崔晉鑫

（神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)管委會，山西 神池 036100）

引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤、石油、天然氣等化石燃料大量消耗，人為排放的CO2等溫室氣體急劇增長，與此同時(shí)森林、草原等植被面積越來越小，對全球生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用變?nèi)酢８鶕?jù)世界氣象組織（WMO）公報(bào)，2020 年大氣CO2含量（摩爾分?jǐn)?shù)）為410 μmol·mol-1，比工業(yè)革命前增長60%。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第一工作組第六次評估報(bào)告指出，與1850—1900 年比較全球地表平均溫度上升1.09 ℃，全球海平面上升10 cm～25 cm。應(yīng)對氣候變化，世界各國高度重視立即推動大規(guī)模減少溫室氣體排放，提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)[1]。

我國耕地面積占世界的7%，人口占世界的20%，農(nóng)業(yè)農(nóng)村承擔(dān)的壓力很大。與發(fā)達(dá)國家相比，目前我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的能源資源利用率還很低，機(jī)械化和自動化水平不足。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門的統(tǒng)計(jì)資料，全國每年化肥使用量達(dá)4700 萬t，利用率僅為35%左右；農(nóng)藥使用量140 多萬t，利用率僅為30%左右；灌溉用水效率僅為45%；大量畜禽糞便沒有得到循環(huán)利用。全國每年產(chǎn)生近8 億t 的秸稈、120 萬t 的農(nóng)用地膜、2 億多t 的農(nóng)村垃圾、90 億t 的農(nóng)村生活廢水。因此我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村二氧化碳等溫室氣體排放量很大，對生態(tài)系統(tǒng)的破壞嚴(yán)重。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，全球溫室氣體農(nóng)業(yè)排放占比13.8%，我國溫室氣體農(nóng)業(yè)排放占比16%。所以我國控制溫室氣體排放總量，如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，必須重視減少農(nóng)業(yè)農(nóng)村溫室氣體的排放，提高農(nóng)村生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的固碳作用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)是以先進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路為指導(dǎo)，運(yùn)用現(xiàn)代經(jīng)營管理模式，充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)和自動化機(jī)械作用，堅(jiān)持生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念，全面調(diào)動農(nóng)民生產(chǎn)就業(yè)積極性，利用政府優(yōu)惠政策成立的快速發(fā)展區(qū)。本文將以神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)為例，具體分析農(nóng)業(yè)示范區(qū)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳過程中的重要意義。

1 神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的減排固碳作用

1.1 發(fā)展有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)，有利于保護(hù)土壤固碳能力

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)是推行先進(jìn)耕作制度和種植模式的試驗(yàn)區(qū)。神池縣地處寒冷干旱的高原區(qū)，長期無重工業(yè)污染，多年來摸索研究發(fā)現(xiàn)適宜發(fā)展有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)。神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)因地制宜規(guī)劃了四大有機(jī)旱作生產(chǎn)示范基地，共計(jì)12 萬畝，涵蓋了谷子、莜麥、胡麻、馬鈴薯、紅蕓豆，主要從旱作良種攻關(guān)、農(nóng)業(yè)技術(shù)集成創(chuàng)新、機(jī)械設(shè)備配套融合等方面構(gòu)建神池特色有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)體系。

有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的推廣實(shí)施，將改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴化學(xué)肥料和傳統(tǒng)農(nóng)藥的狀況。長期大量使用化學(xué)肥料和傳統(tǒng)農(nóng)藥，不僅生產(chǎn)過程中引起大量溫室氣體的排放，而且會導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)惡化、酸堿緩沖能力下降，破壞農(nóng)田土壤物質(zhì)能量循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)，大幅降低耕地土壤的固碳能力。研究數(shù)據(jù)表明我國農(nóng)業(yè)土壤固碳量每年約為0.5 億t～1.0 億t，保障土壤良好的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，對維持土壤固碳量，吸收中和碳排放非常重要[2]。有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)原則上采用高效、低毒、低殘留的新型農(nóng)藥，使用有機(jī)單元生產(chǎn)的有機(jī)肥、生物肥料、溶解性小的天然礦物肥料等。新型農(nóng)藥毒性弱易降解，對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)傷害較小，不影響土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)和固碳能力。有機(jī)肥料利用畜禽糞便、植物秸稈加工而成，生產(chǎn)過程符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，碳排放量相對很小，并且可以提高土壤肥力，改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤固碳能力。另外有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)應(yīng)用地膜覆蓋、搶墑下種、種植抗旱品種等節(jié)水保水措施。這些農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用將高效地利用有限的水資源，降低了農(nóng)業(yè)對自然氣候的依賴，起到節(jié)能降耗的作用，減少了能量資源消耗引起的碳排放。

