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一、前言
農業是對氣候變化最為敏感的産業，也是溫室氣體的主要排放源之一。中國農業溫室氣體排放不僅包含二氧化碳（占比10%～15%），還包含甲烷（占比45%～55%）和氧化亞氮（占比30%～40%）等非二氧化碳溫室氣體。中國在2016年簽署了應對氣候變化減少碳排放的《巴黎協定》，并在2020年正式向國際社會承諾在2030年實作“碳達峰”、2060年實作“碳中和”，充分展現了中國政府的大國責任與擔當。目前，中國“碳達峰、碳中和”主要是針對二氧化碳減排。實踐中，中國也高度重視非二氧化碳溫室氣體排放管控，随着中國以更積極的姿态參與到應對氣候變化以及國際氣候治理的現實，中國農業碳中和的實作應當納入甲烷、氧化亞氮等主要溫室氣體減排，這符合碳中和的初衷并有助于應對未來碳中和的國際談判與合作。
農業碳中和所面臨的挑戰是在滿足日益增長的糧食需求的同時，大幅減少農業溫室氣體排放。中國關于農業碳中和的研究主要聚焦于減排潛力測度、減排政策優化以及減排技術發展等方面，缺乏對農業碳中和實作路徑的研究，影響了相關政策的出台與實施。而且，中國農業面臨着確定糧食安全和滿足消費結構轉型的内部壓力，受到自然資源和環境保護政策趨緊的外部限制，這些都為中國農業碳中和的實作提出了新的更高要求。基于上述分析，本文的學術貢獻主要在于提出中國在2060年實作農業碳中和的路徑圖，以期為中國農業碳中和戰略規劃提供參考，為其他國家尤其是開發中國家推進低碳農業和農業碳中和提供啟示。
二、農業碳排放現狀與趨勢預測
（一）農業碳排放現狀
農業碳排放包含了在農地生産過程中以及農地利用變化過程中排放的溫室氣體。在碳排放的來源中，牛羊等牲畜的腸道發酵、農業種植過程中的化肥施用、水稻種植以及農業生産過程中的能源使用是中國農業碳排放的主要來源，占中國農業碳排放總量的3/4，是碳減排的主要關注對象。
本文選取2018年全球碳排放總量最高的十個經濟體，也即中國、美國、印度、歐盟、俄羅斯、印度尼西亞、巴西、日本、伊朗和德國，進行人均碳排放和碳排放強度的國際比較。在碳排放強度的國際對比中，國家碳排放強度為機關國民生產毛額的全國碳排放，農業碳排放強度為機關農業生産總值的農業碳排放。
從上述分析可知，中國的農業碳排放絕對量較高，但是就人均碳排放量和碳排放強度而言，仍處于較低水準。可能的原因是，中國居民膳食結構中還是以植物性為主，對環境影響較大的牛肉消費比例較低，對肉類的綜合利用比例較高，屬于低碳、節約型消費結構。此外，中國全面推進畜禽糞污資源化利用過程中，畜禽糞肥利用比例和稭稈還田比例逐年提升，有效降低了來自于稭稈焚燒、動物糞便的溫室氣體排放。在未來，伴随着中國居民收入水準的提高和膳食結構的轉型，勢必會要求農産品産量的提高，進而對中國農業碳中和的實作形成巨大的壓力。考慮到中國農業碳排放人均量和強度均在國際上具有比較優勢，通過進口國外農産品将農業碳排放轉移到其他國家将會增加全球農業碳排放，也不利于中國農産品自給率的提高。是以，為了在2060年實作農業碳中和，中國需要進一步降低國内農業生産過程中以及農地利用過程中的溫室氣體排放。
（二）農業碳排放基線預測
考慮到未來中國膳食結構轉變，本文預測了2060年中國農業碳排放量，參照基于食物系統模型（Food-system model）預測的未來全球食物需求增長速度，考慮膳食結構轉變，設定種植業碳排放增長速度與糧食需求增長速度同比例變化，畜牧業碳排放增長速度與肉類需求增長速度同比例變化，預測2060年大陸農業碳排放基線。但是，大陸的食物需求增長速度将可能快于全球平均水準。是以，本文的預測結果将存在偏低的風險。考慮到未來糧食（特别是飼料用糧）需求總量的增長，糧食産量将會大幅度提高，導緻來自于化肥施用、水稻種植和能源使用的碳排放相對于2018年均有所增長。
