碳中和背景下中国农业碳排放现状与发展趋势

霍如周 奚小波 张翼夫 张宝峰 瞿济伟 张瑞宏

摘要：“双碳”已成为当前中国农业绿色发展的关键任务，为实现2060年碳中和目标减少农业温室气体排放刻不容缓。通过回顾中国近年来农业碳排放研究进展以及发展趋势，从农业材料、水稻种植、耕地固碳、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械六大排放源进行研究，并提出农业六大排放源碳减排建议以及展望。研究发现：当前对农业材料、水稻种植、秸秆燃烧、畜禽养殖和农业机械五大农业排放源的农业碳排放强度实证分析较多，且碳减排效果显著，原因是对其碳排放有效的监管以及加强购买补贴政策的影响。而对耕地固碳这一排放源实证分析较少，且碳减排进程较慢，主要是由于受到农户主观因素影响较大，应加强对农户宣传学习。中国在农业碳排放总量虽呈现上下浮动但整体趋于下降趋势，为实现绿色可持续发展需要政府和全民共同努力，实行低碳农业有助于实现2060碳中和目标。

关键词：碳中和；温室气体排放；排放源；碳减排；低碳农业

中图分类号：F322

文献标识码：A

文章编号：20955553 （2023） 12015111

Current situation and development trend of Chinas agricultural carbon emissions

under the background of carbon neutrality

Huo Ruzhou1， Xi Xiaobo1， 2， Zhang Yifu1， Zhang Baofeng1， Qu Jiwei1， Zhang Ruihong1， 2

（1. School of Mechanical Engineering， Yangzhou University， Yangzhou， 225127， China；

2. Nanjing Woyang Machinery Technology Co.， Ltd.， Nanjing， 211200， China）

Abstract：

“Double carbon” has become the key task of Chinas agricultural green development. It is urgent to reduce agricultural greenhouse gas emissions in order to achieve the carbon neutral goal of 2060. This paper reviews the research progress and development trend of agricultural carbon emission in China in recent years， summarizes the research on the six major emission sources of agricultural materials， rice planting， carbon fixation of cultivated land， straw burning， livestock and poultry breeding and agricultural machinery， and publishes the suggestions and prospects for carbon emission reduction of the six major agricultural emission sources. The research shows that there are many empirical analysis on the agricultural carbon emission intensity of the five major agricultural emission sources of agricultural materials， rice planting， straw burning， livestock and poultry breeding and agricultural machinery， and the carbon emission reduction effect is significant， because of the effective regulation of its carbon emissions and the impact of strengthening the purchase subsidy policy. However， there is less empirical analysis on the carbon sequestration of arable land， and the process of carbon emission reduction is slow， mainly due to the greater impact of the subjective factors of farmers， so we should strengthen the publicity and learning of farmers. Although Chinas total agricultural carbon emissions fluctuate up and down， they tend to decline as a whole. In order to achieve green and sustainable development， the government and the whole people need to work together. The implementation of low-carbon agriculture is conducive to achieving the 2060 carbon neutral goal.

Keywords：

carbon neutralization; greenhouse gas emissions; emission sources; carbon emission reduction; low carbon agriculture

0 引言

近年来，随着全球二氧化碳及温室气体排放量不断增高［1］，导致全球温度急速上升，全球气候变暖已成为重大挑战问题。为此国际社会针对气候问题达成《巴黎协议》要将全球平均气温上升幅度努力控制在1.5℃以内［2］。在第七十五届联合国大会上，国家主席习近平郑重宣告：中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和［34］。“碳中和”“碳达峰”是当前社会发展的重大任务指标。人类活动过程中直接或间接过量向大气中排放甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O）等温室气体是造成全球气候变暖的主要原因［1］。而农业作为全球第二大排放源，经农业生产活动排放出氧化亚氮（N2O）和甲烷（CH4）分别占全球温室气体排放的60%和40%，其中农业排放二氧化碳（CO2）约占农业温室气体排放20%～35%［56］。中国作为世界农业大国，也作为发展中国家，对农业生产高度依赖，中国农业碳排放占碳排放总量的17%［1， 7］。因此，发展低碳农业已成为中国迈向农业现代化进程的重要步骤。在此大有可为的历史机遇期，实现“双碳”目标更能彰显中国负责任的农业大国形象［8］。

