初论低碳农业

　　摘要:探讨了农业与温室气体中二氧化碳的消长关系;着重阐述了我国低碳农业的运用原则与主要模式;提出了我国现阶段低碳农业的发展对策与可持续发展方式;重点列举了低碳农业需要农作物秸秤综合利用与回收二氧化碳作肥料两个途径。

　关键词:农业;低碳农业;二氧化碳

　哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》，被喻为“拯救人类的最后一次机会”; 的会议，让“低碳经济”;成了2009年的岁末热词。一时间，所谓碳税、碳汇、碳交易、碳足迹、低碳工业、低碳农业、低碳建筑、低碳城市、低碳生活蜂拥而至。低碳经济作为具有广泛社会性的前沿经济理念，其实并没有约定俗成的定义。一般来讲，低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业创新、新能源开发等手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。所谓低碳，就意味着环保、节能减排，意味着生产、生活方式和价值观念的转变。

　1低碳农业的概述 低碳农业首先是一种理念，是农业转变发展方式的一个发展方向。低碳理念的本质就是降能节约。低碳农业是一种现代农业发展模式，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发利用等多种手段，尽可能地减少能源消耗，减少碳排放，实现农业生产发展与生态环境保护双赢。低碳农业是一种比广义的生态农业概念更广泛的概念，是生态农业、绿色农业的进一步发展，不仅象生态农业那样提倡少用化肥农药、进行高效的农业生产，而在农业的能源消耗越来越多，种植、运输、加工等过程中，电力、石油和煤气等能源的使用都在增加的情况下，低碳农业还更注重整体农业能耗和碳排放的降低。

　低碳农业也是生物多样性农业。农业的发展经历了刀耕火种农业阶段、传统农业阶段和工业化农业阶段。工业化农业过程对生物多样性构成威胁:农田开垦和连片种植引起自然植被减少，以及自然物种和天敌的减少;农药的使用破坏了物种多样性;化肥造成了环境污染，进而也引起生物多样性的减少;品种选育过程的遗传背景单一化及其大面积推广，造成了对其他品种的排斥，如果用碳经济的概念衡量，这种农业可以说是一种 “高碳农业”;。改变高碳农业的方法就是发展生物多样性农业。生物多样性农业由于可以避免使用农药、化肥等，某种意义上正属于低碳农业。 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，同时又受到温室效应的严重影响。响应低碳经济的号召，确定农业温室气体的排放量并探寻减排办法已成为世界各国的当务之急。然而，低碳农业虽然前景广阔，但距离“低碳农业”;的标准还有很大差距。劳动力是发展低碳农业前期投人成本中的主要部分，尤其是知识型劳动力的投人;我国目前的农业生产特点决定了规模化低碳农业发展的困难。发展低碳农业，需要大面积采用生态农业的部分技术、需要相应的生产技术与之相匹配、需要政府和一些高校社会组织专业人员的指导和培训，特别是市场的衔接。

　2农业与温室气体中二氧化碳的消长关系 人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系又相互影响。农业生产在全球温室气体(包括二氧化碳，CH4, N20)循环中占有重要地位。土壤中的有机物质经微生物分解，以二氧化碳的形式释放人大气，CH;可在长期淹水的农田中经发酵作用产生，全球一半以上的N20来自土壤的硝化和反硝化过程。 2.1农业是温室气体中二氧化碳的重要来源 2.1.1土壤本身就是一个巨大的碳库。土壤圈是地球岩石圈、大气圈、水圈和生物圈交界的一个圈层，它不仅是人类赖以生存的自然资源和人类与生物生活栖息的基地，而且是生态系统中生物与环境间进行物质、能量交换的枢纽。土壤圈在全球气候变化尤其在全球碳循环中的重要作用可归纳为两方面:一是土壤圈是碳素的重要贮存库和转化器。其贮存形式为土壤有机质，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的3/4。储存的大量有机碳是土壤质量和功能的核心，有利于作物的生长;但由于大量施用化肥，加速了农田土壤中有机碳的矿化，进而向大气中排放了大量的二氧化碳和CH4等温室气体，尤其是千百年来因种植水稻而形成的水稻土，每年排放的CH4占全球 CH;排放总量的10%一15%。二是土壤呼吸使大量的有机碳以二氧化碳形式释放到大气中。土壤呼吸作用释放的二氧化碳量是相当可观的。据估算，全球每年由土壤释放到大气中的碳量约为 (0.8一4.6) xlOlsg。因此，土壤呼吸的微量变化将导致大气中二氧化碳浓度的显著变化，从而影响由于二氧化碳浓度升高所伴随的全球变暖和其他气候因素的变化。

　2.1.2农业生产是温室气体的一个排放源。联合国粮农组织最新数据显示，农业作为国民经济的基础产业，是大量温室气体的主要来源之一，耕地释放出大量的温室气体，超过全球人为温室气体排放总量的30%，相当于150亿t的二氧化碳。一是人类活动尤其是人类的农业生产活动，已引起各类生态系统显著变化，如毁林开荒、放牧、种植经济收益高的作物、弃牧毁草开垦、草场退化、农田侵蚀性退化、土地沙化等森林和草场破坏所引起的大气二氧化碳浓度变化是双向性的:一方面，植物通过光合作用吸收固定二氧化碳的数量减少;另一方面，被毁坏林木、草通过燃烧或腐解而释放到大气中的二氧化碳数量增加。二是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。目前由于土地利用变化每年向大气中排放1.6 Pg碳，约占人类活动总排放量的20%。长期以来大量自然生态系统向人工生态系统转换，增加了大气中二氧化碳的含量。三是施肥不当会加剧温室效应。向土壤中施用石灰能够降低土壤的酸性，促进作物生长;但是碳酸盐和重碳酸盐的溶解和释放过程中也会产生大量的二氧化碳。尿素施用过程中碳素的易挥发性也导致大量二氧化碳的损失。因此施用石灰和尿素也成为二氧化碳的排放源。由此可见，在全球变暖过程中农业生产活动产生了重大影响。

　2.2农业可以最大限度抵消温室气体中的二氧化碳 2.2.1植树造林。最简易、最有效的方法就是植树造林。据科学测定，1 hm，茂密的森林，一般每天可吸收二氧化碳1 005 kg，放出氧气735 kg，可供 975人一天的需要。低碳农业对每一个人来说，也不是一个离我们遥远空洞的概念。 2.2.2建立生态农业系统。抵消农业排放要依靠建立生态农业系统的方法，如牲畜肠道发酵、稻田、生物质燃烧和粪肥处理，要求耕地的固碳率达到400 k扩hm 2M 牧场则需达到20M有机农业系统能够达到这一水平，即抵消掉80%的因农业导致的全球温室气体排放量。无需生产工业化肥每年可为世界节省1%的石油能源，不再把这些化肥用在土地上还能降低30%的农业排放。