廣西碳中和實現的生態農業發展路徑探索

向媛秀，吳健婧

（廣西職業師范學院，廣西 南寧 530007）

2021 年10 月24 日，中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確，到2060 年，綠色低碳循環發展的經濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立，能源利用效率達到國際先進水平，非化石能源消費比重達到80%以上[1]。世界氣象組織發布相關數據強調，未來5 年全球年平均氣溫較工業化前水平升高1.5 攝氏度的幾率近半[2]。為應對全球氣候變化，世界各主要經濟體紛紛制定碳減排目標。我國也明確制定了30·60 雙碳目標。然而雙碳目標任務非常艱巨，從實現碳達峰到實現碳中和，歐美發達國家經歷了50 年到70 年，而我國的目標期限僅為30 年，存在諸多困難，以致2021年9月以來，出現了在價格機制和能耗雙控壓力之下的“拉閘限電”現象，波及黑龍江、吉林、遼寧、廣東、江蘇、廣西等10 余個省份。實現雙碳目標，特別是碳中和任務，迫切需要增加碳匯，尋找現實的、可持續的碳中和新路徑成為必然趨勢。

碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內，直接或間接產生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節能減排等形式，以抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”。碳中和著力點在“碳匯”，即把人類產生的二氧化碳通過直接或間接的手段，直接封存起來或間接減少化石能源的利用。碳中和涉及碳排放交易制度安排、技術創新等一系列重大問題。1997年，《京都議定書》首次提出碳排放市場可作為減少溫室氣體排放的機制[3]。2021 年7 月起，我國正式啟動北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳、福建8 個試點區域碳交易市場，明確了要將電力、石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙和航空8 個行業逐步納入碳交易市場。首批納入全國碳市場企業二氧化碳排放超過40×108 t，成為全球規模最大的碳市場[3]。在農業碳匯方面，美國、澳大利亞等國已就農田土壤碳匯市場

交易開展實踐，并形成了一些經驗做法[4]，核心就是農民按照土壤碳（有機質）變化量減去項目排放量增量所獲得的土壤碳凈增量，獲取土壤碳信用額，然后參與碳市場（或場外）交易。新西蘭則將林業部門納入碳市場[5]。我國目前首單農田碳匯交易在2022 年才完成，經驗有待于完善[6]。在碳匯技術創新方面，目前國際上的研究熱點在碳捕獲封存技術（CCS）和碳捕獲、利用與封存技術（CCUS）[7]；前者是把生產過程中排放的二氧化碳進行提純，然后投入特殊地質結構如海底中進行封存，后者是將提純的二氧化碳投入到新的生產過程中，例如石油開采中的驅油，予以循環利用，同時進行封存，但現階段這些技術成本還比較高，難以推行。國內一些機構則在二氧化碳的捕集、聯產、多重耦合等方面進行了進一步創新，并已初步應用[8]。無論如何，農業碳匯都是目前最經濟有效的碳減排乃至負碳排手段。近年來，與農業碳匯有關的生態農業技術開始得到關注或應用，如二氧化碳人工合成淀粉[9]、秸稈生物質利用[10]、[11]循環經濟技術和EM 技術綠色生態養殖[12-13]、耕地固氮[14]、光能微生物制氫[15]、產生物塑料[16]、光伏+生態農業[17]等，但對生態大農業與碳中和的關聯報道還不多見。作為自然資源稟賦得天獨厚、農業發展全面增速的廣西，發展生態大農業，助力碳中和，可以大有作為。

一、農業碳排放與碳匯分析

長期以來，對“雙碳”的理解，人們關注的往往是與化石能源直接有關的行業，如能源、交通和建筑等，對農業碳排放與碳匯分析還比較少見。中國是世界第一碳排放大國，而快速發展的農業是排在化石燃料燃燒之后的第二大碳排放來源，對氣候變化的影響不可忽略[18]。傳統上，農業可分為種植業和養殖業兩大類型。種植業的產品包括糧食、油料、棉麻、糖、瓜果蔬菜、木材、工業原料等，養殖業的產品包括豬、牛、羊、雞、鴨、魚、蝦、蟹、貝等。其類型除傳統的農林牧副漁外，還包括新型的休閑農業、觀光農業和都市農業等。碳中和背景下的農業，除種植養殖外還有著更廣泛的定義，即凡是農業活動及由此直接引發的碳排放負擔的行業，都可歸之于大農業范疇。大農業的碳排放，除傳統的農資投入、動力消耗等要素外，還包括由于農藥化肥等化學投入品對土地的污染而造成土壤生命力的破壞、水土氣的污染，然后再予修復產生的碳排放。

