構建，可以預計，安徽將在新一輪低碳農業發展浪潮中獲得新的競爭優勢。

2 安徽省發展低碳農業的模式和路徑

安徽低碳農業發展的當務之急是如何先實現短期目標，從而逐步向長期目標靠攏。節能減排增收是安徽低碳農業發展的短期目標。以下將重點從節能減排角度，對安徽省低碳農業發展的模式和路徑進行研究。

2.1 節地農業 所謂節地，就是要實現單位耕地面積上的產值最大化。這個產值不僅包括經濟價值，即單位耕地面積上的農業生產總值，同時要涵蓋生態價值，就是要測度單位耕地面積的碳排放。盡管安徽省的耕地面積居全國第七位，安徽省的耕地面積仍然需要節約使用。首先要嚴格落實并加強對安徽省農業耕地面積的保護，尤其是在城鎮化過程中更要注意對耕地的保護，現有的耕地資源要首先保障糧食安全生產的需要。其次，在農業生產中要突出集約式用地。所謂集約式用地，就是要加強對土地資源的高效率使用，對于土壤肥沃度較好的耕地和土地不能隨便撂荒，尤其是對于偏遠鄉村來說更是如此。隨著勞動力外出務工人數的增多，留守農村的青壯勞動力人數銳減，土地的使用方式和耕種方式發生了很大變化。如何確保農村耕地的精良化、高效化使用是當前農業用地面臨的緊迫問題。對于占地面積較大盡管經濟價值較高但是生態價值較低的農作物要嚴加限制種植。除了有效保護耕地外，同時還要加強對水土流失的治理，保障耕地資源的有效動態供給。對于農業生產來說，實現節地農業，就要鼓勵農業向空間發展，結合農作物生長空間需要，錯位式種植，向立體農業方向拓展。

2.2 節水農業 水是重要的農業生產資源，同時也是一種戰略資源。安徽省地處華東腹地，淮河、長江橫貫省境，多年平均降雨量800～1 800mm。但由于地處南北氣候過渡帶，地形多樣，降雨時空分布不均，局部性、季節性干旱幾乎年年發生。從新中國建立到2007年的58a間，安徽省共有47a發生較大旱災。由于50多年來全省農業灌溉用水增長近3倍，工業用水量增長27倍，城市生活用水增長近10倍，導致現在全省人均、667m2平均水資源量分別為1 100m3和1 040m3，不足全國平均數的50%；淮河流域特別是淮北地區，水資源人均、667m2平均占有量僅為全省的50%左右。中等干旱年份全省尚缺水60多億m3，有66個縣城以上的城市存在著程度不同的缺水問題；有176萬農村人口存在著程度不同的飲水用水困難。由此可見，安徽省本身就是水資源相對缺乏的省份。要發展低碳農業，必須高度重視節水農業的發展。所謂節水，就是要逐步提高水的使用效率，減少水資源的浪費和污染，提高農業生產中水的經濟價值、社會價值和生態價值。要實現節水這個目標，在農作物種植結構上，首先需要對作物進行分類，分清哪些屬于水資源密集型作物，對水資源密集型作物的種植面積和區域要進行嚴格管理和規劃。其次，要引導農民和農村人民生活和生產合理用水；同時要對城市生產尤其是工業生產和生活用水收費制度進行調整，通過價格機制等，調整和引導城鄉居民節約用水。

