孔德雷,姜培坤
(浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院/碳中和學(xué)院,浙江 杭州 311300)
全球氣候變化是人類目前面臨的最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),威脅著人類的生存和發(fā)展。自工業(yè)化時(shí)期以來(lái),由于人口大幅增加和經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),造成了大量人為溫室氣體排放,成為全球氣候變暖的主要誘因。世界氣象組織(WMO)最新數(shù)據(jù)顯示,2020 年大氣二氧化碳(CO2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)410 mg·kg-1,比工業(yè)革命前增長(zhǎng)60%。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第6 次評(píng)估報(bào)告指出:從未來(lái)20 a 的平均氣溫變化來(lái)看,全球升溫預(yù)計(jì)將達(dá)1.5 ℃。目前,應(yīng)對(duì)氣候變化已成為全球共識(shí),減少溫室氣體排放是緩解全球氣候變暖的有效途徑[1]。在此背景下,中國(guó)政府在2020 年第75 屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向世界承諾,力爭(zhēng)于2030 年前實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳達(dá)峰碳中和(“雙碳”)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)納入中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)整體布局,上升為國(guó)家戰(zhàn)略。種植業(yè)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要領(lǐng)域之一。與其他行業(yè)不同,種植業(yè)既是重要的溫室氣體排放源,又有著巨大的固碳增匯潛力,推進(jìn)種植業(yè)領(lǐng)域減排增匯將在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)進(jìn)程中發(fā)揮舉足輕重的作用[2-3]。本研究針對(duì)種植業(yè)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行梳理總結(jié),并提出進(jìn)一步的見(jiàn)解,從而為種植業(yè)助力國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提供理論支撐和科學(xué)建議。
種植業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不僅是碳源同時(shí)也是碳匯。一方面,種植業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致包括CO2、氧化亞氮(N2O)和甲烷(CH4)在內(nèi)的溫室氣體排放,這部分溫室氣體約占全球碳排放總量的25%[4-5]。另一方面,種植業(yè)中的農(nóng)田、森林和草地等生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)光合作用進(jìn)行生物固碳,每年固碳量能抵消全球30%的人為碳排放量[6-7]??梢?jiàn)種植業(yè)減排增匯是應(yīng)對(duì)全球氣候變暖,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)不可或缺的重要組成部分。
種植業(yè)是非二氧化碳溫室氣體(N2O 和CH4)的主要排放源,在100 a 時(shí)間尺度上,N2O 和CH4的全球增溫潛勢(shì)分別是CO2的298 和34 倍[8]。全球人為溫室氣體排放量在過(guò)去幾十年顯著增加,其中種植業(yè)N2O 排放占全球人為N2O 排放總量的60%以上[9],種植業(yè)CH4排放貢獻(xiàn)了全球人為CH4排放量的10%左右[10]。
N2O 是硝化和反硝化作用的主要產(chǎn)物。硝化作用是指還原態(tài)氮[銨離子(NH4+)、氨氣(NH3)和有機(jī)氮(RNH2)]在微生物作用下變?yōu)檠趸瘧B(tài)氮[硝酸根(NO3-)和亞硝酸根(NO2-)]的過(guò)程。N2O 是還原態(tài)氮在硝化微生物作用下被氧化為氧化態(tài)氮過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。通常情況下,反硝化作用是指在厭氧條件下,NO3-或NO2-被硝化微生物還原為一氧化氮(NO)和N2O,然后進(jìn)一步被還原為氮?dú)?N2)的過(guò)程。反硝化過(guò)程是將自然界的活性氮轉(zhuǎn)變?yōu)槎栊缘倪^(guò)程,因此反硝化過(guò)程對(duì)維持大氣氮素平衡具有很重要的意義。