中國農業(yè)碳減排政策、研究現狀及展望*

林 斌, 徐 孟, 汪笑溪

(浙江大學中國農村發(fā)展研究院 杭州 310058)

氣候變化是當前社會面臨的最為嚴峻的挑戰(zhàn)之一, 給人類的生存與發(fā)展帶來了嚴重的威脅。人類活動導致大氣中溫室氣體濃度的增加是加劇全球氣候變暖的主要根源。應對氣候變化已成為全球共識, 被聯(lián)合國列入可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)之一。發(fā)展低碳經濟被世界各國一致認為是減少溫室氣體排放、緩解全球氣候變暖的有效途徑之一。為應對氣候變化, 在2003年提出“低碳經濟”概念之初, 中國就將節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)境保護作為經濟發(fā)展的主要任務, 并在《巴黎協(xié)定》通過之前向世界做出減排承諾。中國深度參與和推動全球氣候治理, 積極踐行和落實《巴黎協(xié)定》, 在2020年氣候雄心峰會上宣布提高國家自主貢獻力度, 提出2030年碳達峰和2060年碳中和目標, 同時將其納入國家重大戰(zhàn)略。2021年10月相繼發(fā)布《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》, 提出在全面總體部署碳減排工作的同時細化重點領域和重點行業(yè)的實施方案,形成碳達峰碳中和“1+N”政策體系助力碳減排, 體現了中國實現碳達峰碳中和的決心和信心。

農業(yè)部門因其兼具碳匯和碳源的雙重屬性在實現碳中和目標進程中發(fā)揮著重要作用。一方面,農業(yè)利用農田、森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)的光合作用進行生物固碳, 每年吸收全球約30%的人為碳源排放, 相較于技術固碳, 生物固碳成本更低且更易大面積開展。另一方面, 農業(yè)生產活動引致的碳排放是溫室氣體排放的重要來源, 約占全球年均碳排放總量的25%。農業(yè)部門的溫室氣體減排受到越來越多的關注和重視, 并在中國國家自主貢獻計劃中發(fā)揮著積極的作用。根據《國家氣候變化第二次兩年更新報告》, 中國土地利用及變化在2014年貢獻了約11.51億t的碳匯, 相當于抵消了當年約9%的溫室氣體排放總量, 而當年中國農業(yè)部門產生的碳排放則占全年總量的7%; 值得注意的是, 2014年中國農業(yè)生產活動所產生的甲烷和氧化亞氮排放仍占全國甲烷和氧化亞氮總量的40%和60%。這與中國傳統(tǒng)粗放的農業(yè)生產模式如農業(yè)化學品投入過量、農地利用方式轉變頻繁、農地資源利用過度、農業(yè)廢棄物處理不當等緊密相關。因此, 在農業(yè)碳源方面, 推進農業(yè)綠色高質量發(fā)展具有不容小覷的減排潛力。

目前, 中國正處在農業(yè)綠色轉型與高質量發(fā)展的關鍵期。農業(yè)部門在中國碳排放方面發(fā)揮舉足輕重的作用, 厘清農業(yè)領域減碳增匯的相關政策措施,分析低碳農業(yè)實現路徑及其效果, 對于把握現階段中國農業(yè)轉型過程, 探索農業(yè)綠色發(fā)展路徑具有重要意義, 同時可為推動實現碳達峰碳中和提供科學依據。鑒于此, 本文在碳達峰和碳中和的背景下, 對中國農業(yè)領域的相關政策措施進行系統(tǒng)梳理, 并從農業(yè)碳排放核算、農業(yè)碳減排措施與效果評估及農業(yè)碳減排措施的實踐與落實等方面全面回顧和評析當前農業(yè)碳排放的相關實證研究, 從中歸納現有研究存在的問題, 進而提出未來研究展望和政策啟示。

1 農業(yè)領域碳中和相關政策體系

盡管中國目前尚未出臺專門針對實現農業(yè)碳中和的政策或法律法規(guī), 但是, 在推進生態(tài)文明建設和農業(yè)綠色低碳發(fā)展轉型過程中, 中國在減少農業(yè)化學品投入、禽畜管理、耕地管理、資源保護與廢棄物資源化等方面已涵蓋與農業(yè)碳減排相關的政策法規(guī)。為分析和探索農業(yè)碳中和政策的發(fā)展和改進潛力, 本部分將主要從綜合性政策、農業(yè)碳減排和農業(yè)固碳3方面出發(fā), 全面回顧梳理中國近期及早期促進農業(yè)碳中和實現的相關政策文件(表1)。

表1 中國農業(yè)碳減排相關法律政策文件Table 1 Policies and regulations related to greenhouse gas (GHG) emission reduction in agricultural sector in China

1.1 綜合性政策

涉及農業(yè)碳減排的綜合性政策措施可追溯到2007年, 為響應《聯(lián)合國氣候變化框架公約》,《中國應對氣候變化國家方案》應運而生, 并在農業(yè)碳減排和固碳方面提出了較為全面的技術和管理措施。2011年, 國務院發(fā)布的《中國應對氣候變化的政策與行動(2011)》白皮書進一步強調“加快畜牧業(yè)生產方式轉變” “啟動實施土壤有機質提升補貼項目”及

“提高農田和草地碳匯”。由于大氣污染物與溫室氣體同根同源, 因此2015年修訂通過的《中華人民共和國大氣污染防治法》也將控制農業(yè)源的排放納入減污降碳治理中。

