农业碳中和背景下的企业减碳行动

2021年以来，随着全球领导人气候峰会与格拉斯哥联合国气候变化大会的召开，全球发展议程已越来越聚焦于“碳达峰”与“碳中和”的双碳目标，以及经济的绿色转型问题。同年10月，中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》的发布，直接从制度顶层设计的高度规范了中国经济绿色低碳循环发展的目标。在低碳发展的宏观背景下，农业板块作为国家经济发展的基石，更是不可忽视的一环。

Nature Food期刊曾在2021年初的创新性研究报告中表示，世界粮食体系的温室气体排放占到了全球人为温室气体排放量的30%以上。其中大约三分之二的排放量来自以土地为基础的部门，这其中涵盖了农业种植和土地利用方式的变更，在发展中国家中，这一比例甚至达到更高，农业温室气体的绝对排放量正呈持续的上升趋势。

一、全球农业碳排放形势 

2010年以来，全球农业温室气体排放的变化情况如上图所示（数据来源于FAO）。从图中可以看出，近十年来全球农业系统的温室气体排放量整体来说是逐年递增的，在2017年与2019年的排放量达到了59.79亿吨与59.59亿吨。农业是重要的碳排放源，也是非二氧化碳温室气体（主要指甲烷和氧化亚氮）的主要排放源，农业碳排放主要包括5个途径：土壤排放的氧化亚氮、反刍动物排放的甲烷、水稻种植排放的甲烷、粪肥排放的甲烷和氧化亚氮，以及生物质燃烧排放的甲烷和氧化亚氮，占全球人为总排放的14%。其中，农业源甲烷的排放是人类排放甲烷总量的50%，主要来自于反刍牲畜的发酵性消化、残渣和粪便管理以及水稻种植；农业源氧化亚氮的排放是人类排放氧化亚氮总量的 84%，主要来自于土壤和粪肥氮的微生物转化；农业源二氧化碳的排放，主要来自于人们土地利用方式的变化，尤其是森林砍伐，占到了人类二氧化碳排放量的15%。

受经济发展水平、环境资源以及政策等诸多因素的影响，不同国家和地区的农业碳排放量的年平均值存在很大的差异。亚洲地区共排放了25.94亿吨二氧化碳等温室气体，占全球总排放的43.5%，美洲、非洲与欧洲也都是农业碳排放的重要区域，分别占总排放的25.7%、17.5%和10.3%。农业碳排放量最多的前三个国家分别是印度、中国和巴西，发展中国家的农业碳排放问题相对来说更为显著。

二、农业减碳的底层逻辑

在“碳达峰”与“碳中和”双碳目标带动的全球绿色发展形势下，农业作为一个巨大的碳源与碳汇系统，减碳行动势在必行。农业的减碳逻辑可以着重在以下两个方面：

1. 关注农业种植源头的产品投入

自20世纪60年代以来，农药化肥工业的发展日趋成熟，农业种植过程中的农药使用行为也日益普及。客观来说，农药的使用对于农业种植行为具有深远的意义。一方面它保障了粮食安全问题，另一方面农药的使用对于农户的种植管理模式调整也产生了积极的作用，极大节约了人力物力成本。但伴随而来的便是土壤污染与排放等问题。关注农业种植源头，通过施肥模式的优化，以及新型肥料和抑制剂（如缓控释肥、硝化抑制剂等）的使用，可以在农作物种植过程中达到理想的减排结果。

通过合理调整农药化肥产品的施用方式、选择更绿色与高效的新型农业产品，既有助于农田氧化亚氮的减排问题，也可以通过施用生产过程的优化，减少对土壤的污染，以避免生产过程中温室气体的排放。

2. 调整土地的耕作模式

在历年的FAO全球碳排放研究数据中可以发现，农户的耕地模式选择与土地管理模式的调整，可以使得农田产生差异化的碳排放结果。频繁翻耕或整地、灌溉、过度放牧以及重型农业装备使用等，都会造成土壤退化。农户可以利用免耕、轮作等保护性种植方式来延续土壤的肥力，达到可持续种植的目的。