農(nóng)田土壤是最大的N2O 排放源。過(guò)量施用氮肥造成土壤N2O 排放增加,是導(dǎo)致大氣N2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升的主要因素。由于過(guò)量施用氮肥導(dǎo)致的土壤N2O 排放量約為3.3 Tg·a-1,占全球人為N2O 排放總量的65%[8]。同時(shí),土壤N2O 排放受土壤水分狀況的影響,淹水稻田在中期烤田期會(huì)強(qiáng)烈刺激N2O 的排放。近年來(lái),隨著全球水資源短缺以及節(jié)水灌溉措施的快速發(fā)展,節(jié)水灌溉稻田成為農(nóng)業(yè)N2O 新的排放源[11-12]。此外,農(nóng)作物秸稈不完全焚燒也會(huì)產(chǎn)生N2O,但數(shù)量極少。
CH4主要在厭氧環(huán)境條件下產(chǎn)生,它的種植業(yè)排放源主要包括:一是長(zhǎng)期處于淹水條件下的稻田,土壤中的產(chǎn)甲烷菌利用有機(jī)物料(如根系分泌物、動(dòng)植物殘?bào)w以及有機(jī)肥等)產(chǎn)生CH4,進(jìn)而排放到大氣中[13-14]。稻田CH4排放量受到土壤水肥管理措施以及土壤有機(jī)質(zhì)的影響。在一定范圍內(nèi),稻田淹水高度越大,土壤中有機(jī)質(zhì)越多,CH4排放量越大。二是作物秸稈不完全焚燒也會(huì)產(chǎn)生CH4。
除了上述直接排放,種植業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)有大量的間接碳排放。農(nóng)作物種植過(guò)程中使用的農(nóng)機(jī)、農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)投入品在制造過(guò)程中也會(huì)排放大量溫室氣體[15-16]。有研究報(bào)道:農(nóng)用柴油、農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料引起的間接排放占中國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的34%[17]。根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》,1990 年以來(lái),中國(guó)農(nóng)用柴油、農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜等的投入量分別上升了115%、131%、137%和440%,由此導(dǎo)致農(nóng)業(yè)間接溫室氣體排放量以年均2%的速度增長(zhǎng)[18]。
種植業(yè)碳匯主要指農(nóng)田土壤碳匯。土壤碳庫(kù)是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),其碳儲(chǔ)量約為陸地植被碳庫(kù)或大氣碳庫(kù)的2~4 倍[19]。土壤具體是如何固碳的呢?土壤固定的碳最初都來(lái)源于大氣。首先,植物通過(guò)光合作用將大氣中CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì),然后有機(jī)物質(zhì)內(nèi)的碳通過(guò)根系分泌物、死亡的根系以及枝葉凋落物進(jìn)入土壤,并在土壤微生物的作用下,轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)質(zhì)儲(chǔ)存于土壤中,形成土壤碳庫(kù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),土壤可以通過(guò)植物來(lái)吸收、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存大氣中的CO2?!兜诙螝夂蜃兓瘒?guó)家評(píng)估報(bào)告》指出:中國(guó)土壤碳庫(kù)碳儲(chǔ)量約為103 Pg。土壤碳庫(kù)的微弱變化都有可能引起大氣CO2濃度的巨大變化,從而影響全球氣候變化。目前,中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較低,農(nóng)田土壤固碳增匯潛力巨大。中國(guó)總耕地面積大約為1.3 億hm2,土壤碳庫(kù)尤其是主要農(nóng)業(yè)區(qū)表層土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。根據(jù)《2019 年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)》,全國(guó)耕地質(zhì)量平均等級(jí)為4.76 等,中低等級(jí)耕地占2/3 以上,耕作層變淺、土壤退化以及耕地質(zhì)量普遍較低是中國(guó)農(nóng)業(yè)耕地的現(xiàn)狀。全國(guó)耕地平均有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于世界平均值30%以上,低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)50%以上[20]。美國(guó)著名土壤學(xué)家LAL[21]研究發(fā)現(xiàn):美國(guó)土壤每年固碳潛力為7.5~20.8 Gg,中國(guó)農(nóng)田土壤固碳潛力為22.0~37.0 Tg。在所有的碳中和負(fù)碳技術(shù)中,土壤固碳被公認(rèn)為是成本最低、最具有潛力、最易實(shí)現(xiàn)和操作的,能有效沖抵能源、交通、工業(yè)等領(lǐng)域的碳排放。因此,只要技術(shù)合理,農(nóng)田土壤固碳增匯潛力巨大,是實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要支撐。