隨著對生態(tài)文明建設的重視, “十三五”時期是中國環(huán)境政策戰(zhàn)略改革的加速期, 同時也是中國農業(yè)綠色發(fā)展全面啟動并取得重大成果的時期, 這一階段出臺的減排政策目標更加明確, 實施方案更加全面具體。2016年10月, 國務院發(fā)布《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》, 方案在明確全國碳減排目標的同時, 細化了各產業(yè)和各區(qū)域的行動方案和控制目標。針對農業(yè)領域, 提出“要大力發(fā)展低碳農業(yè), 堅持減緩與適應協(xié)同, 降低農業(yè)領域溫室氣體排放”, 并對控制農田和畜禽溫室氣體排放提出了相關措施要求。在此基礎上, 各省(市、自治區(qū))也相繼出臺地方層面的工作方案。2016年12月, 《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》中農業(yè)領域主要從“推進農業(yè)農村節(jié)能”和“重視農業(yè)污染排放治理”方面提出了具體落實方案。2021年10月國務院相繼發(fā)布《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》,明確了對碳達峰碳中和這項重大工作的綜合部署和具體落實方案, 其中在農業(yè)方面行動方案提出要“推進農業(yè)農村減排固碳”。

涉及低碳農業(yè)發(fā)展的綜合性政策始于2015年的《全國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015-2030年)》, 規(guī)劃對未來農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進行了整體的宏觀設計與布局, 是中國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綱領性文件。2017年, 國務院辦公廳印發(fā)了《關于創(chuàng)新體制機制推進農業(yè)綠色發(fā)展的意見》, 這是以黨中央、國務院名義印發(fā)的第一個以農業(yè)綠色發(fā)展為主題的文件,綠色發(fā)展理念從此正式植入農業(yè)現代化進程。技術創(chuàng)新是農業(yè)低碳化的主要實現路徑, 在農業(yè)科技創(chuàng)新方面, 2017年農業(yè)部印發(fā)的《“十三五”農業(yè)農村科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》涵蓋了與農業(yè)碳排放源和碳匯相關的主要技術, 并著力推進技術示范項目, 為農業(yè)技術領域的減排固氮提供了重要指導。在農業(yè)綠色補貼方面, 2016年, 財政部、農業(yè)部聯(lián)合印發(fā)《建立以綠色生態(tài)為導向的農業(yè)補貼制度改革方案》,方案強調以改革和完善現有補貼為切入點, 在確保國家糧食安全和農民收入穩(wěn)定增長的前提下, 突出綠色生態(tài)導向, 增量資金重點向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型農業(yè)傾斜, 促進農業(yè)結構調整, 加快轉變農業(yè)發(fā)展方式。隨著中國在最新的《國家自主貢獻》中提出2060年碳中和目標, 農業(yè)領域相關政策也更加強調碳中和的實現。2021年8月, 農業(yè)農村部等6部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”全國農業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》是中國首部農業(yè)綠色發(fā)展專項規(guī)劃, 對“十四五”期間加快農業(yè)全面綠色轉型和低碳發(fā)展做出了系統(tǒng)部署。規(guī)劃提出“三加強、一打造”重點任務, 即“加強農業(yè)資源保護利用, 加強農業(yè)面源污染防治, 加強農業(yè)生態(tài)保護修復, 打造綠色低碳農業(yè)產業(yè)鏈”, 為未來農業(yè)碳中和實現提供了有力指導與保障。

1.2 農業(yè)碳減排相關政策措施

在農業(yè)碳減排方面, 中國政府已在化肥農藥投入、畜禽糞便管理及廢棄物循環(huán)利用方面先后出臺了一系列政策法規(guī), 以降低農業(yè)生產對環(huán)境的負面影響。

中國的化肥減施政策改革涵蓋了化肥供給端和需求端。在化肥供給端, 實施取消化肥行業(yè)補貼政策, 恢復化肥的普通商品屬性, 糾正化肥價格扭曲。2015年開始, 相繼取消了化肥生產流通領域的電價優(yōu)惠、天然氣價格優(yōu)惠、鐵路運輸補貼、增值稅補貼等優(yōu)惠政策, 取消和降低了主要化肥品種的出口關稅。同時, 完善了農業(yè)支持補貼, 將補貼化肥生產改為補貼農民和農業(yè)生產。

在化肥需求端, 2005年國家開始試點推廣測土配方施肥技術, 通過指導農戶科學施肥, 減少化肥的過量施用。2015年, 農業(yè)部出臺《到2020年化肥使用量零增長行動方案》, 標志著中國化肥政策改革的全面開啟?；柿阍鲩L方案對施肥結構、施肥方式、肥料利用率提出了明確的目標, 并針對區(qū)域差異提出了相應的技術實現路徑。為深入開展化肥減量行動, 農業(yè)部于2017年制定了《開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》和《果菜茶有機肥替代化肥技術方案》, 旨在減少化肥過量使用的同時, 推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物等資源的循環(huán)利用, 實現節(jié)本增效和提質增效。為引導激勵農戶使用有機肥, 各地方政府推進有機肥補貼政策, 對生產和使用有機肥按照施用面積大小和購買數量等進行一次性補貼。

農藥使用的碳排放主要產生于農藥生產制作過程, 與農藥減施相關的政策主要涉及2015年農業(yè)部發(fā)布的《到2020年農藥使用量零增長行動方案》和2017年頒布的《農藥管理條例》, 其中提倡“通過推廣生物防治、物理防治、先進施藥器械等措施,逐步減少農藥使用量”。此外, 2016年開始, 化肥農藥使用強度被納入生態(tài)文明建設目標評價考核辦法及指標體系, 與省級黨政負責人的年度評價和五年政績考核結果相掛鉤, 進一步反映了化肥農藥減量在國家環(huán)境治理中的重要性。

