福建省农业生产碳排放的区域差异分析

林舒晗，郑 晶

（福建农林大学公共管理学院，福建福州，350002）

福建省农业生产碳排放的区域差异分析

林舒晗，郑 晶

（福建农林大学公共管理学院，福建福州，350002）

在社会低碳化发展的要求下，高效率低能耗的低碳农业成为农业生产的新趋势。福建作为生态文明先行示范区，应大力推动农业产业升级，实现农业低碳化发展。有必要通过C-D生产函数的计算，得出农业机械总动力、农药使用量、实际有效灌溉面积、化肥使用量是福建最主要的农业生产要素，在此基础上结合农业碳排放系数计算发现，福建省东南沿海地区和西北山区的农业生产碳排放存在着区域差异，继而对其进行分析并提出了相应的低碳农业发展措施。

农业生产要素；碳排放；区域差异

如今，温室气体的大量排放已经威胁到了人类的生存环境，其中农业是继工业之后碳排放的又一主要来源。农业碳排放是指农业（本文所指种植业）生产过程中由于化肥、农药、能源消费，以及土地翻耕过程中所直接或间接导致的温室气体的排放。［1］80作为生态文明先行示范区，福建的农业生产必须结合其区位优势实现农业低碳化发展。因此，本文尝试从福建省农业生产碳排放的区域差异入手，分析其原因，从而探求具有福建特色的低碳农业发展对策。

一、福建省主要农业生产要素—基于C-D函数

（一）研究方法与模型

本文选用柯布—道格拉斯生产函数，该函数的形式为Y=AKαLβ，其中，Y为总产出，K为资本投入，L为劳动投入，A为技术进步率，α、β为模型参数，分别代表资本和劳动的产出弹性。［2］

为了研究需要，本文选取化肥使用量（折纯）、农用塑料薄膜使用量、农用柴油使用量、农药使用量、农业机械总动力以及实际有效灌溉面积六个要素，运用实证分析测算出每个农业生产要素的贡献率，找出福建农业生产的主要生产要素。具体步骤如下：

首先，将原有的函数形式转化为农业生产函数，即：

其中，y表示地区农业总产值、x1表示化肥使用量（折纯）、x2表示农用塑料薄膜使用量、x3表示农用柴油使用量、x4表示农药使用量、x5表示农业机械总动力、x6表示实际有效灌溉面积。

其次，对于此类非线性函数，可以将其转化为线性函数的形式进行测算。在模型两端取对数得：

（二）实证分析

1.数据来源

在查阅福建省统计年鉴的基础上，本文的研究利用eviews5.0对福建省九个地级市2007～2013年间地区农业总产值与表示化肥使用量（折纯）、农用塑料薄膜使用量、农用柴油使用量、农药使用量、农业机械总动力和实际有效灌溉面积六个农业生产要素共63个样本数据进行分析。

2.测算结果分析

回归模型的测算结果中，R^2（R-squared）为0.895196，极大似然值（Loglikelihood）为0.886892，杜宾检验值（Durbin-Watson stat）为0.237556，被解释变量均值（Mean dependent var）为4.870221，F检验统计量（F-statistic）为79.72201，显著性检验P值［Prob（F-statistic）］为0.000000，这说明了该模型拟合优良。根据计算结果可得，x1至x6各变量的回归系数分别为-0.226、0.181、0.143、0.32、0.392、0.237，因此构建的C-D生产函数模型为：

