福建省農業生產碳排放的區域差異分析

林舒晗，鄭 晶

（福建農林大學公共管理學院，福建福州，350002）

福建省農業生產碳排放的區域差異分析

林舒晗，鄭 晶

（福建農林大學公共管理學院，福建福州，350002）

在社會低碳化發展的要求下，高效率低能耗的低碳農業成為農業生產的新趨勢。福建作為生態文明先行示范區，應大力推動農業產業升級，實現農業低碳化發展。有必要通過C-D生產函數的計算，得出農業機械總動力、農藥使用量、實際有效灌溉面積、化肥使用量是福建最主要的農業生產要素，在此基礎上結合農業碳排放系數計算發現，福建省東南沿海地區和西北山區的農業生產碳排放存在著區域差異，繼而對其進行分析并提出了相應的低碳農業發展措施。

農業生產要素；碳排放；區域差異

如今，溫室氣體的大量排放已經威脅到了人類的生存環境，其中農業是繼工業之后碳排放的又一主要來源。農業碳排放是指農業（本文所指種植業）生產過程中由于化肥、農藥、能源消費，以及土地翻耕過程中所直接或間接導致的溫室氣體的排放。［1］80作為生態文明先行示范區，福建的農業生產必須結合其區位優勢實現農業低碳化發展。因此，本文嘗試從福建省農業生產碳排放的區域差異入手，分析其原因，從而探求具有福建特色的低碳農業發展對策。

一、福建省主要農業生產要素—基于C-D函數

（一）研究方法與模型

本文選用柯布—道格拉斯生產函數，該函數的形式為Y=AKαLβ，其中，Y為總產出，K為資本投入，L為勞動投入，A為技術進步率，α、β為模型參數，分別代表資本和勞動的產出彈性。［2］

為了研究需要，本文選取化肥使用量（折純）、農用塑料薄膜使用量、農用柴油使用量、農藥使用量、農業機械總動力以及實際有效灌溉面積六個要素，運用實證分析測算出每個農業生產要素的貢獻率，找出福建農業生產的主要生產要素。具體步驟如下：

首先，將原有的函數形式轉化為農業生產函數，即：

其中，y表示地區農業總產值、x1表示化肥使用量（折純）、x2表示農用塑料薄膜使用量、x3表示農用柴油使用量、x4表示農藥使用量、x5表示農業機械總動力、x6表示實際有效灌溉面積。

其次，對于此類非線性函數，可以將其轉化為線性函數的形式進行測算。在模型兩端取對數得：

（二）實證分析

1.數據來源

在查閱福建省統計年鑒的基礎上，本文的研究利用eviews5.0對福建省九個地級市2007～2013年間地區農業總產值與表示化肥使用量（折純）、農用塑料薄膜使用量、農用柴油使用量、農藥使用量、農業機械總動力和實際有效灌溉面積六個農業生產要素共63個樣本數據進行分析。

2.測算結果分析

回歸模型的測算結果中，R^2（R-squared）為0.895196，極大似然值（Loglikelihood）為0.886892，杜賓檢驗值（Durbin-Watson stat）為0.237556，被解釋變量均值（Mean dependent var）為4.870221，F檢驗統計量（F-statistic）為79.72201，顯著性檢驗P值［Prob（F-statistic）］為0.000000，這說明了該模型擬合優良。根據計算結果可得，x1至x6各變量的回歸系數分別為-0.226、0.181、0.143、0.32、0.392、0.237，因此構建的C-D生產函數模型為：