鉴于此，本文在“双碳”背景下，对中国农业碳排放六大碳排放源进行研究整理，评析并推进农业碳减排实践措施和落实实证研究，旨在为归纳出当前中国农业碳减排不足之处，制定减排政策方向进而提供建议。

1 农业碳排放源及影响因素

1.1 农业碳排放源

当前农业碳排放［9］的碳排放源主要包括农业生产过程中农资投入所带来的碳排放、水稻生长过程排放的CH4等温室气体、土壤表层破坏排放的N2O、秸秆焚烧排放的CO2、动物养殖产生畜禽粪便的碳排放以及从事农业生产活动作业工具的碳排放［1014］。由农田生产间接排放，田间焚烧和动物粪便引起碳排放占整个农业排放的60%～80%；50%～70%的CH4排放是由牲畜肠道发酵，水稻种植和动物粪便引起；1%的CO2排放是由农业机械生产和使用引起［15］。排放源［16］如表1所示。

1.2 影响农业碳排放因素

人口增加及饮食结构变化会引起动物副产品消费增加，以及技术进步带来大量投入化肥农药和集体化农业，现代化农业机械的大量使用等是农业碳排放增加主要因素。

Esteve等［17］采用系统优化法来评估气候变化对农业生产影响，得到极端天气下（干旱和洪水）引起农业灌溉和灾后恢复生产会增加能源消耗和CO2排放。Tendall等［18］应用系统优化法探讨气候变化和社会经济因素对瑞士不同农业的影响，并得出结论，社会经济因素（如经济结构优化和技术进步）对农业生产中CO2排放量影响更大。Xu等［19］采用地理加权回归模型对农业部门CO2的排放进行区域分析，在经济增长过后，中国东部和中部地区CO2排放量高于西部地区，能源强度从中西部到东部地区显著降低。因此，环境部门在制定减排政策过程中，区域差异是必须考虑的影响因素。

林斌等［20］在农业碳减排治理结构框架基础上，从实施主体（农户）、治理主体（政府、市场和社会组织）等方面分析降低农业低碳发展的主要因素。表明农户是农业碳减排实践主体，农户在进行加强环境保护学习后，意识到使用过量农药化肥等农资会对生态环境系统带来危害，从而规范农业生产行为［2124］。在政府、市场以及社会组织的外部调节下能够有效推动农户低碳农业生产［2528］。这与Jiang等［29］研究心理因素对农民重复利用农业生物质废弃物减少碳排放意愿的影响相切合，充分表明农户主观意识影响农业碳减排有效实施。

2 我国农业碳排放历史发展趋势

2.1 我国气候变暖趋势

迹象表明，中国气候变化与全球气候变化两者之间存在一些明显差异，但是却有相当大相似性，在过去100年里，中国平均年地表空气温度显著增加，变化范围在0.5℃～0.8℃之间，与同时期全球气温相比还略高于［30］。中国经历明显变暖，特别是最近20年，气温的变化与农业温室气体排放有着必要的关联。Deng等［31］根据全球和区域气候模型长期气象记录分析到2050年将上升2.3℃～3.3℃，到2100年将上升3.9℃～6.0℃。由此可知，控制温室气体排放刻不容缓。

2.2 时序下农业碳排放趋势

姜涛等［32］在对中国农业碳排放趋势演进表明“碳排放的低排时期：1961—1978年，碳排放的高增期：1979—1996年，碳排放的平达期：1997—2015年，碳排放的稳控制期：2016年至今”。田云等［33］在对中国农业碳排放再测算分析碳排放特征表明2005—2019年中国农业碳排放总量及碳排放强度呈下降趋势。从1995年，中国碳排放量持续增加，但最近几年增长率有所下降，中国31个省份的农田、碳封存、碳足迹等排放量均有所增加［3435］。Xiong等［36］根据1992—2019年太湖流域及城市水平的数据进行分析得出农业碳排放呈明显上升趋势。陈罗烨［37］、陈儒［38］、卢子芳［39］、王惠［40］、张广胜［13］等对农业碳排放进行测算，运用标准椭圆法、重心模型法、SBM模型法、生命周期评价法以及GIS等方法，并对其空间分布状态特征进行研究。结果与Liu等［4142］研究影响我国农业绿色生产因素所得结果相似，表明我国农业碳排放呈现“U”型趋势，碳排放整体增速但呈现逐渐下降趋势。

