云南省農業碳排放核算實證研究

□鄭 遠，付 偉，張旭杰

（西南林業大學經濟管理學院 云南 昆明 650224）

農業碳排放是指在生產經營過程中因化肥、能源的消費或土地翻耕過程中直接或間接造成的溫室氣體的對外排放[1]。統計表明，農業碳排放量占到國內平均碳排放量的17%左右，農業碳排放量的日漸增加，限制了中國農業的可持續發展。

近年來，因為農業生產活動的自由性、普遍常見性以及農業生產主體的分布性，加上農業碳排放涉及影響范圍廣、不易實時監測、難以具體量化、操作控制難度強等特征，農業碳排放矛盾問題不斷凸顯，逐漸成為研究人員的聚焦熱點[2]。

根據有關學者的分析研究，18 世紀之后，大氣里的CH4實際有效濃度增長了1 倍多，其中大概有70%是人類生產活動所導致的，例如水稻種植栽培、生物燃燒等。所以，精確把握好云南省農業碳排放實時動態及改變態勢，對科學制定云南省農業碳減排管理政策具有關鍵意義。

羅廣芳等[3]提出農業碳排放的主要內容通常是化肥、農膜、農藥在運用過程中形成的農業碳排放、農用機械設備損耗化石礦物能源形成的碳排放和農業灌溉過程中形成的碳排放等。崔朋飛等[4]應用農田碳排放核對與化石燃料碳排放核對兩大類模式，估算并且對比分析了我國30 多個省份及地區的農業碳排放總量。Jane[5]分析研究了腸道發酵、糞便綜合管理、農業能源使用等數個方面相互之間的聯系，說明過分運用與損耗農業生產加工物質資料，會造成農業碳排放的增長。

Acil 等[6]分析了少數地區農業碳排放的真實狀況，得知各區域農業碳排放之間存在著一定的差異，而這些差異是由各地農業生產方式的不同所形成的。錢昭英等[7]運用碳排放估算方法分析了近年來貴州省農業碳排放的動態變化情況，并提出減排路徑。孟軍等[8]應用LMDI 系數分解處理法對黑龍江省農業碳排放實時動態改變的影響因子展開了研究，分析并提出農業碳減排路徑。

在農業碳排放的相關文獻中，農業碳排放的核算方法主要有以下兩種。一是生命周期法。通過農作物生長周期內碳排放情況進行估算。劉貴斌等[9]通過生命周期法對湖南省農業碳排放進行測算，結果表明，湖南省的碳排放量小于碳吸收量，并對此現象提出碳減排路徑。曹雙琪[10]運用生命周期法對湖北省農業碳排放的現狀進行分析，并提出減排策略。二是投入產出法。通過投入產出生產活動對研究對象單位碳排放源所排放的溫室氣體數量的估算。馬翠萍等[11]通過投入產出法計算農業碳排放，發現推行精準農業可以有效減少農業碳排放。

結合實際，生命周期法計算碳排放量能夠全面地界定碳排放活動，方法比較簡單，而投入產出法主要用于分析能源碳排放，其所需數據量較大，方法相對復雜，且我國的投入產出表每5年公布1 次，不能進行年度動態分析。

全球專家學者針對農業碳排放的研究，在農業碳排放分析方面獲得了一定的技術成果，為未來的深入分析打下堅實的基礎。中國專家學者對農業碳排放的分析研究視角持續對外拓展轉換，但是大多都只是宏觀層面的研究，針對省域視角分析農業碳排放矛盾問題的相對較少[12]。

鑒于此，以云南省為研究對象，應用生命周期法對云南省農業碳排放進行實證分析，找出制約云南省農業碳排放的關鍵影響因素，為云南省農業的碳減排發展提供一定的參考。

1 農業碳排放核算模型構建

生命周期法（LCA）是通過研究農業生產活動中每一個物質與能量的投入、產出和環境相互之間的聯系來評價判定農業生產加工活動的物質資源與能源對自然環境的影響作用，經過生命個體活動周期法來分析研究，農業碳排放是從農作物的整個發展過程展開分析研究。而碳排放參數法的運算關系到農業生產加工的每一個方面，農業碳排放總量是農業生產加工中所需要的各影響因素的運用量和農業碳排放參數乘積的總和，所以在研究分析里，把所運用碳排放總量的運算方法稱為LCA 參數法。

