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摘要:随着世界农业石油化发展，发展低碳农业是实现节能减排的重要途径之一，农业节能减排不仅指减少农业源温室气体排放，而是减少所有破坏环境的农业源废气废物排放，发展低碳农业既能提升土壤有机质含量，又能有效控制农业温室气体排放，通过资源综合利用促进农业更好更快发展。发展低碳农业的重点是控制农业温室气体排放和温室气体的合理利用。农业温室气体主要源于种植业和养殖业的生产过程及其废弃物，具体指剩余物不合理利用以及过量施用化肥农药。云南省农业生产中能源浪费和污染排放同时并存且形势渐趋严峻，节能减排刻不容缓。
关键词：低碳农业，农业石油化，农业温室气体排放
1.研究背景
1.1 气候变化的背景
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)第四次评估报告指出，在过去的100年中，全球平均温度升高了0.74€?.18℃。20世纪北半球温度的增幅可能是过去1000年中最高的，降水分布也发生了变化，大陆地区尤其是中高纬地区降水增加，非洲等一些地区降水减少，有些地区极端天气气候事件（厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等）出现的频率与强度增加。据报告预测，到本世纪末全球地表平均气温将上升1.1-6.4℃，海平面升高18-59厘米，全球气候变暖正在日益加剧[1]。农业过程中的温室气体排放及其对气候变化所起的贡献日益增大。
近些年来全球农业生产过程中排放了大量的温室气体，并呈现上升的趋势。政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评估报告指出，农业是温室气体的第二大重要来源，排放量介于电热生产和尾气之间。2009年农业排放温室气体占当年人类活动温室气体排放的10-12%，尤其N2O和CO2这两项，分别占到总排放量的60%和50%。从全球范围看，从1990年到2005年，农业CO2和N2O的排放量增加了17%，年均增长量达到60 [Mt CO2-eq]。其他的相关研究也表明，在人类活动所放出的温室气体中，农业生态系统的贡献约占1/15~1/5，主要有CO2、CH4、N2O和NOX等[1]。据估计，农业源排放的CO2和CH4分别占人为温室气体排放量的21% - 25%和57%[2]。由于气候变暖所造成的淡水危机、农作物减产、疾病肆虐等问题也将对人类的生存、健康与经济社会可持续发展产生巨大的影响并形成严重的威胁。
1.2 低碳农业的问题
目前，中国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国，耕地面积仅占世界耕地总面积7％的中国消费了接近世界1/3的肥料。但是我国肥料的利用率却很低，氮肥的当季利用率仅为30％～35％ ，磷肥约为10％～20％ ，钾肥约为35％～50％[3-4] 。肥料是资源依赖型产品，每生产1吨合成氨约需要1000m天然气或1.5t原煤，肥料的生产是以消耗大量的能源为代价的。
因此发展低碳农业是实现节能减排的重要途径之一，农业节能减排不仅指减少农业源温室气体排放，而是减少所有破坏环境的农业源废气废物排放，如农业上的化肥、农药、畜禽粪便和其他有机剩余物等向周围环境的排放。据专家测算，生产1吨氮肥需消耗能源1.4吨标准煤，全国氮肥利用率每提高1个百分点，可直接减少生产环节的能源消耗250万吨标准煤。所以低碳农业的地位越发重要，农村和农业是连接人与自然的主要纽带，是自然资源、生态服务功能的主要提供者，是中华民族生存和发展的重要根基。
2、研究目的与意义
近百年来，以化肥、农药为代表的现代农业蓬勃发展，为人类生产出足够多的食物，曾让人们欣喜若狂。然而，在其繁荣的背后，隐藏着无穷的弊端：一方面，极大地耗费了石油等不可再生资源，提高了农业成本，降低了农产品的竞争力；另一方面，大量农药化肥残留物污染了农村的土壤、水源、空气和农产品，使得环境问题日益严重，农药残留对人体健康的威胁巨大，造成了环境污染和资源退化双重后果。而且，过量使用石化产品，已形成立体交叉的污染，农业污染由局部向整体蔓延。发展低碳农业既能提升土壤有机质含量，又能有效控制农业温室气体排放，通过资源综合利用促进农业更好更快发展。发展低碳农业的重点是控制农业温室气体排放和温室气体的合理利用。云南省农业生产中能源浪费和污染排放同时并存且形势渐趋严峻，节能减排刻不容缓。因此，从碳减排以及我国应对气候变化的角度来看，开展云南省农村、农业的节能减碳研究对于推进云南省低碳经济建设具有极其重要的意义，同时也将成为解决云南省农民增收、农村地区发展等问题的新思考，对云南省农业乃至经济整体的健康、长久、可持续发展也将具有重要意义。
