我国气候智慧型农业发展现状及其前景分析

□周祉沐，王 楠，邓永飘，马绍硕，黎 明

（湖北工业大学经济与管理学院，湖北 武汉 430068）

1 研究背景

当前，因全球变暖导致的极端气候事件频发成为国际社会关注的焦点，气温升高及降水异常带来的物候变化严重影响我国农业生产发展。农业生产作为关系人类生存发展的重要生产活动，是最大的温室气体排放源之一。为实现我国2030 年碳达峰、2060 年碳中和的“双碳”目标，我国“十四五”规划建议将气候变化工作纳入生态环境保护的各个环节，明确了我国农业生产低碳绿色的可持续发展道路。传统农业受制于气象因素，生产结构单一且效率低下，难以满足区域健康发展的粮食安全目标。而气候智慧型农业能够最大限度地适应及减缓气候变化，在确保粮食安全的基础上推动区域农业高质量发展。气候智慧型农业致力于实现农业可持续发展、国家粮食安全和气候变化风险抵御力增强等方面的协同发展[1]。因此，结合国家资源禀赋将气候智慧型农业的发展与乡村振兴战略相融合，探索适合我国国情的气候农业发展道路，成为现代农业发展的重要环节。

2 气候智慧型农业的产生与发展

2.1 气候智慧型农业的概念

气候智慧型农业相关概念最初由联合国粮农组织于2010 年提出，并在欧美发达国家率先展开实践。气候智慧型农业的产生与发展具有一定的现实必要性，在当前全世界明确的“双碳”目标背景下，先进农业生产模式是适应气候变化及农业可持续发展的重要支撑。未来，气候智慧型农业可在农业生产效率提升、农业生产气候适应、农业温室气体排量削减、国家粮食安全战略目标实现等方面发挥作用。因此，气候智慧型农业的概念本质与可持续农业一致，其关注重点包含低碳农业生产与可变气候下的农业生产模式调整[2]。当前，在国际社会的大力倡导下，气候智慧型农业的相关实践工作已广泛开展，在欧美等发达国家也形成了相对成熟的发展模式。在当前气候变化的背景下，气候智慧型农业（CSA）成为集技术、政策、投资于一体的以全球粮食安全为目标的农业生产模式[3]，因此，气候智慧型农业也可视为农业实现高质量发展的重要创新，可持续的生产、动态及弹性的建设模式和低碳农业生产成为气候智慧型农业的核心要素，通过天气智慧、营养智慧、作物智慧、水分智慧、碳智慧及机构智慧等6 个维度的建设路径支撑其健康发展。

2.2 我国农业生产模式的发展历程

中华人民共和国成立以来，我国农业经历了探索、改革、发展、进步的曲折历程。20 世纪80 年代至1996 年，我国长期处于传统农业生产阶段，以人力为主的小农生产方式满足了自给自足的传统经济发展需求。1996—2010 年，我国进入农业发展的快车道，科技的发展推动传统农业向现代农业生产过渡，信息技术成为农业生产创新的重要驱动。2010 年至今，国家高度重视生态农业的发展，农业环境问题及极端气候事件频发推进了气候智慧型农业等新型农业生产模式概念的引进工作，发展可持续的农业生产模式成为国家的重要战略目标。气候智慧型农业作为联合国粮农组织重点打造的生产模式，以“固碳、减排、稳粮、增收”为核心的生产理念与中国当前快速发展的农业生产需求高度吻合，2015 年由原农业部与世界银行牵头，我国正式开始了气候智慧型农业生产实践。

3 气候智慧型农业的发展研究现状

3.1 国内气候智慧型农业研究概况

我国正处于从传统农业向现代农业转型的过渡期，推进气候智慧型农业实践工作有望成为国家农业生产方式的重大创新，也有助于兑现碳减排国际承诺，推动农业可持续发展，增强农业应对气候变化风险的抵御力。2014 年由原农业部与世界银行共同实施、全球环境基金资助的“气候智慧型主要粮食作物生产项目”在北京启动。旨在建立高产、高效、低排放的农业生产新模式，重点开展减排固碳的关键技术集成与示范工作，成为我国农业领域第一个真正意义上的气候智慧型概念项目。气候智慧型农业的产生和发展与以绿色低碳为导向的高质量农业发展高度契合，在气候变化已为常态的现实情况下，自然资源短缺与生态环境恶化成为我国现代农业发展的重要障碍，发展气候智慧型农业成为保障国家粮食安全的农业可持续路径。围绕气候智慧型农业在我国的一系列实践探索，学者提出当前我国气候智慧型农业发展的重心在于立足传统产粮大省，打造以传统粮食作物为主的农业生产减排技术体系，从而推动气候智慧型农业健康发展[4]。当前，要实现传统农业向气候智慧型农业的过渡仍面临诸多困境，传统的小农生产模式、滞后的农业基础设施建设以及技术与人才的匮乏均是当前我国实现农业模式升级亟需解决的问题[5]。因此，基于现有农业实践探索，解决原有生态欠账，聚焦因地制宜的气候智慧型农业生产模式可能成为我国应对气候变化、实现可持续农业发展的重要现实路径。

