低碳农业发展的技术替代分析

□刘 娟 李明贤

低碳农业发展的技术替代分析

□刘 娟 李明贤

当前,我国传统的高消耗、高排放、高污染经济增长方式受到人们的诟病,高能源效率和清洁能源的低碳经济模式备受推宠,以期实现可持续发展。本文追溯了文献中技术锁定概念的来源及其本身的深刻内涵,在此基础上分析了我国低碳农业发展遭遇的技术锁定,并提出了发展我国低碳农业的替代技术策略。

低碳农业;技术锁定;替代技术策略

一、低碳农业内涵及发展必要性

1.低碳农业的内涵及特征

所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,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。而农业产前、产中、产后的全过程都与耗用能源、排放温室气体有关联。如农业的投入品化肥、农药、农用薄膜等的使用;农业机械的制造与使用都离不开电力、石油等能源的消耗;农产品的加工、销售及农业废弃物的处理和利用过程中,能源的使用同样也是必不可少的。由低碳经济的概念可以推及,低碳农业是以低能耗、低污染、低排放为基础的农业经济模式,核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

低碳农业主要呈现五大特点：一是低耗性。低碳农业体系是科学地安排不同生物在系统内部的循环利用或再利用,最大限度地利用农业环境条件,以尽可能少的投入得到更多更好的产品。二是持续性。低碳农业的转型,不仅意味着农业经济形态的转变,更意味着一场深刻的农业革命,它涉及农业资源与环境保护,农业生产技术转型、食品安全、国民健康、城乡关系,以及农村发展、农业增效和农民增收等多方面的问题。低碳农业并不意味着产出剧烈下降,生产停滞不前,而是要求农业可持续发展。三是高优性。低碳农业是生产绿色产品的过程,既要收获优质产品,又要保护生态环境,实现生产生态双安全。四是协调性。低碳农业运作与发展涉及多个领域,尤其是生产与生态的协调。五是系统性。发展低碳农业,要有统筹的思维,即要考虑如何从技术、制度、管理等方面避免农业生产对环境的破坏作用,提高农业生态环境质量,实现农用资源的可持续利用,保障食品安全和人民健康。

【作者单位】湖南农业大学经济学院,湖南长沙,410128

2.低碳农业发展的必要性

20世纪40年代以来,现代石油农业迅速发展,这种以化肥、农药、塑料薄膜等石化能源大量消耗换来高产出的现代石油农业给人类生存带来严重危机,不仅使农业生产大量消费不可再生的能源,同时对环境污染带来严重影响,给人类健康带来危害,严重阻碍可持续发展战略的实施,并严重影响科学发展观的落实,妨碍以人为本政策的落实[1]。在化学农业和石油农业快要走到尽头的历史阶段,低碳农业是代替石油农业的可持续发展的生产模式。低碳农业的实施可以促进农业的发展与生态可持续发展的协调,为科学发展观的落实、和谐社会的构建都将起到加速器的作用。

2008年6月27日,胡锦涛总书记在中共中央政治局第六次集体学习时明确指出,要大力落实控制温室气体排放的措施,坚持实施节约资源和保护环境的基本国策,发展循环经济、低碳经济。发展低碳经济,工业系统固然要勇挑重担,但“三农”工作同样责无旁贷,发展低碳农业已成当务之急。

(1)发展低碳农业经济是调整农业结构,建设现代农业的紧迫任务。一方面,全球气候变化已对经济和社会的可持续发展带来了严重威胁,据专家分析,未来气候变化,尤以对农牧业、生态系统、水资源、沿海岸带社会经济的影响最为严重。气候变化将使农业生产的不稳定性增加,产量波动增大,这就对农业结构调整提出了新要求。发展适应气候变化、减少温室气体排放的低碳农业经济已在弦上;另一方面,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳农业模式,适应了现代农业建设的要求。现代农业要求农业科学技术现代化,要大力推广先进的节能降耗的资源节约型、生态环保的环境友好型农业技术,创新能源技术,提高能源利用效率和清洁能源比重。

