氧化亞氮(N2O)作為隱藏在農業與工業生產背后的“氣候殺手”,是僅次于二氧化碳和甲烷的第三大溫室氣體,其百年尺度全球增溫潛勢是二氧化碳的273倍,在大氣中可留存109年。根據聯合國環境規劃署和聯合國糧農組織最新發布的評估報告,當前全球人為N2O排放中,75%來自于農業活動,其中化肥施用與畜禽糞肥管理貢獻了農業排放總量的90%。
中國作為全球最大的氮肥生產與消費國,氮肥產業橫跨工業與農業兩大領域,其生產與施用過程貢獻了全國33%的N2O排放[1]。在“雙碳”工作持續推進的背景下,推動氮肥行業低碳轉型,不僅是應對氣候變化的必然之舉,更是保障糧食安全、實現農業可持續發展的關鍵路徑。
10月11日,在“農業非二氧化碳溫室氣體減排與食物安全協同發展”會議上,美國環保協會(Environmental Defense Fund, EDF)聯合中國農業大學與國際玉米小麥改良中心,共同發布《中國氮肥生產與消費的氧化亞氮減排研究》報告。該報告系統梳理了中國氮肥從生產到施用的全鏈條排放現狀,并提出具體減排措施和路徑,可為行業綠色轉型提供科學支撐。報告的核心內容如下:
政策調控驅動產業轉型
報告首次系統梳理了中國氮肥產量與農用氮肥施用量在政策調控下的變化趨勢。
圖1:中國化肥生產政策的演變。圖源 | 孫芳
注:藍線為中國氮肥產量,橙線為中國農用氮肥施用量(中國農用氮肥施用量=農用氮肥施用量+復合肥施用量*0.3)
中國化肥產業自1949年新中國成立后,經歷了起步、快速發展、產能過剩和轉型升級四個發展階段(如圖1)。21世紀初,中國成為了全球最大氮肥生產與消費國,但產能過剩問題日益突出。為此,國家推進市場化改革,逐步取消電價等優惠政策,并于2015年恢復征收化肥銷售和進口增值稅,以優化供給結構。2015年后,工信部發布《推進化肥行業轉型發展的指導意見》,推動行業綠色轉型。中國“雙碳”目標提出后,“十四五”規劃進一步明確了氮肥行業低碳發展路徑,推動產業向集約化、智能化、低碳化的新階段加速轉型。
注:橙線為中國農用氮肥施用量(中國農用氮肥施用量=農用氮肥施用量 +復合肥施用量 *0.3)
在此過程中,中國農用氮肥施用量從1980年的942萬噸持續增長至2014年的峰值3027萬噸。隨著2015年《到2020年化肥使用量零增長行動方案》的實施,氮肥施用量進入下降階段,2017年后降幅尤為顯著,至2023年已降至2323萬噸(如圖2)。
氮肥生產端與消費端減排需雙軌并進
中國氮肥產業是典型的高耗能產業,其生產原料和燃料嚴重依賴煤、天然氣等化石能源,其中以煤炭為原料的合成氨比例達79.59%,遠高于全球22%的平均水平,碳排放強度突出;而在消費端,氮肥利用率長期處于28%-41%的較低水平,同時過量施用現象普遍,導致土壤酸化、水體富營養化并排放了大量N2O。
報告從生產和消費兩端評估了中國氮肥行業的減排潛力:在氮肥生產端,優化能源結構與工藝升級是減排的關鍵路徑之一,特別是采用“綠氨”技術可實現近乎零碳排放。在氮肥消費端,應優化施肥管理,推廣施用新型肥料及有機肥替代氮肥。
報告還基于不同區域作物種植結構和氮肥施用強度,評估了主要農作物區的差異化減排潛力,特別強調應結合各區域種植結構特征,實施精準施肥技術,為制定精準減排策略提供了科學依據。
匯集多方關鍵力量推動轉型
氮肥行業減排并非單一主體的“獨角戲”,報告識別出了包含政府部門、生產企業、農業經營主體、科研院所、行業協會、金融機構、社會組織、化肥經銷商等在內的多個關鍵利益相關方,有效發揮這些主體的積極作用,對于將宏觀政策轉化為實際的田間減排成效至關重要。
報告建議,政府部門應強化跨部門協同,制定氮肥行業低碳技術路線圖,完善碳市場機制,推動氮肥定額制度落地,引導產業綠色轉型;企業應積極推動綠氨替代灰氨,并開展全產業鏈碳足跡分析,以實現低碳化轉型。
社會組織(如行業協會、國際非政府組織)作為政企之間的橋梁,需要推動國際先進經驗的共享,通過建立標準化的技術培訓體系,為行業綠色轉型提供能力建設和規范指引,并推動產業鏈融合發展,促進資源綜合利用。
對于常被忽視但至關重要的化肥經銷商群體,報告建議加強其銷售記錄的數字化管理,為區域精準施肥提供數據基礎;更重要的是,通過系統培訓,將其從以銷售利潤為單一目標的傳統角色,賦能轉型為掌握科學施肥方法、能向農民推薦環境友好型產品并提供專業指導的農業服務人員,從而推動減排措施的落地。
隨著技術創新的突破、政策體系的完善與各方主體的發力,中國氮肥產業有望在保障糧食安全的同時實現低碳轉型的雙贏,為全球農業與工業協同降碳提供重要參考。
注釋:
[1] 數據源自:李素玉, 李航, 王婷, 劉綠怡, 李艷麗, 王莉 2024. 關于我國氮肥供應鏈實現碳中和的研究與建議 [J]. 磷肥與復肥 2024, 003:039.
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