2.3 節肥農業 農業釋放的溫室氣體主要包括N2O、CH4和CO2，N2O占46%，CH4占45%，CO2占9%。其中CH4的釋放主要來自牲畜養殖（腸道發酵）、水稻種植和糞便處理，而N2O的釋放主要是來自化肥和撒播在土壤中的肥料。盡管釋放途徑有差異，但是兩者攜帶的熱量都非常高，屬于典型的溫室氣體。其中N2O攜帶的熱量比CO2高260倍，CH4攜帶的熱量比CO2高21倍[8]。前文已經分析指出，安徽農業發展中對化肥施用的依賴度較高，化肥施用過程中都會釋放出這些溫室氣體。不僅如此，由于化肥施用的方式方法等問題，化肥利用率不高，化肥殘留現象比較嚴重。目前安徽農業化肥的利用率約在80%，按照安徽省每年使用化肥的折純量約在334萬t計算，其中至少有20%屬于過量用肥，也就是說有66.8萬t（折純）化肥殘留在農田中或流入河流。由此可見，安徽農業生產中有必要提高化肥使用效率，不僅能有效降低溫室氣體排放，而且能夠減少對土壤和水體的污染。因此，有必要發展節肥農業。所謂節肥，指的是在肥料總量控制的前提下，節約無機肥料的使用，逐步擴大有機肥的使用，同時提高肥料的使用效率。如何在控制肥料使用量的基礎上，保證糧食作物產量的有效增長是技術難題。以水稻為例，正常施用化肥的情況下，667m2產量能達到550kg。若化肥量減少一半，那每一季水稻每667m2會減產30～50kg。因此，一方面要減少化肥使用，另一方面要確保糧食增產，這對于安徽農業來說是個難題。要解決這個難題，需要農業種植技術的創新和現有耕種方式的轉變。對于農戶來說，改變現行的耕種方式，比如將淺耕改為深耕能提高化肥利用率。多數農戶的耕地深度不超過10cm，如果能將化肥施到地下20cm，則至少能節省近20%的化肥，同時可以提高土壤的肥沃度。其次，從傳統農業向發展有機農業轉變。由于有機農業禁止使用化學肥料，從可耕地釋放到土壤中的氮減少了35%～65%[8]。除此以外，農業相關部門和農業科技單位要加強對節肥而不減產的農業生產技術的研究，并逐步在農戶中推廣應用。

2.4 節藥農業 作為一種特殊的生產資料，農藥能有效保障農產品供給。農作物病蟲害引起的損失最多可達70%，通過正確使用農藥可以挽回損失40%左右。但是農藥在農業生產中的使用，又會帶來農藥殘留以及有毒物質和氣體的排放，從而給農產品安全和生態環境安全帶來威脅。盡管保障農作物有效供給的作用不可忽視，但是安徽省仍舊有必要發展節藥農業，就是節約農藥在農業生產中的使用，做到能不用盡量不用，即使要用也要規范用。為了規范農藥的使用，2000年1月1日安徽省開始實行《安徽省農業管理辦法》。為了發展低碳農業，仍有必要盡量減少農藥的使用，并且通過多種途徑減少農藥的殘留。首先，要通過完善農業生態系統，尤其是加強對農業益蟲等的保護，通過從自然界獲得防御性措施，對莊稼和牲畜中的疾病和蟲害進行生態防治，盡量減少對農藥的使用。比如安徽省銅陵市就積極開展了類似的探索。在銅陵縣鐘鳴鎮，當地農業專家利用蚜蟲、木虱、葉蟬等害蟲對黃色的天然嗜好（趨黃特性），在黃色的塑料板上涂上黃油、機油或不干膠等物質做成“黃板”，用來防除害蟲。試驗示范表明，推廣類似黃板的生態防治技術可以降低農藥使用量30%～50%。通過生態防治不僅能降低農藥殘留，提高農產品品質，而且黃板可以反復使用，有利于降低農民的生產成本，調動農民參與的積極性。其次，要從源頭控制農藥的使用。從銷售環節入手，加強對農資市場的監督和管理，對農藥銷售門店和銷售員進行系統培訓，為農戶正確選擇農藥、合理使用農藥等，提供技術輔導。比如安徽省淮南市潘集區農業部門在全區的主要鄉鎮開展農藥安全使用和病蟲綠色防控等方面的專業培訓。其次，農業技術推廣站要深入基層，深入田間地頭，將農藥的使用范圍、防治對象、用藥量和濃度、用藥次數等知識與技術，手把手地教給農民，爭取從使用環節上降低農藥的使用量，減少農藥使用中的中毒事故以及因農藥殘留引發的食品安全事故的發生。再次，積極推廣高效、低毒、低殘留農藥的生產使用，逐步減少高毒、高殘留化學農藥的使用量，大力推廣應用生物農藥以及天敵生物防治技術。