中国农业科学院农业与气候变化研究中心主任林而达表示，“农业领域的减排，最主要的有两方面，一是增加农业碳汇，二是减少农业温室气体排放，这些措施都有可以使农业领域的碳当量排放的绝对值下降的潜力。但因为农业的商品使用需求还不可避免的要增加，因此农业分担10% GDP的相对减排任务是合适的。农药化肥价格提高，应该能抑制农民使用，为低碳做贡献，但目前情况并非如此，价格和使用量仍旧在增加。不过从消耗能源上来说，生产化肥的原料是化石燃料，化肥用得多，碳排放会增加，而且河流、近海的污染也会增加。如果我们能提高化肥使用效率30%，或者说，减少30%化肥的使用量，那就不但减少了相应的氧化亚氮排放，同时还可以减少生产这些化肥的能源消费。”

三、碳中和路上，农化企业在如何行动

随着经济社会的不断发展，以及双碳政策的逐步普及，无论是农业生产还是农化产品都逐步地从注重数量到关注质量安全问题上。为了适应新的发展政策与市场需求，农化企业也在不断地向安全与绿色的方向转型，众多农化企业已然开启了自己的绿色发展模式，历年的可持续发展报告与ESG报告内容都给予了我们很多信息。

农化产品的制作、使用与发展，是一个由数量粗放的风险型到绿色、高效与生态安全的过程。现如今，随着“双碳”背景与可持续发展相关的政策法规相继出台，我们已然处在一个使高风险农化产品跨越到相对绿色生态产品的关键时期。不断的研发与推广低残留、更高效的安全农药，以及普及农户绿色种植行为将会是未来世界农化企业发展的重中之重。

自笔者的持续观察以来，世界知名农化企业的绿色发展理念与减碳行动，针对上文中农业减碳的底层逻辑问题，主要集中在以下几个方面：第一，注重高效、安全、环境友好的新型农化产品研发。辅助农业种植源头减少污染与排放，让作物更有效率的生长；第二，优化产品制作过程与协同高效企业管理。以能源优化以及可持续性供应链管理，达到企业成本效益与“双碳”目标的双赢局面；第三，加强农户群体的互动社会网络。通过激励措施等惠农政策引导农户形成环境友好型种植模式，在农户生产效益、企业效益与社会责任，以及“双碳”目标的实现三者之间找到平衡点；同时不同企业之间建立紧密的合作伙伴关系，与各大企业在产品研发、投资领域等方面建立交流，通过合作，扩大影响，共同探索绿色发展之道。

1. UPL（印度联合磷化）

UPL完整的全球产品组合与技术在高效助产与农业减碳方面表现十分卓越。UPL的子公司Decco专研于作物收获后的解决方案业务，其每年为超过890万吨柑橘作物提供处理，防止食物浪费，同时减少柑橘等水果及其他作物的贮存排放问题；他们的气候智能技术产品Zeba是一种可以减少灌溉用水需求量的辅助产品，每种植一吨土豆可以节约11-20%的灌溉用水。此外，Zeba还在伊比利亚推出了露天番茄；在非洲马里的玉米综合项目（IPM）中，UPL采用了Aflasafe技术来控制作物的黄曲霉毒素水平。这有助于玉米的可持续性生产，并确保该地区大多数主要作物的粮食安全。

其次，在自身的产品技术工艺上，UPL通过改良产品的合成路线，减少了废水的产生、催化剂的消耗，提高了效率。例如，在一种关键除草剂的工艺设计上，UPL使其效益提高了1%，这相当于节省了700吨/年的原料，同时催化剂的消耗减少了50%（100吨/年）。通过与不同供应商伙伴的合作，UPL也优化了自身的供应链碳排放问题。在杀菌剂类别的产品中，UPL不断减少对进口原材料和中间商的依赖，这使其能够与当地供应商和合同制造商合作，在当地建立生产设施。由于60%的原材料都在本地采购，大大减少了货运排放、交货时间和成本。例如，2021年在采购、技术和质量团队的工作下，UPL与当地一家氯甲烷供应商合作，不仅降低了成本和交货时间，还减少了约80%的货运排放。