1.2 規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)營，有利于統(tǒng)籌規(guī)劃合理布局

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國約有97%的農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模是在3.33 hm2以下。神池是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)畜牧縣，小規(guī)模種植養(yǎng)殖更加普遍。大部分都是農(nóng)民零散獨(dú)立的生產(chǎn)經(jīng)營，在各自的地塊種莊稼，在自家院落養(yǎng)少量的牛、羊等畜禽。農(nóng)戶小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營受到農(nóng)業(yè)技術(shù)不足、農(nóng)民節(jié)能意識不強(qiáng)、勞動力資源分散、財(cái)政支持薄弱等因素限制，無法批量集中完成施肥、施藥和病蟲害防治，難以將分散的養(yǎng)殖圈舍廢棄物、糞便、污水統(tǒng)一收集處理。同時(shí)農(nóng)戶對機(jī)械的使用意識較差，生產(chǎn)自動化水平較低，農(nóng)作物秸稈處理方式粗放，循環(huán)利用還田率低。總之農(nóng)戶小規(guī)模的種植養(yǎng)殖，缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)規(guī)劃和系統(tǒng)管理，資源能源利用不充分，大型污染治理設(shè)施不能充分發(fā)揮作用，大大增加了生產(chǎn)經(jīng)營過程中的碳排放。

神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)通過宏觀規(guī)劃，長遠(yuǎn)布局，進(jìn)行土地流轉(zhuǎn)，實(shí)施規(guī)?；?jīng)營，促使傳統(tǒng)低效農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變[3]。從成分上看我國農(nóng)業(yè)碳排放以CH4和N2O 兩類非二氧化碳溫室氣體為主。農(nóng)田施肥是N2O 主要的排放源，占我國的74%。示范區(qū)內(nèi)推廣大面積使用農(nóng)家肥和復(fù)合肥，以秸稈、殘茬、禽畜糞便等有機(jī)物為原料加工而成，優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料對農(nóng)田土壤和農(nóng)作物具有更好的滋養(yǎng)作用，降低了肥料的使用總量，提高了利肥料用效率，可以大幅降低N2O 排放總量。同時(shí)在示范區(qū)可以實(shí)行統(tǒng)防統(tǒng)治，全面禁用高毒高殘留農(nóng)藥，采取綜合措施防止施肥和農(nóng)藥污染，積極推廣加快畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化，配套實(shí)施畜禽糞便資源化工程，實(shí)施農(nóng)村人畜糞便沼氣化等無害化處理工程。2021 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站發(fā)布了減排固碳十大技術(shù)模式，依托示范區(qū)優(yōu)越的基礎(chǔ)實(shí)施、資本優(yōu)勢、優(yōu)惠政策，其中七項(xiàng)技術(shù)模式都可以大規(guī)模推廣應(yīng)用，落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)的減排固碳需求。示范區(qū)通過將零散的農(nóng)業(yè)種植和畜牧養(yǎng)殖集約化規(guī)?；岣吡速Y源能源利用率，減少了廢棄物的產(chǎn)生量，高效循環(huán)利用有機(jī)廢物，極大地降低了碳排放量，有助于維持區(qū)域良好的生態(tài)環(huán)境功能，實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)。