三、農業碳中和的目标
農業碳中和并不是追求農業生産的零碳排放，也不是以犧牲農業産值和糧食産量為代價的碳排放抑制，而是在考慮了未來人均糧食消費需求的大幅度增加以及飲食結構的持續性轉變的基礎上，通過技術創新、生産管理改善等方式減少或抵消農業溫室氣體的排放，實作農業生産的淨零排放。不同文獻對淨零排放的目标設定不同，有研究認為中國碳中和是2060年的碳排放量不超過陸地生态系統碳彙潛力，也即碳預算限制下的碳中和；有研究認為中國電力系統碳中和是2060年電力系統碳排放量不超電力系統碳捕集量。
綜合上述分析，本文認為農業碳中和包含了由易到難的三種目标。第一個目标是包含碳預算的國内農業淨零排放，以下稱為“低碳目标”。低碳目标計入了國家碳彙總量中提供給農業生産的碳排放配額，通過碳減排、碳抵消實作農業淨碳排放不高于碳排放配額。第二個目标是國内農業淨零排放，以下稱為“零碳目标”。零碳目标是在低碳目标的基礎上，不考慮農業碳排放配額，進一步通過碳減排、碳抵消将農業淨碳排放降至零以内。第三個目标是農業淨零排放，以下稱為“負碳目标”。負碳目标同時考慮了國内農業生産碳排放和從國外進口農産品生産過程中的碳排放，在零碳目标的基礎上，進一步降低碳排放至能夠抵消國外進口農産品産生的碳排放。
碳中和低碳目标中，農業碳預算依賴于全國碳彙總量和其他行業碳減排的情況，低碳目标的實作存在一定的不确定性。此外，由于中國龐大的人口基數，即使維持較高的農産品自給率，仍會從國外進口大量的農産品，産生相應的國外農業碳排放。考慮到中國人均自然資源占有量少的現實情況，在中國農業用地上實作農業碳中和負碳目标是不切實際的。是以，零碳目标是中國農業碳中和政策制定的最優選擇，也将是本文分析的重點。
四、農業碳中和的實作路徑
（一）農業碳中和的潛力
依據減碳潛力系數和2060年農業碳排放基線預測結果，本文計算了不同碳減排措施的減排量。不同的農業碳減排措施具有不同減排潛力，在實作難度上也存在一定的差異。
在短期内，随着中國禁止稭稈焚燒監控力度加大，預計可以減少碳排放10.31百萬噸二氧化碳當量；通過測土配方施肥、有機肥替代等環境友好型施肥技術，預計可以減少碳排放218.80百萬噸二氧化碳當量，減排潛力巨大。在中期，通過高效糞便管理、牧場糞便及時清理、糞便還田等糞便管理措施，預計可以分别減少碳排放72.00百萬噸二氧化碳當量、66.45百萬噸二氧化碳當量、33.53百萬噸二氧化碳當量；通過提高及時清理作物殘留并進行資源化利用，可以減少碳排放32.22百萬噸二氧化碳當量。在長期，畜牧業内部最具潛力也最具有難度的減排措施是減少牲畜反刍産生的甲烷排放，通過改善飼料結構、添加抑制劑、注射甲烷疫苗等方式，預計可以減少碳排放224.19百萬噸二氧化碳當量；種植業内部貢獻最大比例農業碳排放的是水稻種植，通過優化排灌環節可以抑制甲烷的産生，預計可以減少碳排放155.81百萬噸二氧化碳當量；伴随着農業能源使用向新能源轉型，預計能夠減少碳排放163.53百萬噸二氧化碳當量。綜上，通過減排措施，預計可以減少農業碳排放980.60百萬噸二氧化碳當量（占基線情景碳排放的74.18%），農業碳排放将降低至341.36百萬噸二氧化碳當量。此外，由于農業技術進步（例如育種技術、光能利用技術）和管理水準提升（例如減少食物損失和浪費），将能夠使得食物轉化效率提高約20%，進而節約一定的農業産出，減少農業碳排放約264.39百萬噸二氧化碳當量（占基線情景碳排放的20%）。也就意味着，通過碳減排措施和農業全要素生産率的減排貢獻，中國2060年農業碳排放将從基線情景的1321.96百萬噸二氧化碳當量降低至76.97百萬噸二氧化碳當量（占基線情景碳排放的5.82%）