據此，可將碳排放分為直接碳排放和間接碳排放。直接碳排放主要是由農業物資的投入所引起的，包括化肥、農藥、農用薄膜、農用燃油、育種播種和農業灌溉。胡婉玲等測算了1997—2017年中國31個省份農業碳排放（耕地），數據顯示全國化肥、農藥、薄膜、柴油、播種、灌溉的碳排放（以萬噸計），其中廣西分別為189.81、28.96、 15.52、 30.96、 1.91、 3.85， 合計為270.74，排第11 位；單位耕地面積碳為622.54 kg/公頃，排第16 位，高于全國平均值583.65 kg/公頃[19]。廣西農業發展潛力很大，但農業碳排放強度高于全國，亟須通過提升科技水平和提高生產效率來降低碳排放強度。除種植業外，中國還有龐大的水產畜牧養殖體系，其碳排放同樣不可忽視。曠愛萍等人較為全面地從生產投入視角將農業碳排放來源劃為三大類:一是農地利用過程中投入農藥、農膜、化肥、柴油等生產要素所導致的直接或間接的碳排放；二是以水稻為代表的種植業，認為生長發育過程產生的甲烷(CH4)等溫室氣體排放；三是豬、牛、羊等反芻動物養殖過程中，由于畜禽腸道發酵和糞便管理帶來的甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)排放[20]。他們運用碳排放系數法測算廣西農業碳排放量，測得2005年廣西農業碳排放總量為257.88 萬噸， 2018 年為322.67 萬噸，其結論與胡婉玲等人[20]的相類似。間接碳排放主要是指應對農業引發的環境負擔而產生的碳排放，如環境治理與修復等。遺憾的是，這方面還沒有確切溯源的數據。近年來，我國農藥化肥殘留的危害不可忽視[21]。國土資源部門2014 年公布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤總超標率16.1%?！笆奈濉逼陂g，擬對1000 萬畝耕地進行修復，預計將花費1500 億，全部修復將要4.3 萬億以上。以上費用若折算成碳匯價格，再換算成碳排放，將達千億噸以上[22]。

農業是一個巨大的碳匯行業。通常，碳匯（carbon sink），是指通過植樹造林、植被恢復等措施，吸收大氣中的二氧化碳，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動或機制。農業碳匯是指農田生態系統對空氣中的二氧化碳吸收，然后固定在土壤和農林作物中的一系列活動，其實質是林業、種植業，通過植物的光合作用和土壤有機質積累，或者水產養殖業通過藻類食物鏈的傳遞，實現對空氣中的二氧化碳的固定。目前，對農業碳匯的研究還停留在計算方法和計算模式的探討中，實際應用幾乎是一片空白。吳嘉莘等人歸納了目前已有的農業碳匯計量的研究成果，認為農業碳匯的測算包括三個方面，即農田土壤的固碳測算、農作物光合作用的固碳測算、秸稈還田的固碳測算；同時指出，需要改進碳匯的測算方法和范圍，使之更加準確[23][24]。筆者認為，要從大農業的視野，對農業進行全生命周期分析，才能得出正確的碳匯數據，從而形成正確的指導意見。農業碳匯也分直接碳匯和間接碳匯。直接碳匯主要包括森林碳匯、耕地碳匯、草地碳匯、濕地碳匯和海洋碳匯等。據統計，在陸地生態系統二氧化碳總儲存量中，森林碳匯約占46%、草地碳匯約占23%、耕地碳匯約占10%[25]。間接碳匯是指通過節能減排活動，減少化石能源的消耗，它甚至包括某類農產品對下游影響帶來的碳排放削減，如綠色安全生態的農產品可大大消減環境負擔甚至疾病負擔，因之產生額外的碳排放從而帶來間接碳匯。王綺等人計算得出2013 年廣西耕地碳匯量為2719.05 萬噸，居全國第4位，潛力巨大[26]。

