海峡两岸低碳农业发展战略与技术对策——《海峡两岸低碳农业发展战略与技术对策研讨会》论文综述

曾玉荣,翁伯琦

(福建省台湾农业研究中心,福建 福州 350003)

近年来,国际社会为应对大气中CO2浓度的升高以及全球气候变化提出了发展低碳经济的策略。低碳农业是低碳经济的重要组成部分,是指在农业生产、经营中排放最少的温室气体,同时获得整个社会最大收益的农业发展模式。低碳农业已成为海峡两岸共同关注的问题,为此,2010年6月19～20日,由福建省公务员局、福建省台办、台湾中华农学会、福建省农业科学院等6家单位主办,福建省台湾农业研究中心、台湾区域经济与人力资源发展协会等4家单位具体承办的《海峡两岸低碳农业发展战略与技术对策研讨会》在福州召开。会议筹备过程中,得到了海峡两岸许许多多学术机构、科研人员的大力支持,送交了近百篇的论文,经过认真筛选本次会议共收集论文90篇。会议论文内容主要可以分为低碳理论与发展策略、低碳技术与模式、碳汇技术与模式、低碳产业与推广应用等4个方面。

1 低碳理论与发展策略

1.1 低碳农业理论研究取得新的突破

著名学者陈希煌博士从气候变迁问题的角度入手,分析研究了气候变迁带来的影响与冲击,并提出了气候变迁温室效应对农业的影响,应着重从气候变化对水土变质的影响、对经济社会层面的间接影响、对灾害的预防等3方面加以研析,理念精辟。翁伯琦研究员阐述了低碳农业提出的背景及其内涵,并在农业生产过程碳排放、生产对象利用方式改变、生产对象固碳效应和农村生产生活过程中碳的低效利用及碳排放研究等4个方面提出了新的见解和思路。施正屏博士以中国农业政策模型为计量分析基础,为决策者提供在采取低碳技术下,确保粮食生产不滑坡、农民收入不徘徊、农村发展好势头不逆转的政策分析工具;并为两岸农业交流提出政策建议,认为确保中国农村社会顺利推动城镇化的成功,稳定两岸目前在亚太地区关系,应是两岸面对未来农业合作最重要的核心议题。此外,多位学者还重点从低碳农业的理论构想与科学实践、气候变化对中国农业的影响、中国农业CDM发展研究、低碳农业发展模式等方面提出了许多低碳农业理论观念的探讨。专家认为,随着低碳农业理论研究的持续、深入推进,低碳农业发展的观念必然会得到更为广泛的认同,进而带动社会生产方式、生活方式的改变,为推进低碳社会发展提供指导。

1.2 低碳理论在农业领域应用研究前景广阔

朱鹤健教授设计了包括纵向耦合、横向耦合和生态耦合在内农业资源系统耦合的模式,通过7年的试验,结果表明与传统农业体系对比,农业资源系统耦合获得显著的经济和生态效益,农业资源系统耦合是发展低碳农业的路径之一。并从树立生态生产力的理念改变农业生产方式、加强资源耦合关键技术研究和推行力度、创建农业资源低碳利用的条件3方面提出了以农业资源系统耦合促低碳农业的发展策略。李皇照教授运用农产品碳足迹计算的生命周期评价法,分析了农产品生命周期阶段与其对环境影响和风险,并从食品配销策略、食品消费与处置策略方面提出了消费者驱动型的低碳农业发展的策略。李志萌研究员提出以产业化经营实现低碳生态农业高效益、开发安全优质农产品、增强土壤的固碳能力减少温室气体排放、利用政策杠杆减少化肥的使用、提高农民生态意识等5个方面的措施促进我国农业的低碳生态化转变。刘健哲博士也在台湾的农地重划与环境维护方面阐述了自己的观点。郑百龙副研究员认为福建在沼气建设、科学施用农药肥料、循环农业、免耕栽培、生物质能源开发等农业生产节能减排方面成效显著,但任务艰巨,必须从技术与政策层面协同解决。此外,还有众多学者从转变发展方式构建特色的多元化生态型畜牧业、旱作农业与低碳经济等角度出发,提出了低碳农业理论在畜牧业、经济作物等方面的应用。专家认为:低碳理论涉及农业生产的方方面面,随着低碳理论实践应用的不断深化,低碳农业的应用领域也将进一步拓展。