在畜禽糞污資源化利用和秸稈綜合利用方面,2008年出臺的《中華人民共和國循環(huán)經濟促進法》第三十四條規(guī)定了農業(yè)資源的循環(huán)利用, 明確提出了“對農作物秸稈、畜禽糞便、農產品加工業(yè)副產品、廢農用薄膜等進行綜合利用, 開發(fā)利用沼氣等生物質能源”。農業(yè)環(huán)境法方面, 為了防治畜禽養(yǎng)殖污染, 推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物的綜合利用和無害化處理。2014年, 國務院頒布《禽畜規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》, 這也是中國首個專門的農業(yè)環(huán)境保護類法律法規(guī)。在促進低碳農業(yè)方面, 條例中規(guī)定了一系列扶持和鼓勵措施。例如, 規(guī)定了對廢棄物利用予以稅收優(yōu)惠并享受農用電價格, 利用廢棄物進行沼氣生產和發(fā)電的享受新能源優(yōu)惠等。

1.3 農業(yè)固碳及土地保護相關政策措施

森林、草地和農田生態(tài)系統(tǒng)是農業(yè)的重要碳匯。盡管目前尚未實施全國性的專項碳匯政策, 但中國一直高度重視森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)的保護和修護,現有政策已涵蓋對森林、草地和土壤等資源的保護,并強調統(tǒng)籌“山水林田湖草沙”一體化保護和系統(tǒng)治理, 對于推動碳匯的增長發(fā)揮了重要作用。

在保護和合理利用森林資源、加快國土綠化和生態(tài)文明建設方面, 《中華人民共和國森林法》發(fā)揮著重要作用。2019年新修訂的森林法以建設生態(tài)文明為目標, 將“綠水青山就是金山銀山”和綠色發(fā)展的理念貫穿在整部法律中。天然林方面, 開展天然林保護工程, 2017年實現全面停止全國天然林商業(yè)性采伐。人工林方面, 實施退耕還林補貼政策, 2002年國務院發(fā)布《退耕還林條例》, 并于2016年修訂完善。

在草原保護方面, 中國分別在1985年和2002年頒布和修訂了《中華人民共和國草原法》, 使得草原保護建設利用步入法制化軌道。2007年《全國草原保護建設利用總體規(guī)劃》的發(fā)布以及2016年《全國草原保護建設利用“十三五”規(guī)劃》的出臺, 對草原的生態(tài)功能包括涵養(yǎng)水源和固碳儲氮的能力提出了更高的要求。2021年, 國務院辦公廳發(fā)布《關于加強草原保護修復的若干意見》, 提出“到2025年, 草原保護修復制度體系基本建立”。

農田保護方面, 保護性耕作和高標準農田建設是增強耕地土壤固碳的重要措施。保護性耕作包括少/免耕、永久覆蓋、多樣性復合種植系統(tǒng)和綜合養(yǎng)分管理系統(tǒng), 是增加耕地碳匯減排的主要路徑。2005年開始歷年的中央一號文件均將發(fā)展保護性耕作作為重要內容。2017年, 《東北黑土地保護規(guī)劃綱要(2017-2030年)》發(fā)布并提出“開展保護性耕作技術創(chuàng)新與集成示范”; 2020年《東北黑土地保護性耕作行動計劃(2020-2025年)》出臺。同樣地,中央一號文件多次提出加快高標準農田建設?！度珖邩藴兽r田建設總體規(guī)劃》在2013年被首次提出。在“十二五”實踐基礎上, 農業(yè)農村部發(fā)布《全國高標準農田建設規(guī)劃(2021-2030年)》, 繼續(xù)推進新一輪高標準農田改造提升。高標準農田建設是提升國家糧食安全保障能力的重要措施, 也有利于落實最嚴格的耕地保護制度并提升耕地質量。

在山水林田湖草系統(tǒng)管理方面, 2016年印發(fā)的《關于推進山水林田湖生態(tài)保護修復工作的通知》,開啟了國家山水林田湖生態(tài)保護修復工程試點工作;2017年, “草”的內容被補充納入其中; 十九大報告提出, “像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境, 統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理”。2020年, 自然資源部、財政部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)《山水林田湖草生態(tài)保護修復工程指南(試行)》。《“十四五”林業(yè)草原保護發(fā)展規(guī)劃綱要》統(tǒng)籌推動林草事業(yè)高質量發(fā)展, 提出“十四五”時期“森林覆蓋率達到24.1%, 草原綜合植被蓋度達到57%”的目標。

總體來看, 中國已初步形成農業(yè)碳中和政策體系, 涵蓋了農業(yè)減排固碳的主要方面。從時間上來看, “十三五”時期是碳減排相關政策文件的主要形成期, 減排目標逐步明確, 減排范圍擴展到各個領域;政策手段方面, 采用了約束型和激勵型政策相結合的方式。早期的政策法規(guī)為未來農業(yè)碳中和實現的系統(tǒng)文件和行動方案的制定奠定重要基礎。但是,當前的政策規(guī)劃仍存在目標任務有待明確、行動方案有待細化、很多政策并未真正落地等問題, 同時對技術創(chuàng)新和資源利用效率的提升也沒有給予足夠的重視。由于農業(yè)農村的復雜性和農民的脆弱性,面向未來農業(yè)多目標的發(fā)展愿景下, 如何平衡碳中和實現與糧食安全和社會目標也對現行的政策體系提出重要挑戰(zhàn)。