由該模型各變量的顯著性可以看出，農藥使用量、農膜使用量和農用柴油使用量三個變量較為顯著，化肥使用量、農業機械總動力、實際有效灌溉面積相對不顯著，其中實際有效灌溉面積顯著性最低。從六個變量對地區農業總產值的貢獻大小來看，由大到小依次是農業機械總動力、農藥使用量、實際有效灌溉面積、化肥使用量、農用塑料薄膜使用量、農用柴油使用量。其中，化肥使用量這一變量的系數為負數，說明化肥的不合理使用已經對福建農業生產造成了不利的影響。綜上，農業機械總動力、農藥使用量、實際有效灌溉面積、化肥使用量是福建最主要的農業生產要素，其中農業機械總動力對福建地區農業總產值影響最大。主要有以下幾個方面的原因：第一，福建省“十二五”現代農業發展規劃提出“福建單位面積農機總動力水平高出全國平均水平30.7%”。［3］農業機械總動力作為農業生產中的技術因素，能夠直接提高農業生產績效。第二，農業機械化水平的提高解決從水源地到田間因滲漏、蒸發和管理不善以及灌溉后農用水利用效率低導致的水資源浪費，間接提高了福建省農業生產產值。第三，福建省優越的氣候條件為有害生物的生長提供了有利環境，農藥的使用保護了農作物的生長，提高福建省農業生產產值。第四，福建省耕地基礎地力偏低，對化肥的依賴性較大，畝均農用化肥施用量居全國前列。過量施肥易造成耕地板結、土壤酸化，對福建省農業生產產值增加造成負面影響。

二、福建省主要農業生產要素碳排放測算及區域差異分析

（一）主要農業生產要素碳排放測算

農業碳排放主要來源于六個方面：一是化肥生產和使用過程中所導致的農業直接或間接的碳排放；二是農藥生產和使用過程中所導致的碳排放；三是農膜生產和使用過程中所引起的碳排放；四是由于農業機械運用而直接或間接消耗化石燃料（主要是農用柴油）所產生的碳排放；五是農業翻耕破環了土壤有機碳庫，大量有機碳流失到空中所形成的碳排放；最后是灌溉過程中電能利用間接耗費化石燃料所形成的碳釋放。［1］80由前文的計算結果可得，農業機械總動力、農藥使用量、實際有效灌溉面積、化肥使用量是福建最主要的農業生產要素。同時，為避免農業生產碳排放量的重復計算，本文選擇從農業機械總動力角度計算農業機械投入碳排放，而不再單獨計算灌溉中能源消耗所造成的碳排放。綜上，本文將從農業機械總動力、農藥使用量和化肥使用量三個方面計算福建省農業生產碳排放量。

采用的碳排放估算公式為：

式中E為農業的碳排放總量，Ei為各種碳源的碳排放量，Ti為各碳排放源的量，δi為各碳排放源的碳排放系數。根據現有的各碳源碳排放系數（含C）：化肥碳排放系數為0.8956kg/kg、農藥碳排放系數為4.9341kg/kg。①化肥碳排放系數、農藥碳排放系數均來自美國橡樹嶺國家實驗室。

其中，農業機械使用及操作帶來的碳排放：Em=（Am×B）+（Wm×C），其中Am為農作物種植面積，Wm為農業機械總動力，B、C為轉化系數，B=16.47kgC·hm-2，C=0.18kgC·kW-1。［4］結合實際情況，故采用年鑒數據中的農作物播種面積代入農作物種植面積進行計算。而碳排放強度是用碳排放總量除以農作物播種面積，表示播種單位面積的農作物所排放的碳量。［5］主要測算結果見表1至表3。

表1 福建省主要農業生產要素碳排放量 單位：噸

（二）碳排放區域差異分析

1.總體特征

表1主要反映了福建省2007年到2013年農業碳排放總量、農業生產碳排放強度以及主要農業生產要素碳排放量的情況。從碳排放總量來看，2007～2010年福建省農業生產碳排放總量逐年上升，2010年與2011年碳排放總量持平，之后開始逐年下降，碳排放總量變化的幅度始終較小。從碳排放強度來看，2008年碳排放強度最高，為1.255t/hm2，之后開始逐年下降。從主要農業生產要素的碳排放量來看，農業機械動力成為最主要的農業生產碳源，碳排放量達到農業生產碳排放總量的二分之一左右。其次是化肥，碳排放量占到農業生產碳排放總量的四分之一左右。農藥的碳排量在碳排放總量中比重最少。三個主要農業生產要素碳排放量在時間維度上的變化與碳排放總量一致，都是從2007年開始逐年上升，到2010年達到高峰，2010與 2011年持平，之后開始逐年下降。