1.3 循環(huán)產(chǎn)業(yè)模式，有助于降低碳排量

建立健全生態(tài)循環(huán)體系，堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)發(fā)展與保護(hù)環(huán)境同步進(jìn)行，發(fā)展高效循環(huán)產(chǎn)業(yè)模式，是農(nóng)業(yè)示范區(qū)未來發(fā)展的必由之路。根據(jù)總體規(guī)劃神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將構(gòu)建三級生態(tài)循環(huán)體系：通過將農(nóng)作物秸稈和殘茬收集加工成飼料，以生態(tài)優(yōu)質(zhì)飼料合理飼養(yǎng)畜禽，利用現(xiàn)代化機(jī)械收集、處理、發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料，形成一級循環(huán)農(nóng)業(yè)模式[4]。在原始生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品和牛羊肉的基礎(chǔ)上，開發(fā)雜糧、肉制品、胡油等加工成品，同時(shí)利用農(nóng)業(yè)固廢物生產(chǎn)生物質(zhì)燃料和開展生物質(zhì)發(fā)電工程，將廢棄物資源化能源化，形成二級資源循環(huán)模式。將優(yōu)質(zhì)生態(tài)農(nóng)牧產(chǎn)品融入到市場化運(yùn)營體制，充分發(fā)揮農(nóng)田基地和生態(tài)牧場的鄉(xiāng)村風(fēng)光優(yōu)勢，延伸發(fā)展休閑旅游業(yè)，擴(kuò)大打造種植、養(yǎng)殖、生產(chǎn)、加工、旅游同步發(fā)展產(chǎn)業(yè)模式，以農(nóng)促工，以工帶農(nóng)，利用服務(wù)業(yè)擴(kuò)大知名度和人口流量，擴(kuò)展工農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道，打造三級產(chǎn)業(yè)聯(lián)動循環(huán)模式。示范區(qū)通過構(gòu)建三級生態(tài)循環(huán)體系，秸稈、殘茬、養(yǎng)殖糞便、污水等有機(jī)廢棄物資源化能源化程度大幅提高，原料消耗、物流成本、污染物量大大減少，從源頭上控制了二氧化碳等溫室氣體的排放，對構(gòu)建農(nóng)村良好的生態(tài)系統(tǒng)具有重要的積極意義。

2 農(nóng)業(yè)減排固碳措施途徑

根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布的清單指南,農(nóng)業(yè)主要排放途徑包括稻田排放甲烷（CH4），農(nóng)田施用氮肥排放氧化亞氮（N2O），反芻動物腸道產(chǎn)生CH4，畜禽糞便產(chǎn)生CH4和N2O等。2014 年中國農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量為8.3 億t 二氧化碳當(dāng)量（eCO2），占全國溫室氣體排放總量的8%。農(nóng)田施肥、水稻種植、家畜飼養(yǎng)和糞便管理的排放量分別占農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的43%、20%、26%和10%。農(nóng)業(yè)示范區(qū)作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展的典型示范區(qū)，針對農(nóng)業(yè)碳排放途徑對癥施治，可實(shí)施相應(yīng)的減排固碳措施。

首先是穩(wěn)定和強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)固碳增匯能力，農(nóng)村農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有極大的溫室氣體吸納潛力，研究表明秸稈還田、施氮和免耕農(nóng)田技術(shù)下北方農(nóng)田固碳潛力分別為16 800 t（C）·a-1、6 300 t（C）·a-1和3 400 t（C）·a-1。針對農(nóng)田土壤環(huán)境、微生物活動規(guī)律以及土壤物質(zhì)能量循環(huán)機(jī)理，可采取施用有機(jī)肥、秸稈還田等合理的農(nóng)田生產(chǎn)管理方式，保障并提高農(nóng)田土壤固碳能力。

其次是改進(jìn)生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率，降低碳排放量，技術(shù)創(chuàng)新及其推廣應(yīng)用是減少碳排放的根本。通過推廣現(xiàn)代化的低碳節(jié)能農(nóng)機(jī)裝備，降低化石能源使用量，發(fā)展生物質(zhì)能、太陽能等新能源，加快農(nóng)村集中取暖，加大農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化水平，降低資源能源消耗量。通過對反芻動物進(jìn)行生理調(diào)節(jié)，減少動物腸道及其糞便的溫室氣體排放。通過加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染集中治理和資源化循環(huán)利用，協(xié)同控制溫室氣體排放。

3 總結(jié)

2020 年9 月我國政府向世界鄭重宣布，將于2030 年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060 年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。農(nóng)業(yè)農(nóng)村因其兼具碳匯和碳源的雙重屬性，在實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)程中至關(guān)重要。一方面，農(nóng)業(yè)農(nóng)村利用農(nóng)田、森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)的光合作用進(jìn)行生物固碳，每年吸收全球約30%的人為碳源排放。另一方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動引致的碳排放是溫室氣體排放的重要來源。從神池現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)實(shí)例分析可知，農(nóng)業(yè)示范區(qū)依靠鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略全面實(shí)施的有利條件，將加速促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村的現(xiàn)代化進(jìn)程，全面提高農(nóng)村農(nóng)業(yè)減排固碳效果，對我國如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。