二、廣西農業碳匯估算

廣西土地總面積23.76 萬平方公里，其中水域面積為3.3%，平原和臺地面積為27%，山地、丘陵和石山面積為69.7%，60%以上的土地為森林所覆蓋，高出全國平均水平約2 倍[27]。根據碳匯要求持續性、穩定性的特點，從產品的全生命周期來分析，本文把經濟林和瓜果蔬菜剔除在碳匯之外，忽略低產量的碳匯產品（如貝類等），以木材（林業經濟生物量）、耕地農作物（種植業非經濟生物量）、水產品（養殖業經濟生物量）來計算廣西農業的木材碳匯、耕地碳匯、養殖業碳排放，然后得出其凈碳匯值。

（一）木材碳匯

楊洪曉等認為，生物量碳庫蘊含了大量的有機碳，國際上通常以0.5 作為生物量和碳之間的轉換系數，木材氣干密度以0.5 噸/立方米計，得出廣西（2019年）木材的碳匯是3300萬噸[28]。

其計算式是： 3600×0.5 ×0.5× （44/12） =3300萬噸。

（二）耕地碳匯

根據學者已有的研究，得出廣西耕地碳匯每年平均為2448.31萬噸，數據如表1所示。

表1 廣西農業（耕地）碳匯

（三）養殖業碳排放

2019 年養殖業總量753.16 萬噸，由于總體產生的非經濟生物量很少，從全生命周期分析，屬于碳源行業，即碳排放行業。按料肉比1:1 保守估算，采用Van Bemmelen 因數1.724，估算出2019年養殖業碳排放為1602萬噸。

其計算式是：（753.16/1.724） × （44/12) =1602 萬噸。

綜上，廣西每年農業的碳匯量（凈）約為4146 萬噸?？梢?，廣西農業碳匯蘊量巨大，是一支非常重要的碳中和力量。

三、生態大農業對發揮廣西農業碳匯作用的意義

要保持好、發展好農業碳匯，助力碳中和，必須提高碳匯，需要從如下三個方面著手：一是減少投入端的碳排放，二是廢棄物資源化利用，三是提高農產品產量和質量，而這正是生態農業的愿景和使命，也是生態農業的功能和目的，所以發展生態大農業對發揮廣西農業碳匯作用具有重要意義。從碳匯的特點來看，農業活動與碳匯息息相關，是一種具有巨大潛力的碳匯行業，要實現碳中和，必須大力發展生態大農業，走低碳零碳負碳農業之路。

生態農業（Eco-agriculture，簡稱ECO），是按照生態學原理和生態經濟規律，因地制宜地設計、組裝、調整和管理農業生產和農村經濟的系統工程體系。碳中和背景下的生態大農業，是指以生態農業為基礎，把發展生態農業與第二、三產業結合起來，通過合理規劃布局、人工設計生態工程、協調發展與環境保護之間的矛盾，形成生態上與經濟上兩個良性循環，經濟、生態、社會三大效益的統一。

生態大農業在碳中和的作用表現在以下四個方面：一是增加碳匯。通過統籌產業布局，同時耦聯第二、第三產業，大幅增加碳匯，也為未來碳匯經濟奠定基礎。二是減排。在2015 年農業部推動“減肥減藥”行動以來，各地普遍運用“生態+”種養技術[29-31]，從源頭減少化學品的投入，取得了良好效果。三是保護環境，大幅減少水、土、氣的污染及由此帶來的碳排放。四是增加經濟效益，通過運用先進的低碳技術，實現低投低耗、高質高產，實現較好的經濟效益并可持續發展。

不可忽視的是，農業是一種經濟活動，它必須產生經濟效益，所以在整個農業過程中，綜合運用生態技術，包括低碳循環經濟技術、微生態技術、清潔生產技術等，來減少農藥、化肥等化學投入品的使用，減少動力的消耗，增加產量，提升品質，確保安全等，顯得尤為重要。而減排、提質增效、推動技術創新這幾點正是生態大農業的意義所在。