由该模型各变量的显著性可以看出，农药使用量、农膜使用量和农用柴油使用量三个变量较为显著，化肥使用量、农业机械总动力、实际有效灌溉面积相对不显著，其中实际有效灌溉面积显著性最低。从六个变量对地区农业总产值的贡献大小来看，由大到小依次是农业机械总动力、农药使用量、实际有效灌溉面积、化肥使用量、农用塑料薄膜使用量、农用柴油使用量。其中，化肥使用量这一变量的系数为负数，说明化肥的不合理使用已经对福建农业生产造成了不利的影响。综上，农业机械总动力、农药使用量、实际有效灌溉面积、化肥使用量是福建最主要的农业生产要素，其中农业机械总动力对福建地区农业总产值影响最大。主要有以下几个方面的原因：第一，福建省“十二五”现代农业发展规划提出“福建单位面积农机总动力水平高出全国平均水平30.7%”。［3］农业机械总动力作为农业生产中的技术因素，能够直接提高农业生产绩效。第二，农业机械化水平的提高解决从水源地到田间因渗漏、蒸发和管理不善以及灌溉后农用水利用效率低导致的水资源浪费，间接提高了福建省农业生产产值。第三，福建省优越的气候条件为有害生物的生长提供了有利环境，农药的使用保护了农作物的生长，提高福建省农业生产产值。第四，福建省耕地基础地力偏低，对化肥的依赖性较大，亩均农用化肥施用量居全国前列。过量施肥易造成耕地板结、土壤酸化，对福建省农业生产产值增加造成负面影响。

二、福建省主要农业生产要素碳排放测算及区域差异分析

（一）主要农业生产要素碳排放测算

农业碳排放主要来源于六个方面：一是化肥生产和使用过程中所导致的农业直接或间接的碳排放；二是农药生产和使用过程中所导致的碳排放；三是农膜生产和使用过程中所引起的碳排放；四是由于农业机械运用而直接或间接消耗化石燃料（主要是农用柴油）所产生的碳排放；五是农业翻耕破环了土壤有机碳库，大量有机碳流失到空中所形成的碳排放；最后是灌溉过程中电能利用间接耗费化石燃料所形成的碳释放。［1］80由前文的计算结果可得，农业机械总动力、农药使用量、实际有效灌溉面积、化肥使用量是福建最主要的农业生产要素。同时，为避免农业生产碳排放量的重复计算，本文选择从农业机械总动力角度计算农业机械投入碳排放，而不再单独计算灌溉中能源消耗所造成的碳排放。综上，本文将从农业机械总动力、农药使用量和化肥使用量三个方面计算福建省农业生产碳排放量。

采用的碳排放估算公式为：

式中E为农业的碳排放总量，Ei为各种碳源的碳排放量，Ti为各碳排放源的量，δi为各碳排放源的碳排放系数。根据现有的各碳源碳排放系数（含C）：化肥碳排放系数为0.8956kg/kg、农药碳排放系数为4.9341kg/kg。①化肥碳排放系数、农药碳排放系数均来自美国橡树岭国家实验室。

其中，农业机械使用及操作带来的碳排放：Em=（Am×B）+（Wm×C），其中Am为农作物种植面积，Wm为农业机械总动力，B、C为转化系数，B=16.47kgC·hm-2，C=0.18kgC·kW-1。［4］结合实际情况，故采用年鉴数据中的农作物播种面积代入农作物种植面积进行计算。而碳排放强度是用碳排放总量除以农作物播种面积，表示播种单位面积的农作物所排放的碳量。［5］主要测算结果见表1至表3。

表1 福建省主要农业生产要素碳排放量 单位：吨

（二）碳排放区域差异分析

1.总体特征

表1主要反映了福建省2007年到2013年农业碳排放总量、农业生产碳排放强度以及主要农业生产要素碳排放量的情况。从碳排放总量来看，2007～2010年福建省农业生产碳排放总量逐年上升，2010年与2011年碳排放总量持平，之后开始逐年下降，碳排放总量变化的幅度始终较小。从碳排放强度来看，2008年碳排放强度最高，为1.255t/hm2，之后开始逐年下降。从主要农业生产要素的碳排放量来看，农业机械动力成为最主要的农业生产碳源，碳排放量达到农业生产碳排放总量的二分之一左右。其次是化肥，碳排放量占到农业生产碳排放总量的四分之一左右。农药的碳排量在碳排放总量中比重最少。三个主要农业生产要素碳排放量在时间维度上的变化与碳排放总量一致，都是从2007年开始逐年上升，到2010年达到高峰，2010与 2011年持平，之后开始逐年下降。

