浙江省农业主要投入要素碳排放时空变化特征

汪玉磊，徐 进，单英杰

（浙江省种植业管理局，浙江杭州 310020）

文献著录格式：汪玉磊，徐进，单英杰.浙江省农业主要投入要素碳排放时空变化特征［J］.浙江农业科学，2016，57（3）：311-313.



浙江省农业主要投入要素碳排放时空变化特征

汪玉磊，徐 进，单英杰*

（浙江省种植业管理局，浙江杭州 310020）

文献著录格式：汪玉磊，徐进，单英杰.浙江省农业主要投入要素碳排放时空变化特征［J］.浙江农业科学，2016，57（3）：311-313.

摘 要：选择化肥、农药、农膜、灌溉和耕作耗能等农业的5个主要投入要素进行测算，分析浙江省碳排放结构特征及区域差异。结果表明，1995—2013年浙江省的碳排放总量年均增长率为0.22％，农药、农膜和灌溉碳排放是正增长，其中农膜的增幅最大，化肥、耕作碳排放呈现负增长，但化肥排放始终占据主导地位；浙江省1995—2013年单位耕地、单位产值、单位产量的碳排放强度呈现下降趋势；浙江省2013年度碳排放总量最大的3个地区为宁波、金华和杭州，碳排放强度最大的3个地区为宁波、衢州和金华。

关键词：农业；碳排放总量；碳排放强度；浙江

现代农业是引起全球变暖的人类活动之一，作为碳排放的重要组成部分，农业碳排放的测算受到广泛关注。黄祖辉等［1］采用分层投入产出-生命周期评价法，构建5个层级对农业系统碳足迹进行量化，深度分析了农业碳排放的数量和结构特征；李波等［2］从化肥、农药生产和使用，农业机械使用，灌溉用能，秸秆焚烧等5个方面测算并分析了我国碳排放结构特征及区域差异，中国农业碳排放总量1991—2008年均增长率为2.59％，约占碳排放总量10.43％，并研究了农业碳排放与经济增长的关联；冉光和等［3］认为，改革开放以来，我国农业生产碳排放以平均每年5％的速度持续增长，由于各因素变化率VAR检测值的分化，未来农业碳排放增长率表现为进一步升高的趋势。

浙江人多地少，依靠传统的资源消耗和物质投入的粗放型生产经营方式难以为继。本文以浙江省农田系统为例，对1995—2013年农业生产过程中主要投入要素碳排放量和碳排放强度进行核算，有助于识别重要的农业碳排放源。

1　材料与方法

1.1数据来源

化肥、农药、农膜、灌溉面积、农作物播种面积、产值、耕地面积、产量数据主要采自1996—2014年的《浙江统计年鉴》。其中，化肥以折纯施用量为准，农药以当年实际施用量为准，农膜以当年农用塑料薄膜使用量为准，灌溉面积以当年有效灌溉面积为准，产值按1978年可比价格计算得到种植业产值。

1.2测算方法

农业（文中指种植业）主要投入要素碳排放主要考虑3个来源：一是化学投入品，如化肥、农药、农膜等引起的碳排放；二是灌溉直接或间接消耗机电和电力所产生的碳排放；三是耕作耗能引起的碳排放。参考李波等［2，4］研究所用方程，在其基础上，设置浙江省农业碳排放估算公式：

式中，C为农业碳排放总量，Ci为各碳源的碳排放量，Ti为各碳排放源的量，δi为各碳排放源的碳排放系数。参考West等［5］，化肥、农药、农业有效灌溉面积、耕作耗能的碳排放系数分别为0.895 6，4.934，266.48和67.45 kg·kg-1，参考南京农业大学农业资源与生态环境研究所的结果，农膜的系数为5.180 kg·kg-1。

农业碳排放强度用如下指标反映：单位产值碳排放强度，用于反映单位农业产值带来的碳排放量，值越小，说明单位产值的碳排越少；单位产量碳排放强度，反映单位产量碳排放量，值越小，说明形成农作物产量所需的投入碳排放量少，反之亦然；单位耕地面积碳排放强度，反映单位耕地面积碳排放量，值越小，说明耕地投入的碳排放量少，反之亦然。

2　结果与分析

2.1时序特征

根据上述碳排放测算公式，计算浙江省1995 和2013年农业主要要素投入的碳排放量。

结果（表1）表明，1995年碳排放量为193.12万t，2013年为203.15万t，年均增长率为0.22％。几个主要投入要素中，农药、农膜和灌溉碳排放表现为正增长，年均增长率分别为0.30％，5.50％和0.01％，以农膜的增幅最大；化肥、耕作碳排放均呈现负增长，与农作物播种面积大幅减少有关。

表1　浙江省1995和2013年农业碳的排放量　万t

农业各投入要素和总的碳排放量年度间变化见图1。总碳排放量在各年份间有波动，但没有明显规律。5种投入要素中，化肥的碳排放量所占比例最大（41.61％～45.90％），农膜碳排放量呈逐年增加趋势，耕作碳排放逐年减少。

