在農業試驗場上碳中和還是個新角色,農業如何為碳達峰、碳中和戰略貢獻自身潛在的力量,如何在保民生中拉動生態價值？綠水青山之中,蘊藏了大量的產業機會。

從農業食品角度認識碳中和

由于溫室氣體引發的一系列氣候變化問題逐漸成為國際社會普遍關注的焦點問題。由碳排放引發的全球氣候變化已經給人類社會與經濟發展帶來了顯著影響。為應對全球氣候變化,《巴黎協定》提出了確保“將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內,并將全球氣溫上升控制在前工業化時期水平之上1.5℃以內”的目標,越來越多的國家加入碳中和的大潮,制定適合本國國情的碳資源管理路線。

2021年我國將碳達峰、碳中和首次寫入政府工作報告,我國確定了2030年碳達峰、2060年碳中和的碳減排總目標。盡管現階段我國還沒有將農業碳排放列入重點監管行業,我們相信未來農業食品體系下的碳資源管理將為全國乃至世界碳中和目標貢獻力量。

通過什么途徑做好農業食品的碳資源管理？目前有哪些切入點？

從創新角度來看,農業食品碳資源管理將是應對未來可持續發展的重要路徑之一,全產業鏈的各個環節都將被納入到這個全新的路徑中,具體包括農業食品體系下的減排措施、溫室氣體固定和再利用、碳資源量化措施、碳資源交易管理等。

從技術角度來看,已經有一些創新案例可以利用生物資源、生物技術減少或者固定農業食品系統的溫室氣體；還有一些創新實踐已經在探索農業措施的減碳效果,并且嘗試將這些減碳成果量化；在大數據的支持下,農業碳資源交易方面的創新案例也開始出現,這將鼓勵更多農業食品相關方積極參與到減碳的活動中,從中受益。

從政策層面來看,盡管我國在農業食品領域的減碳還處于起步階段,但關于碳中和/碳達峰的重大決策已經提升到國家戰略高度,生態發展可持續發展將是未來中國的主基調,包括農業食品體系在內的所有行業的發展和規劃都將向著這個方向推進。2021年中國碳交易市場正式開放,為將來農業食品體系的碳資源管理指明了方向。

在實現碳達峰、碳中和的過程中,碳排放交易是不可忽視并值得重視的關鍵路徑。我國于2013年6月18日從深圳市開始試點碳交易市場,陸續又在上海、北京、廣東、天津、湖北、重慶、福建試點了八個碳交易市場。截至2020年,我國碳交易成交總額為98.1億元,其中廣東的成交額最高,達到31.7億元。

表：2020年我國碳交易市場試點情況

開展時間	碳交易試點地區	累積成交金額
2013年6月18日	深圳	13.8億元
2013年11月26日	上海	10.8億元
2013年11月27日	北京	16.7億元
2013年12月19日	廣東	31.7億元
2013年12月27日	天津	3.4億元
2014年4月2日	湖北	19.6億元
2014年6月19日	重慶	0.1億元
2017年1月9日	福建	2.0億元

農業碳中和的重要性

農業在推進碳中和方面,也是從兩個抓手出發,一方面是碳減排,另一方面是碳吸收。如何在保證農業供給者身份的前提下,衡量好農業的經濟價值和生態價值成為目前農業食品發展中重要的發展方向。表現在農業減排增效、種植固碳增匯、農業生物質能源、廢棄物資源化利用等領域。

2.1中國農業碳排放總量占比約7-8%,但仍不容忽視

根據OECD數據顯示,不同國家和地區農業碳排放總量與結構占比存在較大差異。從總量的橫向對比來看,中國作為第一農業大國,農業碳排量始終高于歐美,但由于本世紀初,中國碳排總量陡峭爬升,農業碳排放占中國總排放的比例出現了明顯下降,隨后一直保持在 7%-8%的水平上(如下圖)。