2 農業(yè)碳減排研究框架體系

自低碳農業(yè)的概念被提出之后, 農業(yè)碳排放問題受到廣泛關注, 當前研究基本涵蓋了農業(yè)領域碳中和相關政策體系中綜合性政策、農業(yè)碳減排和農業(yè)固碳增匯政策中所涉及的政策措施, 并取得了一系列研究成果。從現有文獻的發(fā)展脈絡來看, 研究的主要內容逐步從農業(yè)碳排放測算轉向農業(yè)碳減排措施的設計及其效果評估, 以及農業(yè)碳減排措施的實施與落實等方面。

2.1 農業(yè)碳排放測度

關于農業(yè)碳排放的測度指標主要包括農業(yè)源碳排放、農業(yè)碳足跡、農業(yè)碳強度以及農業(yè)碳補償等, 研究尺度主要包括全國層面和省際層面。王惠等基于中國31個省份2004-2012年農業(yè)投入產出面板數據, 全面測算了各省農業(yè)碳排放總量, 發(fā)現中國農業(yè)碳排放總量整體呈上升趨勢, 且省際之間存在明顯差異。黃祖輝等利用分層投入產出-生命周期法對2007年浙江省農業(yè)碳足跡進行測算, 發(fā)現按照政府間氣候變化專門委員會(IPCC)方法計算的農業(yè)碳排放僅占農業(yè)實際總碳足跡的43.55%。田云等發(fā)現中國31個省份2002-2011年的農業(yè)碳強度均呈下降趨勢, 但是省際之間的降幅差異較大。陳儒等通過對2007-2015年中國省域的碳補償額度測算, 發(fā)現中國農業(yè)碳補償整體呈上升趨勢, 并且補償額度逐年遞增。隨著研究的深入, 農業(yè)的碳源和碳匯均被證實具有空間聚集和空間溢出的特性。

具體到農業(yè)碳排放的來源, 大量研究從農業(yè)化學品投入、畜牧養(yǎng)殖和農業(yè)能源等方面展開討論。Zhang等對中國氮肥生產使用生命周期中產生的溫室氣體排放量進行了測算, 發(fā)現在中國每生產1 t氮肥會排放13.5 t二氧化碳當量(CO-eq)的溫室氣體, 高于同期歐洲的9.7 t CO-eq排放水平。Kahrl等估算了2005年中國合成氮肥的溫室氣體排放因子為4.4%。還有學者測算了不同種類的肥料使用或牲畜飼養(yǎng)所產生的溫室氣體排放量差異, 如Wang等比較了不同類型肥料的溫室氣體排放量, 確定了碳酸氫銨、過磷酸鈣和氯化鉀是產生溫室氣體排放量最低的肥料, 采用這些肥料可使肥料引起的排放量減少49.15%。胡向東等對中國及各省畜禽溫室氣體排放的測算結果發(fā)現, 黃牛養(yǎng)殖產生的甲烷排放量最大, 而生豬養(yǎng)殖產生的氮氧化物排放量最大。

目前關于碳排放的核算方法主要包括生命周期法、投入產出分析法以及兩者結合的投入產出-生命周期法。生命周期法通過界定產品從產出到成為廢棄物各環(huán)節(jié)中直接和間接產生碳排放的活動,以生命周期內的所有物質或活動的碳排放強度及其排放因子為依據, 自下而上地核算整體的碳排放。生命周期法的缺點在于界定系統(tǒng)邊界時可能存在主觀性, 并且由于涵蓋系統(tǒng)生命周期內的所有環(huán)節(jié),所需數據量繁多, 易造成數據的遺漏。投入產出法是根據各階段直接與間接的能源需求, 以能源排放因子為計算依據, 自上而下地推算溫室氣體排放量。這種方法主要局限于僅能測算農業(yè)生產中能源消耗所產生的碳排放, 并且由于中國投入產出表每5年更新一次, 無法及時準確反映農業(yè)碳排放的變化趨勢。結合生命周期法和投入產出法提出的投入產出-生命周期法, 既保留了生命周期法的詳細性, 又具有投入產出法的完整性, 但是在農業(yè)領域的碳排放測算應用較少。

2.2 農業(yè)碳減排措施及其效果評估

2.2.1 農業(yè)碳減排措施研究

與農業(yè)碳減排政策一脈相承, 目前文獻中關于減少碳排放的措施大多基于農業(yè)碳排放的來源展開研究。根據溫室氣體的類型可分為二氧化碳減排措施和非二氧化碳溫室氣體減排措施, 前者主要基于土地利用類型變化導致的二氧化碳減排以及退耕還林還草等增加的碳匯; 而后者則聚焦農業(yè)生產中化學品施用與殘留、農業(yè)廢棄物處理等產生的氧化亞氮減排, 反芻動物飼養(yǎng)與水稻(Oryza sativa)種植產生的甲烷減排以及畜禽糞便管理中產生的甲烷和氧化亞氮的減排。具體而言, 針對二氧化碳減排措施主要包括: 1)限制森林砍伐; 2)植樹造林增加碳匯; 3)保護性耕作提高碳吸收能力; 4)使用生物質能源碳捕獲和儲存。對于農業(yè)非二氧化碳溫室氣體的減排主要通過改進農田管理和提高畜禽養(yǎng)殖管理來實現。改進農田管理通過推廣土壤-作物綜合管理技術、栽培與灌溉技術、測土配方技術、水肥一體化技術等技術措施, 以減少農業(yè)化學品的投入和提高農業(yè)資源的利用效率等;針對畜禽養(yǎng)殖方面的減排對策則主要關注于通過規(guī)模化、集約化和標準化養(yǎng)殖提高畜禽生產效率以減少動物腸道發(fā)酵, 提高畜禽糞便管理效率, 促進畜糞回田。除此之外, 農業(yè)碳減排措施還包括發(fā)放綠色農業(yè)生產補貼、改變農業(yè)投入要素價格、市場監(jiān)管、鼓勵秸稈還田等。

