摘 要： 低碳农业是低碳经济的重要组成部分，具有巨大的发展潜力，是现代农业的发展方向。在我国，发展低碳农业会遇到传统的长期的化学农业生产模式、自然资源的匮乏、国内农业低碳技术水平不高、农业劳动力素质低下和制度约束等的限制。发展低碳农业可以采用产供销一体化、碳捕获为目的的固碳农业及和谐共生的立体农业等三种模式。可以从提升农民低碳农业理念、加强技术创新、提高农业生产人员素质、财政支持和金融支持等方面来发展低碳农业。
关键词：低碳农业；低碳经济；产供销一体化；固碳农业模式；立体农业模式
中图分类号：F323.22 文献标识码：A 文章编号：1009-9107（2014）06-0070-06
引 言
低碳农业以减缓温室气体排放为目标，通过减少碳排放、增加碳汇和适应气候变化等技术手段，加强农村基础设施建设，做好动植物病虫害防治，提高土壤的有机质，发展可再生能源，促进农民生活和农业生产方式转变，从而实现高效率、高碳汇、低能耗、低污染、低排放的一种农业发展模式，是低碳经济的重要组成部分[1]。
农村和农业是连接人与自然的主要纽带，农业占据了全球化石能源消耗的很大比例，是重要的温室气体排放源（碳源）之一，据估计，全球每年从土壤释放到空气中的碳大约为 0.8×1012～4.6×1012公斤，农田排放的温室气体占全球总量的10%～12%，畜牧业排放的温室气体则要占到18%。农业产生的温室气体主要来源于农业投入品、农产品加工和流通、农机的制造与使用、农业废弃物的利用与处理等几个方面。由于农药、化肥、农膜和农机的低效率使用，会产生大量的CH4、CO2和N2O等温室气体，而且随着农业集约化程度的提高，大量的化肥被使用，导致农田CO2 的过度排放，同时，氮肥的过量施用也会造成土壤中N2O的排放。研究表明，我国目前大量使用化肥和农药，单位耕地面积的化肥平均施用量434.3公斤/公顷为安全施用上限的1.93倍，但是利用率仅为40%；农药平均施用量13.4公斤/公顷，而其中的高毒农药就占了70%，并且60%～70%残留在土壤中。在农业废弃物处理方面，由于方法不科学，也产生了大量的温室气体，据相关机构估计，全球每年3.1×1012公斤被燃烧生物碳中的1.1×1012公斤CO2 直接被排入空气中，另外，家畜粪便的不恰当地处理也会产生大量CH4，大约占总CH4 排放量的20.7%，其中，猪粪尿产生的CH4 排放占56.9%，达到1.2×108公斤，而CH4 的温室效应系数是CO2 的21倍，所以，农业本身所含的许多碳元素，如果处理不当，会产生大量的温室气体[25]。
另一方面，农作物又通过光合作用吸收和固定大气中的CO2而具备碳汇功能，森林可以吸收28%～32% 的工业和城市排放的CO2，是陆地生态系统中最大的碳库， 被称为地球之肺：树木每生长1立方米，平均吸收1.83吨CO2，释放出1.62吨O2。据估算，1980～2005年的25年间，我国开展的植树造林等相关活动，累计净吸收CO246.8亿吨，通过控制森林砍伐，减少CO2排放4.3亿吨，合计减少CO251.1亿吨，这一数字，相当于同期工业CO2排放总量的8%。同时，耕地的生态固碳功能也吸收了大量的CO2，动植物和微生物残体以及它们的排泄物和分泌物等分解后，以土壤腐殖质形式存在的有机碳被储存在土壤中，形成巨大的碳库，我国现有耕地面积为1.4亿公顷，假设土壤有机质含量提高1%，这些土壤可以净吸收空气中的CO2大约306亿吨[26]。所以，农业的碳汇功能可以有效降低碳排放，减少温室气体的负面影响，这是发展低碳农业有利的一面。
综上所述，在发展低碳经济方面，农业领域潜力巨大，在应对气候变化的全球背景下，低碳农业将是未来农业经济发展的必然趋势，是实施可持续发展战略的必然选择和重要保证，是缓解人类环境问题的重要举措。