圖：中美歐農業部門碳排放絕對值及其占本國總排放量的比重

雖然從總體上看農業碳排在中國的占比不算高,但隨著“2060 碳中和”目標的逐步推進,農業部門必須在減排上發揮更大作用。中國農業的減排至少還面臨著畜牧業導致的大量有害溫室氣體排放,中國人口基數龐大導致消耗的農副產品較多,化肥替代技術尚不成熟等問題,因此農業帶來的碳排放量仍然值得關注。同時,據聯合國糧食與農業組織(FAO)的統計,農業用地釋放出的溫室氣體超過全球人為溫室氣體排放總量的30%,相當于每年產生150億噸的二氧化碳。

總的來講,多方數據表明,減少農業碳排放對控制全球氣候變化具有重要作用。全球各個國家都非常重視農業碳減排,美國在2002年就成立了農業溫室氣體減排協作機構(CASMGG)。中國科技部2007年就已經啟動了一個特別行動計劃,該計劃強調,農業和土地利用是中國減少溫室氣體排放的一種可行的途徑。

農業碳排放的行業或者環節主要有哪些？根據公開資料報道,農業的溫室氣體產生的前四大來源主要是畜牧業及其肥料使用、農業用地、作物燃燒及毀林。但是,長期的傳統農業種植方式,帶來了農業各環節不同類型污染的排放,在直接或間接的反映著碳排放。

圖：農業各環節排放物質和減排措施

以種養殖環節為例,水稻種植過程中甲烷排放、施肥造成的氧化亞氮排放和動物廢棄物管理過程中的甲烷和氧化亞氮排放。包括直接碳排放和間接碳排放。

直接碳排放是指水稻、土壤以及微生物等生產過程產生的以CO2、CH4以及N2O等溫室氣體形式釋放的碳,約占水稻生產碳排放總量的70%；其中以CH4形態為主的碳排放約占60%以上,是水稻生產減排的重中之重。

間接碳排放是指在水稻生產中以種子、化肥、農藥、燃油以及電能等農業生產資料形式釋放的碳,約占水稻生長碳排放總量的30%；其中氮肥、磷肥和鉀肥等肥料投入是間接碳排放的主要來源,在間接碳排放中的占比為33.0%~49.0%。因此,減少稻田碳排放主要是減少CH4的排放量。

以加工環節為例,包裝帶來的碳排放量尤為突出,其次加工過程中的添加劑、防腐劑以及原料廢棄物等都會在加工過程中產生相關的排放,通過提高設備自動化以及數字化,降低農產品加工能耗、運輸能耗和儲存能耗,可有效降低污染和溫室氣體排放。

2.2新勢力：多個行業向碳減排和碳吸收綠色農業方向發展

在走向碳達峰、碳中和的路上,逐漸涌現出一些節能減排綠色可持續的農業新勢力,比如減少資源使用、縮短生產時間、減少污染、環境修復等途徑,在產業化過程中逐漸呈現成效。

• 替代蛋白

據估算,若公眾能夠在滿足人體均衡營養的前提下,從現在優化膳食結構至2030年,可降低6621萬噸碳排放,相當于132億棵樹1年吸收的二氧化碳。近幾年,替代蛋白市場逐漸火熱,在本文前面提到的“我們如何向植物、動物、微生物要蛋白？”話題中,也提到有關替代蛋白對于碳減排的貢獻。

現以植物蛋白為例,從碳足跡的測算來了解植物蛋白是如何減碳的,在新華網報道的一份關于星期零的產品研究報告中指出,選取5種已上市的植物基食品,經過碳阻跡咨詢機構的計算,與動物肉相比,5款產品減碳效果高達98%,5款產品每種1千克相當于節省中等汽油車443.8公里行程的碳排放。中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員秦曉波表示,常規肉產品相對植物肉的碳排放高達44.4倍。

同時,按照全國便利店、新式茶飲、咖啡廳、快餐廳總數172.2萬家計算,理想情況下,按5款產品計算,每個門店每款產品每天售出10份,假設每款產品含有60g植物肉,售賣365天,一年合計減碳量將達到3355.2萬噸。

圖：植物基產品碳足跡核算

• 垂直農業

而作為垂直農業,其與傳統農業的區別,通俗來講如果將傳統農業當作是在同一個水平面之上進行耕作,那么,垂直農業就是將一個個水平面的種植系統,移入室內并向垂直方向擴展,以最大化利用種植空間,種植的蔬菜或糧食也不是生長在土壤之中,而是生長在循環水、甚至是含有養分、水分和氧氣的細霧之中。簡單來說,垂直農業的最終目的是利用更少的能耗、更少的土地資源,生產出更多的食物,這是農業減碳的重要途徑之一。