在2020-21财年，UPL的一系列措施在碳排放、水管理、废物管理、供应商环境评估优化等方面都取得了显著的成效。整体来看，UPL的制造工厂能源使用情况——来自风能和太阳能的电力为42080 MWh，二氧化碳排放强度降低了15%。总用水量为3698342 KL，水利用效率提升了13%。

UPL全球业务首席执行官Jai Shrof也表示，“农业活动由于受气候与环境变化的影响，使得农民遭受重大风险的概率越来越高。然而，农业的变革实践可以减少碳排放，减轻全球变暖的影响。UPL的生物解决方案，以及多样化和广阔的产品线能够做出重大改变，为世界气候与环境问题维持稳定而努力。我们正与各个作物领域的农民合作，为他们提供综合技术的解决方案，使他们的农业种植更加的可持续。UPL将更专注于利用渠道与技术来增加农民的收入。所有的尝试都在进一步推动我们对可持续发展议程的重构。”

2. 巴斯夫

在实现碳中和的道路上，巴斯夫为自身设定的目标是在 2050 年实现净零排放。根据公司目前开发的减排技术和零碳技术的最新进展，巴斯夫大幅提高了 2030 年温室气体减排的中期目标——以 2018 年为基年作对比的话，在全球范围内将温室气体的排放量减少25%。巴斯夫大中华区的各个生产基地基本都采取了一定的改良措施，来减少温室气体的排放。尽管近几年来产量增加，但集中供能的燃料消耗自 2018 年以来逐年下降，2020年消耗总量为 83.40 万兆瓦时（2019 年：87.20 万兆瓦时），降幅4%。巴斯夫通过减少其燃料消耗总量（中央发电厂和锅炉），降低了自身的第一类碳排放。这一降幅得益于巴斯夫生产工艺的不断优化，例如其上海生产基地改进了蒸汽疏水阀系统，减少了能源损耗，而通过对旋风闪蒸干燥器进料系统的改造，减少了对天然气的使用。同时，巴斯夫也持续在排查与进行高能耗设备的替换工作，并开展多项降低能耗的项目。例如，其广东生产基地升级了热氧化炉进料控制系统，减少了对柴油的消耗；其江苏生产基地通过优化进料系统，降低了对氮的消耗；在部分基地引进先进的光伏装置，引进太阳能的使用，在一定程度上减少了对各大化石燃料的使用与依赖。

巴斯夫不仅控制温室气体的排放量，还大力监测其他大气污染物的排放量，包括一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、氨等无机化合物，以及粉尘和非甲烷挥发性有机化合物（NMVOC）。2020 年，巴斯夫大中华区因化学品生产运营产生的大气污染物排放量为 252 吨（2019 年为299 吨），同比减少16%。这一切都得益于巴斯夫在多个生产基地投资和改造了涉及 NMVOC 的处理工艺。在废物的处理和工艺上，巴斯夫不断研究与开发相关固体废物的回收利用方案，2020年由于产品生产量的提升，巴斯夫生产了更多的固体废物。但由于多个生产基地对过滤工具以及吸附材料的调整使用，生产工厂的废物回收率反而提高了。

2020 年巴斯夫创投入股升辉新材料，成为其唯一战略投资人。江阴升辉是国内一家专注于软包装生产的龙头企业，专业发展多层共挤功能性薄膜。巴斯夫创投以此为契机致力于与升辉共同在环保领域，特别是可降解材料上持续进行探索，积极应对环境变化带来的挑战，促进可持续发展。

巴斯夫全球高级副总裁郑大庆博士在接受媒体采访时表示，要实现零碳发展目标，要求企业在谋求上下游合作时除了要考虑对方的商业能力，还要结合其节能环保减碳的能力，将其视为竞争力的一个关键部分，从而倒逼行业各个环节上的企业都向可持续发展方向升级。

