双碳目标下河南发展低碳农业的必要性、可行性及其路径
大河财立方
2024-08-17 16:23:50
作为农业大省,减少对化肥、农药的使用,积极休耕,保护土地自然力,加速土地利用方式从高碳向低碳转型应是低碳农业支持政策的重点之一。

文 | 彭青秀,郑州轻工业大学教授;李开端,郑州轻工业大学研究生

摘要:农业在碳循环中扮演着双重角色,既是温室气体的重要排放源之一,又是吸收二氧化碳的关键。农业拥有巨大的碳汇潜力,能够有效地减少大气中的温室气体含量。因此,作为农业大省,河南发展低碳农业,尽可能地发挥其碳汇作用,同时减少农业碳排放,是新时代农业发展亟待解决的现实问题,也是建设生态强省、实现碳达峰和碳中和的重要抓手。本文论述了河南发展低碳农业的必要性和可行性,提出了河南低碳农业发展的三大路径:(1)以低碳农业引领农业生产方式的转型;(2)充分利用农业系统固碳减排的潜力;(3)发挥低碳科技创新的支撑引领作用。


中共十八大和十八届三中全会将生态文明建设纳入“五位一体”的建设发展体系,“绿色发展、循环发展、低碳发展”成为新常态。中共十九大指出,新时代高质量发展的方向是“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”,2020年9月,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平主席又提出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标愿景。农业天然具有碳源碳汇“双重身份”,既是温室气体(主要是二氧化碳)重要排放源之一,也能吸收二氧化碳,有巨大的碳汇潜力。因此,新时代农业的发展面临着紧迫挑战,即如何最大限度地利用农业的碳汇效应,同时减少农业活动所产生的碳排放。这是一个亟待解决的现实问题,也是实现碳达峰和碳中和的重要抓手。

一、河南发展低碳农业的必要性

(1)耕地小而散,人均资源较低

作为全国耕地面积前三名的省份,农业发展不仅对河南省整体经济发展有重要影响,对全国的粮食安全也举足轻重。河南省的国土面积为16.7万平方公里,其中耕地面积占比达到47.9%。虽然整体来看,河南省资源丰富,但是作为全国的人口大省,由于人口基数大,平均下来人均耕地面积还不足1.3亩。而且,由于河南地势多样,耕地较为分散,以小块耕地较多,部分地区还存在土地利用不合理、生产力开发不充分等问题,导致整体农业生产效率不高。从森林资源来看,河南省全省森林面积覆盖并不高,在全国尚且挤不进前十名,而森林是天然的碳处理加工厂,树木利用光合作用将大气中的二氧化碳转变为氧气,并将其释放到大气中。

(2)基础设施较为落后

作为粮食生产大省,农业是河南省至关重要的产业,在河南省乃至全国的国民经济增长中,农业生产都起到了不可或缺的作用。自国家提出低碳经济以来,河南省积极响应号召,立足自身,大力支持低碳农业的发展。近年来,不断加大对省内各城镇地区的农业基础设施的建设和维护力度。但是,研究表明:河南省农业现代化水平呈现东高西低、北高南低的空间格局。并且由于各地区经济发展水平和发展速度的不同,各个地区农业现代化发展节奏不一致,不同地区差距较大。要发展低碳农业,河南还需要提高自身的农业现代化水平和基础设施的建设问题。

(3)低碳农业模式尚不成熟

近年来,通过机械化技术、化工技术等高碳农业技术的帮助,中国粮食产量不断提高,实现了粮食“十连增”。然而,产量增长的背后是化石能源的大量消耗、高投入和高排放,农业资源的污染进一步加剧。这样的增产风险很大,是一种不可持续的发展模式。作为粮食大省,河南每年生产的粮食高达约1000亿斤,为了增加粮食产量,近些年来,大面积推广使用农业机械化作业。通过消耗大量的能源、资源来获得高产量。在农作物的日常管理方面,投入大量化学农药、化肥等化学试剂。虽然使用上述化学产品,带来了粮食产量的连年上升,但随之而来也出现一些问题。2017年到2022年,河南省粮食产量连续6年稳定在1300亿斤以上,2022年更是高达1357.87亿斤,居全国第二。而化肥的施用量远超过经济与环境效率兼顾的最优用量,化肥的单亩施用量平均56.62公斤,大大超过全国平均水平(21.9公斤),更远高于世界平均水平(8公斤),除草剂、农药使用量也逐年增加。随着化学产品的使用,导致了一系列生态问题。例如,耕地污染面积增加,农业生态环境恶化,农产品质量下降,农业投入成本上升等。农药和化肥的生产会形成巨大的碳排放,加之土壤污染,土壤固碳能力下降,温室气体排放增加,农业可持续发展受限。