垂直農業是種植業的代表,不僅為人類提供經濟類的食物,在減碳角度還為人類提供巨大生態價值。以水木九天為例,其在河南輝縣市孟莊鎮的實驗性項目,直接將水木番茄蔬菜工廠搬進了當地的電廠中。通過燃煤熱力電廠所產生的余熱和二氧化碳與蔬菜工廠結合,使得蔬菜工廠的能耗成本趨于零,而二氧化碳的介入使得產量得到60%的提升。據估算,“固碳+減排”量最高可達3萬噸,相當于3萬畝原始落葉林,甚至相當于4億度綠電,8000畝光伏發電的能力。

圖：水木孟電碳中和示范項目

• 新肥藥

化肥、農藥的使用成為農業碳排放的主要方面之一。然而,化肥又是種植業生產過程中的第一大碳排放源,占投入環節碳排放總量的 60%左右。從化肥內部結構來看,每1kg氮肥、磷肥以及鉀肥分別會排放3. 932kg、0. 636kg以及0.108kg的標準碳,幾乎相當于一棵樹半年的吸碳量。

農藥是繼化肥之后種植業的第二大碳排放源,美國橡樹嶺國家實驗室測算出每1 kg化學農藥會產生4. 9341kg的標準碳。

因此,化肥、農藥相關的低碳種植產品將具有較好的減碳效果,一方面,可以減少化肥、農藥的直接使用量；另一方面,通過促進輪作、免耕等低碳種植方式,都可以在一定程度上降低種植業的碳排放量。

針對化肥、農藥,目前,已經涌現出眾多的減碳方法,如肥料緩釋技術、精準施肥和打藥、微生物肥料和農藥等等。

以微生物肥料為例,可顯著加大肥料效果和利用率,減少肥料使用,進而促進碳減排。微生物肥料2019年產量已突破2000萬噸,年復增長率約8%,截至2021年8月,我國微生物肥料新增登記數量達1108個。與之相左的是農用化肥施用量卻持續下滑,據估算2021年化肥使用量將低于5000萬噸。

圖：微生物肥料產量和化肥使用量趨勢

數據來源：公開網站,35斗研究院繪制

與此同時,國內也不斷涌現出農業微生物的創新企業,致力于微生物肥料和農藥的發展,推動我國微生物從以芽孢桿菌屬居多的1.0時代,過渡到拓展微生物種類以及系列代謝產物制成農用生物制劑的2.0時代,促使微生物產品更精準、更穩定的在田間地頭、飼養場等發揮更好地作用。為農業減少碳排放注入新產品,進而推動農業綠色可持續發展。

• 新種子

以綠色發展為引領,強化種業自主創新能力和國際競爭力是“打好種業翻身仗”的核心。推進我國種業綠色發展,是突破我國耕地資源匱乏制約、保障糧食安全的重要舉措,同時也是解決病蟲害、緩解生態壓力的有效途徑,更是農業降本、提質、增效,提升我國農業競爭力的必由之路。

育種的綠色發展主要體現在兩個方面,其一,綠色新品種,優質的新品種可以促進水肥的高效利用、適宜規?；瘷C械作業、輕簡化栽培方式等等,都是直接減少農業碳排放的有效途徑；其二,綠色技術,在育種過程中需要優良的土地示范、以及海量種源的篩選,通過高端技術,如設施農業育種、數字化育種等,減少育種水土資源使用以及人工投入等。

2016-2020年,國家審定綠色品種達385個,優質品種655個,僅2020年,審定水稻、玉米、小麥綠色品種就有180個,是2016年的10倍。同時,國家政策不斷扶持生物育種以及數字化發展,都是節能減排、綠色可持續的象征。

圖：種業綠色化發展途徑

據35斗了解,光明母港正在建立育種植物工廠,其能通過智能化設備模擬不同地域的自然特性,增強種子與環境的匹配度和適應度,更能在相同時間內實現更多次農作物完整生長周期,實現“快速育種”。