(2)发展低碳农业是改善农村环境、提高农民生活质量的紧迫需要。在新农村建设中,各地都认真开展了农村环境整治,很多地方旧貌变新颜。但农村环境建设是一项长期的任务,当前在不少地方仍然存在诸多问题,如令人颇为头疼的农药、化肥、农膜过度使用的农业面源污染问题,包括乡村农产品加工厂在内的污染治理问题,部分农机能耗高、废气排放多的问题,一些农户焚烧秸秆、污染大气的问题,畜禽粪便等畜牧业废弃物难以处理的问题等。这些问题长期得不到有效解决,不仅影响了环境,而且降低了农民生活质量。要彻底解决这些问题,既要治标,更要治本。治标之策是继续加大对农业生态环境和农村环境的治理力度,逐个地方逐个问题予以解决。治本之策是发展低碳农业经济,用低能耗、低污染、低排放、高效益的农业经济模式取代高能耗、高污染、高排放、低效益的农业经济模式,让农民群众既有好收益,又有好环境,真正做到持续增收、人居适宜。

二、低碳农业发展遭遇的技术锁定

技术的发展在一定程度上是顺沿“技术轨道”而发展的,具有路径依赖的特点。长期的路径依赖会导致技术锁定,造成竞争力低下、缺乏创新,新的更有效的技术不能得到推广应用。这在很多技术领域中已经得到了证实,如计算机键盘、录像机格式标准、照明设备等。低碳农业技术的发展同样也存在着路径依赖的问题。农业经济发展的模式习惯于沿袭已有的路径,缺乏进行技术创新的动力,产生不出高质量的低碳技术,不利于对农业经济绩效的提高和对环境质量的改善。

(一)关于技术锁定原理的探讨

国外学者早在20世纪80年代就围绕技术锁定思想开展了相关研究,最早可以追溯到谢林(Tomas C·Schelling,1978),他在《微观动机和宏观行为》一书中提出“经济结果严重依赖于行为发生时的秩序”的思想。而第一个提出技术锁定,并对其作了系统深入研究的是布莱恩·阿瑟(William Brian Arthur,1983),他在《Increasing Returns and the New world of business》一文中把技术锁定简洁地定义为：系统一旦达到某个解就很难退出,这种状态就是技术锁定。阿瑟和另几位斯坦福大学新墨西哥圣达菲(Santa Fe)研究所的经济学家以正反馈机制为背景对技术锁定原理进行了研究,他们的研究引起了学术界的广泛关注。继他之后, Besen(1994),Stanley(1994),A.David Paul (1994)等经济学家都参与了锁定原理的相关研究。西班牙学者格利高里.乌恩鲁(Gregory C. Unruh)最早提出和使用了“碳锁定”的概念,即对化石能源系统高度依赖的技术与政治、经济、社会形成了一种共生的系统内在惯性,导致技术锁定和路径依赖,阻碍了低碳技术的发展。

国内学者对技术锁定的理论研究较少,大部分的研究都集中在应用层面,如顾客网络管理(刘怀伟,贾生华,2003)、锁定管理(蔡宁, 2003)和对各个层面的制度变迁研究(张劲, 1999;余立智,2002;何智美,2004)。庄贵阳(2007)认为我国正处于经济高速发展阶段,经济的物理扩张多数是对常规技术的简单复制,而且一经投入,便有一个投资回报技术和资金的“锁定效应”,使中国在未来需要承诺温室气体减排或限排义务时被锁定,从而使替代技术难以实施[2]。

技术锁定原理说明技术选择的结果可能是无效的,一种技术比另一种失效的技术更好。在均衡条件下,居于支配地位的解决方案可能并不一定是最有效率的。

(二)低碳农业发展中遭遇的技术锁定

低碳农业技术主要指那些有助于降低经济发展对生态系统碳循环的影响,实现经济发展的碳中性的技术。一是采取化石能源的替代技术,主要包括清洁能源替代技术(利用农村丰富的资源发展清洁能源,目前主要有：风力发电、秸秆发电、秸秆气化、沼气、太阳能利用等)、可再生能源技术、新能源技术;二是提高能效,进而通过减少能耗实现削减CO2排放的节能减排技术(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);三是碳埋存、碳捕获及生物碳汇技术。低碳技术创新成功与否依赖于其发展的路径。一种技术的市场份额不只取决于市场偏好和技术可能性,而且还依赖于报酬递增和历史小事件,两者联合作用可能导致次优技术占主导地位,从而产生某种锁定效应。目前我国低碳农业发展的各种替代技术难以被广泛采用,各种替代技术推广效果不明显,一个重要的原因在于遭遇了技术锁定。具体表现如下：

