云南省农业碳排放核算实证研究

□郑 远，付 伟，张旭杰

（西南林业大学经济管理学院 云南 昆明 650224）

农业碳排放是指在生产经营过程中因化肥、能源的消费或土地翻耕过程中直接或间接造成的温室气体的对外排放[1]。统计表明，农业碳排放量占到国内平均碳排放量的17%左右，农业碳排放量的日渐增加，限制了中国农业的可持续发展。

近年来，因为农业生产活动的自由性、普遍常见性以及农业生产主体的分布性，加上农业碳排放涉及影响范围广、不易实时监测、难以具体量化、操作控制难度强等特征，农业碳排放矛盾问题不断凸显，逐渐成为研究人员的聚焦热点[2]。

根据有关学者的分析研究，18 世纪之后，大气里的CH4实际有效浓度增长了1 倍多，其中大概有70%是人类生产活动所导致的，例如水稻种植栽培、生物燃烧等。所以，精确把握好云南省农业碳排放实时动态及改变态势，对科学制定云南省农业碳减排管理政策具有关键意义。

罗广芳等[3]提出农业碳排放的主要内容通常是化肥、农膜、农药在运用过程中形成的农业碳排放、农用机械设备损耗化石矿物能源形成的碳排放和农业灌溉过程中形成的碳排放等。崔朋飞等[4]应用农田碳排放核对与化石燃料碳排放核对两大类模式，估算并且对比分析了我国30 多个省份及地区的农业碳排放总量。Jane[5]分析研究了肠道发酵、粪便综合管理、农业能源使用等数个方面相互之间的联系，说明过分运用与损耗农业生产加工物质资料，会造成农业碳排放的增长。

Acil 等[6]分析了少数地区农业碳排放的真实状况，得知各区域农业碳排放之间存在着一定的差异，而这些差异是由各地农业生产方式的不同所形成的。钱昭英等[7]运用碳排放估算方法分析了近年来贵州省农业碳排放的动态变化情况，并提出减排路径。孟军等[8]应用LMDI 系数分解处理法对黑龙江省农业碳排放实时动态改变的影响因子展开了研究，分析并提出农业碳减排路径。

在农业碳排放的相关文献中，农业碳排放的核算方法主要有以下两种。一是生命周期法。通过农作物生长周期内碳排放情况进行估算。刘贵斌等[9]通过生命周期法对湖南省农业碳排放进行测算，结果表明，湖南省的碳排放量小于碳吸收量，并对此现象提出碳减排路径。曹双琪[10]运用生命周期法对湖北省农业碳排放的现状进行分析，并提出减排策略。二是投入产出法。通过投入产出生产活动对研究对象单位碳排放源所排放的温室气体数量的估算。马翠萍等[11]通过投入产出法计算农业碳排放，发现推行精准农业可以有效减少农业碳排放。

结合实际，生命周期法计算碳排放量能够全面地界定碳排放活动，方法比较简单，而投入产出法主要用于分析能源碳排放，其所需数据量较大，方法相对复杂，且我国的投入产出表每5年公布1 次，不能进行年度动态分析。

全球专家学者针对农业碳排放的研究，在农业碳排放分析方面获得了一定的技术成果，为未来的深入分析打下坚实的基础。中国专家学者对农业碳排放的分析研究视角持续对外拓展转换，但是大多都只是宏观层面的研究，针对省域视角分析农业碳排放矛盾问题的相对较少[12]。

鉴于此，以云南省为研究对象，应用生命周期法对云南省农业碳排放进行实证分析，找出制约云南省农业碳排放的关键影响因素，为云南省农业的碳减排发展提供一定的参考。

1 农业碳排放核算模型构建

生命周期法（LCA）是通过研究农业生产活动中每一个物质与能量的投入、产出和环境相互之间的联系来评价判定农业生产加工活动的物质资源与能源对自然环境的影响作用，经过生命个体活动周期法来分析研究，农业碳排放是从农作物的整个发展过程展开分析研究。而碳排放参数法的运算关系到农业生产加工的每一个方面，农业碳排放总量是农业生产加工中所需要的各影响因素的运用量和农业碳排放参数乘积的总和，所以在研究分析里，把所运用碳排放总量的运算方法称为LCA 参数法。