在農作物生產過程中，農用物資的投入使用融入了農作物生長的全流程。在農作物種植栽培前，需用農業機械等設備對農地進行翻耕并施肥，最后還需要對農地進行覆膜以減少水分的流失。在農作物生長過程中要用水泵灌溉農地，用農藥治理病蟲害；在農作物豐收時，需用機械設備收割。在農作物生長的過程中，化肥與農藥會產生大量的碳排放，農用機械設備所用的柴油會產生污染廢氣。僅分析種植栽培業，不考慮秸稈燃燒和反芻動物腸道廢棄物質處理過程中形成的農業碳排，選用化肥、農藥、柴油、農膜、農業灌溉、農業翻耕等形成農業碳排放的六大主要影響因素，展開云南省農業碳排放的估算。

碳排放的概算運算方程式如下（1）所示。

上述計算方程式中，E是農業碳排放總數量，Ei是多種碳源的碳排放總量，Ti是各影響因素碳排放的總量，δi是各排放源的碳排放參數。至此，得知農業碳排放作用強度的運算方程式是（2）。

上述計算方程式中，A是農業碳排放作用強度，B是農業耕地總面積，參考依據有關實踐經驗整理出各碳源的碳排放參數如表1。

表1 農業碳排放碳源、參數及參照主要來源

2 云南省農業碳排放核算實證分析

隨著農業與種植業的大力發展，2010—2019年云南省農用物資的使用量呈增長態勢，由農用物資的使用所形成的農業碳排放已逐漸成為云南省農業碳排放的主要構成成分。

隨著生產物資的不斷投入，農業碳排放總量也不斷增長，經過估算得知影響云南省農業碳排放重要的碳排放源是化肥，其次為農地翻耕。伴隨著科學技術的發展進步與人類需要的持續提升，云南省農業走上了高投入與產業化的科技化生產加工發展道路，這對生態環境帶來一定的影響。

2.1 數據來源

云南省2010—2019年的化肥、農藥、農膜的數據來源于《云南統計年鑒》，其中化肥是當年化肥的折純總量，農藥是當年的實際使用量；農用柴油、翻耕面積、灌溉面積數據信息來自《中國農村統計年鑒》，在這其中，農用柴油是當年的實際使用量，灌溉實際有效面積是當年高效灌溉實際有效面積，翻耕實際有效面積以當年農作物的播種實際有效面積替代。

隨著農業的不斷發展，相關農用物資的運用量增加，主要是以化肥、農藥、農膜的運用量為實踐案例，根據表2 可知，在2010—2019年云南省農用物資的運用呈增長態勢。在農業生產過程中，隨著國家惠農管理政策的推廣普及與農業科學專業技術的發展進步，云南省的農業得到了一定的發展，這使云南省農業生產總量逐漸提高，但也造成了很多農業的碳排放現象，給自然環境帶來巨大壓力，嚴重影響了云南省農業的可持續發展，阻礙了中國許諾的2020年減少碳排放目標的順利完成。

表2 云南省2010—2019年化肥、農藥、農膜運用量

2.2 研究結果分析

以云南省為例，以2010—2019年《云南統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》等公開出版的統計數據為基礎，用生命周期法對云南省農業碳排放量進行估算，計算了近10年云南省農業碳排放量，通過農業碳排放量對云南省農業碳排放現狀進行分析，具體如下。

2.2.1 農業碳排放總量分析

根據農業與種植業整體投入，應運用農業碳排放總量運算方程式（1）及碳排放作用強度概算運算方程式（2）估算出云南省2010—2019年農業的碳排放量和排放強度，結果見表3。

如表3 所示，10年來云南省農業碳排放量增勢明顯，2010—2019年從514.71 萬t 增長到553.03 萬t，增長了38.32 萬t，增長率約7.44%，這10年的平均增速為0.74%。特別是在2010—2013年，碳排放量持續上升，但由于農業科學技術的發展進步，從2014年起，碳排放量持續減少。

表3 云南省2010—2019年農業碳排放總量和碳排放作用強度

2.2.2 影響農業碳排放的關鍵因素

一是化肥的使用。化肥是影響云南省農業碳排放重要的碳排放源。2010—2019年，化肥的施用導致的農業碳排放量由165.31 萬t 增至182.73 萬t，碳排放量增加了17.42 萬t，增長率達11%，超過了云南省的農業碳排放總量。2016年產生的農業碳排放量占云南省農業總碳排放量的38.6%，占比為10年中農業碳排放的最高值。因此，化肥是云南農業碳排放的主要因素。二是農地翻耕。2010—2019年，農地翻耕所造成的碳排放總量由201.24 萬t 增加到216.91 萬t，碳排放總量增長了15.67 萬t。近10年之后，農地翻耕在云南農業碳排放總數量里所占據比例長期在34%及其以上，2019年最高達到39%。