此外, 通過改變食物需求倒逼農業(yè)生產也逐漸被列入溫室氣體減排的一項措施, 其機理主要為通過改變消費者的行為和偏好來改變食物消費需求的結構和數量, 從而影響農產品的生產與加工, 降低供給過程中的溫室氣體排放。總體來看, 當前文獻中主要措施包括: 1)調整飲食結構, 降低肉類食物的攝入比例, 用植物蛋白代替動物蛋白; 2)減少食物損失和浪費。實證研究發(fā)現, 價格機制以及健康飲食和按需消費的宣傳教育能夠有效改變消費者的行為偏好, 影響食物需求的結構和數量, 進而促進碳減排。

2.2.2 農業(yè)碳減排措施效果評估

現有文獻對上述相關措施的減排效果展開了大量實證研究。研究發(fā)現, 減少森林砍伐并進行大規(guī)模的植樹造林能夠有效增加碳匯, 可使農業(yè)部門從溫室氣體的排放源轉換成碳匯的凈來源。生物能源碳捕獲和儲存技術被證實具有明顯的減排效果, 其作用機理是通過捕獲生物質燃燒過程中釋放的碳并儲存在地下, 從而減少大氣中溫室氣體含量。Humpen?der等預測, 大規(guī)模植樹造林能夠使全球在21世紀末累計產生7030億t CO-eq的碳匯, 生物能源碳捕獲和儲存技術則可以累計儲存5910億t CO-eq。農田固碳措施也具有一定的溫室氣體減排效應, 研究發(fā)現生物炭能有效降低9.94%的二氧化碳排放, 也有研究表明生物炭添加劑能有效抑制旱地二氧化碳的排放。改進農田管理和畜禽養(yǎng)殖措施被證實在非二氧化碳溫室氣體減排方面具有顯著的減排效應。Cui等基于中國452個縣農業(yè)推廣試驗站數據, 發(fā)現改進農田管理每年可減施120萬t氮肥, 使玉米(Zea mays)、水稻和小麥(Triticum aestivum)生產中的溫室氣體排放分別降低22.0%、13.7%和21.0%。張靖等發(fā)現通過土壤-作物系統(tǒng)綜合管理方法改進農田養(yǎng)分管理, 可使在不改變氮肥施用的情況下減少20%的氮損失和氧化亞氮排放。測土配方、秸稈還田等技術的推廣也對農業(yè)溫室氣體排放具有顯著的抑制作用。此外, 調整飲食結構與減少食物的損失和浪費均被證實可以有效減少農業(yè)溫室氣體排放。研究發(fā)現, 牛肉、羊肉等紅肉僅提供了全球1%的卡路里, 卻貢獻了所有土地利用凈排放量的25%。因此, 植物蛋白代替動物蛋白的措施受到學者們的廣泛關注。Springmann等采用IMPACT評估模型的研究發(fā)現, 以植物類食物攝入為主的飲食方式可以使2050年的全球溫室氣體排放降低56%; Poore等利用生命周期法核算的結果也支持這一結論。Hu等發(fā)現如果中國食物消費中的浪費和動物類消費的占比減少10%, 那么2030年農業(yè)生產導致的氧化亞氮排放將減少12%。

與此同時, 政策措施的協(xié)同效應也受到廣泛關注。學者們發(fā)現農業(yè)碳減排措施可能對農產品價格、糧食產量、全要素生產率和土地利用強度等產生一定的影響。Humpen?der等利用綜合評估模型發(fā)現, 植樹造林與生物質能源捕獲和儲存技術在增加碳匯的同時, 會提高糧食價格。卜容燕等利用田間試驗數據對比分析不同肥料對雙季稻輪作系統(tǒng)的效應, 發(fā)現施用有機肥不僅能有效降低稻田溫室氣體的排放強度, 還能增加雙季稻產量。孫磊等發(fā)現增效劑對玉米田的溫室氣體減排和產量的增長具有協(xié)同效應。秸稈還田也會降低土壤溫室氣體排放并提高作物產量。而基于食物需求的減排措施, 可以有效緩解土地稀缺帶來的生產成本上漲, 降低農產品價格, 同時減少農業(yè)溫室氣體排放。此外, 提高農業(yè)研發(fā)投入也是實現溫室氣體減排、糧食增產和農業(yè)全要素生產率增長的有效途徑。

