专访张福锁院士：通过技术革新实现粮食增收与农业固碳减排

来源：中国环境（2025年5月6日） 记者：韦璐

伴随着《加快建设农业强国规划（2024—2035年）》正式印发，我国农业绿色低碳转型迎来新的发展契机。规划明确提出'全领域推进农业科技装备创新，加快实现高水平农业科技自立自强'的战略目标。让我们一起听听中国工程院院士、中国农业大学国家农业绿色发展研究院院长张福锁关于农业绿色转型与碳碳减排的见解。

01

农业绿色发展任重道远

中国环境报：

在建设农业强国的新阶段，推动农业绿色低碳转型具有怎样的特殊意义？

张福锁：说起农业绿色低碳转型，有人会感到困惑——农业本就是绿色的象征，为何还需要强调绿色低碳转型？事实上，农业的底色是绿色，但人类为了自身需求改变了它的绿色过程。目前，我国农业产业在绿色化方面仍存在不足，主要体现在3个方面：首先，农业生产投入高但产量不高；其次，产品品质不能满足人们快速增长的营养、健康需求，许多优质农产品还依赖进口；最后，农业生产环境资源代价高、缺乏可持续性，这是最大的挑战。

过去，在以产量为导向的粗放式、集约化的农业生产中忽视了这些问题。当前，我国正处于建设农业强国的新发展阶段，必须牢固树立绿水青山就是金山银山理念，全面推动农业绿色低碳转型。

中国环境报：

绿色低碳转型将给农业生产带来哪些实质性改变？目前，转型面临哪些关键挑战？

张福锁：我们曾针对我国农业绿色发展提出一个设想——农产品产量应持续增长，但化肥投入量应在到达高点后下降，化肥利用率应回升到国际先进水平，农业生产的污染物排放量应下降到环境安全水平。

事实上，我国化肥投入总量自2015年起减少，利用率正在回升，但目前的农田养分投入仍是作物所需量的2倍—3倍，如果要将利用率提升至国际先进水平，至少还应减少一半投入。理想状态下，我国小麦、玉米、水稻等主要粮食作物单产仍可增长30%，环境排放量减少50%，产品品质可大幅提升，农民收入至少翻一番，农业生态系统服务功能大幅提升。

要实现这些目标任重道远。因此，农业绿色发展并非单一的学科或产业的某一段，而是一项跨学科、跨领域、跨产业的综合性工作，它涵盖从绿色投入品，到绿色动植物生产，再到绿色健康农产品的加工、消费，最后回馈自然，践行绿色生态环境政策的全过程。

02

通过技术革新实现粮食增收与农业固碳减排

中国环境报：

要实现农业绿色低碳转型，存在哪些行之有效的策略与模式？

张福锁：要实现农业绿色低碳转型，我们要以全产业链物质、价值、能量流动的定量化，来实现粮食安全、低碳减排、资源高效、环境可持续的协同，让农业有效益、农民有收入、农村有活力。

基于此，我们团队提出面向未来农业绿色发展的“121”行动，第一个“1”是指一套新的理论，即根际生命共同体理论，其中最重要的观点是多因子、多要素、多系统形成级联放大效应；从而实现“2”个突破，即绿色高产高效技术创新和绿色智能肥料产品创新；最后的“1”是指一个大变革，即在全国主要生态区实现真正的绿色转型，使得农产品的产量和品质，农业生产的效率、投入、环境效益都达到世界最先进水平。

中国环境报：

如何通过技术革新推动农业绿色转型？

张福锁：举个例子，我们团队“科技小院”的学生去年在河北省曲周县承包了1000亩中低产盐碱地，这片土地的盐碱含量约为1.2‰，如果管理不当，很可能导致减产20%。但他们通过精量播种、无人驾驶导航、水肥一体化等新技术，实现了周年亩产1.522吨产量（小麦+玉米），并且水分、养分、农药等利用效率都达到国际先进水平，每亩地增收795元。这个案例带给我们的启示是，农业绿色增产增效减排之路已经成功了，现在需要大家积极奔赴生产一线，大面积推广应用，建样板、做示范。

当前，我国农业领域技术发展较为缓慢，各自为战、低水平重复、转化率不高等问题突出。如果全面推广现有优良技术，我们可以在确保粮食安全的同时控制碳排放增长，如期实现碳中和目标；未来，如果有更好的农业技术，通过新质生产力的加持，农业可以在碳减排中发挥更大作用。

03

种养结合蕴藏30%—60%碳减排空间

中国环境报：

在“双碳”目标背景下，我国农业碳减排有哪些重点突破方向？

张福锁：要减碳，首先要理清碳的来源。研究显示，我国种植业最大的碳排放量来自氮肥的生产与施用。此外，稻田以及动物排放的甲烷、畜禽粪便的排放与处理也是主要的农业碳源。

要降低农业碳排放量，就种植业而言，第一要保证持续增产，绝不能通过减产来减排；第二要提高资源利用效率；第三要提升农业生态系统的固碳能力。

未来，如果应用更清洁的能源技术，优化化肥生产和施用、农业废弃物处理环节，农业碳减排的空间将会更大。整体而言，农业碳减排本身压力并不大，推动新技术、新产业、新业态的创新与发展才是主要的压力来源。

中国环境报：

面向未来，农业碳减排需要重点培育哪些关键技术？

张福锁：我认为需要重点发展三大技术方向：一是建立完善的碳监测体系。目前，实时监控技术在农业领域还未得到普遍应用，全国仅有7个实验室获得资助，尚未覆盖我国全部生产区域，缺乏系统的监测体系。

二是借助人工智能实现碳核算。这一技术将成为最常用、最有效的方法，因为它能全面综合文本、图像、数字、视频等各种数据信息，为复杂的农业“碳源—碳汇”系统核算提供重要支撑。

三是通过碳交易来实现生态价值。这方面典型案例仍然较少，还未形成规模化，在金融体系方面的探索也未得到大面积推广。加快农业固碳减排的生态价值实现，是调动农业经营主体积极性、推动农业向绿色低碳转型的重要驱动力。

总体而言，开展农业碳减排，首先亟待通过技术、模式、业态创新，建立相应的农业绿色低碳转型支撑保障体系；其次，应制定农业绿色低碳的标准，完善碳核算方法体系；再次，应形成可复制、可推广的绿色低碳技术模式；最后，要推动农业教育科技人才一体化培养，全面构建绿色低碳的生产生活方式。

（文章内容已作节选）