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  • 低碳农业

    如果用碳经济的概念衡量,传统农业可以说是一种“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。发展低碳经济方面,农业潜力巨大。 实际上发展低碳农业已是刻不容缓,并且潜力巨大、大有可为。低碳农业分为多种模式并进行了大量实践,为农业发展提供很大便利。

    编辑摘要

    目录

    低碳过渡/低碳农业 编辑

    有机农业

    低碳农业会议低碳农业会议

    耕地占据了三分之一的地表面积,还有三分之一被森林所复盖。温室气体正以前所未有的惊人速度使

    全球迅速变暖,而地表通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,是降低温室效应的一个重要的办法。

    土壤,包括天然草原,是一个巨大的储碳库。只要运用一些简单的方法,就像有机农民所用的那些方法,仅土壤固存的碳就可以抵消掉温室气体总排放量的四分之一。有机农业能够优化可再生资源的以及农业生态系统中养分和能流的特征,同时避免耕地或干泥炭地中氧化亚氮和沼气的排放。相同的生产区,有机体系的排放量往往低于传统体系的排放量。 要增加固碳能力要求土壤保持植被的复盖。有机农业由于不再需要伐林垦荒,因此有助于减少森林砍伐。同时无需人工合成肥料来提高土壤的肥力,通过间作和淡季耕种豆科植物,利用其固氮作用来促进土壤肥力。这种方法并没被传统农民所采用,常年的混农林种植也能够保持单位面积内的生物数量以及与有机农场相当的碳储量,但这种做法还不普遍。

    有机牧场

    有机牧场和有机畜牧业的管理主要采用可持续放牧率(每公顷两个动物单位)和循环放牧策略。现有数据表明,牧场蓄养的和草饲的有机牛肉的能量比粮食喂养的牛肉低一半。有机畜牧业系统重新把动物引入到耕作系统中,集约农业依靠大量的施肥和外部投入,导致粮食生产成为了温室气体排放的主要原因,与之相比,有机系统中的养分和能量循环更加均衡。虽然有必要进行一些研究以改进这种喂养策略,但是更好的消化高品质草料能显着降低沼气的排放量。传统农场中肥料储存所释放的沼气要比有机农场高出25%。

    非矿物

    低碳农业低碳农业

    农用化学肥料和农药的生产、包装以及施用过程所消耗的能源在全部农业能源和化石燃料消耗量中占有很大

    一部分比例。合成农用化学品的使用带来大量的温室气体排放,无论在氮肥的生产过程中还是农田中使用的氧化亚氮——其温室效应潜值是二氧化碳的310倍。试验发现,非矿物有机肥能够增加土壤有机碳含量,从而将大气中大量的二氧化碳固化在土壤中。 农业中另一个消耗化石燃料的主要途径是用于耕地和灌溉的机械。根据最近的调查结果显示,尽管不耕地会带来杂草问题,还需要解决,但有机系统由于不使用耕地机械而能够避免的碳排放量约为879公斤/公顷/年。针对有机系统直接播种的研究刚刚起步。即使耕地,在地下30厘米以下有机土壤提供的碳和氮的浓度也比其他所有的土壤管理系统更高,并给土壤带来更大更长期的好处。此外,有机管理土壤中的生物保有量能够改善土壤的保湿能力,减少百分之三十至四十的灌溉需求。

    多样化

    低碳农业宣传低碳农业宣传

    世界大多数饥民都是生活在半干旱农业地区的农民。在这些边远地区或是处于干旱等不利环境条件下,有机

    系统的表现要胜于传统农业。有机管理方法能够在多变的气候条件下提高当地的粮食产量,与传统农场相比,多样化的有机农场能够更顺利地经过自然演替过程,表现出更好的适应性,避免农业生态系统崩溃。

    无需生产工业化肥每年可为世界节省百分之一的石油能源,不再把这些化肥用在土地上还能降低30%的农业排放,要想抵消其他的农业排放——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公斤/公顷/年,牧场则需达到200公斤/公顷/年,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。