1.3 两岸低碳农业协同发展互补优势明显

张俊斌博士从台湾农业结构变化的角度分析了台湾农业变迁与发展方面的相关数据,深入地研究了低碳环境下台湾农业未来的发展趋势。周琼博士通过研究两岸低碳农业发展模式,提出了建立闽台低碳农业政策、经济、技术的交流平台,加强闽台低碳农业技术的合作,引进台资投资福建低碳农业项目,加强以CDM为主的闽台碳交易合作等方面的措施建议。吴越助理研究员阐述了海峡两岸循环农业理论,介绍了两岸循环农业发展的历程和主要模式,并分析了当前两岸循环农业发展中存在的问题,提出了破除政策壁垒、健全法规体系、强化科教合作、加强两岸交流等方面的促进两岸循环农业协同发展的策略。通过比较,专家们认同两岸低碳农业合作互补优势明显,随着两岸农业合作的进一步深化,两岸低碳农业协同发展必将取得新的突破。

2 低碳技术与模式

2.1 合理化施肥

罗涛研究员等研究了菠菜硝酸盐含量符合安全生产的氮肥施用方法,结果显示菠菜硝酸盐含量和产量均随氮肥用量的增加而增加,并确定了在菠菜硝酸盐含量符合无公害蔬菜生产安全的条件下,菠菜产量最高时灰埭田和灰沙泥田种植的的氮肥用量。王飞副研究员等对不同有机肥源对花生营养吸收、土壤酶活性及速效养分的影响进行了研究和探讨,分别分析了不同处理对土壤酶活性、不同处理对花生植株营养累积吸收及不同处理对土壤速效养分的影响。

2.2 农药减量与生物农药

生物农药是绿色农业有害生物管理上不可或缺的组成部分,现代生物技术的广泛应用更为生物农药的研发,开启一个崭新的视野。台湾专家们分别从生物农药发展与应用、生防菌研究、生物防治等方面进行了深入研讨。陈良荣博士详细阐述了台湾生物农药的定义及登记相关法规和台湾生物农药的市场概况,分析了台湾生物农药发展所遭遇的瓶颈及对策,从提供产业优惠及辅导策略、放宽生物农药工厂登记及产品登记办法、取缔假有机农产品、加强产销履历制度等4个方面提出了鼓励生物农药发展的措施。高穗生、唐立正、王顺成、钱景秦等学者报告了通过研究开发生物防治技术以达到农药减量目的的相关成果。高穗生认为苏力菌不仅能产生杀虫结晶蛋白质,产生细胞溶解素、营养期杀虫蛋白等具有杀虫的功能,而且能产生吲哚3乙酸或茁长素、1-胺基环丙烷-羧酸脱胺酶、有溶磷的功能或产生载铁物质,从而可以促进植物生长和作为生物肥料的功能。钱景秦探讨了台湾农作物斑潜蝇的生物防治,研究得出斑潜蝇及其有效寄生蜂的生物特性、选择性药剂的应用、危害作物的种类及有效寄生蜂自然发生不需人为释放等条件,建议斑潜蝇的防治策略应视作物而定。唐立正、王顺成均对甜菜夜蛾的生物防治进行了研究,唐立正认为绿僵菌具有防治甜菜夜蛾的杀虫效果并为一安全有效的微生物杀虫剂;王顺成认为化学药剂混合使用和以化学及微生物药剂复方的开发是有效防治甜菜夜蛾的绿色减药技术,可降低田间农药的使用量。

枯萎病是作物和蔬菜生产中的毁灭性病害,但目前生产上并没有找到效果理想的生防菌。福建省农科院学者从不同角度研究了生防菌JK-2及其防治,为开发植物枯萎病的生防剂奠定了基础。他们从西瓜、番茄、豇豆等作物的根际土壤中筛选出广谱、高效的生防芽孢杆菌菌株,并对其形态特征、抑菌特性进行初步研究,丰富了植物枯萎病的生防菌株资源;通过生防菌JK-2粗毒素对香蕉枯萎病抑菌特性的研究,确定了发酵液中抗菌物质的稳定性及最适抑菌条件;对生防菌JK-2进行了成功标记,为生防菌的动态监测提供了直观的研究手段。另外,研究了生防菌ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌的致病力及生理生化特性,为生防菌对青枯雷尔氏菌的致弱机理提供科学依据;还对茶叶内生菌进行分离鉴定,认为放射根瘤菌Eb659有着最广的抑菌谱,能够抑制番茄青枯雷尔氏菌和西瓜细菌性果斑病菌、棉花黄萎病大丽轮枝菌,表明将其作为生防菌防治植物病害具有一定的应用和开发价值。

