河南省農業碳排放與經濟增長的脫鉤分析

摘要：河南省作為一個農業大省，農業發展對其經濟增長起到極大的促進作用。但在經濟增長的同時，河南省的農業碳排放量也在不斷增加。為找出經濟發展與碳排放量之間的關系，根據2000—2020年河南省農業生產能源消耗和經濟增長的基礎數據，對河南省在此期間農業生產能源的碳排放總量和碳排放強度進行分析，并利用Tapio模型分析河南省農業能源消耗碳排放和經濟增長之間的脫鉤關系。結果表明，從長期測算分析，發現河南省農業碳排放和經濟增長處于弱脫鉤狀態，從分段測算分析，發現河南省農業碳排放和經濟增長的關系由弱脫鉤逐漸轉變為強脫鉤。說明河南省在經濟增長的同時，農業碳排放量在逐漸減少。因此，河南省應進一步大力發展低碳農業；大力宣傳低碳農業理念，鼓勵農民進行農業清潔生產；建立低碳農業補償機制；推進農業減排固碳，盡快實現農業碳排放和經濟增長的完全脫鉤。

關鍵詞：農業碳排放；經濟增長；脫鉤模型；河南省

中圖分類號：F327 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）22-0245-05

二氧化碳排放所導致的全球氣候變暖問題給人類生活以及經濟發展造成了嚴重影響，節能減排問題成為各個國家普遍關注的焦點［1］。在農業生產過程中，大量農用物資的使用在促進經濟增長的同時，碳排放量也隨之增加，不僅對生態環境造成了破壞，也不利于農業的可持續發展。近年來，隨著我國農業的快速發展，化肥、農藥、農膜等農用物資的使用量也在不斷增加，這導致農業碳排放量逐年增加。據統計，我國農業生產所導致的溫室氣體排放量占全國溫室氣體排放總量的17%［2］。因此，發展低碳農業已成為農業生產的新模式。農業生產的低碳減排是發展低碳農業非常重要的環節，也是保障農業可持續發展的前提條件。從2000年以來，河南省經濟增長一直處于高速發展階段。2000年河南省地區生產總值（GDP）為5 052.99億元，2005年為10 243.47億元，2021年河南省地區生產總值高達58 887.31億元，位居全國第五位。2022年河南省國民經濟和社會發展統計公報顯示，河南省全省地區生產總值第1次突破6萬億元，為61 345.05億元，與2021年相比增長4.1%，與我國同期經濟增速相比高0.1百分點。經濟的高速增長離不開能源的消耗，而能源消耗過程中不可避免會帶來污染排放的增加，這是讓各地政府都懸而未解的難題［3］。如何在經濟高速增長的同時盡量減少二氧化碳的排放，實現經濟增長和二氧化碳排放的脫鉤成為亟需解決的問題。河南省是我國的農業大省，農業生產過程中所產生的碳排放量在河南省碳排放總量中占據較大比重，因此河南省低碳農業的發展狀況對我國低碳農業的發展影響很大。此外，對河南省農業碳排放情況和經濟增長之間的關系進行分析，對其農業走節能減排、可持續發展道路具有重要的現實意義，有助于加速河南省農業生產方式的轉變，使河南省農業發展由以前追求量為主的粗放型向現在以求質為主的精細型轉變，同時也能為經濟和環境的協調發展提供參考。

1 河南省農業碳排放測算

1.1 河南省農業碳排放量的測算指標

本研究對2000—2020年河南省農業能源消耗的碳排放量進行測算。結合河南省的實際情況，選擇的農業碳排放碳源包括化肥使用量、農藥施用量、柴油使用量、農業機械總動力、翻耕面積（考慮數據的可獲取性，用農業播種面積替代翻耕面積）、農用薄膜使用量、有效灌溉面積。選擇這幾個指標的原因如下：化肥、農藥、柴油、農用薄膜的使用不僅會破壞土壤結構，造成土壤污染，還會導致溫室氣體排放；農業灌溉過程中會消耗能源，產生碳排放；農業機械的使用會消耗大量柴油，也會導致碳排放；種植過程中對土地進行翻耕會破壞土壤的有機碳，造成土壤中有機碳流失而產生碳排放［4］。本研究所有數據均來自歷年《河南統計年鑒》。

農業碳排放計算公式為

式（1）中：E表示農業碳排放總量；Ei表示各類農業碳源（生產要素）的碳排放量；Ti表示各類農業碳源（生產要素）的消耗量；δi表示各類農業碳源的碳排放系數。

各類主要農業碳源的碳排放系數見表1，關于農業機械碳排放量，在計算時借鑒趙榮欽的測算方法等［5］，農業機械碳排放量=（農作物播種面積×16.47 kg/hm2）+（農業機械總動力×0.18 kg/kW）。

式（2）中：Cg表示農業碳排放強度，單位為t/萬元；GDP表示國內生產總值；農業碳排放強度反映農業碳排放量與研究區域經濟發展之間的關系，如果在某個時間段內該研究區域農業碳排放強度下降，說明該區域在經濟增長的同時，農業碳排放量不僅沒有增加，跟以前比反而減少了，該區域農業碳排放量控制有效［6］。反之，則說明該研究區域經濟增長是靠能源的高消耗、高碳排放來推動的。