    模式/低碳农业 编辑

    低碳经济是新出现的一个名词,低碳农业经济对绝大多数人来说,更是闻所 未闻。但只要留心观察,就会发现,由于重视农业生态环境的传统和对循环农业经济的关注,低碳农业经济形态已存在于我国各地的广阔农村之中。笔者对这些形态各异的低碳农业经济进行归纳分类,大致有以下模式。

    1、有害投入品减量、替代模式。化肥、农药、农用薄膜的使用,是工业革命成果在农业上的应用,对农业的增产作用显着。但负面作用也不可忽视,既有可能带来农产品的残毒,又有可能带来农业面源污染和土壤退化,影响农业的可持续发展。多年来,各地积极探索化肥、农药、农用薄膜的减量、替代。如用农家肥替代化肥,用生物农药、生物治虫替代化学农药。用可降解农膜替代不可降解农膜。农业部门开展的测土配方施肥和平衡施肥,根据土壤状况和农作物生长需要,确定化肥的合理施用量,深受农民欢迎:

    低碳农业低碳农业

    2、立体种养的节地模式。立体种植、养殖充分利用土地、阳光、空气、水,拓展了生物生长空间,增加了农产品产量,提高了产出效益。在江苏的江海冲积平原,常见的有农作物合理问种、套种的农作物立体种植,桑田秋冬套种蔬菜、桑田夹种玉米的农桑结合。意杨林中套种小麦、大豆、棉花等农作物的农林结合,苗木合理科学夹种的苗木立体种植,稻田养殖、菱蟹共生、藕鳖共生、藕鳝共生的农渔结合,稻田养鸭的农牧结合,意杨树下种牧草,养殖羊、鸭、鹅的林牧结合,水网地区的渔牧结合等。

    3、节水模式。目前,我国农业年用水量约为4000亿1"1 , 占全国总用水量的68%,是最大的用水户。其中灌溉用水量为3600亿~3800亿m ,占农业用水量的90%以上。据水利部农水司测算,全国灌溉水利用系数仅为0。46,即从水源到田间,约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用。灌溉后农田水的利用效率也很低,每立方米水生产的粮食约lkg,仅为发达国家的一半。多年来,各地大力发展节水型农业,采取科学的工程措施,积极发展砼防渗渠道和管道输水。成功地减少和避免了水的渗漏与蒸发;改造落后的机电排灌设施。推广水稻节水灌

    溉技术和农作物喷灌、微喷灌、滴溉等技术,较大限度地提高了水资源的利用率。

    4、节能模式。推广节能技术,从耕作制度、农业机械、养殖及龙头企业等方面减少能源消耗。改革不合理的耕作方式和种植技术,探索建立高效、节能的耕作制度。大力推进免少耕、水稻直播等保护性耕作。旱作地区推广耐旱作物品种及多种形式的旱作栽培技术。冬季建造充分利用太阳能的温室大棚,种植反季节蔬菜。推广集约、高效、生态畜禽养殖技术,降低饲料和能源消耗。利用太阳能和地热资源调节畜禽舍温度,降低能耗。

    5、“三品”基地模式。“三品”指无公害农产品、绿色食品、有机食品 这3种农产品因其品质好、无农药残留或微农药残留,深受消费者欢迎。近几年。各地大力推进“三品”基地建设,农产品的安全性能大大提高。

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    6、清洁能源模式。利用农村丰富的资源发展清洁能源. 主要有:风力发电、秸秆发电、秸秆气化、沼气、太阳能利用等。特别值得一提的是,近几年,各地积极实施“一池(沼气池)三改(改厕、改厨、改圈)”生态富民工程,既净化了环境,又获取了能源,还增加了收益,农民群众对此赞不绝口。

    7、种养废弃物再利用模式。如秸秆还田培肥地力、秸秆氨化后喂畜、秸秆替代木材生产复合板材、利用桑树修剪下的枝条种植食用菌、利用畜禽粪便生产微生物有机肥、将花生壳粉碎加工成细粉再利用等。

