高标准农田建设工作稳步推进,农业农村部于2021年9月印发的《全国高标准农田建设规划(2021-2030年)》中提出2030年建成12亿亩高标准农田的建设目标,每年投入1000亿元左右的资金保障高标准农田建设。在此背景下,若能充分挖掘农田生态系统的固碳潜力,并据此广泛开展农田碳汇交易,将有效发挥碳汇经济刺激作用,激发农民参与减排降碳的积极性,从而减少农业种植带来的温室气体排放,加快农田土壤碳汇减排,减少自然资源开发利用中的碳排放,促进绿色低碳发展,通过扩绿增加碳汇,落实“双碳”目标,培育农业新质生产力。
1 农田碳汇开发潜力巨大
农田生态系统是陆地重要的三大生态系统之一,占陆地总生态系统的38.5%,是碳循环过程中最活跃的碳库。在全球碳循环和碳平衡过程中发挥重要作用,农田生态系统碳汇功能日益受到重视。
农田生态系统既是碳排放源,也是重要的碳汇系统。一方面,农田作物和土壤呼吸向大气释放CO2,并且大规模种植和农药化肥的使用造成了大量的碳损失,据《农田生态系统碳汇研究进展》统计,全球农业排放的CO2占人为温室气体排放总量的21%-25%,是温室气体主要排放源之一。另一方面,农作物通过光合作用吸收大气中的CO2,并以生物量的形式贮存在作物中,固定在土壤中。农业碳汇能力的强弱,取决于自然和人为各种要素的变化,如自然气候、耕地面积、农作物结构布局、耕地利用方式以及农业科技应用等。
农业碳库主要包括农作物碳库和农田土壤碳库,是维系社会系统粮食安全和工业原料、调节大气CO2的重要组成部分,农田生态系统碳循环逻辑如下图所示:
农田碳汇系统包括农作物碳汇和农田土壤碳汇两部分。农作物碳汇受较短收割期限影响,作物固碳效果甚微,通常将此部分认定为零。因此,当谈到农田生态系统碳汇时,特指的是农田土壤碳汇。目前我国已有多项政策出台,引导农业领域开展减排固碳工作,提高农田生态系统固碳能力。相关农田碳汇支持性文件如下表所示:
以河南为例,在此政策加持下,若将省内354万吨净碳汇量完全转化为碳汇交易,预计未来河南省农田土壤碳汇的市场规模将达到2.12亿元。
2 如何提升农田碳汇能力
农田土壤碳汇能力提升体现在固碳和减排两方面。固碳方面,采用适当的农田管理措施可以提高土壤中有机碳含量,增强农田土壤固碳能力,具体措施包括增加秸秆还田、增加有机肥使用、加强高标准农田建设等。减排方面,可以采用保护性耕作方式、改变水稻灌溉方式、采用轮作制度和合理利用土地等方式,提高农业生产资料利用率,从而降低土壤呼吸和肥料使用中的温室气体排放。通过将减排和固碳系列措施配套使用,可显著提高农田土壤有机碳含量,实现碳汇目标。
目前,高标准农田建设已成为农田土壤碳汇能力提升的有力抓手。高标准农田建设主要投资于“水网、路网、林网”和“土壤改良”,其目标是改善农田基础设施条件,增加农田土壤有机质含量,提高农田土壤固碳增汇能力。在高标准农田建设的基础上,通过配套采取一些技术措施、标准和监测评价手段,将所实现的碳减排量进行核证交易,即可实现高标准农田的固碳价值转化。
农业农村部于2021年9月印发的《全国高标准农田建设规划(2021-2030年)》中提出到2030年建成12亿亩高标准农田的建设目标,每年投入1000亿元左右的资金保障高标准农田建设,截至2022年底,全国已累计建成高标准农田近10亿亩,为农田碳汇开发奠定良好的发展基础。
3 农田碳汇项目如何进行交易
在我国,碳排放权主要通过碳排放配额指标(CEA)和核证自愿减排量(CCER)两大市场进行交易,目前,农业尚未被纳入碳排放配额(CEA)市场,只能通过核证自愿减排量(CCER)交易市场进行碳汇交易,随着CCER市场重启,农业自愿减排碳交易市场也将活跃起来。
农田碳汇项目开发通常包括农田碳汇方案设计、农田碳汇项目申报及审核注册、第三方核证机构碳减排固碳量监测及核证、核证自愿减排量(CCER)签发、碳交易平台交易五个环节。
其中,农田碳汇方案设计环节过程复杂,涉及农田开发面积、参与主体、碳汇开发技术、监测方法等要素的确定,其方案制定的合理性是农田碳汇项目顺利实施的关键,需结合本地区实际,因地制宜制定特色农田碳汇方案,帮助农田实现生态价值向经济价值的真正转变。
4 我国农田碳汇项目交易探索
福建靖县农田碳汇项目
2022年7月19日,全国首单农田碳汇试点项目在海峡股权交易中心完成交易。由福建环融环保股份公司购买福建省南靖县龙山镇农田碳汇0.7万吨(为该项目2020-2022年的碳汇当量),共涉及南靖县龙山镇 9000 亩农田,其中稻田8000亩、旱地1000亩。
