【核心提示】中国科协会刊《科技导报》（CSCD核心）特邀华中农业大学农业绿色低碳发展实验室，围绕“粮食产业高质量”这一主题撰写了论文《减污降碳视角下的粮食绿色低碳生产：现实基础、主要问题与优化路径》（作者：明若愚、李凡略、何可）。该文发表于《科技导报》2024年第16期，并进入《科技导报》官网阅读排行榜。
一、引言
粮食安全是国家安全和社会稳定的重要保障。中国作为世界上最大的粮食生产和消费国，已经实现了从低产到高产的历史性跨越，为国家的稳定和人民的福祉做出了巨大贡献。2023年，中国粮食总产量达到69541万t，相较于2000年的46217万t，增长率达到50.47%。
尽管如此，人口增长、经济发展和生活水平提高导致粮食需求持续上升，同时面临耕地资源减少、水资源紧缺和面源污染等资源环境约束，以及气候变化带来的极端天气和病虫害增加的挑战。
中国人均耕地面积仅为世界平均水平的40%左右，而且大部分耕地质量中等偏下，约占总耕地面积的70%，限制了粮食生产潜力。农业用水量占全国用水总量的61.5%，过量使用对水资源和土壤造成负面影响。化肥、农药和农膜的依赖加剧了农业污染，导致水体富营养化、土壤酸化、农产品安全风险增加和土壤微生物活性降低，威胁粮食生产的可持续性及人类健康。
气候变化对中国粮食生产构成双重挑战，一方面影响农业生产条件和生态环境，限制作物生长；另一方面，农业活动释放温室气体，加剧全球变暖。在减污降碳的视角下，实现粮食绿色低碳生产成为亟待解决的问题。本文旨在分析粮食绿色低碳生产的现实基础，探讨所面临的问题，并提出优化路径，以支持粮食生产的绿色低碳转型和可持续发展。
二、现实基础
1.1 国家政策的引领和支持
中国政府高度重视气候变化应对和粮食安全保障，制定了一系列战略、法规、政策和行动计划，为粮食绿色低碳生产提供了强有力的指导和支持。一是优化粮食生产的区域布局和结构调整，有助于实现粮食生产与生态环境的协调发展。通过合理划定粮食主产区、粮食主销区和产销平衡区，调整优化粮食品种结构，培育和推广高产、优质、绿色、抗逆的粮食作物品种，有助于实现粮食产业的节能减排。二是推动粮食生产的绿色化和数字化转型，不仅提升了资源利用效率，也增强了粮食生产的质量效益。国家通过完善粮食生产补贴政策，鼓励和引导粮食生产者采用节水、节肥、节药、节能等技术，有效提高了资源利用效率，并对减轻粮食生产的碳排放强度发挥了积极作用。三是加强粮食生产的气象服务和风险管理，有效提升了粮食生产对气候变化的适应能力。国家高度重视粮食生产适应气候变化的问题，并在相关政策文件中提出了加强农业气象综合监测网络建设，强化农业气象服务的要求，提高了粮食生产的灾害防御和风险管理能力。
1.2 粮食生产的技术进步和创新能力提升
中国粮食生产技术水平和创新能力持续增强，为粮食绿色低碳生产提供了坚实的技术支撑和动力保障。一是提升粮食作物的固碳能力和抗逆性。例如，通过育种技术开发的耐盐小麦和玉米品种能够在盐碱土壤中生长，这不仅提高了土壤的有机碳含量，还在沧州渤海新区黄骅市实现了 6.68万 hm2旱碱麦的丰收，每公顷产量达到 3681 kg，总产量达到24.5万t。二是提高资源利用效率和循环利用能力。以湖南省为例，截至2023年12月，该省在过去5年中化学农药的使用量累计减少超过20%。目前，该省每年在超过21.3万hm2的土地上执行专业化的病虫害统一防治，并在超过43.33万hm2的土地上采用绿色防控措施，有效促进了农业减污和减碳。三是提高智能化和数字化水平。例如，无人机的精准喷洒技术能够有效减少农药使用，降低环境污染。无人机的高效作业不仅减少了体力劳动，也降低了人工作业的碳足迹。