尤志明研究员等学者从物理防治和栽培措施的角度探讨茶园防治害虫,以期达到农药减量的目的。他们研究了茶园主要害虫种群灯下监测及频振式与LED式杀虫灯的效果评价,以及轻修剪对茶园节肢动物种群和生态系统的影响,还研究了48%噻虫啉SC对茶假眼小绿叶蝉的防效及其安全性评价。

2.3 节能减排

刘波研究员及其团队研究建设了无害化养猪微生物发酵床工程化技术体系,包括:养殖粪污降解技术体系;饲用益生菌研究、利用和评价体系;微生物发酵舍基质垫层远程监测体系;垫料资源化循环利用体系。通过系统实施,能够切实地、经济地、有效地做到规模化养猪零排放,有望彻底地解决养猪业的环境污染问题。他们针对近几年微生物发酵床养猪技术的应用发展趋势,论述了采用微生物发酵床养猪模式的生态安全问题,并结合调查和研究结果,认为微生物发酵床养猪模式生态安全问题产生的根本原因不在技术本身,而是目前缺乏相应的管理运行措施。因此,亟需建立一套资源循环利用管理体系运营体系,包括:垫料替代及管理技术,饲料源头控制制度,废弃垫料资源化循环利用技术。

与会学者认为,猪-沼-种植 (草、茶、林)生态农业模式是一种低碳、环保、循环的生态养殖模式,该模式的原理与优点、设计原则、猪场选址、环保设施的建筑与要求、沼气池的建造等也得到详细的阐述。还有学者阐述了福建与台湾畜牧业节能减碳的主要技术,具体分析了闽台畜牧业在畜舍设计、饲养管理、废弃物处理、废弃物的再利用等4方面的做法和经验。

在水产养殖方面,学者们认为养殖水体富营养化的原因有多方面,可造成极大危害,可以通过开发高效蛋白源,从饲料营养学上降低水产养殖对养殖水体富营养化的影响,建立“低碳、绿色”的水产经济动物养殖模式;目前水产养殖业病害防治仍以化学药物为主,化学药物的滥用产生了严重的药物残留问题,对环境和消费者造成了不良影响。疫苗是安全、有效的疾病防治手段。因此省农科院鱼病专家详细介绍了水产疫苗的种类和免疫途径,并对新型ISCOMs疫苗的特点和作用进行了描述。

2.4 废弃物再利用

台湾学者已选殖到可在淡水与咸水大量生长的绿藻,在鱼塭的废水中,生长非常快速。此绿藻的含油量,约占其干重的50%以上。可以尝试用来净化鱼塭的废水、使之可以循环再利用、降低水资源的养殖损耗、可以产生生质柴油、增加农民的收益,又能降低CO2的排放,达到国家环保的目标。

福建学者利用能值分析方法对沼液利用综合效益进行分析和评价,定量分析了种植业和鱼塘系统内的能量、物质和经济的流动状况,结果表明利用沼液模式下系统的经济效益较高,能值投入较低,净能值产出率高,系统对自然环境的压力小,可持续发展能力较强,具有较高的综合效益。

秸秆的利用可解决农业、畜牧业、能源、工业原料生产和环境污染治理等方面的部分问题。秸秆还田有利于提高土壤肥力、改善土壤物理性质、增加生物多样性指数、提高作物产量和品质、环境效应等。很多学者在这方面做了阐述。

水葫芦的危害众所周知,但它还是一种具有多种利用价值的植物资源。还有学者概述近年来国内外对水葫芦在污水处理、食用菌生产、土壤肥料及动物饲料开发等领域的应用研究概况。