2.3 政策下碳排放发展趋势

Liu等［41］对中国农业碳排放总量及其年增长率进行研究得出，从碳排放总量角度来看，中国农业总碳排放量呈现倒“U”型趋势。碳排放量发展趋势可分为三个阶段：第一阶段从2003—2008年，碳排放总量呈上升趋势，但是增长率呈现下降趋势，造成这种现象原因是2004年中央一号文件中“两救济三补贴”政策落实，促进了农民耕地建设的积极性，增加了化肥农药等农业物资的大量使用，导致碳排放量急剧增加。在2007年召开中共十七大和2008年中央一号文件强调保护生态环境和发展保护性农业，因而在2007—2008年碳排放增长速度明显降低。在2009—2015年，碳排放总量呈现上升趋势，但是年增长率呈现下降趋势，造成这种现象主要原因是中央1号文件强调农业投入和补贴的重要性，间接增加了化肥、农药等农业生产资料。2014年，中共中央1号文件指出，应该加快农业现代化，这在碳排放增长起至关重要作用。第三阶段从2016—2017年，中国碳排放总量年增长率呈下降趋势。主要原因是2016年和2017年中央一号文件表明，增强资源环境保护和绿色生态修复工作，持续推进农业从过度依赖资源消耗向可持续发展转变的绿色协调发展战略，从而使得在2016—2017农业碳排放呈下降趋势。

当前“十四五”规划是我国农业经济增长速度换挡关键时期，也是实现碳中和目标的关键时间窗口［43］。中国农业发展注重可持续发展和绿色密集型发展。农业绿色发展更能加快碳排放下降趋势，这也为实现“双碳”目标打下坚实的基础。

3 国内外农业碳减排措施和方法

3.1 国外农业碳减排政策实施方法

1） 国际经验。在农业碳减排实施方面，欧盟、加拿大、澳大利亚和以色列等农业大国取得一定成效［32］。（1）欧盟模式：推行“共同农业政策”作为顶层设计重点任务，以农业绿色发展和农业增产同步进行［44］。通过鼓励农民将农业生产与碳减排进行脱钩，适当给予因参与农业碳排放调控政策而产生生产性损失的农户财政补贴，同时通过市场价格来调节农业生产规模，实时更新政策，进而达到降低碳排放。（2）加拿大模式：推进“绿色金融服务”体系推行绿色发展与金融服务挂钩，以碳减排为核心推动绿色经济发展［45］。（3）澳大利亚模式：建立“农业碳排放交易”机制，通过碳交易机制控制农业碳排放增长速度，不断提高碳税减少农业碳排放［46］。（4）以色列模式：实行“农业碳排放服务科技”在农业碳减排服务领域实施创新技术，建立科技项目可持续创新服务体系，并监测农业生产过程中碳排放［32］。（5）美国土地使用政策：通过对能源征收碳税减少分配给土地农作物和征收碳税将农田转移到其他国家，最后整体抵消碳排放量［47］。

3.2 中国农业碳减排政策实施方法

中国在管理农业碳排放方面颁布并实施中华人民共和国资源税法，在《国家气候变化规划（2014—2020年）》中明确提出，在对农业税收进行改革过程中，因积极考虑气候变化，并且研究的碳税制度要符合中国国情［48］。国务院在2016年颁布《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中提出快速发展低碳农业，降低农业温室气体排放。2021年，国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》和《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提出要在农村农业中进行固碳减排。同年《“十四五”全国农业绿色发展规划》中再次强调发展低碳绿色农业，其政策有效实施为实现碳中和提供保障。

4 中国农业碳减排进展

4.1 农资施用碳排放缓解进展

Liu等［41， 49］研究农业碳排放源，农业肥料是中国农业碳排放主要来源，农药、农用肥料、农用塑料薄膜、农作物、农用灌溉等碳排放量分别占农业总碳排放量10%、60%、13%、0.5%和1.5%。并且研究进一步表明，从2003—2017年，农药产生碳排放比例呈倒“U”形趋势，农业肥料呈“W”形趋势，农资碳排放整体呈现下降趋势。