現有文獻對相關政策措施效果的評估方法, 主要包含4種類型: 統(tǒng)計性描述法、田間試驗法、計量模型法和綜合評估模型法。統(tǒng)計性描述法從現狀變化層面描述政策措施實施前后的變化, 進而分析政策效果。田間試驗法基于田間試驗的觀測數據取樣分析控制組和試驗組的差異來評價農業(yè)碳減排措施的實施效果。實證模型法主要通過Tobit模型、Probit模型、Logit模型、傾向得分匹配模型(PSM)、內生轉換模型(ESR)、結構方程模型(SEM)和雙重差分法(DID)等計量模型分析政策措施的效果。這種方法大多以二值選擇的方式來衡量農戶受政策措施影響的決策行為, 多側重于解釋行為結果, 對政策實施效果程度的評估以及政策影響行為的內在機制的挖掘不夠深入。綜合評估模型法采用綜合評估模型從事前分析角度對相關政策措施的實施效果進行模擬預測, 主流模型包括MAgPIE模型、GCAM模型、GTAP模型和IMPACT模型等。綜合評估模型的優(yōu)勢在于可以分析兩個及其以上的政策措施的疊加效果, 同時可通過多個指標對政策措施進行多維度評價分析。

綜合來看, 關于中國農業(yè)碳排放核算、農業(yè)碳減排措施及效果評估的研究已取得一定的進展。農業(yè)碳排放核算逐步精確化, 不僅涵蓋全國層面和區(qū)域層面的測算, 同時對農業(yè)化學品投入、畜牧養(yǎng)殖和農業(yè)能源等不同類型和種類的排放源也進行了探討。但是受限于核算方法和核算成本問題, 中國農業(yè)碳排放核算仍不夠準確和全面。關于中國碳減排措施及效果的評估研究已較為豐富, 基本涵蓋了對農業(yè)領域碳中和相關政策體系中所涉及的政策措施的評估, 但大多是基于田間試驗的結果, 而運用綜合評估模型對農業(yè)碳減排的研究仍集中在全球層面,限于模型的參數化問題, 在中國農業(yè)領域的應用相對不足。此外, 圍繞農業(yè)碳減排措施效果評估的研究, 大多集中在對單一措施或多個措施的評估, 缺乏對國家層面的宏觀政策的綜合效果的評估。

3 農業(yè)碳減排治理結構框架

農業(yè)碳減排的關鍵在于相關措施的有效落地,即農戶是否進行低碳農業(yè)生產。本部分基于農業(yè)減排措施的實施主體和相關部門的關系, 區(qū)分農業(yè)碳減排的實施主體(農戶)和治理主體(政府、市場和社會組織), 并構建農業(yè)碳減排治理結構框架(圖1),進一步分析影響低碳農業(yè)發(fā)展的主要因素, 從而為農業(yè)減排措施的有效實施提供參考。

圖1 農業(yè)碳減排的治理結構框架Fig.1 Governance structure of mitigating greenhouse gas (GHG) emissions in agriculture

3.1 實施主體

農戶是農業(yè)生產經營的主體, 也是農業(yè)碳減排的實踐主體。農戶的科學生產顯著影響低碳農業(yè)的發(fā)展, 而農戶的風險偏好和主觀認知直接影響農戶的低碳生產意愿和生產行為。其中, 風險偏好是影響農戶低碳農業(yè)生產行為的關鍵因素, 農戶風險規(guī)避程度越高, 越傾向于增加農用物資的投入以避免潛在的產量和收入損失。Liu等通過對棉農Bt抗蟲棉技術行為選擇進行分析, 發(fā)現風險規(guī)避程度越高的農戶越傾向于推遲綠色新技術的采用。仇煥廣等關于農戶化肥施用行為的研究也得到了相似的結論。較高的風險規(guī)避程度是小規(guī)模農戶的重要特征, 而小農戶家庭經營是中國農業(yè)的基本特征。農戶對生態(tài)環(huán)境的認知和感知是影響農戶低碳生產行為的重要因素。研究發(fā)現, 具有較強環(huán)境保護意識的農戶更加積極地學習減排知識, 同時更能認識到過量使用化肥農藥對環(huán)境系統(tǒng)帶來的危害, 進而規(guī)范其生產行為; 對氣候變化具有一定認知的農戶也更傾向于采用低碳生產方式。此外, 農戶對生態(tài)環(huán)境和安全生產的關注度越高, 對農業(yè)碳減排措施及其效果的認知更深刻, 其生產行為的環(huán)境安全性也會更高。除此之外, 農戶特征(性別、年齡、教育程度、生產經驗等)、家庭特征(勞動力、兼業(yè)程度、收入水平等)以及農場特征(地理特征、農場規(guī)模、產業(yè)結構)也是影響農戶進行低碳農業(yè)生產的重要因素。

3.2 治理主體

低碳生產的農戶往往需要采取額外性措施, 即為了實現碳減排而產生的超出農戶原本農業(yè)資源保護義務要求的行為, 這一行為措施的實施將增加農業(yè)生產成本, 但增加的成本通常難以反映到農產品的價格中, 使得農業(yè)碳減排行為產生的環(huán)境效益具有典型的正外部性。因此, 通過政府、市場和社會組織的干預將農業(yè)減排固碳的正外部性內部化, 能夠有效推動農戶低碳農業(yè)措施的落實。

