鉴于农业食品行业的独特性，对六条潜在的温室气体减排政策路径的评估表明，创新的绿色农业实践——例如水稻交替干湿灌溉和更优的动物饲养技术——是最有前景和最具吸引力的路径。这些方法能够迅速且大幅降低排放，解决温室气体泄漏问题，提高农民收入，并通过部分调整现有农业补贴来降低食品价格。
农业食品部门的温室气体排放量约占全球温室气体净排放总量的三分之一——这一规模需要采取紧急行动。农业和土地利用变化占总排放量的近四分之一。如果不大幅削减这些排放，我们将无法将全球气温升幅控制在1.5摄氏度以下。即使其他所有排放源都消失，目前的粮食生产方式到本世纪末仍可能导致全球气温额外升高近1摄氏度¹。
与此同时，气候变化已经使粮食生产变得更加困难，尤其是在热带地区。情景分析预测，如果不采取变革性行动，农业生产力增长将大幅放缓，仅农业和土地利用变化造成的净排放量在2020年至2040年间就将增加200%，耕地面积还将再增加5600万公顷²。这凸显了采取行动的紧迫性。
政策挑战
政策制定者一直难以找到减少这些排放的正确方法，这主要是因为他们未能认识到农业与其他行业的问题有所不同。这种盲点导致了一些适得其反的政策，例如推广生物燃料生产，或采取一些粗放的监管手段，例如将农业补贴与减少化肥和农药的使用挂钩。这些措施至少在短期内会降低农业生产力，并引发政治阻力。
政策制定者往往忽略了农业排放，特别是甲烷和一氧化二氮，与其他部门的排放在三个关键方面存在差异这一事实。
首先，这些排放物大多来自分散的生产过程，排放特征差异很大，降低了碳税等措施的有效性。这与燃烧产生的排放物有很大不同，燃烧产生的排放物与燃料燃烧量大致成固定比例。
其次，农产品排放既来自生产过程，也来自土地利用变化。这意味着，降低产量的监管措施——例如要求农民完全转向有机耕作——会刺激农民扩大土地利用以弥补粮食供应的减少，从而增加土地利用变化带来的排放。同样，需要利用粮食生产生物燃料的方法也会产生土地利用变化带来的排放。相反，提高农业生产力可以减少农业用地面积，从而降低土地利用变化的压力。
第三，政策制定者需要意识到可能出现的反弹效应，这种效应可能会逆转生产率提高带来的影响。经济学家称之为杰文斯悖论，指的是效率提升降低生产成本，反过来又刺激生产增加，从而导致更多排放的情况。然而，由于食品需求价格弹性较低，这种反弹效应对农业的影响远小于其他行业。
此外，政策制定还需要考虑不同农产品食品部门排放的强度和时间。农业生产排放物中超过一半是甲烷（CH₄ ；图1），主要来自畜牧业和水稻种植。在20年的时间跨度内，甲烷排放对全球变暖的影响是二氧化碳（CO₂，占总排放量的主导地位）的80-86倍，而其100年的影响则是二氧化碳的28倍³。因此，迅速采取行动减少甲烷排放将有助于扭转减排曲线。农业还贡献了全球超过四分之三的氧化亚氮（N₂O ）排放量，氧化亚氮是另一种超强温室气体。
图 1：2020 年农产品食品温室气体排放类型。a，农场排放物中超过一半是甲烷（CH₄ ），甲烷是一种比二氧化碳（CO₂）和一氧化二氮（NO₂）强得多的温室气体。甲烷主要产生于畜牧业和水稻种植等截然不同的活动中。b ，相比之下，二氧化碳排放是农产品供应链其他环节的主要温室气体来源，主要产生于化肥生产、运输、冷藏和加工过程中的能源消耗。F-gas，氟化气体。农产品排放不包括森林的固碳作用。
减少农业排放的政策选项
考虑到农业和食品系统温室气体排放的特殊性，我们回顾了六种应对气候变化的总体政策方法的潜力。更全面的证据综述见参考文献4。
排放税
经济学家指出，排放税和可转让排放配额是减少燃料燃烧排放的潜在高效工具⁵。由于生产过程中的排放与燃料使用直接相关，此类税收将激励生产者转向低排放技术并减少高排放产品的产量。然而，排放税应用于农业生产的效果远不如燃料燃烧排放，因为如前所述，农业生产的大部分排放来自分散过程，例如反刍动物消化和稻田灌溉。基于预估排放强度的排放税虽然可以减少产量，但除非能够可靠地测量排放强度并根据排放强度的降低调整税收，否则无法激励生产者转向低排放技术。
此外，对主食征收碳税可能会产生严重的分配效应。例如，对大米等主食征收碳税，对贫困农民和贫困消费者（他们将收入的很大一部分用于购买大米）的打击，会比对富裕群体造成更大的伤害。这种（预期的）后果很可能会引发政治反对。