Li等［50］研究认为，施肥是农业碳排放最大贡献者，占总农业总排放57%，这与Xu［51］、Chen［52］、Liu［53］等研究结果相似。中国依靠煤炭生产材料，表明中国化肥生产能耗高，利用效率低，随着氮剂量的增加碳排放显著提高，可归因于两个主要原因：首先，施用氮肥为土壤中微生物硝化提供足够底物，导致CO2排放［54］；其次，较高剂量导致更多土壤无机氮，为活性微生物提供有利条件，导致更多CO2排放［55］。Wan等［56］研究减少化肥和农药的使用对低碳农业部门影响，得出增加有机肥料使用和改善农业生产技术有助于减少CO2。Li等［57］采用分解法调查中国农业部门CO2排放，Robaina-Alves等［58］采用结构分解法研究中国农业部门CO2排放，得到结果表明农业部门应减少化肥和能源使用，改变农业生产方式，并引入先进的低碳技术。

金书秦等［59］从中国1962—2018年中国化肥施用带来碳排放数据进行研究，中国化肥碳排放量虽有小幅度变化，但总体趋势呈现下降趋势，这与化肥被作物吸收比例有重要关系，同时表明我国出台有关化肥农药减量施用和有机肥代替化肥等系列政策文件得到有效的实施。中国在农业化肥使用带来的碳排放已经呈现下降趋势，给农业带来一定碳减排效果。

4.2 稻田中碳减排缓解进展

水稻生产作为世界人口重要粮食来源，同时排放大量温室气体［60］。水稻生产过程具有碳汇和碳源两个功能作用［61］，如图1所示。在稳定水稻生产同时，采取增加水稻土壤碳库含量和减少温室气体排放的农业实践是应对全球气候变化的关键措施。唐志伟等［62］分析我国2001—2018年水稻播种面积及单位产量CH4排放，得出2001—2018年中国水稻生产过程中CH4总排放量呈“降低—升高—降低”趋势，单位水稻CH4排放量呈整体下降趋势。

通过免耕、秸秆还田、氮肥减施、稻田种养和间接灌溉等措施可以使水稻固碳减排［61］。在水稻种植进行适当水分管理措施，不仅可以减少灌溉用水同时提高水稻高产，并且有助于减少温室气体排放［63］。Liechty［64］、Riya［65］等研究表示水稻品种是影响稻田温室气体排放重要因素，不同水稻品种之间碳排放量差异在6～14倍。除水稻植物形态特征差异外，水稻不同品种的根系数量和分泌物类型也具有显著差异，这些因素也会影响甲烷和N2O排放［6667］。水稻品种改良也可能在提高产量和减少温室气体排放方面具有显著效果。光合物分配较高新水稻品种会减少生产甲烷，从而有利于甲烷缓解［68］。新品种应用是提高水稻产量主要途径，占所有发展中国家产量增长近50%［69］，过去50年来，中国用新品种取代传统水稻品种已经显著降低温室气体排放量，抗旱水稻已被强烈提倡作为中国作物生产［6970］。

被水淹没稻田是CH4排放关键来源，而减少此类排放关键是优化水资源管理。季中排水不仅抑制水稻通过水分胁迫进行的无效分蘖，而且显著降低稻田甲烷排放量36%～77%［71］。在实际水稻生产，水肥和农业实践配合使用可以稳定产量和减少温室气体排放。在稻田中减少温室气体排放最有效措施是旱地水稻种植>浅层灌溉>使用硫酸铵代替尿素或碳酸氢铵>非产季的中期晒干>秸秆还田>施用缓释肥料>连续洪水灌溉［72］。氮肥施用量减少15.7%不会降低水稻产量，浅灌溉和适当施肥相结合可以减少34.3%温室气体排放，同时使水稻产量增加1.7%［73］。培育和选择抗旱性优良、高产品种在节水和减排方面起着至关重要作用。通过技术创新提高水稻产量，降低CH4和N2O排放是必要和紧迫的。