3.2.1 政府

政府在農戶實施農業(yè)減排措施方面發(fā)揮著主導作用, 主要通過技術培訓與推廣、科技示范、財政補貼、政府監(jiān)管等方式進行調控和引導。政府對農業(yè)減排政策的執(zhí)行力度越強, 提供的服務越全面, 農戶更有意愿采納相應的減排措施。華春林等發(fā)現, 參與測土配方培訓的農戶會減少施用化肥22.67 kg·hm, 并且小范圍、更有針對性的技術培訓的效果會更好。耿宇寧等發(fā)現生物防治技術的推廣需要依靠政府通過科技示范和財政補貼的方式來實現。代云云等對山東、江蘇、廣東、遼寧4省蔬菜種植戶的研究發(fā)現, 政府監(jiān)管對農戶綠色生產行為的影響十分顯著, 并且優(yōu)于組織和市場的調控效果?？傮w看來, 政府促進農戶的低碳生產主要通過政策的激勵和約束來實現。激勵型政策和約束型政策都能顯著促進農戶的綠色生產行為, 但學者們對這兩種政策影響農戶低碳生產作用大小的看法不一。一些學者認為, 激勵型政策作用大于約束型政策效果; 一些學者持相反的觀點; 也有學者認為, 這兩類政策僅僅是作用方式不同, 其效用不相上下。此外, 不同政策對農戶生產行為的影響會因農戶、地區(qū)以及政策執(zhí)行的差異而存在顯著的異質性。

3.2.2 市場

市場作為農業(yè)碳減排治理的重要組成部分, 主要通過市場要素的資源配置作用來影響農戶的低碳生產行為, 對規(guī)范和約束農戶生產行為十分關鍵。其中市場要素主要包括農資供給要素、農產品價格要素和市場信息要素。農業(yè)生產投入要素的價格是影響農戶生產行為的直接因素, 農產品價格也會顯著影響農戶對農用物資的使用。Pemsl等研究發(fā)現, 農業(yè)生產投入品的質量問題是農戶施用過量農業(yè)化學品的重要原因。此外, 農戶科學知識欠缺致使其在市場信息不對稱的情況下盲目接受了來自逐利銷售的推薦, 造成農業(yè)化學品的施用過度。市場機制在解決信息不對稱問題方面起著至關重要的作用, 能夠有效約束市場上的投機行為。占輝斌等認為農業(yè)生產中的市場激勵和市場約束水平不足是中國農業(yè)污染的主要原因。Zhao等論證了市場的激勵機制對農戶施藥行為的作用效果顯著優(yōu)于政府和合作社的監(jiān)督。在市場激勵方面, 優(yōu)質優(yōu)價是主要的激勵模式, 對保障農產品質量安全具有重要的作用。優(yōu)質優(yōu)價的利益訴求對農戶規(guī)范農業(yè)化學品使用行為具有積極的影響, 溢價激勵強度越大, 農戶低碳生產的概率也就越大。另外, 聲譽效應也會影響農戶進行綠色生產。在市場約束方面, 實行最低質量標準的市場準入限制和質量安全可追溯體系在改善農產品質量安全方面發(fā)揮了有效的促進作用。羅小鋒等發(fā)現, 激勵型市場規(guī)制能促進水稻規(guī)模種植戶施用生物農藥, 而小農戶的生物農藥施用行為受約束型市場規(guī)制的影響。

3.2.3 社會組織

社會組織具有連結農戶的天然屬性和解決小農戶與大市場的組織優(yōu)勢, 對農業(yè)碳減排措施的實施具有重要的調節(jié)作用。研究表明, 合作社、企業(yè)以及簽訂生產和銷售合同的各類產業(yè)化組織, 都有助于減少農戶對農業(yè)化學品的使用。蔡榮等基于全國家庭農場監(jiān)測數據的實證分析表明, 加入合作社能夠使家庭農場的化肥和農藥減量施用率分別提高43.3%和43.7%。毛飛等的研究發(fā)現, 企業(yè)、商販可通過收購標準影響農戶對農藥的選配,所制定的標準越高, 農戶綠色生產行為越規(guī)范。此外, 社會組織還可促進農戶對低碳技術的采納。研究表明, 社會組織能夠通過信息技術共享、技術應用培訓和農資統(tǒng)一采買等方式有效降低農戶新技術采納風險與使用成本, 提高社員對低碳農業(yè)技術的采納。然而, 王常偉等基于江蘇菜農的研究發(fā)現, 簽訂合同和參加合作社對農戶過量使用農業(yè)化學品的行為不但沒有起到抑制作用, 反而正向促進了菜農對農業(yè)化學品的使用, 這一點在史恒通等關于果農生產行為的研究中也得到了證實?？梢?社會組織對農戶低碳農業(yè)生產行為的影響會因地區(qū)和研究對象不同而存在異質性。因此, 應深入挖掘社會組織影響農戶低碳生產行為的內在機制, 同時考慮區(qū)域和農戶差異化, 才能在農業(yè)碳減排問題上對癥下藥。

4 研究展望與政策啟示

本文系統(tǒng)回顧了近年來與中國農業(yè)碳減排相關的政策發(fā)展及研究進展, 梳理歸納了農業(yè)碳排放的治理框架(圖2)。在政策措施制定方面, 中國已初步形成農業(yè)碳中和政策體系, 涵蓋了國際和相關研究中農業(yè)減排固碳技術和措施的主要方面, 但政策目標仍有待明確和細化, 且需進一步推動技術創(chuàng)新和提升資源利用效率以應對農業(yè)多目標發(fā)展權衡的挑戰(zhàn)。在治理主體和實施主體方面, 中國農業(yè)碳排放的治理主體主要包括政府、市場和社會組織, 他們一方面推動農業(yè)減排政策和措施的制定, 另一方面通過相關手段干預引導農戶對減排措施的實施; 作為農業(yè)碳減排的實施主體, 農戶的低碳行為還受其本身風險偏好、主觀認知、家庭和農場特征等內部因素的影響。從政策制定與治理主體、實施主體的關系來看, 仍需加強中觀和微觀層面的政策措施的制定, 同時應綜合考慮治理主體和實施主體之間的關系, 以直接和間接激發(fā)農戶碳減排的積極性。從農業(yè)碳減排的研究進展來看, 當前研究基本涵蓋了農業(yè)領域碳中和相關政策體系中所涉及的政策措施,研究內容逐漸從農業(yè)碳排放測算向農業(yè)碳減排措施設計及其效果評估、農業(yè)碳減排措施的實施與落實等方面傾斜; 研究方法主要包括統(tǒng)計性描述法、田間試驗法、計量模型法和綜合評估模型建模法等,相關研究結論可為農業(yè)碳減排政策措施的制定提供科學支撐。但是綜合來看, 仍存在中國農業(yè)碳排放核算不夠準確和全面, 運用綜合評估模型開展中國農業(yè)碳減排措施及評估的研究較少, 以及缺乏對國家層面的宏觀政策的綜合效果的評估等問題。

