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1、低碳经济与生态高值农业发展的思考陇东学院农林科技学院 施万喜随着全球气温逐渐变暖,人类自然资源与能源日趋紧张,发展低碳经济成为世界各国的共识。农业是国民经济的基础产业，同时农业又是弱质产业，与自然环境关系最为密切，农业生产受降水、光照、气温、土壤等自然因素影响较大。发展适应气候变化、减少污染和温室气体排放的低碳农业经济，是实现农业可持续发展的必然选择。一、低碳经济的内涵“低碳经济”概念首先由英国政府于2003年在能源白皮书我们未来的能源创建低碳经济中提出。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源
2、开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济包括低碳发展、低碳产业、低碳技术和低碳生活等经济形态，是指在不影响经济发展的前提下，通过技术创新和制度创新，降低能源和资源消耗，尽可能最大限度地减少温室气体和污染物的排放，实现减缓气候变化的目标，促进人类的可持续发展。人类能源利用的发展轨迹，就是一个从高碳时代逐步走向低碳时代的过程。从第一代能源薪柴，到第二代能源煤炭，再到第三代能源石油、天然气和核能，就是从不清洁到清洁、从低效到高效、从不可持续走向可持续、从高碳经济走向低碳经济的过程。发展低碳经济是一场涉及生产模式、生活方式、
3、加之观念和国家权益的全球性革命。低碳经济的内涵包括1、低碳经济是相对于高碳经济而言的，是相对于基于无约束的碳密集能源生产方式和能源消费方式的高碳经济而言的。因此，发展低碳经济的关键在于降低单位能源消费量的碳排放量(即碳强度)，通过碳捕捉、碳封存、碳蓄积降低能源消费的碳强度，控制二氧化碳排放量的增长速度；2、低碳经济是相对于新能源而言的，是相对于基于化石能源的经济发展模式而言的。因此，发展低碳经济的关键在于促进经济增长与由能源消费引发的碳排放“脱钩”，实现经济与碳排放错位增长(碳排放低增长、零增长乃至负增长)，通过能源替代、发展低碳能源和无碳能源控制经济体的碳排放弹性，并最终实现经济增长的碳脱钩
4、；（3）低碳经济是相对于人为碳通量而言的，是一种为解决人为碳通量增加引发的地球生态圈碳失衡而实施的人类自救行为。因此，发展低碳经济的关键在于改变人们的高碳消费倾向和碳偏好，减少化石能源的消费量，减缓碳足迹，实现低碳生存。可以认为，低碳经济是一种由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式，是一种旨在修复地球生态圈碳失衡的人类自救行为。二、低碳农业发展前景人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系与相互影响，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。农业作为国民经济的基础产业，是一个重要的温室气体来源，同时又受到气候变化的严重影响。气候变化问题归根结底是一个发展问题。农业除了解决全球
5、日益膨胀人口的粮食问题之外，也能够为气候变化问题提供解决方案。1、农业用碳的基本途径低碳农业是指在农业生产、经营、消费过程中实现碳能源的低消耗，环境低污染，温室气体低排放，同时获得最大社会收益的农业发展形式。良好的农业生产系统可以大大减少农业温室气体的排放，全球如用生态农业系统从事农业生产，可以抵消掉80%的农业温室气体的排放，节省大量的化肥，进而可降低化肥在生产和施用上产生的排放。农业生产是“露天工厂”，气候是制约农业生产的决定因子。农业生产在碳循环中既是碳“源”又是碳“汇”。（1）农业投入品，既有农业自身活动产出的投入品，如种子、有机肥等，也有工业生产产出的投入品，如化肥、农药、农用薄膜等