1.2 河南省農業碳排放量和碳排放強度測算結果分析

根據公式（1）和公式（2）計算出2000—2020年河南省農業碳排放總量、各類農業碳源的碳排放量以及碳排放強度，具體計算結果見表2。由表2可知，各類農業碳源的碳排放量差異較顯著，原因有2點：一是在農業生產過程中所耗費的各類碳源的投入數量不同；二是各類農業碳源在測算時碳排放系數不同。從河南省農業碳排放總量來看，2000—2015年河南省農業碳排放總量呈上升趨勢，由2000年的555.13萬t增加到2015年的898.92萬t，增長了343.79萬t，年均增長22.92萬t。2016—2020年河南省農業碳排放總量逐年減少，由2016年的896.15萬t減少為2020年的769.08萬t。另外，河南省各類碳排放源的碳排放量基本呈增加趨勢，在各類碳源中，化肥的碳排放量最大，2000年化肥碳排放量為376.79萬t，其次是農用薄膜、農藥、柴油、農用機械、灌溉、農業播種，其碳排放量分別為47.6萬、47.1萬、47.16萬、22.68萬、9.68萬、4.11萬t。2020年化肥的碳排放量增加到580.33萬t，同年化肥在河南省碳排放總量中所占比重達到75.46%。2020年灌溉、農業播種、柴油、薄膜、農用機械的碳排放量與2000年相比都有所增加，分別為11.44萬、4.61萬、57.71萬、78.58萬、26.17萬t，分別占河南省碳排放總量的10.21%、7.5%、3.4%、1.49%、0.61%。與2000年相比，2020年農藥的碳排放量有所下降，為10.24萬t，占河南省農業碳排放總量的比重僅為1.33%，這和河南省推進綠色農業生產方式，深入實施農藥減量增效行動有關。

從碳排放強度來看，2000—2020年河南省碳排放強度逐漸減少。2000年河南省農業碳排放強度為0.11 t/萬元，2010年河南省農業碳排放強度為0.04 t/萬元。之后，河南省農業碳排放強度持續下降，2020年河南省碳排放強度為0.02 t/萬元。說明隨著河南省經濟的不斷發展，其農業資源的利用效率得到提高，可見河南省農業逐步向低碳化轉變。這和河南省出臺的一系列推進低碳農業、綠色農業以及推進農村節能減排的政策有關，如2017年河南省人民政府印發《河南省“十三五”節能減排綜合工作方案》，并進一步強調農村、農業污染治理問題、土壤污染防治以及綠色農村改造問題。河南省農業碳排放強度的降低說明這些舉措已經初見成效，河南省的農業發展已由增產向高質量方面轉變，不僅注重農作物產量的提高，更關注質的提高。

2 河南省農業碳排放與經濟增長的脫鉤狀態實證研究

2.1 脫鉤模型的建立

國內外很多學者在研究經濟和環境方面的問題[CM（21]時，經常使用脫鉤模型來研究經濟增長和物資消耗之間的關系［7］。一般認為，當一定時期內某區域以較低的資源消耗和環境壓力帶來同樣或更快的經濟增長時，二者之間存在脫鉤關系［8］。在進行脫鉤分析時使用較多的模型是1970年塔皮奧（Tapio）提出的Tapio模型，該模型以“彈性”為概念動態反映經濟和碳排放量2個變量之間的關系［9］，本研究選取Tapio模型探討河南省農業碳排放和經濟增長之間的關系。在研究時采用兩階段滾動測算方法計算，首先，將2000年作為固定基期，以此為參照，滾動計算2001—2019年各年份的脫鉤指數；其次，將考察期間分段，以各期前1期末年份作為固定基期，滾動測算各期間段內各年的脫鉤指數［10］。在分段測算時，將整個考察期分為2000—2005年、2005—2010年、2010—2015年、2015—2020年4個階段進行研究。Tapio脫鉤彈性系數模型計算公式為

式中：e表示脫鉤彈性系數；ΔC表示當期碳排放量和基期碳排放量的變化量；C0表示基期碳排放量；ΔGDP表示當期GDP和基期GDP相比的變化量；GDP0表示基期國內生產總值。Tapio脫鉤彈性指數以0、0.8、1.2作為脫鉤狀態的劃分標準，將脫鉤指標分為負脫鉤、脫鉤以及連接3種情況，再根據具體數值的大小細分成8種不同的情況［11］。Tapio的8種脫鉤狀態評價標準及其代表的含義見表3。

2.2 結果分析

將相關數據代入公式（3）進行計算，結果見表4。由表4可知，從長期測算結果來看，2001—2020年河南省大都處于弱脫鉤狀態，說明河南省農業生產過程中產生的碳排放與經濟增長之間正處于逐漸脫鉤的狀態。從分段測算結果來看，2001—2015年河南省碳排放和經濟增長之間處于弱脫鉤狀態，2016—2020年河南省碳排放和經濟增長處于強脫鉤狀態，說明在河南省經濟增長的同時，農業生產的碳排放在逐漸下降。