2.1.1 農(nóng)田土壤N2O 減排 農(nóng)田土壤N2O 減排可采用減少氮肥施用、優(yōu)化施肥模式、使用新型肥料(如全元生物有機(jī)肥、生物質(zhì)炭基肥)和抑制劑(如緩控釋肥、硝化抑制劑)、提高水肥耦合等措施,在增加作物產(chǎn)量的同時(shí),有效減少N2O 排放,提高氮肥利用效率,降低肥料投入成本,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)與減排協(xié)同。李玥等[22]指出:合理施氮是農(nóng)田土壤N2O 減排的關(guān)鍵,并提出“4R”的施肥理念,即正確的施肥量、正確的肥料類型與配比、正確的施肥時(shí)間和正確的施肥方法。盡管有機(jī)肥施用存在增加土壤N2O 排放的風(fēng)險(xiǎn)[23],但在合理施氮情況下利用有機(jī)肥部分替代化學(xué)氮肥既可以提高土壤肥力,改善土壤性狀,又可以通過(guò)減少土壤氮底物有效性而降低農(nóng)田土壤N2O 排放[24-25]。生物質(zhì)炭基肥是將生物質(zhì)炭與氮磷鉀肥按照特定比例混合后造粒包膜制成,可以替代普通化肥施用,同時(shí)增施了有機(jī)質(zhì)。大田試驗(yàn)研究表明:生物質(zhì)炭基肥替代化學(xué)肥料可有效減少農(nóng)田N2O 排放17%~64%[26],部分試驗(yàn)結(jié)果還顯示可減少稻田CH4排放[27-28]。硝化抑制劑可以通過(guò)降低硝化速率實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤N2O 減排。目前市面上常見(jiàn)的硝化抑制劑有3,4-二甲基磷酸鹽(DMPP)、雙氰胺(DCD)和四氮本啶(nitrapyin)等。施用硝化抑制劑可降低38%的農(nóng)田土壤N2O 排放,但不同地區(qū)土壤和硝化抑制劑種類的減排效果存在顯著差異[29]。研究表明:施用硝化抑制劑可分別降低旱作農(nóng)田和稻田N2O 排放46%和32%[30-31]。為了農(nóng)田N2O 減排,在考慮肥料施用的同時(shí)也要關(guān)注土壤水分狀況,不同水分條件對(duì)土壤N2O 排放影響較大。李金秋等[32]通過(guò)田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):施肥和水分管理均顯著影響雙季稻田N2O 排放,常規(guī)灌溉和尿素施用增加稻田N2O 排放,而常規(guī)灌溉管理和有機(jī)肥配施化肥模式,既能保證水稻產(chǎn)量,又能實(shí)現(xiàn)減氮和減排效果,是當(dāng)?shù)刂档脜⒖嫉乃使芾砟J?。因此,今后的農(nóng)田N2O 減排也要綜合考慮多方面因素,制定和開(kāi)展減排措施。
2.1.2 稻田CH4減排 稻田CH4減排可采用中期排水烤田、控制灌溉以及濕潤(rùn)灌溉等節(jié)水灌溉水分管理措施來(lái)實(shí)現(xiàn)[33-35]。節(jié)水灌溉在減少稻田CH4排放的同時(shí),可能會(huì)刺激土壤N2O 排放。作物秸稈還田和有機(jī)肥施用可減少土壤N2O 排放,但外源有機(jī)物質(zhì)的添加會(huì)加劇CH4排放。因此,只有將優(yōu)化施肥模式與節(jié)水灌溉措施相結(jié)合,才有可能減少稻田綜合溫室氣體排放。就水旱輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)而言,如水稻Oryzasativa-小麥Triticumaestivum輪作、水稻-油菜Brassicanapus輪作,可采取在旱作生長(zhǎng)季施用有機(jī)肥或秸稈還田,既可以提高土壤碳庫(kù)儲(chǔ)量,又可以避免有機(jī)物質(zhì)的添加造成的稻田CH4排放[36]。有研究表明:施用CH4抑制劑、生物質(zhì)炭或生物質(zhì)炭基肥等新型肥料,可作為降低稻田CH4排放的有效手段,是種植業(yè)固碳減排協(xié)同技術(shù)的發(fā)展新方向[37-38]。同時(shí),還可利用先進(jìn)的作物遺傳育種手段,選育推廣高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低碳水稻品種,降低水稻單產(chǎn)CH4排放強(qiáng)度。