本文正是基于这样的背景下，结合云南省实际情况，试图从农业生产和农民生活两个方面着手探讨云南省开展低碳农村建设的必要性，分析在推进低碳农业、促进能源消费结构多元化过程中可能存在的问题，在借鉴西方发达国家开展低碳农业的实践经验基础上，结合低碳农村建设在云南省特定省情和现状条件下所蕴涵的内容，并在此基础上探讨其发展路径。
3、云南省发展低碳农业的必要性分析
3.1 农业温室气体排放的逐年增加
随着世界农业石油化发展，农业过程中的温室气体排放及其对气候变化所起的贡献日益增大。近些年来全球农业生产过程中排放了大量的温室气体，并呈现上升的趋势。政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评估报告指出，农业是温室气体的第二大重要来源，排放量介于电热生产和尾气之间。2009年农业排放温室气体5.1-6.1 [Gt CO2-eq]占当年人类活动温室气体排放的10-12%，尤其N2O和CO2这两项，分别占到总排放量的60%和50%。从全球范围看，从1990年到2005年，农业CO2和N2O的排放量增加了17%，年均增长量达到60 [Mt CO2-eq]。其他的相关研究也表明，在人类活动所放出的温室气体中，农业生态系统的贡献约占1/15~1/5，主要有CO2、CH4、N2O和NOX等[5]。据估计，农业源排放的CO2和CH4分别占人为温室气体排放量的21% - 25%和57%[6]。
3.2 工业节能减排的压力向农业的转移
在全球气候变化和节能减排的大背景下，农业不可能不受影响地大走石油化道路，而不管不顾工业在节能减排方面所承受的重大压力。我国尤其如此。"十一五"，规划纲要提出单位GDP能耗降低20%左右、主要污染物的排放总量减少10%(具有法律约束力的约束性指标)的减排目标以来，我国工业方面进行了大刀阔斧的动作，但也仅仅勉为其难的完成了"十一五"规划中提出的目标。
3.3发展低碳农业是云南省建设现代农业的最终方向
农业是国民经济的基础产业和战略产业，但对自然资源和环境依赖性很强。近几十年来，我省靠高碳农业迅速增加了粮食和农产品供给，如不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积，大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品，但同时也带来温室气体排放过大，自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。
4、云南省发展低碳农业的启示
4.1 促进农业碳减排技术研发与积累
农业碳减排技术不仅是云南省农业低碳化的必要条件，同时也是建立农业碳汇市场、生产农业碳汇交易的必要条件。结合我省广大农村现有的或正在试点的生态农业或碳减排项目，从多方面加以加强，如改革现有农业科研体系，改变目前的"分散式、多部委、多层次"模式，整合现有一切资源，重建我国的农业科研体系，力争形成从上到下金字塔形的高效率科研体系模式。鼓励并扶持民营农业科研机构在农业碳减排技术方面的研究。充分发挥产学研联动效应，重视高校在农业类科技创新中重要作用。建立并完善农业碳减排技术研究相关政策，加大资金投入并实施有效管理，重点激发科研人员的研究积极性，重点加强基础技术研究，确保研究成果合格率。
4.2 发展以循环农业和生态农业为代表的替代农业
以循环农业和生态农业为代表的替代农业是我国农业碳减排的重要途径之一。循环农业的发展对于农业生产、农村生活过程所产生的废弃物实现循环再利用，不仅有利于降低生产、生活成本，而且也可以有效减少废弃物所导致的环境污染与碳排放。
加强替代农业相关的成本有效的技术研究和推广，加强相关基础设施建设，是实现农业低碳化的重要路径之一。