1.3 粮食市场需求转变
随着经济社会发展和人民生活水平提高，消费者对粮食的多样化和个性化需求不断增长，对粮食的安全性、营养性、健康性、绿色性提出了更高要求。一是市场需求从数量型向质量型转变。消费者对粮食质量和安全的要求日益严格，推动了生产者选择优良品种，采用科学的施肥、灌溉和病虫害防治等管理措施。二是市场需求从单一化向多样化转变。消费者对粮食的多样化和个性化需求不断增长，要求生产者提供种类丰富、具有不同产地特色的粮食产品。三是市场需求从传统化向现代化转变。社会经济的快速发展促使消费者对粮食产品的品质和安全性提出了更高的要求，粮食生产正逐步向机械化、自动化和智能化的方向发展。
三、主要问题
2.1 减污降碳政策需进一步明确化与具体化
一是顶层设计与现实贴合不够紧密，政策激励措施亟待完善。国家战略规划虽然存在，但在实施过程中连贯性和系统性难以保障。现有农村环境相关法律分散且缺乏系统性，农业绿色低碳发展领域的规定实施难度大，缺乏可操作性。立法和政策在推动技术研发和应用方面作用有限，导致技术进步和创新不足。二是行动计划制定难度大，农村基础设施建设亟待完善。节水、节肥、节药和节能技术推广理论上可行，但实际操作中受技术应用条件限制，效果不理想。基层水利服务机构面临人员短缺、结构老龄化等问题，对农田水利设施建设与运行构成挑战。循环农业和生态农业模式需要有效连接市场，但交通、储存和物流等基础设施不足限制了农产品销售范围和效率。三是反馈机制不足，碳排放监测评估体系不完善。监测系统不健全导致无法全面收集和分析粮食生产的环境影响数据，阻碍绿色低碳生产。评估体系面临人才短缺问题，导致评估结果准确性有待提升。
2.2 粮食生产者减污降碳意识与能力有待加强
一是教育体系改革相对滞后。现有体系未能充分整合环境保护和绿色低碳实践理念，农业院校和职业学校中相关课程比例偏低，内容偏重理论，缺乏实践教学模式。此外。教育部门与粮食生产主体合作不够紧密，教材和教学资源更新缓慢。二是专业培训体系不健全。培训项目内容更新不及时，教学方法单一，缺乏针对性和互动性，培训资源分布不均，偏远农村地区互联网普及率虽不高，限制了现代信息技术在培训中的应用。三是社会参与度不足。宣传教育活动存在局限性，方式单一，缺乏针对性和实用性，未能有效激发参与热情和创新意识。此外，农业专家和环保人士参与度有限，使得活动效果大打折扣。
2.3 减污降碳技术的创新与推广存在瓶颈
一是技术研发滞后，高产、优质、绿色、抗逆新品种未能有效推广。中国农业科技进步率有提升空间，品种同质化问题突出，给农民选种用种带来挑战，阻碍新品种普及。二是技术集成创新不足，国际合作受限。资金投入不足，技术集成创新有提升空间。贸易保护主义、文化差异等因素制约国外先进技术引进和应用。三是技术示范推广效率低下，监测反馈机制不健全。示范区建设缺乏科学规划和有效管理，推广策略和模式单一，缺乏针对性和灵活性。推广效果监测和反馈机制不健全，影响技术推广效果和持续改进。
2.4 绿色低碳粮食产品的市场和服务不成熟
一是政府补贴政策需优化。补贴政策在精准性和实施效果上存在局限，补贴额度只能覆盖成本，缺乏经济激励。政府宣传教育不到位，制约补贴政策覆盖面和实施效果。二是碳交易市场建设有提升空间。市场规模小，交易活跃度不高，主要集中在工业和能源领域，农业碳交易未形成规模。碳排放和碳汇核算标准与方法未完善，缺乏统一计量和认证体系，监管体系不健全。三是绿色金融和保险服务面临发展瓶颈。绿色金融产品种类有限，贷款门槛高，利率优惠不明显。绿色保险产品创新和推广滞后，保险覆盖面和保障程度有限，难以有效分散风险。市场认知度不高、服务网络不健全等因素制约服务普及。