2.1.3 種植業(yè)間接碳排放減排 針對(duì)種植業(yè)生產(chǎn)造成的間接碳排放,實(shí)施化石能源消耗減量措施,主要包括對(duì)種植業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更新改造,加快老舊農(nóng)機(jī)報(bào)廢更新力度,推廣先進(jìn)適用的低碳節(jié)能農(nóng)機(jī)裝備,推廣新能源技術(shù),優(yōu)化農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu),加快綠色、智能、復(fù)式、高效農(nóng)機(jī)化技術(shù)裝備普及應(yīng)用,降低化石能源消耗和CO2排放[39-40]。以糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)所需農(nóng)機(jī)為重點(diǎn),推進(jìn)節(jié)能減排。實(shí)施更為嚴(yán)格的農(nóng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn),減少?gòu)U氣排放。因地制宜發(fā)展復(fù)式、高效農(nóng)機(jī)裝備和電動(dòng)農(nóng)機(jī)裝備,培育壯大新型農(nóng)機(jī)服務(wù)組織,提供高效便捷的農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù),減少種子、化肥、農(nóng)藥、水資源用量,提升作業(yè)效率,降低能源消耗。加快側(cè)深施肥、精準(zhǔn)施藥、節(jié)水灌溉、高性能免耕播種等機(jī)械裝備推廣應(yīng)用,大力示范推廣節(jié)種、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)肥、節(jié)藥的農(nóng)機(jī)化技術(shù)。實(shí)施農(nóng)機(jī)報(bào)廢更新補(bǔ)貼政策,加大能耗高、排放高、損失大、安全性能低的老舊農(nóng)機(jī)淘汰力度。
2.2.1 有機(jī)肥施用和秸稈還田 一方面,施用有機(jī)肥可以促進(jìn)作物根系發(fā)育,在微生物的作用下能固定更多的CO2,且土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性顯著增強(qiáng),可以減少土壤中碳的損失。另一方面,有機(jī)肥施用可以提高土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。土壤有機(jī)質(zhì)既有易被微生物利用的不穩(wěn)定態(tài),又包括與土壤健康密切相關(guān)的穩(wěn)定態(tài)的可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存碳的腐殖質(zhì)。有機(jī)肥的類型、用量、配施等都會(huì)影響土壤固碳效果[41]。研究表明:長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可顯著提高雙季稻田碳匯效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益,綠肥紫云英Astragalussinicus與豬糞和秸稈配施,稻田生態(tài)系統(tǒng)碳匯效益與經(jīng)濟(jì)效益較單施綠肥紫云英優(yōu)勢(shì)更明顯。有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施可以增加土壤有機(jī)碳的積累。有機(jī)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳比常規(guī)生態(tài)系統(tǒng)高20%,在前15 a 土壤碳存儲(chǔ)速率最高。秸稈還田是通過(guò)秸稈粉碎拋撒、機(jī)械還田,配套應(yīng)用調(diào)氮促腐技術(shù),將碳保留在土壤中,增加土壤有機(jī)質(zhì),減少化肥施用量,具有減肥增產(chǎn)、固碳、降污多重效果[42]。
2.2.2 大力推廣保護(hù)性耕作 保護(hù)性耕作是對(duì)農(nóng)田采用少耕、免耕或地表微型改造,結(jié)合覆蓋、輪作、農(nóng)藥病蟲(chóng)害防除等措施,確保耕地可持續(xù)利用的綜合性土壤管理技術(shù)體系。保護(hù)性耕作可以減少對(duì)土壤的擾動(dòng),降低土壤侵蝕,促進(jìn)蓄水保墑,提高表層土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),增強(qiáng)土壤固碳增匯能力[43]。相比自然植被,農(nóng)業(yè)種植導(dǎo)致土壤有機(jī)碳顯著降低,農(nóng)田表層土壤的有機(jī)碳儲(chǔ)量較草地和林地土壤分別降低45%和52%,這是由于農(nóng)業(yè)耕作顯著加速了不穩(wěn)定顆粒有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn),減少了穩(wěn)定有機(jī)碳組分的形成,從而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳庫(kù)儲(chǔ)量明顯下降[44]。