根據已有研究，預計2060年中國森林碳彙中可以為農業提供的碳排放預算為353.56百萬噸二氧化碳當量。通過碳減排措施和農業全要素生産率的減排貢獻，2060年中國農業碳排放（76.97百萬噸二氧化碳當量）是農業可用碳排放預算（353.56百萬噸二氧化碳當量）的21.78%。是以，本文認為中國有較大把握實作上述三種目标中的低碳目标。進一步，如果要實作零碳目标，需要通過碳抵消措施來實作76.97百萬噸二氧化碳當量的農業碳減排，具體方式可以借助發展生物質能源、退耕還林還草和增加土壤碳彙等，将有一定把握能夠實作三種目标中的零碳目标。最後，對于負碳目标，需要考慮進口的農牧産品碳排放，預計需要在零碳目标的基礎上進一步通過碳抵消措施來減少161.92百萬噸二氧化碳當量，占基線情景農業碳排放預測值的12.25%，難以在國内實作。本文建議加強農業低碳技術積累，通過技術輸出的方式幫助中國農産品主要進口國實作碳中和目标，進而間接實作大陸農業碳中和的第三個目标。
（二）農業碳中和的階段
根據中國農業碳排放在1990—2018年的趨勢，1990—2016年農業碳排放波動增長了19.73%，2016—2018年農業碳排放下降了4.8%。在2018年之後，随着中國農業發展綠色轉型和對溫室氣體減排的重視，農業碳排放将持續下降。是以，可以判斷中國農業碳排放在2016年已經實作“碳達峰”。
上述分析表明，農業碳中和的第一個目标有較大把握實作，第三個目标實作的不确定性較大。是以，本文着重選取了第二個零碳目标，分析農業碳中和實作的階段。
參照現有行業碳中和階段性路徑研究，根據農業碳減排方面的技術儲備和發展趨勢，以及中國“雙碳”戰略目标的時間節點，中國農業淨碳排放被劃分為四個階段。第一階段為農業碳達峰階段（1990—2016年），該階段由于片面追求糧食産量的提高，造成了嚴峻的生态環境問題，農業碳排放呈現波動上升趨勢。第二階段為農業碳中和能力建設階段（2016—2030年），農業碳排放在這一時期開始緩慢下降。第三階段為農業碳中和快速發展階段（2030—2050年），農業碳排放在這一階段迅速下降，中國進入農業碳減排關鍵戰略時期。第四階段為農業碳中和鞏固完善階段（2050—2060年），此時，農業的碳排放量相對較低，階段性的目标是不斷完善和強化碳減排措施和抵消措施，以如期實作農業碳中和目标。在這一階段，主要的碳減排措施包括改善農田排灌方式、使用清潔能源和采用低碳農業技術等；碳抵消措施為開發生物質能源等。
五、實作農業碳中和的挑戰和保障措施
相較于發達國家，中國實作農業碳中和面臨的挑戰史無前例。首先，中國農業尚未完成向現代化農業轉型，推進農業碳中和的不确定性大且選擇空間小。其次，中國農業減排固碳技術實踐較晚，低碳技術研發支撐不足。最後，随着中國人口結構和國民膳食結構的持續性轉變，農業碳中和各階段需要相容糧食安全、鄉村振興等其他戰略目标。是以，中國實作農業碳中和面臨的挑戰包括：一是低碳農業轉型需要新要素和新技術注入、氣候變化與極端天氣頻發等多方面的不确定性，導緻農業碳中和将面臨滿足農産品日益增長的剛性需求與傳統農業生産要素減量降碳導緻農産品供給波動之間的嚴峻挑戰。二是《中國氣候變化第二次兩年更新報告》是中國目前唯一的農業溫室氣體排放公開資料來源，主要依據2014年企業報送資訊編制，存在資料滞後、統計測算方法和标準比較粗放、缺乏動态調整等問題，不能為農業碳排放測算和監測提供堅實的資料支撐。