四、路径优化
3.1 制定粮食生产减污降碳路线图
一是顶层设计。国家需制定全面战略规划，构建减污降碳的粮食生产体系，保持政策连贯性和系统性，涵盖长期粮食安全战略，考虑碳峰值和碳中和目标。通过立法和政策激励措施，促进技术研究、开发和应用，并建立标准体系规范全链条生产。二是行动计划。应实施分阶段策略，短期调整产业结构，推广节水、节肥等技术；中期推广循环农业和生态农业模式，提升农田有机质含量；长期建立完善的绿色低碳体系，实现全过程减污降碳。三是反馈机制。建立动态监测与评估体系，包括监测系统和定期评估减污降碳措施成效，调整优化措施，并建立信息共享平台，接受社会监督。
3.2 培养粮食生产者的减污降碳意识和能力
一是正规教育体系。应改革教育体系，增加环保和低碳农业课程，结合理论与实践，通过实习和科研项目增强操作能力。二是专业培训体系。应建立培训体系，提升在职生产者环保意识，采用灵活多样的培训方式，重视实践技能培养。三是宣传教育活动。应通过活动提高生产者意识，包括制作宣传册、讲座、展览等，注重互动，邀请专家参与，利用节庆活动扩大影响力。
3.3 加强粮食生产减污降碳技术创新和推广
一是技术研发。要鼓励培育高产优质品种，减少化肥农药使用，增加强筋小麦、优质稻谷等供给，持续投入生物技术研发。二是技术集成创新。要整合品种培育、高效栽培等关键技术，构建资源高效利用的增产模式，攻关节水灌溉、精准施肥等技术。三是技术示范推广。要建立农业技术示范区，展示减污降碳技术效果，制定推广策略，建立监测反馈机制，鼓励社会各界参与技术推广。
3.4 建立绿色低碳粮食价值实现机制
一是政府补贴政策。应优化补贴政策，提供高额度补贴，设立专项基金，加强宣传教育，确保生产者理解政策。二是碳交易市场。应建立碳交易市场，制定核算标准，通过立法建立机制，允许生产者通过减排获碳信用，加强市场监管。三是绿色金融和保险服务。鼓励金融机构开发绿色金融产品，保险公司推出绿色保险产品，提供保费补贴等措施，降低生产者成本，提高参与积极性。
五、结论
本文分析了中国粮食生产在减污降碳视角下的现实基础、面临挑战，并探讨了相应的优化路径。研究得出以下结论：首先，中国粮食生产已取得显著成就，实现了从低产到高产的历史性跨越，为国家稳定和人民福祉做出了重大贡献。然而，随着人口增长和经济发展，粮食需求持续上升，导致农业生产面临着耕地资源减少、水资源紧缺和面源污染加剧等资源环境约束，以及气候变化带来的双重挑战。其次，国家政策的引领和支持、粮食生产的技术进步与创新能力提升、市场需求的转变是推动粮食生产绿色低碳发展的关键因素。但当前减污降 碳政策需进一步明确化与具体化，粮食生产者减污降碳意识与能力有待加强，减污降碳技术的创新与推广存在瓶颈。再次，提出的优化路径包括制定粮食生产减污降碳路线图、培养粮食生产者的减污降碳意识和能力、加强粮食生产减污降碳技术创新和推广、建立绿色低碳粮食价值实现机制。这些措施旨在提高粮食生产的资源利用效率和生态效益，促进粮食产业的节能减排，实现粮食生产的绿色低碳转型和可持续发展。最后，实现粮食生产的绿色低 碳发展需要政府、企业和社会各界的共同努力。政府需加强政策引导和支持，企业需积极响应政策，加大技术创新投入，而社会各界应提高对粮食绿色低碳生产重要性的认识，共同营造有利于粮食产业可持续发展的环境。
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