圖2 農業(yè)碳排放的治理結構框架Fig.2 Framework of governance structure for mitigating greenhouse gas (GHG) emissions in agriculture

基于農業(yè)減排政策和相關研究的梳理分析, 本文總結現有研究存在的問題, 進而提出研究展望和政策啟示。

4.1 研究展望

農業(yè)碳排放的核算是農業(yè)碳減排政策制定與落實的基礎, 準確度量農業(yè)活動產生的溫室氣體排放可為精準掌握農業(yè)碳排放情況及評估農業(yè)減排措施的效果提供科學支撐。在溫室氣體排放清單的核算上, 現有研究大多借鑒IPCC公布的排放因子和核算方法對中國農業(yè)碳排放進行核算, 但是農業(yè)溫室氣體排放源的排放因子因地區(qū)、時間和排放源種類不同呈現顯著性差異, 而且國際上公布的排放因子并不完全適用于中國, 導致核算存在一定的誤差。同時國內現有的核算指南由于發(fā)布年代久遠使得溫室氣體排放的測算存在一定的滯后性。另一方面,農業(yè)系統(tǒng)中隱含碳排放問題特別是投入品隱含碳的核算往往被忽略, 造成農業(yè)碳排放核算結果的低估。此外, 大部分研究僅考慮農業(yè)碳排放, 忽略了農業(yè)碳吸收作用, 也無法真實反映農業(yè)碳足跡。綜上, 結合中國農業(yè)實際和最新研究成果, 在借鑒并改進投入產出-生命周期法的基礎上, 建立更為全面且符合中國現狀的農業(yè)碳排放測算體系, 對準確測算中國農業(yè)碳足跡至關重要。

農業(yè)是經濟社會發(fā)展的“壓艙石”, 保障糧食安全同樣至關重要, 部分農業(yè)碳減排措施的實施可能對糧食安全產生影響。鑒于此, 學者們開始探索研究農業(yè)溫室氣體減排與保障糧食安全的協(xié)同路徑, 關于農業(yè)碳減排措施評估的研究, 不僅考察相關政策的減排效應, 同時將糧食價格、產量、全要素生產率和土地利用強度等指標納入評價體系。由此, 可將多目標優(yōu)化思想納入農業(yè)碳減排效果評價體系, 從而可兼顧糧食安全和農業(yè)綠色發(fā)展。在措施評估方法方面, 綜合評估模型建模法不僅能夠從歷史和未來兩個維度對政策措施效果進行評估和預測, 還可分析兩個及其以上的政策措施的效果, 同時能通過多個指標對政策措施進行多維度的評價分析。因此, 利用綜合模型評估農業(yè)碳減排效果可能是一個更好的選擇。同時, 不僅要關注單一或多個減排措施的效果評估, 也應關注和加強對國家層面的宏觀政策效果的綜合評估。此外, 政策模擬情景的設置要充分考慮社會經濟結構變化, 排除其他影響因素的干擾。

4.2 政策啟示

建立資源共享的碳排放平臺。農業(yè)碳排放的核算是一個步驟繁瑣、數據繁多的系統(tǒng)性工程, 耗費大量的時間和經濟成本。核算數據包括農業(yè)投入產出數據、農業(yè)生產一次和二次能源數據、碳排放因子、能源碳強度系數、農業(yè)生產相關面積和畜禽數量等, 涉及來自農業(yè)、工業(yè)、能源等多部門的不同機構。受限于數據的可獲性和及時性, 大部分研究無法全面準確地核算農業(yè)系統(tǒng)的碳排放。因此,可由政府牽頭、協(xié)同科研機構建立跨部門跨地區(qū)的全國碳排放大數據平臺, 統(tǒng)籌管理碳排放的相關信息, 開展農業(yè)數據、工業(yè)數據、能源數據等的對接與共享, 及時收集并更新符合中國、省市區(qū)和不同產品的碳排放系數, 提供碳排放相關的權威資訊。

充分發(fā)揮政府、市場和社會組織的職能。政府、市場和社會組織在促進農業(yè)減排措施的實施各司其職, 發(fā)揮著至關重要的作用。政府通過法律法規(guī)來干預和引導農戶的低碳行為, 市場通過要素的資源配置作用來影響農戶減排行為, 社會組織則向農戶提供相應的服務從而對農戶的減排行為進行調節(jié)。因此, 應加強政府、市場和社會組織的多元互動與協(xié)作, 充分發(fā)揮政府、市場和社會組織的職能, 推動農業(yè)減排措施的制定和落實。由于政府、市場和社會組織對農戶低碳行為的影響會因地區(qū)、研究對象等存在異質性, 在農業(yè)減排措施的落實中, 應因地制宜、因勢利導、因人而異。