1.替代技术遭遇农民自身文化素质的限制

农民文化素质低,对技术认识不到位,接纳能力差。对农户来说,是否采用某一项农业新技术取决于两个条件：一是农户采用新技术的成本,包括采用新技术的直接支出和学习新技术的机会成本;二是采用新技术的预期收益,包括预期风险程度。农户的自身素质直接决定着农业新技术的采用成本和效益。由于农民受教育程度偏低,人力资本积累不足,这势必造成农户学习和采用新技术的成本上升,预期收益下降,致使农户对科技有效需求缺乏内在动力,即使技术被勉强推广使用,也因农户缺乏必要的操作技能达不到应有的效果[3]。在农村沼气推广过程中,农民对沼气的认识不够,只知道使用沼气,觉得方便、能省钱,而往往忽略了沼液、沼渣的利用,让上好的有机肥白白浪费掉,没有显示出沼气的综合效益,达不到推广的初衷,同时挫伤了农民建池的积极性。

2.替代技术遭遇农村边缘化的限制

(1)农村在信息化建设中遭遇边缘化。当前我国农业和农村信息化步伐明显滞后,比农民经济上的贫困更为贫困也更为重要的是农民日益严峻的信息贫困,“数字鸿沟”呈现扩大趋势。目前农民获取信息的方式比较少,在迈向信息社会的进程中与主流社会的距离越来越大。一方面,城乡之间网民数量及网民普及率差异巨大。另一方面,虽然一些地区建设了一些涉农网络,但是涉农信息资源库的建设投入不够,数据库总量不足,库容量普遍偏小,以电子为载体的数据库建设没有得到重视,使得农村科技信息资源缺乏。涉农计算机应用系统发展不充分、不平稳,没有形成农业宏观调控和生产经济管理支持系统的完整体系。农民缺乏了解低碳技术的信息渠道,替代技术难以在农村地区扩散。

(2)替代技术遭遇农村金融边缘化的限制。相对充裕的资金是农民采用新技术的前提和保证,然而由于农民收入本来就有限,加之农村医疗设施、社会保障落后,家庭负担严重,以及农村借贷体系不完备,致使农民使用新技术资金严重不足,阻碍了替代技术的推广和应用。目前,在农村金融领域,信用社处于垄断地位,而近年来农村信用社的贷存比逐渐降低,存贷差逐渐增大,大量资金流入城市,农民很难从信用社得到贷款[4]。一些农民和企业有很好的项目,产品更新换代也有市场,但就因缺乏资金而只能作罢。新型高效农作物品种的生产具有较好的市场前景,如无公害农产品、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,但前期投入需要大量资金支持,农民从正规金融系统得不到贷款的状况促进了民间借贷的发展,民间借贷在一定程度上缓解了资金的供需矛盾,但借贷者却不得不付出更高的利息,使农民的积极性大大降低。

(3)在我国目前农业生产效益很低的情况下,农民更多的依赖外出打工和兼业经营来获取收入,大量农村精壮劳动力外出打工,农村留下的主要是老弱和妇女等劳动力,农业被边缘化了,农村的老弱劳动力不愿也无力对农业投入更多的精力和时间,也不具备运用低碳技术的知识和能力,使需要精壮劳动力参与的增施有机肥、秸秆还田等替代模式成了次优选择。

