浙江省農業主要投入要素碳排放時空變化特征

汪玉磊，徐 進，單英杰

（浙江省種植業管理局，浙江杭州 310020）

文獻著錄格式：汪玉磊，徐進，單英杰.浙江省農業主要投入要素碳排放時空變化特征［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：311-313.

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浙江省農業主要投入要素碳排放時空變化特征

汪玉磊，徐 進，單英杰*

（浙江省種植業管理局，浙江杭州 310020）

文獻著錄格式：汪玉磊，徐進，單英杰.浙江省農業主要投入要素碳排放時空變化特征［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：311-313.

摘 要：選擇化肥、農藥、農膜、灌溉和耕作耗能等農業的5個主要投入要素進行測算，分析浙江省碳排放結構特征及區域差異。結果表明，1995—2013年浙江省的碳排放總量年均增長率為0.22％，農藥、農膜和灌溉碳排放是正增長，其中農膜的增幅最大，化肥、耕作碳排放呈現負增長，但化肥排放始終占據主導地位；浙江省1995—2013年單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度呈現下降趨勢；浙江省2013年度碳排放總量最大的3個地區為寧波、金華和杭州，碳排放強度最大的3個地區為寧波、衢州和金華。

關鍵詞：農業；碳排放總量；碳排放強度；浙江

現代農業是引起全球變暖的人類活動之一，作為碳排放的重要組成部分，農業碳排放的測算受到廣泛關注。黃祖輝等［1］采用分層投入產出-生命周期評價法，構建5個層級對農業系統碳足跡進行量化，深度分析了農業碳排放的數量和結構特征；李波等［2］從化肥、農藥生產和使用，農業機械使用，灌溉用能，秸稈焚燒等5個方面測算并分析了我國碳排放結構特征及區域差異，中國農業碳排放總量1991—2008年均增長率為2.59％，約占碳排放總量10.43％，并研究了農業碳排放與經濟增長的關聯；冉光和等［3］認為，改革開放以來，我國農業生產碳排放以平均每年5％的速度持續增長，由于各因素變化率VAR檢測值的分化，未來農業碳排放增長率表現為進一步升高的趨勢。

浙江人多地少，依靠傳統的資源消耗和物質投入的粗放型生產經營方式難以為繼。本文以浙江省農田系統為例，對1995—2013年農業生產過程中主要投入要素碳排放量和碳排放強度進行核算，有助于識別重要的農業碳排放源。

1　材料與方法

1.1數據來源

化肥、農藥、農膜、灌溉面積、農作物播種面積、產值、耕地面積、產量數據主要采自1996—2014年的《浙江統計年鑒》。其中，化肥以折純施用量為準，農藥以當年實際施用量為準，農膜以當年農用塑料薄膜使用量為準，灌溉面積以當年有效灌溉面積為準，產值按1978年可比價格計算得到種植業產值。

1.2測算方法

農業（文中指種植業）主要投入要素碳排放主要考慮3個來源：一是化學投入品，如化肥、農藥、農膜等引起的碳排放；二是灌溉直接或間接消耗機電和電力所產生的碳排放；三是耕作耗能引起的碳排放。參考李波等［2，4］研究所用方程，在其基礎上，設置浙江省農業碳排放估算公式：

式中，C為農業碳排放總量，Ci為各碳源的碳排放量，Ti為各碳排放源的量，δi為各碳排放源的碳排放系數。參考West等［5］，化肥、農藥、農業有效灌溉面積、耕作耗能的碳排放系數分別為0.895 6，4.934，266.48和67.45 kg·kg-1，參考南京農業大學農業資源與生態環境研究所的結果，農膜的系數為5.180 kg·kg-1。

農業碳排放強度用如下指標反映：單位產值碳排放強度，用于反映單位農業產值帶來的碳排放量，值越小，說明單位產值的碳排越少；單位產量碳排放強度，反映單位產量碳排放量，值越小，說明形成農作物產量所需的投入碳排放量少，反之亦然；單位耕地面積碳排放強度，反映單位耕地面積碳排放量，值越小，說明耕地投入的碳排放量少，反之亦然。

2　結果與分析

2.1時序特征

根據上述碳排放測算公式，計算浙江省1995 和2013年農業主要要素投入的碳排放量。

結果（表1）表明，1995年碳排放量為193.12萬t，2013年為203.15萬t，年均增長率為0.22％。幾個主要投入要素中，農藥、農膜和灌溉碳排放表現為正增長，年均增長率分別為0.30％，5.50％和0.01％，以農膜的增幅最大；化肥、耕作碳排放均呈現負增長，與農作物播種面積大幅減少有關。

表1　浙江省1995和2013年農業碳的排放量　萬t

農業各投入要素和總的碳排放量年度間變化見圖1。總碳排放量在各年份間有波動，但沒有明顯規律。5種投入要素中，化肥的碳排放量所占比例最大（41.61％～45.90％），農膜碳排放量呈逐年增加趨勢，耕作碳排放逐年減少。