一、文献综述
事实上，关于低碳农业，相关学者做了大量研究，Warrick通过分析农业生产、二氧化碳和气候变化三者之间的关系，认为当前的农业生产方式会产生大量的CO2，影响气候变化，应该大力发展低碳农业[7]。Freibauer等以欧洲土壤固碳能力和农业生产为研究对象，结果显示农业对提高土壤碳库有非常大的作用，提出现代农业应该向低碳农业方向转型[8]。Hutchinson等通过调查，研究了加拿大农业的生产问题，重点分析了农业碳汇功能的发生机理以及实践中的可行性问题，提出为了应对全球气候变暖，低碳农业应该首选农业碳汇发展模式[9]。联合国粮农组织高级官员纳蒂娅·西尔拉芭认为，土壤与天然草原是一个储量巨大的碳库，发展有机农业，通过土壤的固碳功能大约能抵消全球温室气体排放总量的25%[10]。
关于发展低碳农业，我国学者也做了许多研究。王锋认为，为了应对全球气候变化，农业必须走低碳发展之路，而发展低碳农业的重要途径之一就是发展生态农业[11]。陈文晴研究认为发展低碳农业很重要，提出了低碳农业的实现形式，重点从金融支持的视角提出了低碳农业发展的政策建议[2]。李志萌对我国发展的石化农业进行了反思，认为应该创新农业技术体系，大力发展低碳农业，并且利用政策杠杆减少化肥农药等石化产品的使用量，减少碳排放[12]。郭晓鸣、廖祖君、张鸣鸣认为发展现代农业循环经济是农业低碳经济发展的一条可行道路，应该坚持以循环经济园为载体，以标准化生产为基础，以产业化经营为手段，构建现代农业循环经济的长效发展机制，推动低碳农业的发展[13]。
综上所述，国内外关于低碳农业发展的意义以及实现途径研究比较多，而对于低碳农业发展可能遇到的障碍、发展模式相对研究比较少，特别是针对我国的研究就更少一些，本文将从我国低碳农业发展可能遇到的障碍入手，分析其原因，同时构建我国低碳农业发展模式，最后对发展我国低碳农业提出政策建议。
二、我国发展低碳农业的障碍
（一）传统的长期的化学农业生产模式的约束
农民现有农业生产方式短时间内很难转变，产生了路径依赖，并且，动植物和土地对饲料以及化肥农药的依赖短时间内也难以转变，这种模式对农业生态环境造成了巨大破坏。第一，长期使用化肥农药，会降低土壤肥力，形成土壤板结，导致下次种植时增大化肥农药用量，造成恶性循环。据统计，我国水稻单产是国际先进水平的85%，小麦和大豆是55%，而玉米和薯类不到50%，但是，化肥施用量为400公斤/公顷，远超发达国家225公斤/公顷的安全上限，农药使用量120万吨/年，农膜使用过亿亩，农药残留近35万吨/年，这些都远超发达国家的使用量。第二，由于农村科技人员匮乏，使得农民缺少系统性的技术指导，并且化肥农药包装上的说明又比较粗糙，最终导致化肥农药的使用不科学，一方面增加了农业投入成本，另一方面又污染了环境。其三，为了确保国家粮食安全，需要快速提高粮食产量，无形中使得化肥农药的使用量大幅增加，所以，低碳农业的发展阻力很大[14]。
（二）自然资源的制约
低碳农业具有“两高三低”的特点，是未来农业发展的方向，但它毕竟还属农业范畴，农业对于自然环境和自然条件的依赖性是很大的，而我国农业发展的自然条件确实比较严峻：我国人均耕地、林地和草场面积分别是1.3、2.18和4.95亩，仅分别相当于世界平均水平的40%、25%和52%，水土流失非常严重，占国土总面积的1/3，沙化土地也达到174平方公里，占国土总面积的18.2%，并且还有进一步加剧的趋势；我国森林覆盖率20.36%，发达国家一般都在30%以上，而且分布比较均衡：日本森林覆盖率67%、韩国64%、挪威60%、瑞典54%、加拿大44%、美国33%，德国30%、法国27%，就是巴西和印度也分别达到50%～60%和23%。这些自然资源的限制，使得我国发展低碳农业存在先天的不足[15]。