三是相較于發達國家，中國農業減排固碳技術專業人才和研究基礎薄弱，檢測技術、減排技術、排放源精細化管理技術等發展低碳農業的技術儲備尚不充分。四是小農戶的生産行為不确定性高，應對各類風險能力差，對低碳生産方式帶來的風險與收益判斷不足，加劇了農業碳中和的實踐難度。五是對畜牧業産品需求的持續增長、農業現代化程序中農業土地集約化、機械化水準會不斷提高等，農業的能源消耗碳排放很可能同比例、甚至超比例增加，進而農業現代化農業結構調整實作減排固碳空間有限（趙敏娟，2021）。聚焦這五方面挑戰，圍繞充分發揮農業在經濟、社會、環境等方面的多重功能，協同推進實作農業高品質發展目标，農業碳中和實作的保障措施包括五個方面。
（1）提升農業投入的利用效率，協同農業增産減排目标。農業投入利用效率的提高能夠節約大量的農資生産費用，降低農業生産成本，可以通過調整作物生産方式、改善畜禽管理和能源結構轉型等來減少農業生産碳排放。第一，作物生産方面，通過肥料管理、灌溉管理等方式，減少溫室氣體排放的同時增加作物機關面積産量。第二，畜禽管理方面，主要以提高飼料轉換效率為目标，通過飼養更高效的畜産品、提高動物健康等措施，節約生産資料的投入并減少溫室氣體的排放。第三，能源使用方面，推動農業機械裝備向新能源轉型，以氫或電力替代化石能源使用。
（2）推進農業低碳技術創新，鼓勵農戶采納低碳技術。農業減排措施的有效實施最終要依靠關鍵低碳技術突破與創新。在全國層面，有必要成立專門的農業低碳技術評估小組，為主要的農業碳源制定減排方案和目标，科學評估各類減排技術的成本效益，推動氣候智慧型農業技術和低碳生态環保技術的采用。此外，目前農業低碳技術推廣與農戶低碳技術需求之間的協同度低，導緻農戶對低碳技術的采納意願不足，亟需調動農業技術推廣人員的工作積極性、發揮農業科技示範站的示範帶動作用，提高農戶低碳技術采納的自願性。
（3）保障農業減排資金供應，健全農業低碳減排制度。在資金保障方面，加大政府财政撥款，建立農業低碳發展項目。設立低碳減排專項資金，用于支援農業碳減排方法開發、農業源溫室氣體監測、測量技術及儀器的研發，以及開展農業碳減排和碳交易所帶來的輻射帶動機制等方面的研究。在制度保障方面，不斷在實踐中探索和推廣低碳農業發展模式，将低碳農業政策與其他農業農村優先發展、農業高品質發展等政策相聯系，為實作農業碳中和提供制度保障。此外，積極推動農業低碳補償制度和農業碳彙市場發展。碳市場對農業的碳排放和碳封存都能夠起到有效的調控作用。政府通過補貼和稅收的方式，支援各類企業、創新各種方式，聯合農戶開展農業自願減排項目的開發和交易，利用市場機制使農業生态效益成為一種有價值的經濟商品，減少排放或封存碳的部門以資金補償的方式出售碳排放權而獲得利潤，而那些必須排放的部門通過稅收繳納，購買碳信用額來抵消自身碳排放量。
（4）培育新型農業經營主體，實作小農戶與低碳産業發展的有效銜接。實踐證明，新型農業經營主體自身素質和學習能力相對較高，能更好地落實國家有關農業方針政策，在農業産業化發展程序中有巨大作用。而小農戶分散經營，容易造成碳排放評估和處理以及監督成本較高等問題，直接導緻政府監管效率低下。加上農村勞動力老齡化和兼業程度高，農業生産農村勞動力短缺，也進一步限制了小農戶參與農業碳減排行動。是以，要加快培育農業新型經營主體，設計新型農業經營主體參與低碳生産的激勵機制，積極發揮新型農業經營主體的社會化服務與排程功能，通過輻射效應帶動其他農戶與現代低碳農業産業體系發展的有效銜接，真正将農業低碳減排行動落實到大規模的農戶生産實踐中，保障在2060年之前最大程度地實作農業碳中和。