四、發展生態大農業助力碳中和面臨的困難

當前發展生態大農業、助力碳中和還存在一定困難，主要有如下四點。

（一）人才匱乏

碳中和背景下的生態大農業瞄準的一個目標是碳匯交易，這是未來農業轉型升級的一個新的增長點，要實現生態大農業轉型、創新發展，亟須直面人才儲備等方面的挑戰。與之相關的人才主要包含三大類：“碳中和”技術研發新理工科人才、碳金融人才，以及碳制度人才。這三種人才都要求學科交叉、工科理科文科能力疊加。包括碳設計、碳規劃、碳技術、碳市場、碳金融及由碳交易衍生的碳核查、碳審計、碳會計、碳資產管理和碳金融衍生的碳信貸、碳保險、碳債券等，這些工作專業性強，可資利用的人才少，目前，全國都十分缺乏這些方面的人才，廣西更是缺乏。

（二）認知不一

關于農業的命根子——耕地，究竟是碳匯還是碳源（碳排放），目前學界的認知還不統一。王綺等認為，耕地具有較強的CO2吸收功能，耕地碳匯的主要來源是耕地地上秸稈和地下根茬[26]。楊雪梅則認為，農田生態系統在生產糧食的過程中對環境造成了溫室氣體排放，帶來了巨大的負價值[32]。此外，目前很少有學者對農業產品生命全周期碳匯進行研究，對于農業碳源與碳匯的測算方法還未能統一，對農業碳匯的測算依據和受益者還不清晰。甚至有的對生態大農業與碳匯的認識還存在一定誤區，影響了產業規劃和布局。如有的盲目推崇外國的免耕、輪作、覆蓋措施，忽略了國內農業基礎的現實條件和長期以來科學有效的精耕細作傳統，缺乏比較研究，變成了唯碳匯而碳匯；有的只及一點不及其他，盲目樂觀，如對養殖業的認識，沒有考慮到飼料投入和環境處理的碳排放，也沒有考慮產品的消費路徑，從而得出畜禽養殖碳排放量最小的結論或急忙作出“負碳漁業”的宣傳。

（三）機制未立

如前述，本文探討了廣西三種農業碳匯/碳排放，除森林碳匯研究應用比較成熟外，其他形式的農業碳匯離正式交易還有很大的距離。2004年，我國碳匯工作開始起步，中國明確把增加森林碳匯作為了一個重要的增匯的措施，原國家林業局已將廣西利用世界銀行生物碳基金開展的造林再造林項目作為碳匯試點實施，截至2017年9月，廣西有2 個CDM 林業碳匯項目獲得CDM 執行理事會批準注冊。2011 年11 月1 日，全國林業碳匯交易試點平臺正式啟動，包括阿里巴巴在內的10 家企業簽約認購了首批14.8 萬噸林業碳匯[33]?，F在的主要問題是農業碳排放的系統核算比較困難，而要進行碳交易，必須先登記，要通過相關檢測、評估和認證，不但限制條件多、流程復雜，而且要求體系完備，這些條件目前還都不具備，所以暫時無法開展農業碳匯交易。

（四）技術欠缺

生態大農業技術比較欠缺，應用還不普遍。土壤修復技術、化肥高效利用技術、低碳循環經濟技術、分子育種技術、智慧農業技術、碳檢測技術等還有待深入研究和加快應用。

五、發展生態大農業，助力廣西碳中和的建議

發展生態大農業，助力廣西碳中和，人才是關鍵，交易是核心，制度是保證，技術是基礎，本文結合廣西實際，提出如下四項建議。

（一）加大人才培養力度，培養“雙碳”專業人才

深刻領會黨中央、國務院的政策精神，加強創新能力建設和人才培養。自治區層面，可以成立雙碳研究院，組建特色雙碳技術創新中心；有條件的高校要根據教育部已下達雙碳人才培養計劃[34]，借鑒其他高校的做法[35]，設立雙碳相關專業，強化國家目標、市場需求與學科建設間的聯系，突破學科專業壁壘，支持多學科協同，培養一批既懂政策，又懂專業的復合型人才，特別是碳減排、碳匯、碳排放權交易、碳金融、碳檢測、碳認證、碳標簽等學科建設和人才培養。同時，要鼓勵和支持高校積極與海外大學和專業機構合作，培養國際化、能投身全球氣候治理和全球碳市場運行的專門人才。