3.2 国外气候智慧型农业发展概况

随着信息技术与高效生态农业的发展，气候智慧型农业成为农业生产适应气候变化的重要发展方向。农业信息化技术的大规模应用为传统农业向气候智慧型农业转型提供了契机，特别是以美、日为代表的发达国家根据自身农业生产特点开展了大量科学研究与实际应用工作，且成果显著。美国具备规模农业的先发优势，丰富的土地资源、完善的农业基础设施建设、成熟的机械化和集约化生产体系形成了气候智慧型农业实践的重要基础支撑，通过建立完善的激励政策，聚焦产品资源化技术，推进可持续土壤管理及优化农产品供应链等核心环节，美国建立了完善的区域气候智慧型农业实践及检验体系。日本土地资源有限，高度重视农业生产高质量发展，在气候智慧型农业的实践过程中采取了重视生物科技运用、推进农业机械小型化和夯实农业基础设施等关键措施，在确保土地质量的基础上实现农作物的增收与品种改良。线上农业的实践更是集成了信息技术、传感技术和远程控制技术等多项内容，实现了农业生产的远程精准控制，是世界范围内气候智慧型农业发展的重要示范。

4 气候智慧型农业的发展困境

我国正处于传统农业向现代农业转型的重大历史时期，但我国农业基础设施薄弱，当前气候智慧型农业发展与欧美发达国家存在一定的差距，仍面临着诸多困难。气候智慧型农业集成了信息技术与现代农业生产技术，依托快速的环境反馈技术及成熟的现代农业设施，实现作物在多变环境下的稳定产出，确保农业生产的气候韧性。但基于现有的农业基础设施，气候智慧型农业多目标的实现还需要大量资金与技术投入[6]，因此，发展气候智慧型农业不应追求高、大、全，而需要综合考虑其成本收益，因地制宜地进行技术整合以产生最大的经济效益和生态环境价值。针对气候智慧型农业的发展，国家出台了一系列关于农业发展及乡村振兴建设的重要政策，明确了气候智慧型农业等先进农业生产模式的发展方向。但农业基础设施建设滞后，农村区域气象基础设施匮乏、农村信息技术建设尚未完善、农村绿色金融体系缺失及相关专业人才严重匮乏等诸多因素严重制约了气候智慧型农业的发展与建设。

随着互联网的快速发展和国家乡村振兴战略的提出，我国农业生产需要信息技术的全面介入。受地理、气候与土壤等多因素影响，局部农业成功模式难以在不同地区复制与嫁接[7]，因此，区域地理特征的差异导致气候智慧型农业发展呈现多样化趋势。而实现农业生产与区域气候特点相融合、发掘新的农业生产经济增长点成为区域气候智慧型农业发展的关键。

5 我国气候智慧型农业发展前景分析

气候智慧型农业作为一种新型农业生产模式，可为农业系统应对气候变化过程提供重要帮助，协助农业系统及时反馈，有效实现气候变化中的粮食安全发展。因此，可将气候智慧型农业的发展目标聚焦为农业生产与农业经济发展的可持续，气候变化的适应能力构建，农业温室气体排放的削减。气候智慧型农业可视为可持续粮食安全在气候变化下的农业战略，是粮农组织战略目标“FAO 2013”下的11 项资源筹划合作领域之一，契合了可持续农业发展的愿景。

气候智慧型农业是我国农业可持续发展的重要建设路径，在提高农业生产力的基础上，有效保证了农民收益与国家粮食安全。研究表明，受全球气候变化影响，因极端天气引发的粮食减产和粮食价格上升使全球大部分国家面临粮食危机，其中发展中国家较为严重。