2.區域特點

從閩東南地區的農業生產碳排放總量來看，閩東南地區碳排放總量占全省碳排放量的三分之二。碳排放量依次是：漳州>泉州>福州>寧德>莆田>廈門。從農業生產碳排放強度來看，碳排放強度較閩西北地區更大。碳排放強度依次是：漳州>廈門>莆田>泉州>寧德>福州。其中，漳州、廈門、莆田和泉州四市的農業生產碳排放強度都超過了全省碳排放強度的平均水平。從農業生產碳排放的碳源來看，在閩東南六地市中，農業機械都是最主要的碳源。其次是化肥，農藥的碳排放量貢獻相對最少。在福建省閩東南地區中，漳州市是著名的“花果之鄉”，農業作為漳州市重要的產業之一，漳州市成為了福建省農業碳排放量和農業碳排放強度都相對較大的地區。廈門市的農業生產碳排放總量居閩東南地區最末端，但是該市的農業生產碳排放強度卻位列閩東南地區第二位，在廈門市的主要農業碳源中，化肥對廈門農業生產碳排放總量的貢獻接近二分之一。

閩西北三地市以其對農業產業的依賴以及較大的播種面積使其碳排放量占到了全省農業生產碳排放總量的三分之一。在閩西北地區中，從農業生產碳排放總量來看，南平市農業生產碳排放最大，其次是三明，龍巖最少。但三地市的碳排放量差異并不明顯。從農業生產碳排放強度來看，閩西北地區碳排放強度均低于全省平均碳排放強度。碳排放強度依次是：龍巖>南平>三明。三個城市均沒有超過全省平均碳排放強度，閩西北地區較大的播種面積會降低其農業生產碳排放的強度。從主要農業碳源來看，農業機械都是最大的農業碳源，但閩西北地區的化肥碳排放量均相對較大，都接近了該地市農業生產碳排放總量的二分之一。其中，龍巖市的農業生產碳排放量在三地市中最小，但碳排放強度最大。

3.福建東南沿海地區與西北山區碳排放差異的主要原因

表2 2007～2013年閩東南主要農業生產要素碳排放量

表3 2007～2013年閩西北主要農業生產要素碳排放量

（1）區域自然條件差異

從總體上來看，閩東南地區與閩西北地區在自然條件方面的差異主要體現在地理位置的差異，這形成了不同的區域社會經濟條件，進而影響區域間的農業產業結構和農業生產水平，最終導致農業生產碳排放量的不同。

（2）區域社會經濟條件差異

第一，區域經濟水平差異。閩東南地區地靠沿海，匯集福建省經濟相對發達的城市群，如廈漳泉大都市區和福州大都市區，這為農業發展提供了支持。而閩西北地區經濟水平相對較低，農業生產方式較為粗放，集約化、規?；潭鹊?，因此閩西北三地市的碳排放量就占到了全省碳排放總量的三分之一。

第二，農業生產技術水平差異。閩東南地區經濟發達，商業運作模式較為成熟，促進閩東南地區農業產業轉型升級。同時，較高的機械化水平為農業生產低碳化提供技術支持。閩西北地區農業生產技術水平相對落后，化肥、農藥等初級生產要素的投入量相對較大，造成該地區的農業碳排放量增加。

第三，農業人口規模及結構差異。閩東南地區中從事農業生產的主要為專業技術人員，勞動力質量較高。閩西北山區從事農業生產的勞動力以中、老年為主，勞動力質量較低。同時，閩東南地區的農業生產機械化水平較高，對于低品質農業生產要素依賴較少；而閩西北地區的農業生產主要為實現自給自足和進行小規模農產品經營，農業生產方式粗放，對化肥、農藥等廉價生產要素依賴性較高，增加了該地區上述這些生產要素所產生的農業生產碳排放量。