二、河南发展低碳农业的可行性

(1)地理位置卓越

河南历来有“天地之中”的美誉,拥有公路、铁路、航空、水运相结合的综合交通运输体系;自然资源方面,河南耕地面积达7179.2万公顷,土地资源丰富,土壤肥沃,为农作物提供了大量的营养成分;气候环境方面,河南省日照充足、降水充沛、光热资源丰富,为多种农作物的生长提供了有利条件。河南省跨越了黄河、淮河、长江和海河这四大水系,其中黄河穿越了河南的中部地区,其流域覆盖面积面积高达3.62万平方公里,大约是河南省总面积的五分之一,黄河周边的湿地系统带来了丰富的湿地植被种类以及大量的湿地鸟类资源,生物多样,具有发展低碳经济的先天条件。

(2)耕地面积大,种植农作物多样

河南是全国的粮食大省,拥有7179.2万公顷耕地,总耕地面积全国第三。河南每年为全国人民提供千亿斤粮食,满足了国民对粮食的需求。2020年河南全年粮食播种面积为16108.19万亩,相比2019年增加6.38万亩,粮食总产量为6825.80万吨,比2019年增长1.9%。从粮食作物的种植生产情况来看,小麦、玉米、水稻三大高产农作物均实现播种面积、平均亩产、总产量的增长。对发展低碳农业来说,耕地是重要因素,而河南天然的地理优势加上广阔的耕地面积,无疑是发展低碳农业的重要基地。

(3)农产经验丰富,生态农业模式兴起

河南自古以来就是农业种植大省,小麦、玉米、水稻在这里都能生存并丰收,畜牧业发达,森林资源较为充裕,具备发展低碳农业的优越条件。作为全国粮食大省,近年来,河南积极响应国家号召,不断推进有自身特色的循环经济发展模式,不断减少煤炭等不可再生资源的使用,减少秸秆焚烧,极大提高资源利用率,大大减少温室气体排放,减少农村环境污染,对生态保护和环境治理都有重要意义,为河南省发展低碳农业奠定坚实的物质基础。

三、河南低碳农业发展路径

第一,以低碳农业引领农业生产方式的转型。作为农业大省,减少对化肥、农药的使用,积极休耕,保护土地自然力,加速土地利用方式从高碳向低碳转型应是低碳农业支持政策的重点之一。低碳农业是复杂的系统工程,国家着力于顶层设计,对我国未来低碳农业发展的战略方向进行指引;构建与低碳农业发展相配套的发展政策与补偿机制。《河南省“十三五”节能低碳发展规划》提出,实施化肥农药使用量零增长行动,全面推广测土配方施肥、农药精准高效施用,重点推广水肥一体化技术,“十四五”期间,更要围绕生态强省目标。我们需要进一步调整和优化产业、能源、运输、用地和农业的投资结构,推动资源的总量管理、科学分配、全方位的节约和循环使用,积极面对气候变化,强化绿色技术的创新,构建一个绿色、低碳、循环的经济体系。

第二,进一步深化对农业系统在固碳和减少排放方面潜能的利用。努力确保四个关键环节得到妥善处理:首先是采用合适的农业管理手段(如秸秆、生物炭或有机肥的回田、茶果园的生草覆盖等)和降低土壤被侵蚀的风险,从而增加农业土壤的碳固定能力。其次,我们需要调整和优化养殖模式,积极推进种植与养殖的结合以及生态健康的养殖方法,并持续优化畜禽粪便等废物的处理技术和土地还田率。三是应当合理地推动农村生物质能源产业的发展,通过利用秸秆、粪便和农村有机垃圾等废弃资源来开发生物质能源,以减少农业生产过程中的部分能源消耗;大力发展沼气工程和生物发电,提高能源利用效率,缓解能源危机和环境污染问题。四是我们需要根据实际情况发展有机农业,既要满足市场的多样化需求,又要确保农田生态系统从“源”向“汇”转型。

第三,发挥低碳科技创新的支撑引领作用。要进一步推广测土配方施肥技术、进一步强化有机肥替代化肥等减施新技术、不断完善农业碳计量监测体系,引导农户减少化肥投入,构建农业固碳减排技术模式,实现农业可持续发展。对于农业大省河南来说,不同地域发展不平衡,在农业绿色发展的前沿地区、乡镇和大型种养企业中进行试点示范。根据当地的实际情况,构建农业碳中和示范县、示范乡镇和示范企业,并为低碳农业的持续发展提供坚实的科技支持。为此,可以设立专项资金,主要用于支持农业固碳减排的关键技术和相关的科技创新。同时,还需要加强农业土壤固碳减排、健康养殖、高效作物、能源植物品种选育、设施农业碳中和生产模式以及废弃物资源化利用等方面的低碳技术,确保低碳农业能够为区域碳达峰碳中和提供有力的支持。

(作者:彭青秀,郑州轻工业大学教授;李开端,郑州轻工业大学研究生。基金项目:2023河南省教育厅应用研究重大项目(2023-YYZD-29);2023河南省教育厅一般项目(2023-ZZJH-179);2023年河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2023SJGLX161Y);2024年度河南科技智库调研课题(HNKJZK-2024-23B)

责编:王时丹 | 审核:李震 | 监审:万军伟


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