3.替代技术遭遇农业生产模式的严重制约

技术需求从理论上讲,生产规模化越大,专业化程度越高,其经营风险就越大,但目前普遍存在的小而全的农业生产模式,严重制约了技术需求。首先,农业生产规模化程度低。经营规模小妨碍替代技术推广,如农作物喷灌、微喷灌、滴溉等高效节水农业技术、病虫综合防治等替代技术的推广。在农产品价格偏低的情况下,规模就决定了效益。由于经营规模小,收益不高,农户对农业新技术的需求缺乏主动性,在低碳技术上投入的积极性普遍不高;其次,农户生产组织化程度低,难以承担应用新技术的风险。农业不但有自然风险,还有来自市场的风险,现代农业科技的广泛应用能极大地提高农业生产的抗风险能力,但农业新技术的高投入、高回报和产量、收益受自然、市场等因素影响较大,从而引起农户收入的不确定性和农业生产、经营各环节的无序性。在农业生产过程中又会诱发许多新的风险,农户组织化程度低,缺乏有效的市场竞争力,更是放大和加剧了科技应用的市场风险,形成农户接受和应用新技术的屏障[3];再次,农村产业结构层次低。目前,我国农村产业基本上还属于技术含量不高、技术密集度低的产业。由于农村产业结构层次低,经营者主要靠传统经验和简单技术模仿就能获得一定的产量和效益,因此,也就失去了对新技术的渴望和追求[5]。

三、低碳农业发展中的替代技术策略

Unruh(2002)总结认为,在理论上,存在三种递进式的政策途径,以逐渐对现有技术系统进行变革：不改变现有系统,只处理排放(即末端治理);改造一定的部件或流程,而维持整体系统构架不变(所谓连续性方法);替换整个技术系统(所谓断绝性方法)。为了解决污染问题,人们最初使用的一般是末端治理的方法,尽可能维持整个技术系统的稳定。但是,只关注排放过程的末端治理方法,最终会趋于无法带来增量的改变。然而,剧烈的改变会伴随极大的心理和财务障碍。较为可行的是连续性方法,在现有能源系统的构架下,逐渐创新,最终实现技术系统的替代[6]。就目前我国低碳农业发展的实际情况来看,低碳替代技术需要借助外部效应,引入外生变量,进行诱致性的技术变迁,才能实现对原有方向的扭转。

利益诱导可能是效率最高的外生变量。要最终解决低碳农业的技术锁定问题,政府应该站在参与主体(企业和农民)的立场上,从他们的切身利益出发,在最大限度保护他们利益的基础上,最终打破低碳农业的技术锁定。

1.提高农民自身素质,培植农民对替代技术的吸纳力

更新农民思想观念,培养其创新意识,改变长期以来自给自足、不讲价值和效益的思想,把农民从传统的思维定式转到现代思维定式上来;提高农民科学文化水平,增强其应用新技术的能力[7];重视农村教育的发展,充分认识农业生产、科学技术和教育的关系;改变农村教育结构,通过联合办学、委托培养、定向培养等形式,为农村培养高层次专业科技人才;增强农民的市场意识,提高其驾驭市场的能力[8]。

2.完善农技推广体系

首先,加大开发力度,完善农村现有信息系统和网站建设。发挥农技信息系统以及各种信息网站在低碳技术推广过程中的作用。拓宽信息采集渠道,丰富信息资源,优化信息采集手段,提高信息采集的网络化水平,挖掘整理出一批可利用的数据库系统。加强信息网站建设,使网站既成为农技内部交流的辅助交流平台,又要成为农业生产经营者获取农业、农技信息的重要窗口和渠道;其次,农技推广部门要着力抓好科技示范工作,有目的、有重点地建立科技示范基地和示范户,为农民提供“看得见、摸得着”的学习样板,用活生生的事实教育和引导农民改变传统的经营方式,推行低碳增长模式[9];最后,要把农技推广工作与发展农业产业化经营很好地结合起来,与逐步建立高产优质高效农业体系结合起来,致力于提高农业比较效益和尽快改变农业弱质产业的形象。