在农作物生产过程中，农用物资的投入使用融入了农作物生长的全流程。在农作物种植栽培前，需用农业机械等设备对农地进行翻耕并施肥，最后还需要对农地进行覆膜以减少水分的流失。在农作物生长过程中要用水泵灌溉农地，用农药治理病虫害；在农作物丰收时，需用机械设备收割。在农作物生长的过程中，化肥与农药会产生大量的碳排放，农用机械设备所用的柴油会产生污染废气。仅分析种植栽培业，不考虑秸秆燃烧和反刍动物肠道废弃物质处理过程中形成的农业碳排，选用化肥、农药、柴油、农膜、农业灌溉、农业翻耕等形成农业碳排放的六大主要影响因素，展开云南省农业碳排放的估算。

碳排放的概算运算方程式如下（1）所示。

上述计算方程式中，E是农业碳排放总数量，Ei是多种碳源的碳排放总量，Ti是各影响因素碳排放的总量，δi是各排放源的碳排放参数。至此，得知农业碳排放作用强度的运算方程式是（2）。

上述计算方程式中，A是农业碳排放作用强度，B是农业耕地总面积，参考依据有关实践经验整理出各碳源的碳排放参数如表1。

表1 农业碳排放碳源、参数及参照主要来源

2 云南省农业碳排放核算实证分析

随着农业与种植业的大力发展，2010—2019年云南省农用物资的使用量呈增长态势，由农用物资的使用所形成的农业碳排放已逐渐成为云南省农业碳排放的主要构成成分。

随着生产物资的不断投入，农业碳排放总量也不断增长，经过估算得知影响云南省农业碳排放重要的碳排放源是化肥，其次为农地翻耕。伴随着科学技术的发展进步与人类需要的持续提升，云南省农业走上了高投入与产业化的科技化生产加工发展道路，这对生态环境带来一定的影响。

2.1 数据来源

云南省2010—2019年的化肥、农药、农膜的数据来源于《云南统计年鉴》，其中化肥是当年化肥的折纯总量，农药是当年的实际使用量；农用柴油、翻耕面积、灌溉面积数据信息来自《中国农村统计年鉴》，在这其中，农用柴油是当年的实际使用量，灌溉实际有效面积是当年高效灌溉实际有效面积，翻耕实际有效面积以当年农作物的播种实际有效面积替代。

随着农业的不断发展，相关农用物资的运用量增加，主要是以化肥、农药、农膜的运用量为实践案例，根据表2 可知，在2010—2019年云南省农用物资的运用呈增长态势。在农业生产过程中，随着国家惠农管理政策的推广普及与农业科学专业技术的发展进步，云南省的农业得到了一定的发展，这使云南省农业生产总量逐渐提高，但也造成了很多农业的碳排放现象，给自然环境带来巨大压力，严重影响了云南省农业的可持续发展，阻碍了中国许诺的2020年减少碳排放目标的顺利完成。

表2 云南省2010—2019年化肥、农药、农膜运用量

2.2 研究结果分析

以云南省为例，以2010—2019年《云南统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》等公开出版的统计数据为基础，用生命周期法对云南省农业碳排放量进行估算，计算了近10年云南省农业碳排放量，通过农业碳排放量对云南省农业碳排放现状进行分析，具体如下。

2.2.1 农业碳排放总量分析

根据农业与种植业整体投入，应运用农业碳排放总量运算方程式（1）及碳排放作用强度概算运算方程式（2）估算出云南省2010—2019年农业的碳排放量和排放强度，结果见表3。

如表3 所示，10年来云南省农业碳排放量增势明显，2010—2019年从514.71 万t 增长到553.03 万t，增长了38.32 万t，增长率约7.44%，这10年的平均增速为0.74%。特别是在2010—2013年，碳排放量持续上升，但由于农业科学技术的发展进步，从2014年起，碳排放量持续减少。

表3 云南省2010—2019年农业碳排放总量和碳排放作用强度

2.2.2 影响农业碳排放的关键因素

一是化肥的使用。化肥是影响云南省农业碳排放重要的碳排放源。2010—2019年，化肥的施用导致的农业碳排放量由165.31 万t 增至182.73 万t，碳排放量增加了17.42 万t，增长率达11%，超过了云南省的农业碳排放总量。2016年产生的农业碳排放量占云南省农业总碳排放量的38.6%，占比为10年中农业碳排放的最高值。因此，化肥是云南农业碳排放的主要因素。二是农地翻耕。2010—2019年，农地翻耕所造成的碳排放总量由201.24 万t 增加到216.91 万t，碳排放总量增长了15.67 万t。近10年之后，农地翻耕在云南农业碳排放总数量里所占据比例长期在34%及其以上，2019年最高达到39%。