另外,土壤翻耕會(huì)破壞土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、加速有機(jī)質(zhì)分解,風(fēng)和水的侵蝕增強(qiáng),導(dǎo)致暴露和侵蝕的土壤中的碳以溫室氣體的形式排放到大氣中。犁耕的碳排放量是免耕的14 倍,即使采用保護(hù)性耕作機(jī)具,碳損失量也達(dá)到免耕的4 倍[45]。因此,從常規(guī)深耕轉(zhuǎn)向少耕或免耕可改善土壤結(jié)構(gòu)、減少碳排放,增加土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。在秸稈還田的基礎(chǔ)上,免耕可顯著提高表層土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2.2.3 種植業(yè)廢棄物熱解炭化還田 中國(guó)種植業(yè)廢棄物資源化利用仍處于起步階段,農(nóng)作物秸稈資源化利用是種植業(yè)廢棄物資源化工作的重大挑戰(zhàn)。目前,中國(guó)種植業(yè)廢棄物常見(jiàn)的利用方式主要包括農(nóng)作物秸稈還田和好氧堆肥還田。這些利用方式雖然可以小幅度增加土壤碳庫(kù),但是其生產(chǎn)或應(yīng)用環(huán)節(jié)同樣會(huì)造成大量溫室氣體排放[46]。因此,種植業(yè)廢棄物的利用應(yīng)基于種植業(yè)增匯和減排雙重考慮。與秸稈直接還田和好氧堆肥等方式相比,廢棄物熱解炭化既充分保留了廢棄物中的有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分,又實(shí)現(xiàn)廢棄物的多元、清潔和安全利用。熱解炭化的主要產(chǎn)物生物炭質(zhì)是一種富含穩(wěn)定有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分的多組分固體炭質(zhì),具有穩(wěn)定、疏松多孔且環(huán)境友好的特點(diǎn)[47]。利用不同性質(zhì)的種植業(yè)廢棄物熱解炭化,可充分挖掘其養(yǎng)分、炭質(zhì)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造清潔高效、安全衛(wèi)生和功能豐富的炭基產(chǎn)品。種植業(yè)廢棄物熱解炭化后還田,可以將作物光合作用固定的碳返還并長(zhǎng)期保存于土壤,補(bǔ)充土壤有機(jī)碳和養(yǎng)分的同時(shí)能有效改善土壤結(jié)構(gòu),平衡土壤酸堿度,提升土壤緩沖性和保肥蓄水能力,為土壤固碳增匯和種植業(yè)綠色發(fā)展提供了新路徑[37]。2017 年,秸稈炭化還田被列入國(guó)家十大秸稈處理模式之一。2020—2021 年,秸稈炭化還田入圍農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重大引領(lǐng)性技術(shù)榜單。
實(shí)現(xiàn)種植業(yè)碳中和不僅需要上述傳統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新途徑,還需要依靠新興的經(jīng)濟(jì)金融手段——碳標(biāo)簽與碳交易。在全球綠色低碳發(fā)展的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)背景下,世界農(nóng)業(yè)也已進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的低碳農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,碳標(biāo)簽、碳足跡和碳交易這些新興概念應(yīng)運(yùn)而生。碳足跡是產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)的溫室氣體排放總量,一般用CO2當(dāng)量形式表達(dá)[48]。將碳足跡展現(xiàn)于產(chǎn)品標(biāo)簽之上,即碳標(biāo)簽。碳標(biāo)簽既是碳足跡的延伸也是碳足跡的載體。碳標(biāo)簽的主要作用是呈現(xiàn)產(chǎn)品或服務(wù)對(duì)全球變化影響的信息,把產(chǎn)品或服務(wù)從生產(chǎn)到消耗整個(gè)生命周期過(guò)程中的碳足跡在產(chǎn)品標(biāo)簽上用量化的數(shù)值標(biāo)示出來(lái)。消費(fèi)者可通過(guò)產(chǎn)品碳標(biāo)簽了解產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的碳排放信息,引導(dǎo)消費(fèi)者選購(gòu)更加低碳綠色的產(chǎn)品和服務(wù),促使企業(yè)采用各種減排措施減少碳排放,從而促進(jìn)低碳社會(huì)的發(fā)展[49]。碳標(biāo)簽制度將自下而上地推動(dòng)中國(guó)碳減排工作由強(qiáng)制到自愿的轉(zhuǎn)變。這一新工具的產(chǎn)生運(yùn)作必然推動(dòng)中國(guó)向低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。