3.加强低碳农业发展的宏观政策的引导和支持

首先,政府应从宏观上发挥主导作用,制订合理的宏观政策来诱导农民采用低碳技术,以增加农民收入为出发点和落脚点,扶助和支持农户采用低碳技术。许多农业技术具有公共产品的特性,很难进行商业化操作,必须由政府进行公共投资。如沼气服务是一项技术性强、面广量大而少有利润的公益性服务体系,政府每年应安排一定的专项资金,来维持农村沼气服务网点的正常运行。进一步完善财政对农业的投入与补贴政策;制定和执行税收优惠政策;在价格体系上,由“剪刀差”价格向“保护性”价格转变。增加农业比较收益,缩小低碳技术产生正外部效应所导致的私人收益与社会收益的差距,使得农业生产经营主体的私人收益与社会收益趋于一致,从而提高经济主体参与低碳技术实施的积极性。

其次,中央银行要充分利用“窗口指导”,发挥人行、银监会等部门的宏观指导作用,建立与节能减排项目贷款相关联的信贷规模指导政策;引导银行加大对CDM(清洁发展机制)项目的信贷支持,为低碳经济的发展创造稳定的货币政策环境;鼓励地方政府成立碳基金或担保公司,为金融机构开展“绿色信贷”可能产生的损失进行分担;引导地方政府发挥政府项目引导作用,在一些政府刺激经济项目贷款方面向“绿色信贷”开展较好的商业银行进行倾斜。

4.建立和完善与农业产业化相适应的土地流转机制

土地流转是解决土地使用权分散和产业化对规模化农业生产要求矛盾的有效方式,是农业产业化发展的一个重要条件。在坚持土地集体所有和农地利用方向不变的前提下,通过依法、自愿、有偿的方式,加快土地流转,推进土地的适当集中,实行农户家庭规模化经营,把农户收入增长和技术创新行为结合起来,激励农户把不断使用新技术作为获得新收入的手段。

5.采取各种措施转移和防范低碳农业技术的应用风险

我国农民属于典型的风险规避型,在生产经营决策中,他们追求的是风险最小,而非利润最大。所以在低碳农业发展过程中建立低碳技术的风险防范机制显得尤为重要。具体措施有：建立农业技术应用风险储备金制度和农产品风险基金制度;搞好农业科技应用保险;建立健全信息服务系统,为农户吸纳科技提供准确、及时、有用的信息;通过建立技术经济合同制度,使农民对技术做到风险同担,利益共享;进一步搞好农产品流通体制改革工作,尽快形成开放、公平、竞争、有序的农产品市场体系[10]。

6.建立发展低碳经济的法制保障机制,形成具有法效的低碳体制

适时开展一些环境和资源领域法律的修改工作,抓紧制定和修订节约用电管理办法、节约石油管理办法、建筑节能管理条例等,强化清洁能源、低碳能源开发和利用的鼓励政策,并通过采取行动落实相关法律,支持低碳经济的发展,为中国特色的经济走低碳发展道路提供可靠的保障。

[1]徐凤莉,王维宏,方德福,王秀繁.论石油农业时代的终结[J].农产品加工学刊,2008,(9)：65-67.

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[3]吴江,卿锦威.农户选择技术的供求分析与对策探讨[J].重庆社会科学,2004,(3)：22-24.

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[9]车治.关于加快农业技术推广工作的思考[J].农业经济,2007,(10)：62.

[10]张耿庆.技术创新对农业现代化的效应探析[J].农村经济,2007,(7)：96-98.

(责任编辑：邓秀丽)

At present,the way of China’s traditional high-consumption,high emission and high pollution economic growth is denounced by people,the high energy efficiency and clean energy,lowcarbon economy type is favored to achieve sustainable development.This paper traces the concept of technology lock-in literature and its own source of profound meaning,and analyzes the lowcarbon agricultural technology lock-in China,and puts forward the strategy of alternative technologies for developing low-carbon agriculture in China.

Technical Substitution Analysis of Low-Carbon Agricultural Development

LIU Juan&LI Ming-xian(17)

F320.3

A

1008-8091(2010)04-0017-05

2010-07-09

刘 娟(1987-),女,湖南衡山人,湖南农业大学经济学院硕士研究生,研究方向为低碳经济及农村金融;李明贤(1968-),女,陕西大荔人,湖南农业大学经济学院院长,教授,博士生导师,研究方向为农村财政与金融。