将现有农业支持转向低排放生产
目前，农业获得大量政府支持，主要通过投入和产出补贴以及贸易保护措施<sup>2,6 </sup> 。补贴刺激农业生产，从而增加生产过程中的排放，并刺激农业用地扩张，而这反过来又导致森林砍伐和土地利用变化引起的排放。奇怪的是，贸易保护措施可能对全球农业排放的净影响甚微，因为它在保护国既支持农业生产，又对粮食需求征税。
降低补贴或许有助于减少农业总体排放，但预计影响可能较小，部分原因是补贴仅占总支持额的约四分之一²。更重要的是，此类国家政策的影响会因“泄漏”而减弱，因为减少补贴会刺激其他地区增加生产，从而抵消减排效果⁷。与此同时，降低补贴很可能导致食品价格上涨，降低低收入消费者获得食品的机会。
或者，可以将支持转向低排放作物。然而，这种政策变化通常对减少排放的影响很小，同时还会推高食品价格，因为食品需求对价格变化并不十分敏感²。
此外，补贴带来的直接且显而易见的益处往往会阻碍改革。农民获得的收入支持等诸多表面上的益处，实际上大部分都惠及了其他人，尤其是消费者（通过降低价格）。因此，改革现有补贴的努力常常会遭到那些可能失去受益者的抵制，而争取支持也往往困难重重，因为很难清晰地证明，如果将补贴重新用于实现气候目标，究竟谁会受益以及受益多少<sup> 6</sup>。如下文将进一步讨论，着重于创新或许有助于应对这些挑战。
监管方法
农业监管方式包括直接监管、环境服务付费（PES）和向农民发放有条件补贴。直接监管要求采取特定行动，并对不合规行为进行处罚。相比之下，环境服务付费是对预期行为的奖励，而有条件补贴则要求采取行动以避免失去现有支持。
这些方法面临的主要挑战在于，管理者必须确定具体的减排措施，这不可避免地意味着他们只能采取局部措施，而且可能并非最具成本效益的措施，例如生物燃料强制使用或减少化学投入品使用的法规。此外，一旦生产商达到最低要求，他们就没有动力进一步减排。例如，对美国酸雨计划的研究发现，与替代监管方法相比，可转移配额方法通过激励措施鼓励在所有可利用的范围内减少排放，使该计划的成本降低了20%<sup> 8</sup>。
监测和合规是额外的障碍，尤其是在法规迫使农民采取他们原本不会选择的方式时。此类法规可能导致意想不到的后果，例如欧盟的共同农业政策，该政策要求农民大幅减少化肥和农药的使用才能获得农业补贴<sup> 9</sup>。然而，以这种方式推广有机农业却导致了产量下降<sup> 10</sup>。虽然有机农业的产量可能会随着时间的推移，例如通过改善土壤健康等因素而提高，但在短期内，由于粮食需求弹性较低，产量下降正在导致欧盟及其他地区农业用地面积的扩大，从而造成土地利用变化引起的排放量增加。
与碳税和降低补贴一样，监管措施也会加剧排放泄漏的风险。当竞争力下降导致排放转移到没有此类监管的国家时，就会发生排放泄漏，并刺激未受这些措施覆盖国家的森林砍伐。监管措施还可能通过降低生产者收入或提高食品价格来加剧贫困和粮食不安全。虽然生态系统服务付费（PES）和有条件支付通常对生产者构成的风险较小，但如果广泛实施，仍可能对粮食净购买者产生不利影响。
减排信用
减排信用（或称避免排放信用）是一种机制，通过这种机制，一方向另一方支付费用，以促使其采取减少排放的行动。例如，根据《京都议定书》，较富裕的国家通过清洁发展机制（CDM）为发展中国家的减排项目提供资金。这种方法旨在提高效率，因为在发展中地区，减排成本（边际减排成本）通常较低；同时，通过向发展中国家提供资金转移，也有助于实现公平。类似的机制目前在《巴黎协定》第六条以及诸如REDD+等旨在防止森林砍伐的倡议中得到应用。
如果这些方法成功实施，它们将鼓励受援国采取原本不会主动选择的减排措施，因为这些措施带来的私人收益较低。正如监管措施会降低生产力一样，这些方法也存在这样的风险：全球范围内对更多农业用地的需求——以及由此导致的土地利用变化造成的排放量增加——可能会抵消，或者至少会削弱生产过程中减少的排放量。
为排放水平设定可信的基准线可能是基于碳信用额度的减排方法面临的最大挑战。如果基准线不能准确反映如果没有该项目会发生什么，即使没有实现真正的减排，也可能发放碳信用额度。似乎很多清洁发展机制（CDM）的碳信用额度都授予了那些无论如何都会发生的项目<sup> 11 </sup>。值得注意的是，《巴黎协定》并未禁止付款国和东道国将相同的减排量计入各自的国家承诺，这可能会损害该体系的完整性。