6、。（2）农业机械的制造与使用，都离不开电力、石油等能源的使用。（3）农产品的加工、流通，产品销售，不论是否包装，都要使用一定的耗用物，如农贸市场、超市的包装袋。（4）农业的废弃物的处理和利用。2、气候变化威胁农业生产（1）气候变化对粮食安全的影响在过去的25年，全球气候变化已经导致世界上一些地方的粮食作物减产。据农业气象站的观测资料研究表明：19812000年间，温度升高趋势增加了我国东北水稻及华北和东北的大豆生产，然而区域气候变化导致辽宁、天津、山西、甘肃、陕西、安徽和江苏等省市玉米显著减产，辽宁、湖北和湖南等省小麦减产。（2）气候变化导致极端灾害的出现全球的升温导致很多极端气候灾害的出现，
7、也使农业结构、农业病虫害发生规律和农业气象灾害发生规律产生了变化，给农业生产造成了很大困难。（3）气候变化导致水资源短缺由于气候变暖会使农业需水量加大，而供水的地方差异也会加大，水资源短缺将成为农业生产的重要影响因素3、农业生态系统与温室气体排放对于农业生态系统，最大的碳库是土壤，土壤圈是碳素的重要贮存库和转换器，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的3/4，是生物圈中最大的碳库。土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库(1500Pg)，是大气碳库(780Pg)的两倍和植被碳库的3倍(550Pg)。土壤碳库减少1，大气CO2浓度将增加7ppm。大气CO2浓度升高促进植被生长，输入土壤碳增加且品质下降。土
8、壤呼吸是土壤与大气碳交换的主要途径，每年通过植被输入土壤碳约为60Pg，通过土壤呼吸输出58Pg（Houghton,2005)。人类活动所放出的温室气体中，农业系统的贡献约占1/151/5，主要有CO2，CH4、N2O等。据估计全球范围内农业排放CH4占人类活动造成的CH4排放总量的50，N2O占60。其中土地利用变化是目前大气中碳含量增加的第二大来源,其作用仅次于化石燃料的燃烧。4、农业由高碳经济向低碳经济的转变农业的可持续发展必须实现由高碳经济向低碳经济的转变。低碳农业是低碳经济的一个重要领域，指在农业生产、经营中排放最少的温室气体，同时获得整个社会最大效益的技术低碳农业技术具有以下的特征
9、：(1)是低能耗、低污染、低排放的“三低”技术；(2)是节约型的技术，尽可能节约各种资源的消耗，尽可能减少人力、物力、财力的投入；(3)是安全型的技术，采取多种措施，将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的不良影响降到最低限度5、当前农业用碳的主要途径(1)、农业投入品，既有农业自身活动产出的投入品，如种子、有机肥等，也有工业生产产出的投入品，如化肥、农药、农用薄膜等。(2)、农业机械的制造与使用，都离不开电力、石油等能源的使用。(3)、农产品的加工、流通，能源的使用是必不可少的。产品销售，不论是否包装，都要使用一定的耗用物，如农贸市场、超市的包装袋。(4)、农业的废弃物的处理和利用，同
10、时获得整个社会最大收益的经济。今后低碳农业的主要措施迄今世界上还没有一个国家的农业现代化是建立在低碳经济的发展模式上的，中国正在走出一条低碳农业的发展之路，这将是国家农业发展方式的重大创新。三、生态高值农业1、低碳农业与生态高值农业发展低碳农业，必须通过农业科学技术的创新和突破，发展“生态高值农业”，增加科技对农业发展的贡献率和比较效益，来应对未来我国农业发展所面临的巨大挑战。发展生态高值农业是应对未来农业巨大挑战、实现农业持续发展的一项最重要的创新举措，其宗旨是在保护生态环境的前提下通过农业的高值化，大幅度提高农业生产能力、产业化水平、竞争力和比较效益。2、面向2020年低碳与生态高值农业科