近年来，新冠肺炎疫情扩散导致世界各国粮食出口格局改变，以小麦、大米、玉米为代表的主要粮食作物也呈现出较大的价格波动，我国对外粮食依存度呈增加态势，2019 年我国大豆对外依存度为83%，玉米成为净进口国。因此，在气候变化及重大疫情的双重压力下，农业生产效率的提升成为国家粮食安全的重要保障，也是未来我国农业发展的重要建设内容。

气候智慧型农业强调科学应对气候变化，增强对气候变化的抵御力。气候变化对农业生产的影响主要体现在降水与温度的变动等方面，其中以气温升高为代表的气候变化可产生虫害频发、作物减产等负面影响，原有的技术措施也难以适应及调整。因此，气候智慧型农业强调传统农业与信息技术整合，对水、土壤、养分等作物生长要素进行信息收集与管理，通过节水农业、生态农业和信息农业技术加强农业生产的气候韧性。智慧农业技术是气候智慧型农业体系中重要基础支撑，互联网技术、地理信息系统及专家农业系统共同构建的智能农场技术为气候变化条件下农业增产增效提供了新的可能。借助无线传感器搭建的农业信息系统帮助农户及时获取牲畜、作物、土壤、环境条件等关键信息，并及时作出调整，而信息的优势有助于农户形成最优的农业解决方案。

农业生产与气候变化之间存在着较强的关联，相较于其他产业类型，农业生产更易受到气候变化的影响，同时农业生产也因排放较大的温室气体而成为影响气候变化的重要因素。据统计，全世界稻田CH4排放量占全球总量的6%，而畜牧业更是高达18%。因此，发展气候智慧型农业，不仅是农业生产对气候变化的适应与调整，更是积极推进农业低碳减排的可操作性与应用。通过建立农业废弃物的资源再利用科学体系、推进生态农业及有机农业的生产体系、发展适宜的农业种植体系及强调节能高效农业技术措施的应用，气候智慧型农业可以在农业节能减排领域发挥积极作用。同时，清洁能源与高效农业的生产方式不仅降低了农业温室气体排放量，也一定程度消除了规模农业生产的弊端，提升了农业环境与农作物质量。气候变化在导致极端天气频发的同时可能造成病虫害流行，传统农业的应对方式是采用大量的农药与化肥来减轻损失，而气候智慧型农业则采用综合与互补的方式，在确保产量的同时提升农产品品质。

6 政策建议

我国的气候智慧型农业发展处于初级发展阶段，传统的小农经济生产模式、农业基础设施建设落后、相关技术基础薄弱、综合人才短缺以及缺乏明确的市场导向等因素严重阻碍了我国农业可持续发展。因此，为更好地发展气候智慧型农业提出以下建议。

第一，需要建立完善的政策扶持机制，明确农业可持续发展导向，引导相关企业进入气候智慧型农业产业链，在完成区域土地资源以及气候资源调研的基础上选择优先发展领域，通过激励机制鼓励农户尝试先进的农业生产模式，搭建完善的气候智慧型农业发展体系。

第二，因地制宜地调整农业结构，推进农业生产的质量与效益提升，实现农业绿色低碳可持续发展。通过加强农业部门与相关部门的多元合作，建立完善的质量评价体系，实现气候智慧型农业农产品市场价值增值，推动气候智慧型农业在我国更大范围内实践示范。

第三，信息技术与农业生产的整合是气候智慧型农业的核心环节。积极推进气候智慧型农业的技术研发、完善前沿科学技术引进体制、加强相关专业人才的培养体系等成为推进农业生产科技创新的重要助力。通过全面整合土地资源、气象资源、人力资源及先进生产技术等信息，加强农业生产的气候韧性，从而实现国家粮食安全的战略目标。

第四，政府应加大宣传力度，积极倡导气候智慧型农业新理念，为农民提供气候智慧型农业的信息及相关技术，引导相关企业及投资机构介入气候智慧型农业的生产体系及市场拓展，从而促进传统农业的转型发展，提升农业生产管理水平，增强农业生产的抗市场风险能力，帮助农民节约生产成本、提高收益。通过建立并完善农业碳排放交易机制，将农业碳排放纳入碳交易，用市场的力量推动节能减排，助力“双碳”目标的快速实现。

随着我国农业基础设施不断完善，我国气候智慧型农业会步入发展的快车道。未来，成熟的气候智慧信息系统能够协助完成农业生产决策，减弱气候变化对农业生产所造成的影响，从而推进我国农业生产可持续发展。