3 結論與對策

3.1 結論

第一，從碳排放量來看，2000—2020年河南省農業碳排放呈增加趨勢，且化肥使用導致的碳排放量最大。可見河南省農業碳排放量主要是在種植過程中大量使用化肥導致的。農用薄膜、柴油、農藥以及農業機械的使用也是導致河南省農業碳排放較重要的因素。這也充分表明隨著河南省經濟的增長碳排放量也在增加，還未實現經濟的低碳增長。從碳排放強度來看，2000—2020年河南省碳排放強度在逐漸減小，說明河南省農業生產過程中生產要素的利用效率在不斷提高，開始逐步向低碳模式轉變。

第二，從脫鉤模型測算結果來看，2001—2020年，就長期測算結果來看，河南省農業碳排放量和經濟增長的關系大部分年份都處于弱脫鉤狀態。說明河南省的農業碳排放率和經濟增長率都為正值，且呈正相關關系，河南省農業碳排放量增加的同時，河南省的經濟也在不斷增長，但碳排放增加幅度小于經濟增長的幅度，處于一種較理想的狀態。同時期內，采用分段短期測算的結果與長期測算的結果有所不同。從脫鉤模型分段測算來看，2001—2015年河南省農業碳排放和經濟增長處于弱脫鉤狀態；2016—2020年處于強脫鉤狀態，這種狀態下，河南省農業碳排放率為負值，經濟增長率為正值，河南省農業碳排放和經濟增長呈負相關關系，河南省在經濟增長的同時農業碳排放量在下降，這是一種理想的狀態。這與河南省逐漸重視環境保護，大力倡導低碳農業有一定的關系。如河南省大力推廣測土配方施肥技術，即農民在種植過程中根據農業技術人員的指導科學施肥，這樣不僅可以提高肥料的利用效率，還可以減少肥料的濫用，提高農產品的品質。另外，還通過推進節水灌溉工程、開展生態農業試點等方式逐漸實現向農業低碳化方向發展。

3.2 對策

河南省要想實現低碳經濟，即在保證經濟增長的前提下盡量減少碳排放，可以從以下幾個方面著手：第一，大力發展低碳農業。首先要減少農業生產要素對環境的污染，大力推廣農業綠色生產方式，實現全程清潔生產［12］。在農業生產過程中要減少農藥、化肥等生產要素的使用量，化肥作為河南省農業碳排放的主要排放源，控制化肥的使用量尤為重要。如可以科學施肥，根據土壤結構和農作物的特點確定化肥的使用量，以提高化肥的使用效率；也可以考慮實施水肥一體化技術，即在灌溉的時候把化肥溶解于水中，這樣不僅可以節水、節肥，還能提高養分的利用率［13］。由于農用薄膜使用后不容易分解，其殘留會破壞土壤的固碳能力，應鼓勵農民在使用農用薄膜時盡量使用能夠生物降解的薄膜，減少傳統農用薄膜的使用；在使用農業機械時，盡量使用清潔能源，如風能和太陽能，減少柴油的使用，進而減少二氧化碳排放；還可以推廣先進的低碳節能的農用機械設備，減少能源消耗和二氧化碳的排放。第二，大力宣傳低碳農業理念，切實轉變農業發展模式。由于農民是農業的主體，要在農民中間多宣傳低碳農業、生態農業的理念。并鼓勵農業技術人員定期對農民進行低碳農業技術方面的培訓，增強他們的環保意識，并能在農業生產過程中將低碳農業經濟相關理論知識應用于生產中。既可以提高農業科技水平，推動循環農業、生態農業的發展，還可以提高農業生產要素的利用效率［14］。將原有的粗放型生產模式轉化為低投入、低污染、高產出的生產模式，加速農業低碳化發展的進程。第三，建立低碳農業補償機制。首先，建立低碳農業認證制度，鼓勵農民加快低碳農產品的生產，這種經過認證的產品可以貼上綠色產品標志，在定價時價位可高于普通產品，農民可以以這種高價的方式得到補償；其次，建立低碳農業補償標準，通過貨幣補貼、政策補償或技術補償等方式調動農民的積極性，推動農民進行低碳農業生產，將傳統高能耗、高污染的農業生產方式轉變為新型的綠色農業生產方式。這樣農民就可以通過合理配置農業生產要素，調整農業產業結構，從根本上減少碳排放［15］。第四，推進農業減排固碳。在種植過程中推廣優良品種，減少化肥施用量，提高氮肥的使用效率；實施保護性耕作，減少土壤耕作次數，這樣不僅可以蓄水保墑，提高土壤的蓄水能力，還能增加土壤中的有機質，改善土壤質量；開展秸稈綜合利用活動，推進秸稈還田，秸稈能源化、飼料化和肥料化應用；鼓勵農民植樹造林，以此來吸收農業生產過程中排放的二氧化碳。

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收稿日期：2023-03-02

基金項目：河南省科技軟科學項目（編號：232400411085）。

作者簡介：趙培華（1978—），女，河南鶴壁人，碩士，副教授，主要從事農業經濟、經濟貿易理論研究。E-mail： zhaopeihua2010@163.com。