3 碳汇技术与模式

碳汇主要是指陆地生态系统吸收并储存二氧化碳的多少,或者说是植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。本次大会,多位专家针对不同土地利用方式下土壤碳汇和不同林型森林碳汇两方面,报告了最新研究进展。

3.1 森林碳汇

潘辉博士以厦门市莲花山国家森林公园28年生福建柏人工林为对象,研究不同密度人工林的含碳率、碳储量及其分布序列。结果表明低密度人工林有更高的碳储量,且乔木层各器官含碳率均表现为:干＞根＞叶＞皮＞枝,碳储量均表现为:干＞根＞叶＞皮＞枝;林分中含碳率大小均为:乔木层＞灌木层＞枯落物层＞草本层＞土壤层,而碳储量均为土壤层＞乔木层＞凋落物＞灌木层＞草本层,表明土壤层是福建柏人工林生态系统碳储量的主体。

黄石德工程师为阐明林窗尺度对土壤碳释放的影响,选择福建柏 (Fokieniahodginsii)和火力楠 (Micheliamacclurel)混交林分作为研究对象,利用Li-8100碳通量测定仪,测定不同林窗尺度土壤呼吸,探讨不同林窗尺度枯落物和土壤温度响应机制及其变化的趋势。结果表明:观测期间林内样地平均的土壤呼吸速率最高,其枯落物对土壤呼吸的贡献率也最高,表明林窗尺度亦是影响各组分呼吸贡献率的重要因素。

高承芳就森林对低碳农业的影响进行了综述,重点阐述了森林与低碳农业形成的必然联系及森林在低碳农业形成过程中扮演的重要角色。中国发展森林生物质能源潜力巨大,在应对气候变化当中能够做出巨大的贡献,特别是跟低碳经济结合起来。通过强化森林经营管理,提高森林的质量,能够大大增加森林生态系统的贮碳能力。因此,森林措施是促进国家经济可持续发展、维护国家生态安全,保障人类福祉真正的低碳的选择。

叶功富博士选择土壤侵蚀严重地区的闽西北不同类型的板栗林为研究对象,研究了板栗林土壤呼吸对水保措施的响应及影响因素。结果表明:水土保持措施的施行后,样地的土壤水分状况得到一定程度的改善,尤其随着施用年限的延长,其对土壤水分时空分布影响更为显著。采取水保措施后,土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸速率的影响有一定程度的增强。

3.2 土壤碳汇

杨如兴副研究员提出在福建山地茶园植被覆盖率低、衰老和幼龄茶园面积大、施肥过量且种类单一等情况下,应建设立体复合生态茶园,增加植被覆盖度;改造衰老茶园,幼龄茶园套种绿肥;倡导因需施肥,减少温室气体排放;增施有机肥,提高土壤碳储量等增强山地茶园碳汇功能,减少碳排放。他指出茶园碳库是强烈受到人为干扰而又可以在较短的时间尺度上调节的碳库。

王义祥等研究清耕和生草两种果园地面管理模式对土壤有机碳含量的长期影响,并通过分析两种管理模式下土壤有机碳的变化量来估算福建省果园生草管理的土壤固碳潜力。结果表明,与清耕模式相比,生草模式更利于土壤有机碳的积累。作者指出在福建省,仅通过果园生草这一农作制度的改进,就能使果园土壤每年拥有3.26×105t的有机碳固定潜力。因此,果园生草作为一项低碳农业技术值得加以推广应用。

还有学者阐述了草地的碳储量以及碳汇草业的重要地位,分析了碳汇草业发展中存在的草地的退化、放牧对草地的影响、开垦对草地的影响、外源氮素输入对草地土壤有机碳库的影响等问题。提出利用本土资源,发展低碳经济;适当放牧,改良家畜品种;培育优良牧草品种,减缓畜牧业对草原的依赖;草地恢复重建,发展人工草地等发展对策。