4.3 耕地土壤固碳缓解进展

农业土壤是人为来源CO2排放到大气中一部分，通过土壤有机碳含量变化来评估CO2排放量。Yan等［74］发现，中国农业表层土壤平均有机碳含量可通过秸秆还田粪便投入或生物氮施用可促进土壤有机碳积累。土壤有机碳降低不仅是碳排放关键问题，也是严重土壤肥力问题，在气候变暖的情况下对粮食安全构成挑战。

低耕/免耕与秸秆掺入或覆盖和施用粪肥可以增加土壤有机碳库存［75］。中国在过去二三十年通过提高土壤肥力，在粮食生产方面成功为减缓碳排放做出了巨大贡献。然而，由于低温下秸秆分解程度有限，东北地区农作物秸秆在田间掺入难度较大。需要为改善该地区土壤肥力做出更多努力，以增强农田土壤碳固存。

4.4 秸秆焚烧碳排放缓解进展

环保部1999年出台《秸秆禁烧和综合利用管理办法》，提出并开展禁烧秸秆相关政策与多种形式秸秆综合利用方法，大力推广秸秆饲料应用、秸秆气化、机械化秸秆还田技术及秸秆工业原料开发等，使得近年来秸秆燃烧逐渐减少。曹慧明等［76］基于VIRS数据对山东2015—2020年排放进行研究表明山东省秸秆燃烧呈现下降趋势，并得到有效控制，表明政府禁止露天焚烧秸秆政策得到有效进展［77］。秸秆还田可避免资源浪费，在秸秆中添加微生物菌剂，可以提高作物高产同时减少焚烧带来温室气体排放［78］。依靠禁止焚烧稻草政策不够，关注外部组织和政治认同因素，关键是增强农民可持续农业发展责任意识［79］。

4.5 动物副产品碳减排管理创新

将动物粪便作为有机肥料施用于农业用地，可以提高土壤中有机碳储量、土壤肥力和作物生产力，与此同时也会排放温室气体［80］。苏旭峰等［81］研究中国2000—2018年30个省份畜禽养殖碳排放得出碳排放量呈“上升-下降”趋势。结果与郭险峰等［82］对中国2000—2019年31省畜禽养殖碳排放所得结果相似，整体呈下降趋势。

目前我国对畜禽粪便主要处理方式是通过适当管理来减少温室气体排放。Nayak等［83］采用自上而下法评估我国农业部门CO2减排措施技术潜力，表明管理模式对作物生产具有较大减排潜力，而放牧管理对畜牧业生产有很大减排潜力。雷鸣等［84］在对猪粪贮存过程研究中，通过添加生物炭、秸秆、黄土和膨润土方式与不添加任何添加物进行对比，表明添加10%用量膨润土和生物炭处理过的猪粪，其中N2O累计排放量降低19.8%和37.6%，CO2累计排放量降低15.4%和20.9%。研究表明，畜禽粪便贮存过程中随着堆体高度增加，温室气体排放也会增加，通过辅料添加可以有效减少排放温室气体，也可以将畜禽粪便收集进行厌氧发酵来控制温室气体排放［85］。

4.6 农业机械碳减排创新

当前农业生产方式正在以机械化为标志向现代农业转变，机械化生产在提高农业生产效率及农民收入的同时，也导致依赖于能源消耗。李成龙等［86］对我国1997—2016年29个省份农业碳排放强度研究表明农业机械化促进农业碳排放增加。

Fischer等［87］使用系统优化法评估农业生产中减轻CO2措施，农业部门应增加研发投入，并扩大天然气和太阳能等清洁替代能源使用来减轻CO2排放。Koondhar等［88］使用了ARDL仿真模型分析中国1971年到2019年生物能源和化石燃料消耗，碳排放和农业生物经济增长图形联系，表明化石燃料与农业生物经济增长存在重要联系。生物质燃烧和农业机械污染气体排放已经成为农业CO2排放主要组成部分［89］。为了减少农业机械带来的碳排放，当今的拖拉机配备了多种减排技术，如柴油氧化催化剂（DOC）、选择性催化还原（SCR）、废气再循环（EGR）、和柴油颗粒过滤器（DPF）等［90］。Mattetti等［91］在拖拉机的启动和停止系统做出了节省燃料和排放的措施，通过减少拖拉机在怠速状态下花费的时间来减少能源的消耗。

