全球农业碳排放占总量9%-14%,如何在保障粮食安全的同时实现减排?我国福建省的实践给出答案:2002至2022年,该省农业碳排放总量减少322×104吨,而农业GDP增长近4倍,实现经济与环境的“双赢”。《Frontiers of Agricultural Science and Engineering》最新研究揭示,这场转型的核心在于抓住化肥、稻田、生猪三大排放源,通过技术创新破解“山地农业高碳困局”。

“碳账本"上的数据革命: LMDI模型揪出减排"功臣"与"推手"

研究团队用LMDI(对数平均迪氏指数)模型对碳排放变化进行“因式分解”,如同给农业系统做“碳排放CT扫描”。结果显示,农业生产效率提升是最大“减排功臣”,贡献了56.3%的减排量——机械化耕作让化肥利用率从28%提至42%,智能灌溉系统减少15%的能耗。反观经济发展则是“增排主力”,20年间因经济增长推高碳排放3950×104吨,好在城镇化进程中农村人口减少(从54.3%降至29.9%),间接降低了农业活动强度。

最意外的发现是“结构调整的微弱作用”:农业产业结构优化仅贡献1.18%的减排,说明单纯调整种植结构难以撼动碳排放根基。这解释了为何福建在扩大经济作物种植的同时,仍需严控化肥用量——2022年化肥碳排放较2002年下降14.5%,但仍是农业最大排放源。

东西部"碳鸿沟"如何弥合? 从漳州到南平的转型样本

福建农业碳排放呈现“西高东低”格局,2022年西部三市(南平、三明、龙岩)排放占比达52%,东部沿海仅占28%。这种差异源于地理禀赋:西部多山地,人均耕地少,依赖化肥增产(每亩用量比东部高12公斤);东部城镇化率高,农业占比低,如厦门农业碳排放仅占全省1.2%。

但政策干预正在缩小差距。漳州曾是“高碳典型”,2002年排放占全省22.7%,通过推广“有机肥替代化肥”项目,2022年排放量较峰值下降22.5%;南平则通过“稻渔共生”模式,利用鱼虾搅动水体减少甲烷生成,使稻田碳排放降低18%。这种“一地一策”的精准治理,让全省碳排放空间差异度较2012年缩小11.3%。

未来二十年: 从"强脱钩"到"零碳农业"的挑战

Tapio脱钩分析显示,福建农业已进入“强脱钩”状态——2014年后农业GDP年均增7%,碳排放年均降2.3%。GM(1,1)模型预测,若保持现有趋势,2040年碳排放将较2022年再降40.5%,相当于每年减少31.8×104吨。但实现这一目标需突破三大瓶颈:西部山区小农户转型难(老龄化劳动力占比超60%)、生猪养殖粪污处理成本高(每吨处理成本约80元)、气候变化可能加剧水稻甲烷排放(气温每升1℃,排放或增5%)。

研究建议,下一步应建立“碳效标签”制度,对低碳农产品给予补贴;在西部推广“光伏农业”,利用山地光伏板遮阴减少稻田水分蒸发(可降低甲烷排放12%);同时完善碳汇交易,让农户从减排中获利。这些措施或将为我国南方丘陵地区农业低碳转型提供可复制的“福建经验”。

来源: 农业科学与工程前沿