（3）區域農業戰略目標差異

福建現代農業的產業區域布局根據區域特色，主要表現為三條特色農業產業帶以及四個農產品主產區。農業發展的不同側重點，造成了區域農業碳排放量的差異。從特色農業產業帶的角度看，有兩條產業帶位于閩東南部。一是沿海藍色農業產業帶。重點發展海洋養殖和捕撈等現代海洋漁業產業。二是閩東南高優農業產業帶。閩東南平原地區重點建設市場競爭優勢明顯、產業外向度高的農業產業帶，以高科技、優質農產品為主要發展優勢。此外，位于閩西北地區的是閩西北綠色農業產業帶，重點發展生態農業和綠色農業。如農產品生產加工、生態特色畜禽養殖等。從農產品主產區的角度來看，閩東南地區主要是高優農產品主產區，生產農業科技水平高，優質的農產品，以熱帶南亞熱帶糧食、水果、茶葉、花卉、蔬菜及水產業等為主；閩西北地區主要是山地農（林）產品主產區，主要發展優質稻米和林、果、茶、菌、奶業等。在此基礎上，還單列出寧德、龍巖分別作為閩東北山地農產品主產區和閩西南綠色農產品主產區，分別是以糧食和茶、菌、反季節蔬菜等和生態型畜牧業和糧食、林、水果等為重點。閩東南地區地域范圍較廣，農業產業布局較多，碳排放總量相對較大；閩西北地區農業產業基礎相對薄弱，農業技術水平及機械化程度相對較弱，對化肥、農藥的依賴較大，增加了閩西北地區的碳排放量。

三、對策

（一）探索區域特色低碳農業模式，實現標準化管理

結合區域農業產業結構特點，在福建省農業產業規劃指導下進一步細化地方的發展要求，并制定配套的操作標準。

政府通過政策引導，鼓勵廣大農戶嘗試低碳農業；同時召開多方參與的研討會，對流程進行拆解并梳理成文；定期開展培訓，增強農戶規范化操作的意識。最后要及時根據具體情況對標準進行修改。

（二）提高科技創新能力，提升農業機械供給水平

近期，我國提出了“中國制造2050”戰略，這對提高農業機械水平提出了要求。首先，政府應鼓勵農業機械不斷升級，為農業生產提供技術支持。其次，在豐富農業機械種類的同時，堅持農業機械科技創新，用可再生的清潔能源替代傳統的農業機械動力來源，降低農業機械的碳排放水平，減輕農業生產的環境污染壓力。

（三）升級農業生產方式，提高科學施肥水平

政府應通過政策引導農民降低低品質化肥的投入，提高科學施肥水平。第一，推進測土配方。針對不同區域的主要作物類型，以農業龍頭企業、農民合作社、家庭農場和種植大戶為切入點，提供全程、個性化的測土配方施肥技術服務。同時，用互聯網技術拓寬測土配方施肥的信息服務渠道，優化服務質量。此外，各級政府應加強耕地地力的評價工作，促進測土配方施肥技術普及。第二，轉變施肥方式。深入基層，推進新型的農業施肥技術。例如水肥一體化施肥技術、化肥機施技術等。同時，大力推動農企合作，推進配方肥的使用。第三，提高耕地質量。推廣新型技術模式，促進耕地質量提升。

（四）以財政手段為主，采用多元化碳減排政策

在低碳農業的推廣方面，應當以鼓勵性的財政手段為主。具體形式包括稅收、補貼資助等。農戶個體、農業生產組織、中小企業可以根據各自的成本自主的選擇控制量，減輕政府的管控成本。同時，政府通過減稅、補貼及專項資金等形式鼓勵低碳農業技術的創新，為先進的低碳農業技術手段提供資金支持。管制手段主要配合財政手段的使用，當某些農戶的高碳農業生產行為對環境造成持續的不可逆的破壞時，需要通過排放限額、供電配額等方式對其進行控制。在低碳農業發展的成熟階段，可以考慮引進低碳農業生產的排放權交易。即為農戶個體、各類型農業生產組織制定相應的碳排放額度標準，由其自主分配，多余的額度可以進行交易。交易通過允許排放超過限額的一方向排放低于限額的另一方購買排放額度降低全社會的減排成本。

（五）加強職業農民教育，推廣低碳農業生產理念

職業農民對于農業生產更具有戰略眼光，也更容易接受低碳農業生產的理念。同時大數據的應用能夠讓人們更加理解和接受發展低碳農業的潛力。因此，政府應進一步推動職業農民教育發展，并通過與互聯網的良好融合，讓低碳農業生產的必要性更加深入人心。

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A

國家社會科學基金青年項目“基于低碳視角的農戶農地利用行為研究”（12CGL066）

林舒晗（1991-），女，碩士研究生，研究方向為公共管理。

鄭晶（1981-），女，副教授，研究方向為低碳經濟、農林經濟。