圖1　浙江省各要素碳排放量及總碳排放量

2.2區域特點

從2013年各地區農業碳排放總量的排序（表2）來看，排在前3位的地區依次為寧波、金華、杭州，這3個地區的碳排放總量占浙江省農業碳總排放的37.69％；排在后3位的地區依次為衢州、麗水、舟山，這3個地區的碳排放僅占浙江省的14.97％。總體來看，高投入、高排放的發展模式在浙江省部分地區的農業生產中依舊存在，如金華地區，雖然播種面積不高，但其化肥和農藥投入最多，是典型的高投入、高排放型農業。杭州和寧波經濟比較發達，蔬菜瓜果面積在全省居于前位，因此農膜、化肥用量較多。衢州市雖然總排放量不大，但其耕地面積相對較小，單位耕地面積的碳排放強度較高。溫州雖然碳排放總量不低，但因其耕地面積較大，單位耕地面積碳排放強度反而比較低。舟山和麗水的農資投入相對較少，此外產業結構調整力度較大，因而農業碳排放強度也較小。

2.3排放強度

浙江省1995—2013年農業生產中，單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度變化趨勢見圖2。單位產值、單位耕地面積和單位產量的碳排放強度年均增長率分別為-6.18％，-0.89％和-0.90％，說明碳排放強度均呈現下降趨勢。單位產值碳排放強度的降低最明顯，由1995年的0.05 kg·元-1降低到2013年的0.01 kg·元-1。單位產量碳排放強度在1995—2001年間逐年降低，在2001年達到最低值0.05 kg·kg-1，在保持4年的平穩之后，于2005—2013年出現小幅波動，但總體來看，變化不明顯。單位耕地面積碳排放強度在1997年達到最高點，為1 234.82 kg·hm-2，之后就呈不明顯的波動變化，直到2008年明顯下降，為1 029.49 kg·hm-2，最低點為2010年的1 002.27 kg·hm-2。

表2　浙江省各地區碳排放的基本情況

圖2　浙江省1995—2013年碳排放強度

3　小結與討論

通過測算浙江省農業主要投入要素的碳排放總量和碳排放強度，得到如下結論：

1995—2013年浙江省碳排放總量年均增長率為0.22％；農藥、農膜和灌溉碳排放表現為正增長，其中，農膜的增幅最大；化肥、耕作碳排放均呈現負增長。從碳排放結構來看，化肥貢獻最大，每年占比均超過40％。

浙江省1995—2013年農業生產中，單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度年均增長率分別為-6.18％，-0.89％和-0.90％，碳排放強度都呈下降趨勢，說明浙江省低碳農業的發展模式已見成效。

橫向來看，區域差異明顯。通過對浙江省各地區2013年的碳排放進行測算，碳排放總量最大的3個地區為寧波、金華和杭州；碳排放強度最大的3個地區為寧波、衢州和金華。

由于農業生產活動的廣泛性、普遍性以及農業生產主體的分散性，加上農業碳排放涉及范圍廣、隨機性大、隱蔽性強，難以量化，所以對其進行估算和控制難度較大。本文僅從農業投入的幾個要素著手，考查其碳排放量及強度，初步探析其大體趨勢，但對于大農業中碳足跡的結構，比如農業廢棄物、水稻的碳排放，以及整個農田系統的碳源、碳匯等，還需要進一步展開研究。

參考文獻：

［1］黃祖輝，米松華.農業碳足跡研究：以浙江省為例［J］.農業經濟問題，2011（11）：40-47.

［2］李波，張俊飚，李海鵬.中國農業碳排放時空特征及影響因素分解［J］.中國人口·資源與環境，2011，21（8）：80-86.

［3］冉光和，王建洪，王定祥.我國現代農業生產的碳排放變動趨勢研究［J］.農業經濟問題，2011（2）：32-38.

［4］吳金鳳，王秀紅.青島市種植業主要投入要素碳排放及其強度分析［J］.中國農學通報，2014，30（36）：288-294.

［5］WEST T O，MARLAND G.A synthesis of carbon sequestration，carbon emissions，and net carbon f1ux in agricu1ture：comparing ti11age practices in the United States［J］.Agricu1ture Ecosystems& Environment，2002，91：217-232.

（責任編輯：高 峻）

通信作者：單英杰（1968—），女，浙江紹興人，高級農藝師，從事土壤肥料技術推廣工作，E-mai1：syjhz@126.com。

作者簡介：汪玉磊（1982—），女，江蘇響水人，碩士，農藝師，主要從事耕地質量和肥料管理工作，E-mai1：wangy109@yeah.net。

收稿日期：2015-12-15

中圖分類號：S13

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）03-0311-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160301