    8、农产品加工废弃物循环利用模式。如稻米加工企业可以利用优质稻米为原材生产精制米、米粉、米淀粉。产生的稻壳可作燃料,米浆水中可提取淀粉,再从淀粉中提取葡萄糖和米蛋白,过滤后的水送养猪场喂猪。养猪场有机肥施入企业的稻米生产基地。

    9、区域产业循环模式。在一个区域内,产业与市场构建种植业、养殖业、加工业、流通业之间的产业大循环,形成经济发展的良性循环。

    l0、农业观光休闲模式。近几年。到农村观光休闲。已成为城市居民度假休闲的一种新选择,观光休闲农业因此获得较快发展。观光休闲的主要场所,有农村天然景观、历史人文遗址、休闲农庄、农业高新技术园区、特色农业产区、特色产品专业市场、知名度高的乡镇企业等。

    国外/低碳农业 编辑

    国外采取的有效措施包括改进饲料配方,从而减少家畜肠道发酵产生的CH4气体:建立生物工厂,加强对家畜粪便的循环利用:提高家畜饲养和饲料种植的效率,加强农牧业基地的合理化管理;植树造林,加强对土地和水资源的管理:利用价格和税收对畜牧业进行调节,等等。

    澳大利亚大约有16%的温室气体排放来自于农业。66%的农业温室气体排放是以来自于牲畜内脏的CH4形式出现的。澳大利亚通过采用浓缩饲料、替代饲料减少CH4排放量。使用浓缩饲料,虽然每头牲畜每天的CH4排放量可能会增加,但是每千克饲料采食量和每千克产品的排放却在减少。使用浓缩饲料产生的排放的净效果,取决于动物数量减少或适龄牛被屠宰的数量,及这种做法如何影响土地使用、粪便氮素含量以及生产和运输浓缩饲料产生的排放。减少CH4排放量的做法包括:在饲料中加入油或油籽、提高牧草质量(特别是在欠发达地区)及优化蛋白质摄入量以减少氮素排泄和N20排放量。

    一些食物添加剂可以适度考虑,但应注意其负面效应。离子载体抗生素可以减少CH4排放,但效果是“过度性”的,在欧盟已被禁止。抑制甲烷菌的卤代化合物,但它们的效果也是“过度性”的。并且可能会抑制摄入量。新型化合物,如植物缩合单宁、皂甙或精油可能在减少CH4排放方面具有优点,但实现这些效果往往会降低饮食消化率。

    日本通过提高育种和更好的管理(如减少后备乳用小母牛)产生更好的减排效率,减少了每单位畜牧业产出的CH4排放量。利用牲畜健康动态监控表,实时监控健康动态,及时分析生产出现的原因,及时采取有效措施解决。加快畜种和草种的改良步伐。

    实践/低碳农业 编辑

    在广大农村,也到处都有“农业低碳化”的文章可做。在 新农村建设中推行“一池三改”,把沼气建设与改厨、改厕、改圈结合起来,生活垃圾、牲畜粪便、作物秸秆发酵成沼气,残留物—沼液可以代替农药,沼渣可以代替化肥,既变废为宝,美化环境,又节省开支,增加收入,这就是典型的农业低碳化。

    除此之外,无论是按照传统的做法,把秸秆深翻到土壤里腐烂做基肥,还是把秸秆粉碎掺加畜禽粪便发酵后做生物质有机肥,或者将秸秆作原料,制作成各种类型的纤维板、燃料,都可以大大减轻对生态的破坏、对环境的污染。在我省的 壶关县,一亩玉米地产出的秸秆就可以压制出半吨秸秆炭,1.3吨秸秆炭即可满足一户农民全年的取暖做饭。

    所以,在农业生产和生活中,无论是节地、节水、节肥、节种,还是节电、节油、节柴(节煤)、节粮,只要是可以降低 农业生产成本,保护农业生态环境,增强土壤的固碳能力,减少温室气体排放,都属于化解农业风险,发展循环农业、低碳农业最有效最现实的形式。