（二）加強基礎理論研究，形成農業碳匯和生態大農業增匯等系統性的統一認知

毋庸諱言，目前農業碳匯理論還未建立、生態大農業增匯數據還幾乎是一片空白，加上其下游的不確定性，還很難獲得碳匯市場的認同。其采用指標、計算方式、雙碳模式尚在起步研究階段，更談不上有統一意見和認識。但這也給廣西以彎道超車的機會，可以以相關耦聯的第二產業為支點，準確識別出上游農產品的消費和應用路徑，研究給出不同路徑的碳匯因子，從而打破和跨越農業碳匯的門檻，為下一步進入碳匯市場打下良好的基礎。

（三）加大政策支持力度，推動農業碳匯入市

農業碳減排行為產生的生態效益和農業碳匯功能產生的減緩氣候變化作用，具有典型的正外部性[36]，因此，農業碳匯價值的實現需要國家的適度干預，可試點設立農業碳匯交易平臺，將農業碳匯作為碳市場的交易對象，科學設計市場交易機制，加強監管，由此實現農業碳匯功能正外部性的內部化。目前，廈門產權交易中心走在了前面，2022 年5 月5 日，由該中心設立，提供農業碳匯開發、測算、交易、登記等一站式服務的全國首個農業碳匯交易平臺成立[37]。2022 年7 月19 日，全國首單農田碳匯交易在福建海峽股權交易中心順利交割，此次交易，由福建環融環保股份公司購買福建省南靖縣龍山鎮農田碳匯0.7萬噸[38]?？傮w來說，由于我國農業尚未被納入碳排放配額（CEA）市場，只能通過核證自愿減排量（CCER）交易市場進行碳匯交易，因此農業碳匯交易并不活躍，從2022—2023 年農業碳匯交易的實踐來看，碳匯交易不活躍的根本原因在于農業碳匯開發成本高于交易價格，即成本大于收益，因此迫切需要政府通過碳匯補貼、低息貸款或減免相關稅收等形式來推動農業碳匯市場的培育和發展。在廣西，可以嘗試以甘蔗產業為突破口，開展碳匯交易試點。因為甘蔗是穩定生產的大宗農產品，且非經濟生物量高，碳匯屬性顯著，其生產又都是規?；?，受益人明確，通過建立統一規范的甘蔗碳市場及碳排放統計核算體系，完善碳市場排放數據管理和發布等制度，輔以相關激勵政策和激勵機制，可促進制糖企業參與技術研發的積極性，然后再以企業為支點，反哺生態農業，從而使生態大農業和碳中和形成良性循環，助力實現碳中和。

（四）發揮當地技術優勢，加快生態農業技術的研發和應用

以廣西現有的與生態農業相關的國家級和省部級重點實驗室、生物工程中心為基礎，搭建政研學企聯合平臺，在基于生態農業實踐的碳中和技術方面進行深入研究和開發，實現農產品全生命周期的低碳生產，循環利用，實現低碳零碳負碳關鍵技術的突破。同時，優化產業布局，調整產業機構，以大農業為出發點，按“整體、協調、循環、再生”的原則，因地制宜，全面優化農業結構，使農、林、牧、副、漁各業和與之相關的第二、第三產業綜合發展，并使各業之間互相支持，相得益彰，提高綜合生產能力。此外，還要注意集成相關技術，開發智慧農業、休閑農業、觀光農業、城市農業等新業態。通過綜合努力，打下碳中和的堅實基礎。

守護人類共同家園，構建人類命運共同體，必須實現碳中和，在廣西發展生態大農業，將實實在在推動碳中和，并為全國球乃至全球碳中和貢獻廣西力量。