譬如,中國農業科學院都市農業研究所植物工廠創新團隊與中國水稻研究所錢前院士團隊合作,成功實現植物工廠水稻種植60天左右收獲的重要突破,將傳統大田環境下120天左右的水稻生長周期縮短了一半。相信經過不斷的技術革新,不久的未來也能置換出不少碳減排的指標。

農業碳中和帶來的百億生態價值增量

農業既是重要的溫室氣體排放源,又是一個巨大的碳匯系統。綠水青山就是金山銀山。山水田林湖草沙在一定時期、區域內為人類提供了多樣的生態價值(GEP),包括生態系統提供的物質產品價值、調節服務價值和文化服務價值三部分。

一方面,提供人類生產生活所必需的食物、醫藥、木材、生態能源及原材料等物質產品；另一方面,提供調節氣候、水源涵養、土壤保持、洪水調蓄、防風固沙等生態調節服務；還包括休閑旅游、景觀價值、康養服務等文化服務。

圖：農業生態價值圖譜

巨大的生態價值,促使可持續發展要求下將生態價值列入經濟衡量指標體系中,為“綠水青山”高效轉化為“金山銀山”提供了解決方案。

構建以綠色發展為導向的生態文明評價考核體系,探索實施生態系統服務價值核算制度,在推動綜合改革試點過程中,大鵬新區作為深圳市首個將GEP納入生態文明建設考核的區,先行先試,為深圳市建立GEP與GDP雙考核制度提供了具有實質意義的參考范例,并在今年1月份,國務院發布《國務院關于支持貴州在新時代西部大開發上闖新路的意見》中也明確提出探索將生態產品總值指標納入相關績效考核體系,實施經濟發展與生態產品總值“雙考核”。

雙考核制度的出現,促使了碳交易市場的發展,“碳匯”一詞成為火遍全國的詞匯,促使碳資源管理產業涌現出一批批的企業沖進這片藍海市場里。到底農業上會有哪些收益呢？也許農業本身的綠色,就給了它轉化為“金山銀山”的潛力。

3.1“碳票”變“鈔票”,碳交易成為農業新價值

公開資料顯示,截至目前,浙江省、貴州省已發布了各自的GEP核算技術規范。青海、海南、內蒙古等省(區、市、自治區),深圳、麗水等23個市(州、盟)以及阿爾山、赤水等100多個縣(市、區)展開了GEP核算試點示范。

生態資產轉變為金融價值,2021年,浙江省首創,湖州市德清縣推出GEP綠色金融貸,德清農商銀行開通綠色審批通道,3天內為其完成了貸款授信4900萬元,生態資產轉變為金融價值。其中德清縣水木九天植物工廠項目生態產品價值GEP總量達到1439萬元,較2020年增長了1301萬元。

“碳票”變“鈔票”,截止2021年12月8日,廣東碳市場累計成交配額1.97億噸,總成交金額45.27億元,是全國碳交易金額最高的試點市場之一。生態價值的硬核核算數值,以及帶來的億級單位的交易價值,讓無數人體會到“碳票”變“鈔票”的誘人市場。

生態茶園農業碳匯交易,成為全國首批農業碳匯交易項目。今年5月全國首個農業碳匯交易平臺在福建廈門落地。同安區是廈門的農業大區,農業資源豐富,僅白交祠村、軍營村就擁有生態茶園7755畝、生態公益林7600畝,兩地生態農業茶園2年期碳匯為3357噸。廈門一食品企業購買了該筆碳匯,用它來抵消日常生產經營活動中所產生的部分碳排放。

今年4月份,德清“兩山銀行”與下渚湖街道簽下首筆濕地碳匯收儲合約,以每噸58.83元的價格購買下渚湖濕地一萬噸碳匯量。今年5月份,安吉兩山銀行和國網湖州供電公司以73.41元/噸簽署的2000噸竹林碳匯。同時,上海碳市場從4月中旬起,配額碳價呈上漲趨勢,5月5日突破60元/噸,創歷史新高。

然而,縱觀國際的碳交易市場,歐盟的碳價已超過90歐元每噸,折合為人民幣約為630元每噸,約為國內碳價的10倍之高。全球碳匯市場將繼續保持持續火熱狀態,根據知名專家預測,我國未來碳價預2050年將達到900元每噸。