农药、农膜、柴油和农业灌溉等所产生的碳排放量较低。2019年所产生的碳排放量依次为23.36 万t、63.27 万t、15.53 万t、51.23 万t。农药和柴油在近10年中呈现先升后减的趋势，农膜和农地灌溉呈现缓慢上升态势。伴随着科学技术的发展与人类需要的持续提升，中国农业走上了高投入与产业化的科技化生产加工发展道路，随着生产加工物资的持续投入，农业碳排放总量也有所增长。2010—2019年云南省农业碳排放量在持续增加，在2018年表现出降低的态势，这表明云南农业对自然环境存在很大的影响作用，农业碳减排，引起了政府管理部门的高度重视[13-14]。

3 结论及政策分析

3.1 结论

根据云南省2010—2019年农业碳排放总量分析，结果表明：

（1）影响云南省农业碳排放重要的碳排放源是化肥和农地翻耕。

（2）通过机械化生产虽然会提高生产率，但也会带来大量能源消耗和污染，导致农业碳排放增加。

（3）减少农业碳排放不仅需要通过物理方法，还需提高全民低碳意识，充分发挥政府的引导作用，以实现农业可持续发展。

3.2 政策分析

云南省农业经济的增长需要很多农用物资的投入来完成，但是农用物资投入量增长会形成大量的农业碳排放，又不可以以暂停农业社会经济发展进步的模式来降低农业碳排放，所以转化云南省农业社会经济的发展进步模式非常关键[15]。

3.2.1 发展生态绿色农业，倡导使用有机化肥

今后云南省农业发展进步的态势是推动生态农业发展进步的关键，省内各州、县要大力发挥运用自身资源优势，打造具备地方鲜明特征的生态农业。在生态农业原理与应用实践的支持下，云南省可逐渐修改调配农业组成结构，全面积极发展生态绿色农业。根据有关规定运用化肥、农药及农用机械设备等，减少化肥的使用总量，发展进步绿色农业，重视维护农田的自然生态体系，推动农业低碳模式的发展[16]。

3.2.2 加大对农业碳减排技术的推广

加大对农田水利、农地改进等基础保障性设施的投入力度，提升农业生产加工综合水平，降低云南农业碳排放。针对云南省现行的天然资源条件和农业生产条件，优化提高云南省农业的种植栽培专业技术，实行科学合理的轮作耕作体制，加强对农田的完善，减少农田碳排放[17]。

3.2.3 加强宣传教育，树立低碳农业意识

在之后农业碳排放的综合治理中，首先需要对农业碳排放的有关专业知识开展推广普及工作，让农业公司与村民了解农业碳排放是怎样形成的、有何危害以及怎样降低农业碳排放。将农业碳排放的有关专业知识归类于农业专业学科行业领域，增大对农业碳排放有关专业知识的推广普及，提升人民群众减少农业碳排放的意识[18]。

3.2.4 发挥政府的主体作用，加大减碳政策引导

在相关政策的引导下，调整农业产业结构，实现生态环境保护与经济发展。同时根据农民与农业公司的经营管理核心社会地位，完善农民与有关公司的联动体制，增强国家管理政策的原始推动力，实现降低农业碳排放的发展目标[19]。

4 结束语

通过研究云南省过去10年的农业碳排放实时动态改变态势，对云南省农业碳排放现状进行分析。虽然云南省农业碳排放每年持续增高（在后期有所降低），但从2016年开始，其环比增加速率一直保持降低趋势，所以云南省在低碳农业方面发展相对良好。在对农业碳排放的运算中发现，化肥与农地翻耕是云南省农业碳排放的重要碳源，后期可从这两个层面展开综合治理。云南省应将工作重点转为积极发展生态农业，以降低农业碳排放，同时推广使用有机肥，提高全民低碳意识，充分发挥政府引导作用，以实现农地利用可持续发展。期望通过上述对策，可以减少云南省的农业碳排放，使云南省农业走上绿色可连续发展之路。