（5）完善農業碳排放資料監測與核算，編制科學農業碳源碳彙清單。中國應盡快更新和完善農業碳排放的監測、核算和報告體系。首先，參考國際标準，結合國内種養水準，制定符合國情的農業碳排放和碳彙計算标準。其次，探索建立一套數字化減碳導航模闆，建構農業全生命周期碳排放資料名額體系，以提高農場主對農業碳排放的關注度。第三，通過農業碳排放監測平台強化農業排放資料核查校驗，将農場主、企業報告資料與國家清單、科學研究、衛星遙感、地面觀測資料等進行比對驗證，增強資料準确性。
六、結論和展望
本文重點是分析中國2060年農業碳中和的實作路徑，得出以下結論。一是目前中國農業人均碳排放量、機關農業産值農業碳排放量仍處于較低水準，2060年在不采取任何減排措施的情況下中國年農業碳排放量将達到1321.96百萬噸二氧化碳當量，相比于2018年增長64.91%。二是本文提出了中國農業碳中和的低碳、零碳和負碳的三個目标，對三個目标實作的潛力進行了評估，通過農業減排措施将能夠使得2060年的基線農業碳排放量下降74.18%，有較大的把握能夠實作低碳目标；通過進一步的農業碳抵消措施，将有一定把握實作零碳目标；負碳目标很難在國内實作，需要通過農業低碳技術輸出到中國農産品主要進口國的方式來間接實作。三是中國農業碳排放在2016年已經實作“碳達峰”，本文規劃了零碳目标的實作路徑，包括能力建設階段（2030年以前）、快速發展階段（2030—2050年）和鞏固完善階段（2050—2060年）。基于上述研究結論，本文提出了中國未來農業碳中和推進過程中的三點展望。
（1）制定減排時間表，推進農業碳中和。農業是中國溫室氣體的第二大排放來源，在實作全國碳中和目标中的作用非常重要。推進農業碳中和實作過程中，要立足中國農業發展實際，統籌考慮農業能源使用、農業經濟發展、農村民生保障、成本投入等諸多因素，科學制定減排時間表和具體路線。同時考慮到農業碳中和計劃實施的長時效性，需要合理地分階段化分解目标，嚴把碳排放總量目标和分解名額，做到有保有壓。雖然中國農業碳排放在2016年已經達峰，但部分農業低碳發展滞後地區仍未實作農業碳達峰。是以，在制定農業碳中和相關政策中要避免“一刀切”的情況，要因地制宜地考慮農業碳中和重點任務及實作路徑，合理制定符合當地農業條件的碳中和任務，協調推進各地區農業碳中和實施方案的落地。
（2）完善農業碳中和标準、碳市場等重點領域建設。首先是加快出台規範農業溫室氣體排放标準以及低碳技術、低碳農産品認證标準的相關政策法規。其次，農業碳排放權、農業碳彙市場建設步伐也将加快，雖然目前農業碳排尚未納入中國碳排放權交易體系，但溫室氣體自願減排碳交易活動中包含了農業減排項目，相信未來農業減排項目也将會在碳彙市場上發育并活躍起來。
（3）加強技術、政策、标準和規則等的國際銜接與合作。需要把握好中美、中歐、中國與共建“一帶一路”國家和地區在清潔能源與氣候變化合作方面的機遇，持續推動低碳技術創新、綠色标準規則的合作。擴大與相似碳源排放國家之間的國際合作，為各類農業減排措施的實作提供更大的資金鍊條，減輕政府資金壓力，發揮農業碳中和在中國“雙碳”目标實踐中的重要作用。加強與各國技術人員、國際育種機構等之間的交流合作，突破颠覆性減排技術的研發，例如生物硝化抑制劑、高效氮肥作物、高産作物育種等。同時，積極參與全球氣候治理，貢獻中國力量和中國智慧，通過與進口農産品的國家發展戰略夥伴關系，改進本國農業生産技術，生産進口農産品的替代品，幫助農産品進口國降低農業碳排放，助力國際農業減排。
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