產(chǎn)品碳足跡計(jì)算是農(nóng)產(chǎn)品碳標(biāo)簽制度推行的關(guān)鍵,作為企業(yè)應(yīng)適應(yīng)國(guó)際規(guī)則,積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì);作為消費(fèi)者應(yīng)培養(yǎng)低碳意識(shí),養(yǎng)成環(huán)境友好型消費(fèi)習(xí)慣;作為政府應(yīng)積極扶持,助力企業(yè)產(chǎn)品向低碳化和標(biāo)簽化發(fā)展。目前應(yīng)結(jié)合國(guó)家碳中和戰(zhàn)略目標(biāo),加快推進(jìn)特色農(nóng)產(chǎn)品碳標(biāo)簽制度進(jìn)程,促進(jìn)低碳種植業(yè)的發(fā)展,助推種植業(yè)碳中和。
碳交易以可持續(xù)發(fā)展為核心,以配額交易及核證自愿減排量(CCER)交易為主要內(nèi)容,充分利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)綠色發(fā)展所發(fā)揮的重要作用,不同類型企業(yè)根據(jù)自身碳排放情況對(duì)規(guī)定的碳排放配額進(jìn)行配置,或用于自身發(fā)展需要,或用于市場(chǎng)交易,最終形成宏觀和微觀相結(jié)合的有重點(diǎn)、多層次碳排放交易格局?,F(xiàn)階段,中國(guó)碳交易機(jī)制具有全國(guó)交易系統(tǒng)與試點(diǎn)地區(qū)交易所相結(jié)合、行業(yè)要求與排量要求相結(jié)合、排放配額與自愿減排量相結(jié)合等特點(diǎn)。中國(guó)碳交易市場(chǎng)已有長(zhǎng)足發(fā)展,但目前種植業(yè)碳交易特別是農(nóng)田土壤碳匯交易尚處于起步階段。在實(shí)現(xiàn)種植業(yè)碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程中,碳交易是不可或缺的一部分。應(yīng)積極推動(dòng)形成政府主導(dǎo)、社會(huì)參與、市場(chǎng)化運(yùn)作的種植業(yè)碳交易體系,在保障國(guó)家糧食安全與重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的同時(shí),降低碳排放、增加碳匯,并使農(nóng)民在碳排放交易中的得到更多紅利,最終形成與資源環(huán)境承載力相匹配,與生產(chǎn)生活生態(tài)相協(xié)調(diào)的種植業(yè)低碳發(fā)展新格局。
實(shí)施種植業(yè)碳達(dá)峰碳中和要以全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興、加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化為引領(lǐng),以綠色低碳科技創(chuàng)新為支撐,以降低溫室氣體排放強(qiáng)度、提高農(nóng)田土壤固碳增匯能力、實(shí)施農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用為抓手,全面提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,建立完善監(jiān)測(cè)評(píng)估體系,完善政策保障機(jī)制,加快形成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和空間格局。
第一,追求種植業(yè)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)必須以保障糧食安全為前提。中國(guó)是人口大國(guó),糧食安全具有重大意義,所以必須充分認(rèn)識(shí)到種植業(yè)減排增匯必須以保障國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給為前提,科學(xué)確定減排增匯途徑,合理設(shè)定碳排放峰值。種植業(yè)領(lǐng)域的特殊性要求不能舍棄糧食產(chǎn)量去偏面追求種植業(yè)減排增匯。在穩(wěn)步推進(jìn)田間減排的同時(shí),要努力挖掘種植業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)能減排的潛力,大力推廣先進(jìn)環(huán)保節(jié)能新農(nóng)具,通過(guò)提高種植業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、精準(zhǔn)化水平,降低農(nóng)業(yè)投入品的使用量,從而降低能源消耗。