（三）国内低碳农业技术水平不高，创新不足
低碳经济发展的核心支撑之一是技术创新，低碳农业作为低碳经济发展的组成部分，也需要不断的技术创新支持，比如新农机、新的育种技术、新的种植方法以及新能源等，无不需要技术创新，但事实上，我国农业技术水平不高，在农业技术创新方面更是薄弱，给低碳农业推广带来很大困难，阻碍了低碳农业的发展，其原因在于农业科技创新投入不足。近年来，财政对农业科技的投资仅占农业GDP的0.25%左右，而且，农业科技人员数量偏少，每万农村人口中仅有4名农科人员，一定程度上影响了农业科技的推广。所以，发达国家农业科技进步贡献率能达到80%以上，而我国仅为52%，发达国家农业科技成果转化率为60%～80%，而我国仅为其一半；在农产品的优良品种覆盖率方面，我国农作物达到了95%以上，但水产养殖仅为50%，远远低于发达国家80% 的水平，猪和肉羊的良种覆盖率更低，只有40%左右；我国农产品加工转化率仅为30%～40%左右，发达国家是我国的1倍，达到80%以上。由于技术的缺乏，使得我国的多数地区都处于传统农业发展模式，大量依靠化肥农药等方式提高产量，导致巨大的污染和温室气体的排放[10，15]。
（四）农业劳动力素质低下
低碳农业发展的核心是技术创新，而创新需要更多的创新性人才支撑，同时，为低碳农业发展而衍生出的创新型的农产品、农机具等也需要具备一定知识的农业劳动者才能使用，但我国农村劳动力素质普遍偏低：我国农民受教育平均年限只有7.8年，而发达国家农民却是12年，相差4年左右，其中，小学和初中文化程度占70%以上，高中约占16.8%，直接后果就是我国农业劳动生产率低下，每个农民仅供养4～5人，而美国、德国和以色列分别是170、140和90人，即便是人多地少的日本也达20人，发展中国家的巴西也比我国高，达到10人。另一方面，文化程度低，导致思想观念落后，不易接受新知识、新观念，农业生产大部分是根据自己的经验耕作，并且由于科技资源有限，其接受科技培训的机会也很少，对一些新品种和新技术的采用，即使在农技人员的指导下也很难完成，所有这些都阻碍了低碳农业的发展。
（五）制度约束
我国在改革开放后实行的家庭联产承包责任制，曾经极大地促进了我国农业发展，调动了广大农民生产的积极性，解决了农民的温饱问题，但是，土地分散，各家自主经营，是典型的小农经济，能够看得到的短期利益是农户优先考虑的目标，同时，大量小规模农户也难以管理和引导，极大地阻碍了规模化低碳农业的发展。例如，一个或一小部分农户实行低碳农业生产模式，而周围农户仍是化学农业，那么，它的土壤、空气和水源就会受到周围化学农业的污染，并且，他们对于保护生态和低碳技术的应用推广也缺乏动力，难以形成农户之间统一的低碳行动，不利于向低碳农业生产方式的改变；另外，目前农村土地的流转制度，对农民进行土地转让限制太多，对于土地的规模经营很不利，从另一方面阻碍了低碳农业的发展[12，14]。
三、我国发展低碳农业的可能模式
（一）产供销一体化模式
这种模式基于碳排放最小化的原则，从农产品生产源头、销售直至农业垃圾处理的每一个环节，进行低碳化处理，达到全程低碳化，最终使得整体的碳排放最小化。
在农产品生产源头，主要通过技术创新，开发绿色生物肥料和新型农药，依靠低碳化的农业机械，实现农用产品的低碳换代升级，采用新工艺，达到全生产过程低能耗、低污染。例如，通过区域土地监测与治理，针对土地状况合理调配肥料，提高化肥利用率；采取滴灌技术，可以减少农业灌溉中的水消耗量，提高灌溉效率。