圖：我國未來碳價預測

以上海為例,根據《上海統計年鑒》的數據,對上海近年來的農業活動碳吸收和碳排放進行了估算,總的來講,上海農業仍然是個巨大的凈碳匯,約為380萬噸。按照目前60元每噸的均價,若完全轉化為碳匯交易,交易額將達到2.28億元。全國293個地級市,不同省市自然條件及農業發展情況不均一,但目前若以上海為均態,農業碳匯將帶來將近700億的交易金額。

3.2生態價值或可實現共同富裕

從國家層面上看,存在區域間差距和城鄉間差距?？s小貧富差距,實現共同富裕是政策長期推行的舉措和奮斗目標。共同富裕水準體現了一個國家所能達到的良治程度,對社會發展具有重要意義。

區域間差距方面,雖然中國加大了對中西部地區的政策支持力度,但是各個區域之間的發展水平仍然存在較大的差距,區域間的不平衡發展沒有得到根本性改善,東部最發達地區的人均GDP與西部最貧困的地區之間的差距在2015年已擴大到8萬元以上,且這種差距還在繼續擴大。

城鄉間差距方面,城鎮居民人均可支配收入由1979年的405元提升到2021年的47412元,農村居民家庭人均純收入由160.2元提升到17575元,城鄉收入的差距在絕對量上不斷的擴大。

前面提到,目前,已經有相關政策提出,某些地區的發展價值衡量是GDP和GEP雙考核指標并行。我國地域廣闊,不同地區自然資源、區位交通等經濟因素不均衡,也成為導致發展的差異化,發展速度參差不齊。然而,生態價值是對經濟、生態、社會價值的綜合考量,是將山川湖泊、濕地森林、農業生產、工業生產等綜合考量的價值方式。

也許某一地區因交通不發達,但“綠色面積”較多,現在處于全國GDP產值的倒數位置,并且可能為了5-10年都很難在經濟生產中有突出的改變。然而,在“碳達峰”“碳中和”的背景下,可以將更多的自然稟賦,通過碳匯交易,將“綠水青山”轉化為“真金白銀”,實現生態價值帶來的平衡發展。

還有些地區長期處于工業發達的經濟開放區,長期以來帶來了巨大的GDP增量,也帶來了更多的碳排放量,自然而然也轉變為碳匯的購買方,購買GEP價值量高的地區的碳匯。

GDP與GEP的平衡發展,一方面,完成了區域間的需求指標；另一方面GEP能夠帶動GDP的增長,GDP也能夠反向拉動GEP的增加,縮小了區域間差距,實現了穩定、和諧、共同富裕的戰略目標。

以高原代表青海為例,擁有各類自然保護地217處,占全省國土面積的35%左右每年向下游輸送近620億立方米的江源活水。濕地總面積814.36萬公頃,居全國首位,是全球影響力最大的生態調節區。據估算,全省生態資源價值總量18.4萬億元,每年的生態服務價值7300億元。而2021年,青海省GDP為3346.63億元,排名大陸31個省級行政區倒數第二,僅高于西藏自治區,比江蘇省GDP最少的宿遷市還要少300多億元。僅按照生態服務價值加上GDP價值,會帶來10.6萬億元核算價值,與2021年,江蘇的GDP相近。

以革命老區麗水為例,革命老區大部分位于多省交界地區,很多仍屬于欠發達地區。麗水“九山半水半分田”,曾是浙江貧困人口最多的地區之一。2000年,麗水農民人均純收入2590元,是全省平均水平的60%；2003年為3100元,為全省平均水平的57%,差距再次拉大。但麗水以山水清麗聞名,生態資源異常優越,森林覆蓋率超過80%,生態環境狀況指數連續17年領跑浙江,素有“浙江綠谷”之稱。至此開始充分利用自然資源稟賦,加大生態經濟發展,麗水2006年的GDP為362億元,2013年增至983億元,到2020年增長到1540.02億。麗水的農民人均可支配收入增幅連續第12年領跑全省,城鄉居民可支配收入比逐年縮小。

總的來看,生態價值成為縮小差距,實現共同富裕的關鍵,也是響應國家“綠水青山就是金山銀山”的直接價值體現。