2.5 節種農業 低碳農業生產也離不開節種。所謂節種，是指節約種子用量，提高出苗率，實現高產高效。安徽省農作物播種面積大，節種技術的應用推廣不僅能節約種子用量，同時也能節約農藥、化肥和機械動力等的使用，并且能有效保障農作物產量。需要注意點的是，對于不同的農作物，節種技術會有所不同，即使對于同一農作物，針對不同的土壤類型、種子類別、病蟲害防治水平等條件，節種技術也有差異。以玉米為例。要實現玉米節種，首先要確保種子優良，沒有雜、碎、霉變的種子，并確保純度和凈度都在97%以上。其次，在種子播種之前，要曬種、浸種并且用藥劑拌種。比如曬種可提高出苗率15%～20%，不僅早出苗，而且可提高產量6.4%。其次要適期播種，為了節約種子用量，可采用精播技術。常用的精播技術有3種：全株距精密播種、半株距或縮距精密播種和半精密播種。其中全株距精密播種就適合于土壤條件好、種子純度高、發芽率高、病蟲害防治措施有保證的玉米地塊。

2.6 節能農業 節能指的是節約能源的使用，提高能源使用效率，減少能源溫室氣體排放。為了加強農業和農村節能減排，落實我國農業部《“十二五”節能減排綜合型工作方案》中提出的“力爭到2015年，農業源化學需氧量排放總量比2010年降低8%，氨氮排放總量比2010年降低10%”的戰略目標，作為農業大省之一的安徽省應當積極參與農業節能工作。節能不僅要致力于能源使用效率的提高，同時要積極改變燃料結構，探索利用可再生能源，比如利用農作物殘渣等廢棄物和養殖廢棄物進行沼氣發酵產生沼氣優質能源。安徽省合肥市通過鼓勵農戶建設沼氣池，將農業及養殖廢棄物進行厭氧發酵處理，將其轉化為沼氣。截至2012年6月底，全市戶用沼氣池累計達8.48萬口，建養殖場沼氣工程達389處，預計可年產沼氣2 900萬m3，節約標煤2.07萬t，相當于減排二氧化碳5.38萬t。此舉不僅減少了農村居民照明和生活用電，達到節能的目的，而且減少了廢棄物帶來的溫室氣體排放，同時取得了良好的減排效果。

3 結束語

本文從低碳農業發展背景和安徽農業發展現狀分析入手，闡明了從高碳農業向低碳農業轉變是安徽農業發展的必然趨勢。結合對安徽省低碳農業發展短期和長期目標的確立，從節地、節水、節肥、節藥、節種、節能等6個方面對安徽低碳農業發展模式和路徑進行了研究探討。

對于安徽省來說，除了上述6種途徑以外，還可以通過增加碳匯的方式實現低碳農業發展。事實上，農業中89%的溫室氣體排放都可以通過碳匯來解決，且碳匯潛力大部分（大約70%）存在發展中國家[8]。比如，改善放牧方式和農田管理以及加強林業管理都能夠有效增加碳匯潛力。除此以外，加強對濕地的保護也有利于提高碳匯能力[9]。安徽省林業信息網的數據顯示，安徽現有濕地總面積約2 918 804hm2，占省國土面積的21.0%，占全國濕地總面積的4.4%，為全國濕地資源最豐富的省份之一。濕地資源為安徽省低碳農業發展尤其是碳匯功能增強提供了新的資源，豐富了安徽低碳農業發展的途徑。在今后的研究中，重點挖掘林地和濕地等的碳匯功能將成為安徽低碳農業發展的新方向。

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（責編：陶學軍）