4.3 推广应用节地、节水、节肥、节能技术，促进农业可持续发展
使用滴灌和微喷灌技术改进地面灌溉技术是节水的最好方式，可采用以下方式：一是进行土地平整和条田建设，平整度较好的土地比较差的土地平均节水10%～20%，这是改进地面灌溉技术的基本条件；二是高度重视农艺节水技术，根据作物生长周期，需求饱和度进行适时、适量供水，实现节水、增产和增效。此外，大力推广喷灌、滴灌等高效节水农业技术，较大限度的提高水资源的利用率，可大大减少农业生产成本。
无需生产工业化肥每年可为世界节省百分之一的石油能源。农业施肥通过影响植被的生物量来影响土壤碳的供应量和土壤微生物活性，引起土壤碳库的变化。通过对土壤增施有机肥，减缓土壤有机质腐烂，缩短有机粪肥的田间暴露时间，减少土地耕作活动，改善土壤水分管理，可以减少CO2向大气的排放量。此外，通过测土配方施肥，根据作物需求施肥，减少化肥的使用数量，避免农田土壤中氮肥过剩；增加有机肥使用数量，改善农田土壤的通气条件和酸碱度，尽量减少农田土壤耕作，大力栽培地面覆盖植物，使用氮肥硝化还原抑制剂等，可以减少碳排放量。
参考文献：
[1] PICC. Climate change 2007 Mitigation of climate change. Contribution of working group to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change Cambridge[R].London: Cambridge University Press，2007.
[2] 黄新宇，徐阳春，沈其荣，等．不同地表覆盖旱作水稻和水作水稻水分利用效率的研究[J].水土保持学报，2003，17(3)：140-143．
[3] 杨安中，牟筱玲，李孟良，等．喷施细胞分裂素类物质对地膜早作水稻防衰及增产效应[J]．水土保持学报，20O5，19(2)：199-200．
[4] 林而达.气候变化与农业可持续发展[M].北京:北京出版社，2001:1 - 32.
[5] 张厚煊.农业减排温室气体的技术措施[J].农业环境与发展，1998，(l):17 - 21.
作者简介：许智勇（1986-），男，云南财经大学城市管理与资源环境学院硕士研究生，研究方向：低碳农业；周跃（1958-），男，云南财经大学城市管理与资源环境学院，教授，研究方向：低碳经济；邓细林（1984-），男，云南财经大学国际工商学院硕士研究生，研究方向：能源经济和项目管理。
关键词：低碳农业，农业石油化，农业温室气体排放
1.研究背景
1.1 气候变化的背景
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)第四次评估报告指出，在过去的100年中，全球平均温度升高了0.74€?.18℃。20世纪北半球温度的增幅可能是过去1000年中最高的，降水分布也发生了变化，大陆地区尤其是中高纬地区降水增加，非洲等一些地区降水减少，有些地区极端天气气候事件（厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等）出现的频率与强度增加。据报告预测，到本世纪末全球地表平均气温将上升1.1-6.4℃，海平面升高18-59厘米，全球气候变暖正在日益加剧[1]。农业过程中的温室气体排放及其对气候变化所起的贡献日益增大。
近些年来全球农业生产过程中排放了大量的温室气体，并呈现上升的趋势。政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评估报告指出，农业是温室气体的第二大重要来源，排放量介于电热生产和尾气之间。2009年农业排放温室气体占当年人类活动温室气体排放的10-12%，尤其N2O和CO2这两项，分别占到总排放量的60%和50%。从全球范围看，从1990年到2005年，农业CO2和N2O的排放量增加了17%，年均增长量达到60 [Mt CO2-eq]。其他的相关研究也表明，在人类活动所放出的温室气体中，农业生态系统的贡献约占1/15~1/5，主要有CO2、CH4、N2O和NOX等[1]。据估计，农业源排放的CO2和CH4分别占人为温室气体排放量的21% - 25%和57%[2]。由于气候变暖所造成的淡水危机、农作物减产、疾病肆虐等问题也将对人类的生存、健康与经济社会可持续发展产生巨大的影响并形成严重的威胁。