5 农业碳排放改善原因分析与建议

5.1 农业碳排放改善原因

1） 农民认知层面因素。主要取决于政府提出“资源节约型和环保型农业”概念加强碳排放宣传并且已采取相应措施宣传保护当地农业环境，使得农民接受更多农业生产过程减排固碳教育，在生产过程中改变传统生产行为方式，关注环境因素，促进农业生产减排之路。

2） 政策补贴层面因素。我国采取因地制宜措施，加强发展低碳农业政策，适当增加财政补贴，减少传统农业生产方式，将使用节能机械和选用优质种子纳入补贴政策，用财政激励措施鼓励发展低碳现代农业［92， 93］。

3） 加强低碳农业技术创新和减排应用的因素。政府加强对低碳农业生产技术研发的政策和财政支持，引导科研机构朝着绿色低碳发展减少化肥、农药、农用薄膜等有害投入消费，采用沼气池等立体种植和节约用地方式，改造农业供水管网，减少水分蒸发和泄露，以达到减少农业碳排放。

5.2 农业碳减排未来行动建议

当前新发展格局下，我国农业处于向绿色转型的新发展阶段，发展低碳农业是目前“双碳”目标要解决的重点问题。农业生产应从种植业、养殖业、农业耕地固碳和农业机械等方面进行固碳减排，建议如图2所示。

5.2.1 农资施用建议

发展清洁农业生产技术，提高施肥效率。提高氮肥施用效率和使用有机肥可以减少因化肥使用的碳排放。推动技术创新，实施精确精准施肥喷药，减少多余农资投入产生的碳排放。此外，应建立健全化肥行业生产监管和产品追溯体系，严格执行行业准入管理，推动建立国家级农业可持续发展减排示范区［94］。在此基础上，中国应加大控制农业碳排放力度，确保化肥农药使用负增长的农资节约措施，以促进低碳农业绿色发展。

5.2.2 水稻甲烷排放建议

改善栽培作物系统和模式，增加作物密度可以稳定生产，同时可以减少农业碳排放［95］。选择高产稻作物可以增强碳固存同时有利于减少CH4排放［96］。强化低碳稻作科技创新集成，将减少碳排放理念贯穿水稻整个生产周期中，构建集增汇、减排、降耗、循环完整低碳稻作技术集成体系。创新低碳稻作产业经营体系，通过土地流转促进规模化发展，构建低碳稻作技术推广体系，面向公众开展资源和环境保护宣传教育，面向农民开展低碳稻作技术培训，面向农技推广人员及管理人员提升管理和服务低碳稻作生产能力。完善低碳稻作政策保障体系，建立低碳稻作发展法律保障体系，促进低碳稻作技术应用推广。

5.2.3 耕地土壤固碳建议

增强碳汇功能提升农业生产力，重点在于增加土壤碳汇。在农业土壤方面，改善土壤土壤肥力，施用有机肥、覆盖作物和减少休耕期以最少土壤干扰和增加有机质使用增强土壤固碳［97］。在土壤中隔离更多碳，即减少耕作强度，增加作物残茬投入，施用粪便，养分管理和夏季休耕清除［98］。

具体实施方法建议：（1）通过绿肥种植、秸秆还田、有机肥及人粪畜尿、植被覆盖等措施增加土壤有机质。（2）通过土地整治、复种轮作、土壤修复、土壤改良和配方施肥等改善土壤环境增加土壤有机碳容量。（3）通过控制施肥、合理轮作、保护性耕作和少免耕等措施减少土壤有机质消耗量，从而保证土壤有机碳储量增加。