農藥、農膜、柴油和農業灌溉等所產生的碳排放量較低。2019年所產生的碳排放量依次為23.36 萬t、63.27 萬t、15.53 萬t、51.23 萬t。農藥和柴油在近10年中呈現先升后減的趨勢，農膜和農地灌溉呈現緩慢上升態勢。伴隨著科學技術的發展與人類需要的持續提升，中國農業走上了高投入與產業化的科技化生產加工發展道路，隨著生產加工物資的持續投入，農業碳排放總量也有所增長。2010—2019年云南省農業碳排放量在持續增加，在2018年表現出降低的態勢，這表明云南農業對自然環境存在很大的影響作用，農業碳減排，引起了政府管理部門的高度重視[13-14]。

3 結論及政策分析

3.1 結論

根據云南省2010—2019年農業碳排放總量分析，結果表明：

（1）影響云南省農業碳排放重要的碳排放源是化肥和農地翻耕。

（2）通過機械化生產雖然會提高生產率，但也會帶來大量能源消耗和污染，導致農業碳排放增加。

（3）減少農業碳排放不僅需要通過物理方法，還需提高全民低碳意識，充分發揮政府的引導作用，以實現農業可持續發展。

3.2 政策分析

云南省農業經濟的增長需要很多農用物資的投入來完成，但是農用物資投入量增長會形成大量的農業碳排放，又不可以以暫停農業社會經濟發展進步的模式來降低農業碳排放，所以轉化云南省農業社會經濟的發展進步模式非常關鍵[15]。

3.2.1 發展生態綠色農業，倡導使用有機化肥

今后云南省農業發展進步的態勢是推動生態農業發展進步的關鍵，省內各州、縣要大力發揮運用自身資源優勢，打造具備地方鮮明特征的生態農業。在生態農業原理與應用實踐的支持下，云南省可逐漸修改調配農業組成結構，全面積極發展生態綠色農業。根據有關規定運用化肥、農藥及農用機械設備等，減少化肥的使用總量，發展進步綠色農業，重視維護農田的自然生態體系，推動農業低碳模式的發展[16]。

3.2.2 加大對農業碳減排技術的推廣

加大對農田水利、農地改進等基礎保障性設施的投入力度，提升農業生產加工綜合水平，降低云南農業碳排放。針對云南省現行的天然資源條件和農業生產條件，優化提高云南省農業的種植栽培專業技術，實行科學合理的輪作耕作體制，加強對農田的完善，減少農田碳排放[17]。

3.2.3 加強宣傳教育，樹立低碳農業意識

在之后農業碳排放的綜合治理中，首先需要對農業碳排放的有關專業知識開展推廣普及工作，讓農業公司與村民了解農業碳排放是怎樣形成的、有何危害以及怎樣降低農業碳排放。將農業碳排放的有關專業知識歸類于農業專業學科行業領域，增大對農業碳排放有關專業知識的推廣普及，提升人民群眾減少農業碳排放的意識[18]。

3.2.4 發揮政府的主體作用，加大減碳政策引導

在相關政策的引導下，調整農業產業結構，實現生態環境保護與經濟發展。同時根據農民與農業公司的經營管理核心社會地位，完善農民與有關公司的聯動體制，增強國家管理政策的原始推動力，實現降低農業碳排放的發展目標[19]。

4 結束語

通過研究云南省過去10年的農業碳排放實時動態改變態勢，對云南省農業碳排放現狀進行分析。雖然云南省農業碳排放每年持續增高（在后期有所降低），但從2016年開始，其環比增加速率一直保持降低趨勢，所以云南省在低碳農業方面發展相對良好。在對農業碳排放的運算中發現，化肥與農地翻耕是云南省農業碳排放的重要碳源，后期可從這兩個層面展開綜合治理。云南省應將工作重點轉為積極發展生態農業，以降低農業碳排放，同時推廣使用有機肥，提高全民低碳意識，充分發揮政府引導作用，以實現農地利用可持續發展。期望通過上述對策，可以減少云南省的農業碳排放，使云南省農業走上綠色可連續發展之路。