1.2 低碳农业的问题
目前，中国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国，耕地面积仅占世界耕地总面积7％的中国消费了接近世界1/3的肥料。但是我国肥料的利用率却很低，氮肥的当季利用率仅为30％～35％ ，磷肥约为10％～20％ ，钾肥约为35％～50％[3-4] 。肥料是资源依赖型产品，每生产1吨合成氨约需要1000m天然气或1.5t原煤，肥料的生产是以消耗大量的能源为代价的。
因此发展低碳农业是实现节能减排的重要途径之一，农业节能减排不仅指减少农业源温室气体排放，而是减少所有破坏环境的农业源废气废物排放，如农业上的化肥、农药、畜禽粪便和其他有机剩余物等向周围环境的排放。据专家测算，生产1吨氮肥需消耗能源1.4吨标准煤，全国氮肥利用率每提高1个百分点，可直接减少生产环节的能源消耗250万吨标准煤。所以低碳农业的地位越发重要，农村和农业是连接人与自然的主要纽带，是自然资源、生态服务功能的主要提供者，是中华民族生存和发展的重要根基。
2、研究目的与意义
近百年来，以化肥、农药为代表的现代农业蓬勃发展，为人类生产出足够多的食物，曾让人们欣喜若狂。然而，在其繁荣的背后，隐藏着无穷的弊端：一方面，极大地耗费了石油等不可再生资源，提高了农业成本，降低了农产品的竞争力；另一方面，大量农药化肥残留物污染了农村的土壤、水源、空气和农产品，使得环境问题日益严重，农药残留对人体健康的威胁巨大，造成了环境污染和资源退化双重后果。而且，过量使用石化产品，已形成立体交叉的污染，农业污染由局部向整体蔓延。发展低碳农业既能提升土壤有机质含量，又能有效控制农业温室气体排放，通过资源综合利用促进农业更好更快发展。发展低碳农业的重点是控制农业温室气体排放和温室气体的合理利用。云南省农业生产中能源浪费和污染排放同时并存且形势渐趋严峻，节能减排刻不容缓。因此，从碳减排以及我国应对气候变化的角度来看，开展云南省农村、农业的节能减碳研究对于推进云南省低碳经济建设具有极其重要的意义，同时也将成为解决云南省农民增收、农村地区发展等问题的新思考，对云南省农业乃至经济整体的健康、长久、可持续发展也将具有重要意义。
本文正是基于这样的背景下，结合云南省实际情况，试图从农业生产和农民生活两个方面着手探讨云南省开展低碳农村建设的必要性，分析在推进低碳农业、促进能源消费结构多元化过程中可能存在的问题，在借鉴西方发达国家开展低碳农业的实践经验基础上，结合低碳农村建设在云南省特定省情和现状条件下所蕴涵的内容，并在此基础上探讨其发展路径。
3、云南省发展低碳农业的必要性分析
3.1 农业温室气体排放的逐年增加
随着世界农业石油化发展，农业过程中的温室气体排放及其对气候变化所起的贡献日益增大。近些年来全球农业生产过程中排放了大量的温室气体，并呈现上升的趋势。政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评估报告指出，农业是温室气体的第二大重要来源，排放量介于电热生产和尾气之间。2009年农业排放温室气体5.1-6.1 [Gt CO2-eq]占当年人类活动温室气体排放的10-12%，尤其N2O和CO2这两项，分别占到总排放量的60%和50%。从全球范围看，从1990年到2005年，农业CO2和N2O的排放量增加了17%，年均增长量达到60 [Mt CO2-eq]。其他的相关研究也表明，在人类活动所放出的温室气体中，农业生态系统的贡献约占1/15~1/5，主要有CO2、CH4、N2O和NOX等[5]。据估计，农业源排放的CO2和CH4分别占人为温室气体排放量的21% - 25%和57%[6]。
3.2 工业节能减排的压力向农业的转移
在全球气候变化和节能减排的大背景下，农业不可能不受影响地大走石油化道路，而不管不顾工业在节能减排方面所承受的重大压力。我国尤其如此。"十一五"，规划纲要提出单位GDP能耗降低20%左右、主要污染物的排放总量减少10%(具有法律约束力的约束性指标)的减排目标以来，我国工业方面进行了大刀阔斧的动作，但也仅仅勉为其难的完成了"十一五"规划中提出的目标。
3.3发展低碳农业是云南省建设现代农业的最终方向