图1　浙江省各要素碳排放量及总碳排放量

2.2区域特点

从2013年各地区农业碳排放总量的排序（表2）来看，排在前3位的地区依次为宁波、金华、杭州，这3个地区的碳排放总量占浙江省农业碳总排放的37.69％；排在后3位的地区依次为衢州、丽水、舟山，这3个地区的碳排放仅占浙江省的14.97％。总体来看，高投入、高排放的发展模式在浙江省部分地区的农业生产中依旧存在，如金华地区，虽然播种面积不高，但其化肥和农药投入最多，是典型的高投入、高排放型农业。杭州和宁波经济比较发达，蔬菜瓜果面积在全省居于前位，因此农膜、化肥用量较多。衢州市虽然总排放量不大，但其耕地面积相对较小，单位耕地面积的碳排放强度较高。温州虽然碳排放总量不低，但因其耕地面积较大，单位耕地面积碳排放强度反而比较低。舟山和丽水的农资投入相对较少，此外产业结构调整力度较大，因而农业碳排放强度也较小。

2.3排放强度

浙江省1995—2013年农业生产中，单位耕地、单位产值、单位产量的碳排放强度变化趋势见图2。单位产值、单位耕地面积和单位产量的碳排放强度年均增长率分别为-6.18％，-0.89％和-0.90％，说明碳排放强度均呈现下降趋势。单位产值碳排放强度的降低最明显，由1995年的0.05 kg·元-1降低到2013年的0.01 kg·元-1。单位产量碳排放强度在1995—2001年间逐年降低，在2001年达到最低值0.05 kg·kg-1，在保持4年的平稳之后，于2005—2013年出现小幅波动，但总体来看，变化不明显。单位耕地面积碳排放强度在1997年达到最高点，为1 234.82 kg·hm-2，之后就呈不明显的波动变化，直到2008年明显下降，为1 029.49 kg·hm-2，最低点为2010年的1 002.27 kg·hm-2。

表2　浙江省各地区碳排放的基本情况

图2　浙江省1995—2013年碳排放强度

3　小结与讨论

通过测算浙江省农业主要投入要素的碳排放总量和碳排放强度，得到如下结论：

1995—2013年浙江省碳排放总量年均增长率为0.22％；农药、农膜和灌溉碳排放表现为正增长，其中，农膜的增幅最大；化肥、耕作碳排放均呈现负增长。从碳排放结构来看，化肥贡献最大，每年占比均超过40％。

浙江省1995—2013年农业生产中，单位耕地、单位产值、单位产量的碳排放强度年均增长率分别为-6.18％，-0.89％和-0.90％，碳排放强度都呈下降趋势，说明浙江省低碳农业的发展模式已见成效。

横向来看，区域差异明显。通过对浙江省各地区2013年的碳排放进行测算，碳排放总量最大的3个地区为宁波、金华和杭州；碳排放强度最大的3个地区为宁波、衢州和金华。

由于农业生产活动的广泛性、普遍性以及农业生产主体的分散性，加上农业碳排放涉及范围广、随机性大、隐蔽性强，难以量化，所以对其进行估算和控制难度较大。本文仅从农业投入的几个要素着手，考查其碳排放量及强度，初步探析其大体趋势，但对于大农业中碳足迹的结构，比如农业废弃物、水稻的碳排放，以及整个农田系统的碳源、碳汇等，还需要进一步展开研究。

参考文献：

［1］黄祖辉，米松华.农业碳足迹研究：以浙江省为例［J］.农业经济问题，2011（11）：40-47.

［2］李波，张俊飚，李海鹏.中国农业碳排放时空特征及影响因素分解［J］.中国人口·资源与环境，2011，21（8）：80-86.

［3］冉光和，王建洪，王定祥.我国现代农业生产的碳排放变动趋势研究［J］.农业经济问题，2011（2）：32-38.

［4］吴金凤，王秀红.青岛市种植业主要投入要素碳排放及其强度分析［J］.中国农学通报，2014，30（36）：288-294.

［5］WEST T O，MARLAND G.A synthesis of carbon sequestration，carbon emissions，and net carbon f1ux in agricu1ture：comparing ti11age practices in the United States［J］.Agricu1ture Ecosystems& Environment，2002，91：217-232.

（责任编辑：高 峻）

通信作者：单英杰（1968—），女，浙江绍兴人，高级农艺师，从事土壤肥料技术推广工作，E-mai1：syjhz@126.com。

作者简介：汪玉磊（1982—），女，江苏响水人，硕士，农艺师，主要从事耕地质量和肥料管理工作，E-mai1：wangy109@yeah.net。

收稿日期：2015-12-15

中图分类号：S13

文献标志码：A

文章编号：0528-9017（2016）03-0311-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160301