5.2.4 动物及动物副产品碳排放建议

加强创新技术研发与应用，采用先进、科学的粪便管理系统对畜禽养殖技术进行管理，可减低碳排放［99］。通过源头减量到过程控制最后末端利用的全链条技术研发与应用，实现低碳养殖和畜牧业绿色发展。加大对畜禽粪便工艺技术研发，重点研发粪尿自动分离的新型畜舍、配套除粪设施、粪便和尿液输送设施，最大限度减少污水产生，从源头减少畜禽粪便在畜舍贮存过程中温室气体排放。开展厌氧发酵创新工艺研究，提高厌氧发酵产气效率，研发沼气提纯和发电技术等实现沼气能源化利用。研发密闭式快速好氧堆肥技术等减少堆肥过程中的温室气体排放。根据中国不同区域的农田类型，研发轻简化的固体和液体粪肥还田利用设施，实现粪肥方便快捷还田，缩短粪肥贮存时间，进一步降低温室气体排放，为畜禽粪便减量化、能源化和肥料化利用和温室气体协同控制提供技术支撑［100］。

5.2.5 农业机械碳减排建议

应加强农业科技研发，使农业机械化辅助农业生产，提高农业综合生产力，促进农业产业化转型，形成工农业联动效应，提高农业生产附加值。加快选择高质量、高收率、多重抗性、适应性广的新农业机械，优化农业生产结构；加快研发适合不同地区的农业机械设备生产，优化农机机构，改进农业机械旧驱动力，从源头减少碳排放。

农业机械应急需改进以柴油为主要能耗的农业机械，要大力完善设施设备提高能源利用率，实行精准农机投入以减少使用农业机械造成的环境污染。推广低碳农机增强农业绿色发展，政府应加强农业机械采购补贴和跨区域作业补贴政策，激发市场生产节能环保的农业机械。此外，还应重点研发清洁能源在农业生产中的应用，以电替代化石燃料，以实现农村地区无煤化。

5.3 气候智慧型农业的知识创造和普及

积极倡导气候智慧型农业新理念，将传统农业的生态、绿色、低碳等理念融合成更标准智慧型全新农业发展模式，增强气候变化抵御力，提高农业生产力以持续保障国家粮食安全，同时减少农业温室气体排放［101］。加大支持气候智慧型农业政策力度，通过加强农业部门和环保、气象等部门合作开展气候智慧型农业农产品品质认证，推动气候型农业在我国更广泛普及并实践，针对农民开展培训并提供技术指导，突出农民主体地位，增强农业生产和经营主体的减排意识，使农业生产适应气候变化，达到固碳减排的效果。

6 展望

地球已经经历并继续面临快速变暖的趋势，而全球人口和经济发展将在未来50年内以越来越快的速度增长。即使采取强有力措施，到2020年将碳排放量减少到低于1990年水平，地球表面平均温度仍将增加约2.0℃，这表明到21世纪末全球粮食安全将处于更为关键状态。因此，在气候变暖下确保可持续粮食安全最可行方法是在种植系统方面进行创新，以提高产量和减少温室气体排放。虽然中国经历严重气候变暖和资源限制，但中国农业在粮食生产方面仍然取得巨大成功。中国政府、科学家和农民为应对气候变暖做出许多积极调整，而不是被动地避免变暖导致的作物生产限制。

在未来农业碳排放问题上，国外学者运用预测模型对未来农业碳排放趋势进行预测得出下降趋势。中国研究者对中国未来农业碳排放量上预测的数据显示出一定的下降趋势。从农业碳排放总量上看，截至2020年中国在农业领域已提前完成碳减排目标。这表明中国目前减排政策十分有效。在中国节能减排政策和实施进程上充分表明中国有决心实现两个气候目标（到2030年达到碳峰值和到2060年实现碳中和）。

总而言之，在现有环保政策和公众共同努力下，中国农业碳排放量将按照预测趋势持续减少，尽快达到全球健康、可持续生态环境发展标准，这需要全民积极参与和自觉实践低碳理念。

参 考 文 献

［1］ 董红敏， 李玉娥， 陶秀萍， 等. 中国农业源温室气体排放与减排技术对策［J］. 农业工程学报， 2008， 24（10）： 269-273.

Dong Hongmin， Li Yue， Tao Xiuping， et al， China greenhouse gas emissions from agricultural activities and its mitigation strategy ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2008， 24（10）： 269-273.

［2］ 周天军， 陈晓龙. 《巴黎协定》温控目标下未来碳排放空间的准确估算问题辨析［J］. 中国科学院院刊， 2022， 37（2）： 216-229.

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