11、技战略重点到2020年，将在生态高值农业和生物产业体系中的植物种质资源与现代育种科技、动物种质资源与现代育种科技、资源节约型农业科技、农业生产与食品安全科技、农业现代化与智能化农业科技等五领域的基础和应用的重大科技问题取得重要创新和突破，为生态高值农业和生物产业发展提供重要的科技支撑。3、至2050年中国生态高值农业和生物产业体系目标和特征（1）、总体目标：到2020年，通过重点农业科技领域的重大创新和突破，使中国农业具备生态高值农业和生物产业体系所需要的以下各方面的科技支撑条件：国家食物和纤维总量供给安全得到基本保障所需要的科技支撑条件；国家食品质量安全得到基本保障所需要的科技支撑条件；农业
12、生产结构、生态和功能实现根本转变所需要的科技支撑条件；农业资源可持续利用和安全得到一定提高的科技支撑条件。到2050年，具备实现农业资源可持续利用、国家食物总量和质量安全得到充分保障、农业进入传统功能与现代多功能并存的未来新农业时代所需要的科技支撑条件，使我国在发展中国家中率先进入生态高值可持续发展的时代。共包括四部分：农产品安全、可持续农业、智能农业、高值农业。四、发展低碳高值农业的技术措施1、垄作免耕技术垄作免耕可以从很多方面减少温室气体的排放。首先，摒弃传统的犁铧翻耕的耕作方式而采用免耕，可以保存土壤中的碳含量，有利于土壤对碳的固定。其次，采取免耕可以减少农业机械的使用，这也就减少了化石
13、燃料的燃烧，相应减少CO2的排放。再次，随着土壤肥力的增加，在耕作中化肥的使用也相应减少。N2O是氮肥中的主要成分，也是温室效力相当于CO2约300倍的一种温室气体。减少化肥的使用，也就减少了N2O的排放。2、灌溉节水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。3、科学施肥技术农业施肥
14、通过影响植被的生物量来影响土壤碳源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，缩短有机粪肥的田问暴露时问，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N2O排放量。4、新型农作物育种技术未来新品种的发展，如培育抗高温、耐干旱、作物生长发育期长的品种，应对全球变化。推广高产作物品种，增加多年生牧草种植，大力栽培木本植物
15、，改进牲畜放牧管理等，以提高耕作土地中的碳素储备水平。培育新型氮素高效利用农作物的农业新品种，是农业生产适应气候变化的一个重要措施。开发培育氮素高效利用水稻品种，减少N2O排放对环境的破坏，有助于全球温室气体排放的控制。5、畜禽健康养殖技术畜禽养殖是的温室气体的重要要来源。由传统的养殖方式向清洁养殖转变，建设畜禽养殖场，对集约化养殖场畜禽粪便和污水进行无害化处理与肥料化利用等措施，为适应气候变化及降低气候变化影响作出贡献。建设固体粪便有机肥厂,对规模化畜禽养殖场采用好氧发酵技术处理固体蓄禽粪便，进行无害化处理并制成有机肥。建设液体粪污大中型沼气工程。根据生态学“整体、协调、循环、再生”的原则，
16、对未采用干清粪方式的畜禽养殖场采取厌氧生物处理技术和物理处理技术相结合的治理办法，建设液体粪污大中型沼气工程。6、沼气工程节能减排技术沼气项目的温室气体减排来自两个方面。首先，使用沼气可以减少对薪柴及化石燃料和电能的消耗，减少温室气体的排放。另外，发酵产生的沼渣可以代替常规化肥，减少化肥中温室效力相当于CO2约300倍的N2O的排放。同时，农村利用沼气除了省柴、省煤、省电、省时之外，还能减少烟雾和粪便污染，有利于环境保护。7、秸秆资源化利用我国农作物秸秆年产量约7亿吨。在农村，多数秸秆仍是被“付之一炬”，既污染环境，又浪费资源。焚烧秸秆不仅直接释放碳，还加快土壤有机碳的分解损失；而秸秆还田则可以缓解土壤有机碳的下降。减少农田CO2排放的最直接有效措施是提高地面秸秆还田的比例美国秸秆还