4 低碳产业与推广应用

在有机农业和安全农业方面,国际有机农业运动联盟 (IFOAM)主席凯瑟琳·迪马提奥 (KatherineDiMatteo)女士和日本有机农业研究会理事长佐藤喜作 (SATOKISAKU)先生也阐述了他们对有机农业、自然农法的见解;台湾的陈佩绮博士介绍了台湾安全农业的建构体系。福建学者指出在当前发展低碳农业的背景下,有机农业是一个重要的切入点,从大陆与台湾有机农业面积、产品、产量等发展现状,以及有机农产品认证及监管制度的发展状况,剖析了两岸有机农业各自的发展优势和面临的问题,并就如何借鉴台湾经验发展大陆有机农业、加强两岸有机农业的产业合作提出若干思路;还有学者阐述了海峡两岸有机农业的发展特色、态势,介绍了台湾有机农业的发展概况与推动策略,简要分析了当前两岸有机农业发展中存在的制约因素,并从加强宣传引导、建立策略联盟、完善规范标准等方面提出促进两岸有机农业协同发展的若干建议。

在生态农业、休闲农业方面,台湾的杨宗孝博士介绍了台湾行政部门辅导农村产业的方法及几个不同的模式案例,值得大陆借鉴;张俊斌博士等指出生态休闲产业的持续发展对于践行低碳经济有重大的意义,并利用灰色预测模型预测出游客量以便更好地和当地景区游客容量进行合理调控。大陆学者则指出休闲与旅游农业是低碳农业的重要发展模式,并在分析闽台休闲与旅游农业产业合作形势的基础上,从理论上阐述了加快发展休闲旅游农业、实现海西休闲与旅游农业跨越式发展的思路,提出强化闽台休闲农业合作,构建海峡两岸一体化的休闲与旅游农业产业发展体系的基本思路、发展重点和实现战略转型的对策措施;有的学者从经济价值、美学价值、生态价值和哲学方面,浅析发展都市农业低碳模式的意义,认为都市农业低碳模式具有产业高端、资源高效、生态安全和机制创新的结构体系,相关部门要依据城市自然资源、农业资源、低碳技术和创造条件,发展多区域、多景区、多类型的都市低碳农业;有的学者阐述生态农业与低碳经济的关系,并应用低碳经济理论中减排技术探索出了“茶 (果)-草-菌-禽 (鸡)-沼”的持续城效型农业发展的模式,加强关键技术研究并在适当的区域进行示范推广。

更多专家和学者们在更具体的产业形态上践行了低碳理论。如台湾的颜昌瑞教授介绍了热带果树的有机栽培;中华农学会执行长张森富教授在加强信息及自动化科技提高农业经营管理效益方面阐述了自己独到的见解。有的学者从南方草地资源利用现状、饲用苎麻的饲用品质和水土保持作用3方面分析了饲用苎麻在南方红壤丘陵区的开发前景,以期饲用苎麻能够在缓解南方优质植物蛋白饲料不足和治理水土流失方面得到大力开发和利用;有的学者通过分析南方稻田农作制度的历史进程,并针对其存在的现实问题,提出了发展低碳型农作制度的对策,指出推动低碳型农作制度发展是实现南方稻田农业可持续发展的必然选择;有的学者阐述了蔬菜产业链中与温室气体排放紧密相关的主要因素,最后提出了促进蔬菜产业可持续发展的若干措施,如开展测土配方施肥、合理施用生物肥料、减少化学农药的用量、推广高效节水农业技术、提高水资源的利用率、提高农用残膜回收率、减少白色污染、综合利用蔬菜作物秸秆、发展生态农业循环经济模式等;还有学者指出满江红具有在未来生态农业应用的潜力,包括作为优质农产品的生产原料、作为控制农业生态环境和重金属污染的植物、作为外太空开发的先行植物等,并提出要加强满江红在节能、环保和有机肥源、外源基因导入和满江红孢子生产技术的研究,以充分发挥满江红在未来生态农业中的作用。有的专家介绍了基于低碳农业的有机茶“节 (保)水”、“节肥”、“节药” 和“节能”生产技术;有的学者通过市场价格替代法、机会成本法和影子工程价格法等评估方法对福建省茶园生态系统的茶叶初级产品的生产、气体调节、营养物质循环与贮存、水土保持及涵养水源等功能进行初步估算,最后预估得福建茶园生态系统服务功能的总价值。有的专家针对食用菌功能活性成分,阐述具有节能降耗、高效分离的绿色提取技术;有的专家介绍了微波提取技术、超声波提取技术、超临界CO2萃取技术和超微粉碎技术的原理与特点、优势与劣势、应用现状以及应用前景,以促进食用菌功能活性因子开发向低碳、绿色发展。