在农产品加工和运输环节，通过低碳技术的使用，完善碳足迹的认证制度，健全农产品低碳认证体系，采用碳足迹排查方式和碳标签注册制度，追踪进入日常消费领域中农产品的碳足迹，通过这样一系列制度的实行，督促生产者自觉加大低碳农业投入。
在农业生产、加工和运输中，不可避免会产生废弃物，可通过技术改进或者生产方式转变，使其最小化。例如，秸秆发电、秸秆还田等技术的运用就可以减少直接焚烧秸秆对环境的破坏，最终使农业废弃物处置合理化和垃圾资源化[10]。
（二） 碳捕获为目的的固碳农业模式
这种模式通过开发农业生产的碳汇功能，以森林、湿地、草原和海洋等碳汇能力的发挥为手段，发展低碳农业，增加碳汇，实现农业的低碳化发展。
植物可以通过光合作用，把空气中CO2的浓度降低，并将CO2中的碳元素固定到植物中，使碳元素还原到自然生态系统中，森林生态系统就成为一个巨大的碳储库，通过退耕还林和植树造林，可以恢复和发挥森林的生态功能，所以，为了实现森林的碳汇效应，应该做好森林的规划和建设，这个建设是一个长期过程，必须因地制宜，充分考虑林木品种上的差异，种植那些碳汇水平高、生态和经济效益都比较好的品种，同时，通过技术创新，选择科学的灌溉和种植方法，使单位土地的储碳能力最大化。另外，通过建设自然保护区生态氧吧，开发生态农业等休闲度假旅游项目，可以在实现经济和生态效益的基础上，赢得社会的认同，森林的功用也得以最大限度的发挥。
（三） 和谐共生的立体农业模式
这种模式基于系统论的观点，将传统的种植业、林业、养殖业和渔业看作统一的大系统，重建自然食物链，使各物种相互发展与制约，最终达到各物种的和谐共生。
这种模式实现的方式有多种，由于地区间的差异性，使得不同地区的生态系统呈现很大的区别。通过动植物种养结合，构建立体种养模式，节地节化肥，形成新的动植物生态圈，例如，把鱼鸭养殖和水稻种植相结合可以生产免耕稻，鱼鸭为水稻除虫，减少了农药与化肥的使用，达到种养殖业生态和经济效益的双赢。另外，各地还探索出了藕鳖共生、菱蟹共生、藕鳝共生的农渔结合，养殖羊、鸭、鹅的林牧结合，水网地区的渔牧结合等形式，极大地提高了土地的产出率，对土地也起到了修复和保护的作用[12]。
四、低碳农业发展的政策建议
（一）加大宣传力度，使低碳农业理念深入人心
农民的低碳意识，是在环境和农业经济的生产经营方式等综合因素的相互关系中生成的。农民低碳意识的强弱，直接关系农村低碳环境的优劣和低碳农业的发展是否可持续。所以，要加强低碳农业知识的普及，让低碳生产和低碳生活成为农民的共识，进而转变为自觉行动。同时，各级政府要树立低碳农业的管理理念，以实际行动推动农业生产制度创新，对涉农的节能减排管理实行考核责任制，改变官员的传统发展理念，最终实现低碳农业发展目标，用绿色GDP 指标代替传统GDP考核，将绿色GDP 理念深入人心，这样才能促使农业生产同资源和环境协调发展，实现经济效益和生态效益同步增长。另外，对于发展低碳农业，还要从经济上进行激励，法律上进行规范。对发展低碳农业有重要贡献的人员进行物质和精神上的奖励，鼓励采用低碳农业模式生产，不断健全法制，规范低碳农业生产，严惩无视法律，危害低碳农业生产环境的行为[11，16]。
（二）加强技术创新，构建低碳农业创新体系