农业是国民经济的基础产业和战略产业，但对自然资源和环境依赖性很强。近几十年来，我省靠高碳农业迅速增加了粮食和农产品供给，如不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积，大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品，但同时也带来温室气体排放过大，自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。
4、云南省发展低碳农业的启示
4.1 促进农业碳减排技术研发与积累
农业碳减排技术不仅是云南省农业低碳化的必要条件，同时也是建立农业碳汇市场、生产农业碳汇交易的必要条件。结合我省广大农村现有的或正在试点的生态农业或碳减排项目，从多方面加以加强，如改革现有农业科研体系，改变目前的"分散式、多部委、多层次"模式，整合现有一切资源，重建我国的农业科研体系，力争形成从上到下金字塔形的高效率科研体系模式。鼓励并扶持民营农业科研机构在农业碳减排技术方面的研究。充分发挥产学研联动效应，重视高校在农业类科技创新中重要作用。建立并完善农业碳减排技术研究相关政策，加大资金投入并实施有效管理，重点激发科研人员的研究积极性，重点加强基础技术研究，确保研究成果合格率。
4.2 发展以循环农业和生态农业为代表的替代农业
以循环农业和生态农业为代表的替代农业是我国农业碳减排的重要途径之一。循环农业的发展对于农业生产、农村生活过程所产生的废弃物实现循环再利用，不仅有利于降低生产、生活成本，而且也可以有效减少废弃物所导致的环境污染与碳排放。
加强替代农业相关的成本有效的技术研究和推广，加强相关基础设施建设，是实现农业低碳化的重要路径之一。
4.3 推广应用节地、节水、节肥、节能技术，促进农业可持续发展
使用滴灌和微喷灌技术改进地面灌溉技术是节水的最好方式，可采用以下方式：一是进行土地平整和条田建设，平整度较好的土地比较差的土地平均节水10%～20%，这是改进地面灌溉技术的基本条件；二是高度重视农艺节水技术，根据作物生长周期，需求饱和度进行适时、适量供水，实现节水、增产和增效。此外，大力推广喷灌、滴灌等高效节水农业技术，较大限度的提高水资源的利用率，可大大减少农业生产成本。
无需生产工业化肥每年可为世界节省百分之一的石油能源。农业施肥通过影响植被的生物量来影响土壤碳的供应量和土壤微生物活性，引起土壤碳库的变化。通过对土壤增施有机肥，减缓土壤有机质腐烂，缩短有机粪肥的田间暴露时间，减少土地耕作活动，改善土壤水分管理，可以减少CO2向大气的排放量。此外，通过测土配方施肥，根据作物需求施肥，减少化肥的使用数量，避免农田土壤中氮肥过剩；增加有机肥使用数量，改善农田土壤的通气条件和酸碱度，尽量减少农田土壤耕作，大力栽培地面覆盖植物，使用氮肥硝化还原抑制剂等，可以减少碳排放量。
参考文献：
[1] PICC. Climate change 2007 Mitigation of climate change. Contribution of working group to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change Cambridge[R].London: Cambridge University Press，2007.
[2] 黄新宇，徐阳春，沈其荣，等．不同地表覆盖旱作水稻和水作水稻水分利用效率的研究[J].水土保持学报，2003，17(3)：140-143．
[3] 杨安中，牟筱玲，李孟良，等．喷施细胞分裂素类物质对地膜早作水稻防衰及增产效应[J]．水土保持学报，20O5，19(2)：199-200．
[4] 林而达.气候变化与农业可持续发展[M].北京:北京出版社，2001:1 - 32.
[5] 张厚煊.农业减排温室气体的技术措施[J].农业环境与发展，1998，(l):17 - 21.
作者简介：许智勇（1986-），男，云南财经大学城市管理与资源环境学院硕士研究生，研究方向：低碳农业；周跃（1958-），男，云南财经大学城市管理与资源环境学院，教授，研究方向：低碳经济；邓细林（1984-），男，云南财经大学国际工商学院硕士研究生，研究方向：能源经济和项目管理。