该碳汇项目针对农田管理措施进行优化,在水稻种植期,将连续淹水的灌溉方式调整为间歇灌溉,减少土壤中有机产生的甲烷量;同时,通过秸秆还田、减施化肥、增加有机肥施用量,实现土壤增碳。根据检测与测算,该项目每年可固碳增汇 0.23吨。
南靖县具有良好的碳汇开发产业基础,该地广泛种植香蕉、芦柑、兰花等多种农作物,配套建设高标准农田7万多亩,有效提升耕地地力,为农田碳汇开发奠定了基础。
此外,南靖县与海峡股权交易中心(福建)有限公司签订框架合作协议,双方约定在农田碳汇交易、绿色金融服务等领域开展合作,提升了碳汇项目开发、储备、交易服务的保障能力。
崇州高标准农田碳汇项目
2023年1月16日,崇州市与四川能投氢能产业投资有限公司合作开发高标准农田稻田间歇灌溉温室气体减排项目,将高标准稻田甲烷等温室气体减排量认证成为碳减排指标。
该项目为全国首单高标准农田碳汇开发项目,将减少的甲烷、氧化亚氮等换算成二氧化碳来计算,预计二氧化碳年减排量实现12万吨,持续认证10年交易收入可达5000万元。崇州市计划以碳汇项目收入为基础,建立高标准农田管护基金,为高标准农田建后管护提供配套资金,并将盈余资金以合作社分红方式发放给农户,提高农户参与减排降碳的积极性。
该项目计划以分点抽样方式开展,通过在同一片灌溉区域配套3个以上甲烷排放监测箱,分别监测淹没时段和非淹没时段排放量,得出其中差值,再根据通过间歇灌溉减少的淹没天数,计算得出最终减排量。崇州市地处都江堰精华灌区,是成都西部百万亩粮油产业带重要组成部分,目前正全力推动“天府粮仓”核心示范区建设,已建成高标准农田37.4万亩,今年还将实施高标准农田提升5万亩,以打造更高水平的“天府粮仓”。
高淳农田碳汇项目成功交易
2024年3月8日,高淳区生物质炭土有机水稻减排增汇成果发布会暨碳汇有偿竞价拍卖活动顺利举办。通过碳汇有偿竞价拍卖,标值碳减排量130.67吨的江苏省“0000001”号碳票在会上成功交易。
碳票是以凭证的形式,通过第三方机构监测评估,对于权属清晰的农作物出具报告,用来统计一定范围内农业碳汇量的证明。本次交易的碳票来自高淳区东坝街道淳和水稻专业合作社,2022年7月,高淳率先启动江苏省首个有机水稻固碳减排项目,对东坝街道淳和水稻合作社500亩田进行有机水稻土壤数据管理采集试验,施用生物质炭,以生态方式种植“零碳水稻”,并核算固碳减排数据。
5 农田碳汇项目交易发展建议
●加强在农田土壤碳汇功能快速提升方面的项目立项,促进该技术大面积的验证应用建议由发改委和农业农村部联合立项,组织相关领域的专家对该技术的农田固碳减排技术方案进行论证,并组织相关单位实施。
●建设农田土壤碳汇功能快速提升先行试验区,促进项目的科学有序实施。由于农田土壤碳汇的多元性、季节差异性和区域差异性,建议在黑龙江、新疆、内蒙古、陕西、河南、四川、湖北、湖南、广东、海南等省区选择代表性区域,在农田、设施大棚、果园等,建设多点、多作物的农田土壤碳汇功能快速提升先行试验区20个,试验区面积2000亩。
●建立农田土壤碳循环数据监测网络,科学评估农田土壤碳汇功能。建议在具备条件的先行试验区建立农田土壤碳循环数据监测网络,按照《农田土壤固碳技术评价标准 第1部分 当季》要求,通过大数据、云计算、随机检测等创新技术方法的应用,形成土壤碳循环关键数据库,构建基于该技术的区域农田土壤碳循环模型,科学评估农田土壤碳汇功能。
●加强农田土壤碳汇科学核算与认证,促进农田土壤碳汇交易市场健康稳定发展以先行试验区为基础,根据农田土壤碳循环模型,与碳汇认证机构进行对接,按照可核实、可重复、可复查的要求确定项目固碳减排量核算原则与流程、项目边界、基准线识别、核算方法、监测等要求,以相关机构为实施主体,进行农田土壤碳汇项目的申报和实施,开展区域农田土壤碳汇科学核算与认证,与碳汇市场进行项目对接。
中央经济工作会议对碳达峰的任务部署明确强调要提升生态系统的固碳潜力。因此,提升农田生态系统固碳潜力就显得尤为紧迫而必要,我国农田生态系统固碳减排潜力巨大,实施高标准农田温室气体减排项目对于推进农业农村领域碳中和工作具有举足轻重的意义。不仅有助于应对全球气候变化的挑战,更能促进农业生产的绿色转型,实现经济效益和生态效益的双提升。
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