2.区域特点

从闽东南地区的农业生产碳排放总量来看，闽东南地区碳排放总量占全省碳排放量的三分之二。碳排放量依次是：漳州>泉州>福州>宁德>莆田>厦门。从农业生产碳排放强度来看，碳排放强度较闽西北地区更大。碳排放强度依次是：漳州>厦门>莆田>泉州>宁德>福州。其中，漳州、厦门、莆田和泉州四市的农业生产碳排放强度都超过了全省碳排放强度的平均水平。从农业生产碳排放的碳源来看，在闽东南六地市中，农业机械都是最主要的碳源。其次是化肥，农药的碳排放量贡献相对最少。在福建省闽东南地区中，漳州市是著名的“花果之乡”，农业作为漳州市重要的产业之一，漳州市成为了福建省农业碳排放量和农业碳排放强度都相对较大的地区。厦门市的农业生产碳排放总量居闽东南地区最末端，但是该市的农业生产碳排放强度却位列闽东南地区第二位，在厦门市的主要农业碳源中，化肥对厦门农业生产碳排放总量的贡献接近二分之一。

闽西北三地市以其对农业产业的依赖以及较大的播种面积使其碳排放量占到了全省农业生产碳排放总量的三分之一。在闽西北地区中，从农业生产碳排放总量来看，南平市农业生产碳排放最大，其次是三明，龙岩最少。但三地市的碳排放量差异并不明显。从农业生产碳排放强度来看，闽西北地区碳排放强度均低于全省平均碳排放强度。碳排放强度依次是：龙岩>南平>三明。三个城市均没有超过全省平均碳排放强度，闽西北地区较大的播种面积会降低其农业生产碳排放的强度。从主要农业碳源来看，农业机械都是最大的农业碳源，但闽西北地区的化肥碳排放量均相对较大，都接近了该地市农业生产碳排放总量的二分之一。其中，龙岩市的农业生产碳排放量在三地市中最小，但碳排放强度最大。

3.福建东南沿海地区与西北山区碳排放差异的主要原因

表2 2007～2013年闽东南主要农业生产要素碳排放量

表3 2007～2013年闽西北主要农业生产要素碳排放量

（1）区域自然条件差异

从总体上来看，闽东南地区与闽西北地区在自然条件方面的差异主要体现在地理位置的差异，这形成了不同的区域社会经济条件，进而影响区域间的农业产业结构和农业生产水平，最终导致农业生产碳排放量的不同。

（2）区域社会经济条件差异

第一，区域经济水平差异。闽东南地区地靠沿海，汇集福建省经济相对发达的城市群，如厦漳泉大都市区和福州大都市区，这为农业发展提供了支持。而闽西北地区经济水平相对较低，农业生产方式较为粗放，集约化、规模化程度低，因此闽西北三地市的碳排放量就占到了全省碳排放总量的三分之一。

第二，农业生产技术水平差异。闽东南地区经济发达，商业运作模式较为成熟，促进闽东南地区农业产业转型升级。同时，较高的机械化水平为农业生产低碳化提供技术支持。闽西北地区农业生产技术水平相对落后，化肥、农药等初级生产要素的投入量相对较大，造成该地区的农业碳排放量增加。

第三，农业人口规模及结构差异。闽东南地区中从事农业生产的主要为专业技术人员，劳动力质量较高。闽西北山区从事农业生产的劳动力以中、老年为主，劳动力质量较低。同时，闽东南地区的农业生产机械化水平较高，对于低品质农业生产要素依赖较少；而闽西北地区的农业生产主要为实现自给自足和进行小规模农产品经营，农业生产方式粗放，对化肥、农药等廉价生产要素依赖性较高，增加了该地区上述这些生产要素所产生的农业生产碳排放量。