“我们的产品是由50%的碳组成的，一个无碳的化学工业是根本不可能的。虽然化学工业无法避免碳的问题，但它可以更有效地利用碳，减少温室气体排放。我们对从2030年计划采用的这些全新生产工艺非常有信心。将生物质、二氧化碳或废弃物作为化学生产原料等其他方案也将发挥更大的作用。同时，在国际市场上竞争的化工等行业，不能将低二氧化碳技术所带来的额外成本转嫁给客户。制定全球可比的碳定价（至少在20国集团层面）是确保其竞争力的最佳解决方案”。巴斯夫欧洲公司执行董事会主席Brudermüller博士评论道。

3. AgriCapture

除了众多农化企业自身的产品研发与生产制造流程优化达到减碳目的以外，一些企业通过与农户建立联系，以不同的激励措施等惠农政策引导农户形成环境友好型种植模式，实现企业与农户总体利益的双赢。值得一提的是美国企业AgriCapture，AgriCapture是一家专注于碳补偿行业的农业大数据与咨询公司，其主要通过研究土地管理模式所产生的碳补偿与经济效益，来为不同农户、农场或农业公司提供碳咨询服务。

农业、林业和土地使用占全球温室气体排放量的30%左右，但只有2%的美国农业用地加入了碳补偿计划。土壤是世界上最大的碳汇之一，其容量是大气的3.1倍，保存着地球陆地上80%的碳。可再生农业的做法可以增加和加快土壤中碳的储存量，同时减少农业种植生产的碳排放。2021年8月，AgriCapture与密西西比河流域的四个主要土地单位一起，已经开始展示再生农业实践的环境和经济效益。AgriCapture鼓励在整个区域内采用可再生农业的做法，并为实施这些做法的土地所有者创造新的收入来源。

项目的涵盖范围是密西西比河流域51691英亩的棉花、玉米、大豆和水稻的种植田地，持续时间不超过2年。具体通过土壤原始参数的测量、农场咨询、种植生长与收获、产出结果分析这一流程，来辅助激励各个农户、农场或农业公司采取可持续性的土地管理方法。AgriCapture的合作伙伴如下：

       土地合作农户——26006英亩；

       麦克伦登土地有限公司——12207英亩；

       David B. Griffin——12903英亩；

       麦卡斯克尔家庭农场——575英亩。

AgriCapture通过创造新的收入来源（碳补偿）对气候变化产生积极影响，在不增加净成本的情况下，帮助土地所有者确定和实施气候友好型的土地管理方法。它的核心竞争力在于，AgriCapture通过大数据与自动化技术在量化、监测、报告和核实等难点上，为农户提高土壤碳储量的农业实践提供了指导。而对于项目参与者来说带来的好处有：新的收入来源增加、土地价值的增加、土壤固碳能力的提升（土壤的碳固存）、对作物可持续种植模式的奖励、土地的可持续发展等等。

项目参与者麦克伦登土地有限公司拉里·麦克伦登表示，“年前，我们开始在我们的农场试点再生农业的种植实践。首先增加了采用诸如覆盖种植和少耕等再生农业种植方法的土地英亩数。早期的结果让我们深受鼓舞。在AgriCapture的支持下，我们在一定程度上量化了对土地的实际影响。”

关于可持续的土地管理模式最重要的一个讨论，是根据大气固碳的效率改善主题来探讨的。来自农业系统和牧场试验的数据表明，如果采用免耕、种植覆盖作物、作物轮作、以及轮牧等措施，碳可以被土壤高效的固定。对于再生农业可带来的经济效益，以美国为例进行的模拟研究表明：美国玉米、大豆或小麦农田每增加 1%的再生农业措施（仅涵盖了免耕、轮作、覆盖作物）实践面积，将产生非农经济效益包括温室气体排放减少、营养损失减少、土壤侵蚀降低和节水净水等分别为 0.297 亿美元、0.901 亿美元、0.758 亿美元和0.306 亿美元，即一共 2.26 亿美元，而若将推广面积增加到 50% 则可产生 74.35 亿美元的效益，推广到 100% 的农田则有 187.44 亿美元的潜在社会效益（结论引用自美国大自然保护协会，2020）。

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