    当然,从生产方式来看,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。首先,劳动力是发展低碳农业前期投入成本中的主要部分,尤其是知识型劳动力的投入;其次,我们的农业生产特点决定了规模化低碳农业发展的困难。例如,一个农户或一个种植园实行低碳农业的模式,而周围的耕地仍是化学农业,这个生态模式的土壤、空气和水源仍旧受到影响和污染,这就需要在组织形态上进行改变, 比如成立生态农户合作社等。此外,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。同时,我国鼓励低碳农业的政策和优惠措施应该更完备、机制可以更灵活。

    由此看来,“低碳农业”的发展不是玩时尚的概念,而是重在科技的持续扶持及加大各种资源要素投入,以点带面,最终形成带动农民增收、农业增效的可持续发展模式。

    低碳农业/低碳农业 编辑

    2010年10月15日,由农业部和 英国驻华大使馆发起, 中国农业大学资环学院和英国 洛桑研究所承办的“中英低碳农业研讨会”在 北京举行。来自英国 洛桑实验站、 伦敦大学、 东安格利大学、北怀克研究中心、 爱丁堡大学, 美国加州大学戴维斯分校、 普林斯顿大学,中科院农业政策研究中心、 中国沼气学会、全国农技推广服务中心、西北农林大学、 中国社会科学院城市发展与环境研究所、 上海交通大学低碳农业中心及 中国农业大学的国内外专家汇聚一堂,共同研讨改善农业养分管理,发展低碳经济。

    低碳农业 中国农业大学副校长 张林逸、英国驻华科技参赞David Concar、国家 发改委气候变化司蒋兆理、农业部国际合作司王锦标等出席会议开幕式并讲话,中国农业大学资环学院院长 张福锁主持会议。

    我国政府在 哥本哈根气候大会召开前,提出到2020年单位 国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~50%,拉开了全国发展低碳经济序幕。农业是我国温室气体排放源之一,尤其是在氮肥生产、运输和施用过程中。氮肥是重要的 农业生产资料,是支撑粮食生产、农业工人发展的关键因素,我国生产、消费了世界上1/3的氮肥。如何在保持农业发展的同时,降低环境影响、减少温室气体排放,是我国低碳经济发展的难题,也是我国两型社会发展的关键。在这方面,欧美部分国家已经成功实现了在不增加氮肥用量的基础上保持稳定的粮食生产和农业发展。

    为了借鉴国际经验和技术,英国外交部和中国农业部资助开展我国“改善农业养分管理,发展低碳经济”研究项目。这一项目在中国农业大学资环学院张福锁教授和英国洛桑实验站David Powlson教授共同主持下开展,项目成员还包括中科院农业政策研究中心 研究员黄季琨、伦敦 大学教授David Norse和东安格利大学教授吕悦来等。这一研究以合理施用氮肥为重点,同时考虑种植业和养殖业的相互关系以改善粪便管理和有机肥生产的潜力,其目标是帮助国家和省级决策者制定和实施改善养分管理、寻求降低温室气体直接排放和间接排放、延缓气候变化的措施。

    中英低碳农业研究项目自2009年4月正式启动,对全国相关人员开展了低碳农业及研究方法—— 生命周期评价(LCA)的培训,建立了中国氮肥的生命周期LCA研究方法。课题组已利用这一方法定量化了中国氮肥的温室气体排放及减排潜力。项目组选取江苏、 山东、 吉林、 陕西等4个具有代表性的省份进行重点研究,针对性地提出了符合省情的政策建议,得到了地方相关领导的高度重视。项目组提交的政策建议“改善农业养分管理:中国低碳经济计划中不可忽视机遇”,得到了有关国家领导的批示。

    继2009年9月 南京、2010年1月山东两次低碳农业案例研讨会后,召开的本次会议围绕“减少中国氮肥温室气体排放的政策启示”、“优化养分管理是实现低碳农业和粮食安全的重要举措”、“中国农村沼气政策与发展策略”、“高产耕作系统的净温室气体排放研究”、“农业氧N2O排放与全球氮循环”、“低碳经济改革”等议题展开深入交流。

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