（3）区域农业战略目标差异

福建现代农业的产业区域布局根据区域特色，主要表现为三条特色农业产业带以及四个农产品主产区。农业发展的不同侧重点，造成了区域农业碳排放量的差异。从特色农业产业带的角度看，有两条产业带位于闽东南部。一是沿海蓝色农业产业带。重点发展海洋养殖和捕捞等现代海洋渔业产业。二是闽东南高优农业产业带。闽东南平原地区重点建设市场竞争优势明显、产业外向度高的农业产业带，以高科技、优质农产品为主要发展优势。此外，位于闽西北地区的是闽西北绿色农业产业带，重点发展生态农业和绿色农业。如农产品生产加工、生态特色畜禽养殖等。从农产品主产区的角度来看，闽东南地区主要是高优农产品主产区，生产农业科技水平高，优质的农产品，以热带南亚热带粮食、水果、茶叶、花卉、蔬菜及水产业等为主；闽西北地区主要是山地农（林）产品主产区，主要发展优质稻米和林、果、茶、菌、奶业等。在此基础上，还单列出宁德、龙岩分别作为闽东北山地农产品主产区和闽西南绿色农产品主产区，分别是以粮食和茶、菌、反季节蔬菜等和生态型畜牧业和粮食、林、水果等为重点。闽东南地区地域范围较广，农业产业布局较多，碳排放总量相对较大；闽西北地区农业产业基础相对薄弱，农业技术水平及机械化程度相对较弱，对化肥、农药的依赖较大，增加了闽西北地区的碳排放量。

三、对策

（一）探索区域特色低碳农业模式，实现标准化管理

结合区域农业产业结构特点，在福建省农业产业规划指导下进一步细化地方的发展要求，并制定配套的操作标准。

政府通过政策引导，鼓励广大农户尝试低碳农业；同时召开多方参与的研讨会，对流程进行拆解并梳理成文；定期开展培训，增强农户规范化操作的意识。最后要及时根据具体情况对标准进行修改。

（二）提高科技创新能力，提升农业机械供给水平

近期，我国提出了“中国制造2050”战略，这对提高农业机械水平提出了要求。首先，政府应鼓励农业机械不断升级，为农业生产提供技术支持。其次，在丰富农业机械种类的同时，坚持农业机械科技创新，用可再生的清洁能源替代传统的农业机械动力来源，降低农业机械的碳排放水平，减轻农业生产的环境污染压力。

（三）升级农业生产方式，提高科学施肥水平

政府应通过政策引导农民降低低品质化肥的投入，提高科学施肥水平。第一，推进测土配方。针对不同区域的主要作物类型，以农业龙头企业、农民合作社、家庭农场和种植大户为切入点，提供全程、个性化的测土配方施肥技术服务。同时，用互联网技术拓宽测土配方施肥的信息服务渠道，优化服务质量。此外，各级政府应加强耕地地力的评价工作，促进测土配方施肥技术普及。第二，转变施肥方式。深入基层，推进新型的农业施肥技术。例如水肥一体化施肥技术、化肥机施技术等。同时，大力推动农企合作，推进配方肥的使用。第三，提高耕地质量。推广新型技术模式，促进耕地质量提升。

（四）以财政手段为主，采用多元化碳减排政策

在低碳农业的推广方面，应当以鼓励性的财政手段为主。具体形式包括税收、补贴资助等。农户个体、农业生产组织、中小企业可以根据各自的成本自主的选择控制量，减轻政府的管控成本。同时，政府通过减税、补贴及专项资金等形式鼓励低碳农业技术的创新，为先进的低碳农业技术手段提供资金支持。管制手段主要配合财政手段的使用，当某些农户的高碳农业生产行为对环境造成持续的不可逆的破坏时，需要通过排放限额、供电配额等方式对其进行控制。在低碳农业发展的成熟阶段，可以考虑引进低碳农业生产的排放权交易。即为农户个体、各类型农业生产组织制定相应的碳排放额度标准，由其自主分配，多余的额度可以进行交易。交易通过允许排放超过限额的一方向排放低于限额的另一方购买排放额度降低全社会的减排成本。

（五）加强职业农民教育，推广低碳农业生产理念

职业农民对于农业生产更具有战略眼光，也更容易接受低碳农业生产的理念。同时大数据的应用能够让人们更加理解和接受发展低碳农业的潜力。因此，政府应进一步推动职业农民教育发展，并通过与互联网的良好融合，让低碳农业生产的必要性更加深入人心。

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A

国家社会科学基金青年项目“基于低碳视角的农户农地利用行为研究”（12CGL066）

林舒晗（1991-），女，硕士研究生，研究方向为公共管理。

郑晶（1981-），女，副教授，研究方向为低碳经济、农林经济。