低碳农业技术包括新的育种技术、新肥料、新农机、清洁能源和低碳处理废弃物技术等，一起构成支撑低碳农业发展的技术创新体系，发展低碳农业必须以科技创新为中心，通过自主创新和引进吸收消化等多种途径，关注世界低碳技术前沿，跟踪低碳技术发展趋势，完善我国低碳农业技术创新体系，优先开发使用范围广和经济效益高的低碳农业技术[14]。具体而言，由于低碳农业具有极强的社会公益性，政府应加大对低碳农业创新的投入，抓住国际低碳农业技术转移的契机，高效引进先进低碳技术，利用后发优势发展我国的低碳农业。同时，发挥政府的主导作用，充分利用我国广大农业高校的人力和智力资源，构建一个以效益为中心、市场为导向的农技推广体系，不断提高推广人员素质，通过多种方式，加快低碳农业技术的推广应用，提升低碳农业成果转化率，促进我国低碳农业的快速发展[17]。
（三）提高农业生产人员素质
新一代高素质农民是促进我国低碳农业发展的力量源泉，是低碳农业技术的接受和应用主体，应该全方位提高农民的文化素质，加强农村教育事业投入，通过多种途径和丰富的内容，宣传低碳农业发展的必要性、紧迫性和可行性，提升农民的低碳意识，这是发展我国低碳农业的基本保障。同时，积极整合和加强农业科研的教学力量，根据农民生产中遇到的问题，深入田间地头，对他们开展多渠道、多形式以及多层次的低碳实用技术培训，这是发展我国低碳农业的关键[17]。惟有这样，低碳农业的发展才有根基，低碳农业技术创新才有保障，低碳农业的推广才有希望，最终才能改变传统农业生产模式，发展低碳农业。
（四）财政支持
低碳农业涉及能源和资源的节约以及生态环境的改善，具有强烈的外部性和公共性，而且农业天生的弱质性与风险性，再加上低碳农业的高成本性，所以，低碳农业需要更多的投入和更长的效益周期，由此也决定了民间资本和商业金融不愿主动进入该领域，在低碳农业发展初期，财税政策就具有了不可替代的引导作用。应该创新财政资金支农方式，加大财政支农资金投入，在一些重点领域，例如，农村、农业基础设施、农业研发和科技推广、农业生态环境领域等领域加大财政投入力度，每年安排一定规模专项资金用于农业低碳转型发展，确保资金用于低碳农业基地建设，鼓励农业科研人员开发新品种和新技术，提高农业的科技含量；另外，为了减少化肥施用量，在保障粮食安全的前提下，可以适当减少氮肥使用的财政补贴与税收优惠，同时，增加生产和使用有机农产品的财政补贴力度，加大增汇减排技术的开发引进、基础设施建设以及农户培训的资金投入数量；由于发展碳汇产业如水土保持、植树造林等，可能会减少农民的收入，应给其适当的补贴，提高他们的生产积极性，加强低碳农业发展的后劲，还要鼓励对农产品进行再循环利用，以有效确保减少温室气体排放[12，18]。
（五）金融支持
转变农业发展方式，发展低碳农业是一项艰巨任务，同时，技术创新也需要大量的投入，所以，金融支持是一项不可或缺的重要支撑。首先应该创新金融机制，鼓励各种性质资本下乡，开发适应低碳农业发展的金融产品，特别是银行等金融机构的积极介入，以全新视角开发绿色信贷产品，支持低碳农业的发展。其次，应该尽快建立政策性农业保险机构，农业灾害具有风险大、难以分散且发生频繁和损失大等特点，决定了多数农业保险产品是准公共产品，因此，必须在政府的支持下，作为政策性保险才可能经营成功，其成功的经营，将对商业保险机构起到引导作用。最后，建立面向低碳农业的碳基金，开始可以由政府牵头，设立专门支持低碳农业发展的碳基金，资金来源可以通过征收能源保护税和碳排放税等，并且，可以降低低碳农业的投资门槛，吸引更多的民间和社会资本来投资低碳农业，通过市场竞争，最终提高农村的低碳生产与消费水平[5]。同时，农村有大量的碳汇项目，应该形成新的利益共享机制，让农民获得合理的收入，以利于农业碳汇项目的顺利实施。在签订碳汇项目后，应该把碳交易获取利益中的一块直接分配给农民，让农民增效增收，让他们切实感受到碳汇项目带来的利益，增强广大农民参加低碳农业的积极性和主动性[19]。
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