基于创新的方法
基于创新的战略在减少农业排放方面更有前景，因为它们既能降低排放强度，又能提高整体效率。产量的提高减少了对耕地扩张的需求，从而限制了土地利用变化带来的排放，并增强了森林和草地的固碳能力。虽然如前所述，人们对反弹效应存在合理的担忧，但由于粮食需求对收入和价格的反应相对较弱，因此粮食生产中的这种风险相对较小。
能够大幅降低成本和排放强度的变革性创新至关重要，正如太阳能和风能正在逐步取代化石燃料一样。成本降低会激励生产商采用新技术，从而减少监测和合规的需求，并彻底改变泄漏问题，采用新技术的地区的生产将取代未采用新技术的地区的生产。
人们越来越乐观地认为，包括数字技术（精准农业、机器人技术、电子商务）、作物基因组学在增强气候适应能力方面的进步，以及新型蛋白质来源（如植物基替代品、昆虫和藻类）在内的食品系统创新具有减少排放的潜力<sup> 12,13 </sup>。可直接应用且可扩展的创新包括改良的牲畜饲料，例如藻类衍生的补充剂，鉴于畜牧业对全球温室气体排放的巨大贡献，这一点尤为重要。例如，使用改良的饲料添加剂可以降低反刍动物的甲烷排放，而水稻种植中的交替干湿等做法可以将甲烷排放量减少高达50%（参考文献14）。在生物燃料生产中推广创新的气候智能型实践可以克服与生物能源使用监管要求相关的许多弊端。鉴于全球农业排放的贡献国和农业生态条件的多样性，需要对现有创新进行调整和开发，使其适用于不同的环境。农业研发回报丰厚，凭借现有的绿色创新产品组合，即使是适度的投资也能迅速对减排和生产力产生积极影响。此类投资的成本，以及为鼓励农民采用绿色创新而提供的有针对性的信贷和激励措施，都可以通过重新利用现有农业支持资金的一部分来轻松筹集。由于提高农业生产力有助于减少贫困和改善粮食安全，因此这应被视为一项极具吸引力的政策选择。
需求侧干预
需求侧措施也有助于减少农业排放。正如EAT-柳叶刀委员会所强调的，潜在的干预措施包括促进饮食结构向更健康食品转变、鼓励产品创新以及最大限度地减少食物损失和浪费<sup> 15</sup>。EAT委员会建议采取更健康的饮食方式——尤其是在富裕国家减少肉类消费——这不仅有利于人类健康，也有利于气候。然而，由于食品需求对价格变化并不十分敏感，尤其是在富裕国家，除非税率极高，否则对肉类消费征税可能效果不佳。
产品创新，例如开发植物基肉类和乳制品替代品，可能更有前景，但要使这些产品成为消费者的首选，可能还需要其他配套措施，例如提高人们对健康饮食的认识。减少消费者层面的食物浪费（据估计约占全球食物产量的17%）也具有降低生产和土地利用过程中排放的巨大潜力。这些改进措施有助于减少整个农产品价值链的排放。
前进的方向
总之，我们的分析表明：
与对燃烧产生的能源征收的碳税相比，碳税在分散化和差异化的农业生产过程中效果要差得多。
减少补贴对减少排放的作用有限，而且可能会引发民众对由此导致的食品价格上涨的反对。
监管往往面临高昂的合规成本，并且可能会降低产量，从而需要扩大农业用地，并导致土地利用变化带来的排放量增加。
目前的碳信用计划夸大了收益，需要进行改革，使其更像有效的碳排放交易体系。
投资于绿色农业创新研发——例如气候适应型作物、改良牲畜育种和改良动物饲料——可以大幅减少排放，同时提高农民收入并降低食品成本。
需求侧策略——饮食习惯的改变、减少食物浪费和食品创新——可以进一步减少排放，特别是来自资源密集型食品的排放，同时也有益于健康和环境。
由于农业食品系统面临独特的挑战和机遇，通过重点研发实现绿色创新，其重要性甚至超过其他行业。以绿色创新为核心，结合需求侧行动，似乎是大幅减少农业食品排放的最有希望的途径，同时还能带来其他益处，例如提高农民收入、增加食品供应的稳定性和可负担性，以及减少贫困。该战略可以通过重新调整现有农业支持措施来提供资金。大多数政府已承诺遵守2023年《联合国气候变化框架公约》第二十八届会议关于可持续农业、韧性粮食系统和气候行动的宣言，该宣言强调需要重新调整现有农业支持措施。然而，迄今为止，这方面进展甚微，这可能是由于我们在此概述的政策挑战所致。本文提出的方法为克服这些挑战提供了一条途径，并可能成为实现既定承诺的有效起点。