第二,重點(diǎn)圍繞農(nóng)作物秸稈資源化利用,加快推進(jìn)種植業(yè)廢棄物熱解炭化還田。全球氣候變化背景下中國(guó)種植業(yè)面臨耕地質(zhì)量與農(nóng)產(chǎn)品安全的巨大挑戰(zhàn),數(shù)十億噸的種植業(yè)廢棄物處置與資源化利用任務(wù)艱巨。在應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)時(shí),應(yīng)充分挖掘種植業(yè)廢棄物資源,政府提供技術(shù)和資金扶持,發(fā)展以熱解炭化為基礎(chǔ)的生物質(zhì)技術(shù)與產(chǎn)業(yè),滿足國(guó)家綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展與種植業(yè)減排增匯需求。未來(lái)需要積極開(kāi)發(fā)創(chuàng)新熱解炭化裝備、炭基肥料、炭基材料等技術(shù)方法,推動(dòng)炭基集成技術(shù)與產(chǎn)業(yè)模式的大規(guī)模推廣,提高種植業(yè)生產(chǎn)者的參與積極性,不斷釋放種植業(yè)助力碳中和的潛力。
第三,加快技術(shù)創(chuàng)新,加強(qiáng)創(chuàng)新能力保障。在國(guó)家碳達(dá)峰碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)背景下,需要更大力度的技術(shù)創(chuàng)新。支持部分基礎(chǔ)條件好、特色鮮明的綜合性高校和行業(yè)高校,先行建設(shè)一批碳達(dá)峰碳中和領(lǐng)域新學(xué)院、新學(xué)科和新專業(yè),鼓勵(lì)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉融合研究,培養(yǎng)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略復(fù)合型人才。推動(dòng)高校參與或組建碳達(dá)峰碳中和相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心,引導(dǎo)高等學(xué)校建設(shè)一批高水平國(guó)家科研平臺(tái)。鼓勵(lì)高校實(shí)施碳中和交叉學(xué)科人才培養(yǎng)專項(xiàng)計(jì)劃,大力支持跨學(xué)院、跨學(xué)科組建科研和人才培養(yǎng)團(tuán)隊(duì),以大團(tuán)隊(duì)、大項(xiàng)目支撐高質(zhì)量本科生和研究生多層次培養(yǎng)。鼓勵(lì)高校加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和領(lǐng)域高素質(zhì)師資隊(duì)伍建設(shè)。加大碳達(dá)峰碳中和領(lǐng)域課程、教材等教學(xué)資源建設(shè)力度。同時(shí)出臺(tái)針對(duì)農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰碳中和的法律法規(guī),制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),組織和建立研究機(jī)構(gòu)和研究平臺(tái),投入資金和科研力量,加快技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)顛覆性技術(shù),探索區(qū)域化的整體解決方案。
第四,充分發(fā)揮政策驅(qū)動(dòng)作用,加快建設(shè)種植業(yè)碳交易市場(chǎng),充分挖掘種植業(yè)減排增匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,著力提升市場(chǎng)內(nèi)生動(dòng)力。目前,種植業(yè)碳金融市場(chǎng)建設(shè)緩慢,與工業(yè)行業(yè)日趨成熟的碳排放核算方法相比,低碳種植業(yè)領(lǐng)域仍缺乏具有權(quán)威性、一致性、可操作性的碳排放核算方法。通過(guò)構(gòu)建完善種植業(yè)碳標(biāo)簽評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和種植業(yè)碳排放核算方法,強(qiáng)化種植業(yè)碳補(bǔ)貼等方式,加強(qiáng)對(duì)種植業(yè)碳減排的政策引導(dǎo),推動(dòng)數(shù)字科技在金融支持種植業(yè)碳減排領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用。在推進(jìn)種植業(yè)碳交易市場(chǎng)擴(kuò)大的過(guò)程中,政府應(yīng)做好統(tǒng)一碳市場(chǎng)的頂層設(shè)計(jì),以防止不良競(jìng)爭(zhēng),保證政策的可執(zhí)行性及有效性;構(gòu)建種植業(yè)低碳發(fā)展政策體系,制定低碳種植業(yè)發(fā)展的正負(fù)面清單,探索種植業(yè)生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)機(jī)制,優(yōu)化、創(chuàng)設(shè)包括法律法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)補(bǔ)償、監(jiān)測(cè)預(yù)警、財(cái)政稅收、金融信貸等多種類型政策工具,為中國(guó)種植業(yè)低碳發(fā)展提供長(zhǎng)效規(guī)制、約束與激勵(lì)。