如今,人们在谈论低碳经济时,更多地谈论工业,更多地谈论城市,较少谈论农村,更少谈论农业,但实际上,发展低碳农业的潜力很大。
气候变化和化石燃料时代的结束正在给农业和人类发展带来新的挑战。 气候变化导致的水资源短缺和燃料波动**将直接影响粮食生产的稳定性。 在农业领域推进节能减碳,有利于促进农业绿色发展。
低碳农业从哪里开始?低碳经济在农业中的应用可以从循环经济4R原则的四个方面来解释,即“减少、再利用、回收、再思考”。
实行减量化原则——实行“九节一减”。 在农村,要有“制度经济”的概念,可以具体化为“九节一减”。 “九节”,即节地、节水、节肥、节药、节种、节电、节燃料、节柴(节煤)、节粮节;“一减”,就是减少从事第一产业的农民人数,培养农村富余劳动力到城镇就业,从事第三产业。
做好“九节一减”,不仅可以降低农业生产成本,增加农民收入,有效控制农业面源污染,保护农业生态环境,还可以增强土壤固碳能力,大幅减少温室气体排放,是广大农村发展绿色低碳经济的重要抓手和有效形式。 转变农业增长方式,化解农业风险,发展循环农业和低碳农业,应对气候变化,全面推进乡村振兴。
应用再利用原则——加强加工业。 一是农产品深加工。 二是将各类农产品的副产品、有机废弃物变效益、变废为宝,进行系列化开发和深度加工。 有时由此产生的效益会超过主产品的效益,既节约了能源资源,又解决了生态环境的污染,可以有效控制温室气体排放。
应用回收原则——微生物产业的发展。 从传统农业向低碳农业的转型,不足以依靠水土资源,需要新的出路。
新的出路之一是大力发展农业微生物。 就是将传统农业动植物资源利用延伸到微生物资源利用,打造以微生物产业为核心的现代农业。 目前,沼气是农村地区微生物应用最广泛、最有效的利用方式。 沼渣——沼渣可以替代农药,沼渣可以替代化肥,是农村地区发展安全优质农产品不可缺少的重要条件。 第二条出路是把各类农村废弃物变效益、变废为宝、循环利用、深度利用。 第三条出路是充分利用太阳能和化学能源的智能替代品。
这三条新的出路是广大农村地区发展低碳农业的重点,可以有效减少温室气体排放,应对气候变化。
重新思考原则的应用。 一是经营生态环境,二是发展安全优质农产品,三是调整、优化和升级农村产业结构。 这三点,特别是第二点“发展安全优质农产品”,有机农产品不使用任何化学合成物质,绿色农产品严禁施用高毒高残留的化肥农药,少用化学合成肥,多施有机肥。 这有利于从根本上解决农业生产过程中化石燃料消耗量大的问题,大幅减少温室气体排放,是应对气候变化的重要途径。
实践表明,发展有机农业几乎可以在这一领域实现碳中和。 减少生产过程中的温室气体排放和加强碳封存也为生物多样性和其他生态服务带来了好处。 有机农业具有许多优势,可以为应对气候变化做出重大贡献。
此前,有专家提出了“一种材料(秸秆)变成四种材料(肥料、原料、饲料、燃料)”的想法,这也是发展低碳农业和气候变化的重要对策。
使用秸秆作为肥料。 传统做法是将秸秆深埋入土壤腐烂作为基肥,将部分秸秆压碎后与畜禽粪便混合发酵制成生物质有机肥,秸秆也可以快速腐烂还田,可以减少化肥等高碳肥料的使用。
另一方面,还田秸秆作为肥料,不仅可以增加土壤有机质,改善耕地质量,还可以将秸秆中的碳固定在土壤中,与露天焚烧秸秆相比,可以大大减少二氧化碳的释放。
我国耕地红线18亿亩,平均容重1土壤有机质每增加1%,每增加2吨立方米,就相当于从空气中净吸收306亿吨二氧化碳。 即使我们用30年才能完成这个增长过程,每年仍有约10亿吨二氧化碳被封存在耕地中。 由此可见,使用秸秆作为肥料还可以对土壤固碳起到重要作用,而且在技术上操作起来比较容易。
以秸秆为原料。 有的用秸秆做成各类纤维板、木塑型材,如以麦秸秆为原料,经挤压制成定向结构的麦秸秆板,可广泛用作墙体、屋面和楼板的底衬板,是框架结构建筑中应用最多的材料之一,不仅隔热、 隔音防潮,还能增加房屋的空间容积,可大大减少高能耗的钢材、水泥、砖瓦的使用,还可以减少对森林的砍伐。有的用秸秆烧活性炭,如安徽省阜南县,利用当地丰富的红麻等农作物秸秆燃烧活性炭,每年可节约木材50万立方米,减少对生态和环境污染的破坏。 有的以农作物秸秆、牛粪为培养基,培养各种食用菌,有的以预处理、厌氧发酵后的秸秆为沼气原料,解决了沼气原料不足的问题。
使用秸秆作为饲料。 玉米秸秆青贮氨化饲牛效果好,玉米秸秆也可以切割、揉捏发酵包装制成面包草喂牛,营养价值高,储存时间长,降低运输成本。
牛是胃类动物,有四个胃(瘤胃、网胃、瓣膜胃、真胃),牛吃草后,先在瘤胃中分解消化,然后送到真胃进行分解、消化、吸收和利用。 根据这一原理,“人工瘤胃”发酵技术,经秸秆发酵后,可作为单胃动物猪的饲料。 用这种饲料饲养一头育肥猪可以节省100-150公斤的粮食,种母猪每年每头可以节省五分之四的粮食。 “人造瘤胃”是在人类模仿牛等复合胃动物瘤胃机制的基础上进行的改进,是以秸秆为主要原料饲养单胃畜禽的一大进步。
使用秸秆作为燃料。 秸秆综合利用研究成果丰富,大专院校、科研单位的专家教授众多,取得了许多重要成果。 过去,秸秆被用作生物质能源,主要有两种类型:直燃式和热解气化式。 直燃式是利用农作物秸秆直接燃烧产生热量,但其热效率仅为气化的三分之一,投资较大热解气化型在热解气化过程中同时挥发多种有机化合物和焦油,如果不加以利用,会造成环境污染,只使用单一可燃气体,资源利用率低,经济效益差。 针对上述问题,南京林业大学张启生院士研究开发了生物质能多联产综合利用技术,该技术在气化炉内限氧供应的条件下燃烧生物质材料,发生一系列燃烧反应,同时产生气体、液体、碳和热水。 热解产生的气体主要含有甲烷、乙烯、一氧化碳、氢气等易燃气体,可送入燃气轮机发电或直接供应给用户生产的液体中含有酸、醇、酯、醛、酮、酚等化学成分,可用作消毒杀菌液、除臭剂或用于农药、添加剂、叶面肥促进作物生长,在有机作物中施用效果明显生产的固体生物炭可用作工业木炭、生活炭、有机复合肥、肥料缓蚀剂等冷却炉产生的热水可用于工业或民用。 这是一项突破性的成就。
总之,在广大农村生产、生活的方方面面都能发展循环经济和低碳经济,每个人都能发挥自己的力量,每个人都要贡献力量,这是我们制胜的法宝。 只要我们坚持下去,就能实现人与自然的和谐发展,走出一条发展中国特色低碳农业、应对气候变化的新路子。