减少农业温室气体排放的政策（英）

1.导言：为什么以及如何减少农业温室气体排放 实现整个经济的温室气体（GHG）净零排放将需要抓住农业的缓解机会。2018年，农业温室气体排放总量约占农业温室气体排放总量的9%。 尽管这低于美国经济的许多其他部门，但减少农业排放（即使产量扩大以满足不断增长的全球需求）通过减少对“负排放”（即农业以外部门的碳捕获和储存）的需求，有助于实现净零排放。 关于减少农业温室气体排放的替代方案的讨论不仅受到《农业法案》的重新授权的刺激，还受到2022年通货膨胀降低法案（IRA）的通过的刺激。在第二章第21001节和 该法案的第21002号法案要求为美国农业部的几个保护计划提供约200亿美元的新资金，以支持自愿的农业温室气体减排（ https://www.congress。政府/法案/第117届国会/众议院法案/5376). Ag-GHG排放来自多个来源（图2），有些排放本身就难以缓解。作物栽培可以向大气释放土壤碳 作为二氧化碳（CO2），取决于耕作实践、作物残茬保留和覆盖作物的使用。亚硝基 氧化(NO）通过施用合成氮肥和有机肥料（如粪便）在环境中的化学反应排放。N2O排放受到农业土地管理的影响，农业土地管理会影响土壤，作物和大气中的N通量（例如，种植固氮作物，如大豆）。甲烷（CH)是排放到大气中 2 4 通过农场动物的消化过程和粪便的厌氧分解。牲畜粪便也会 O 产生氮在牲畜粪便和尿液中有机氮的硝化和反硝化过程中 2 。 我们考虑了自愿减少农业温室气体的三种政策方法。每个项目都通过奖励那些将做法转向低温室气体生产的农民和牧场主来发挥作用。 第一个是增加政府联合融资诱导农民和牧场主采用低温室气体农业技术。这种方法建立在《农业法案》第2章中完善的美国农业部保护资金机制之上。政府还可以通过其风险管理 机构扩大作物保险范围，以覆盖因使用低碳技术而导致的产量可能更大的风险2。 第二种方法是“气候智能型”农产品项目.美国农业部于2022年春季宣布的气候智能商品伙伴关系将提供28亿美元，为70个试点项目提供资金， 增加减少农业温室气体排放的政策 问题简要22-10由迈克尔·托曼,贾斯汀•贝克,罗伯特海滩,宏力丰,艾琳McLellan,艾米丽·乔伊纳——2022年 12月 1总排放量是土地和森林碳储存（汇）向下调整之前的总排放量。这些数字反映了农业过程的直接排放，不包括农业能源消耗的排放。在考虑汇（图2）后，农业净排放量约占美国净排放量的10%。 2看到https://www.rma.usda.gov/News-Room/Press/Press-Releases/2021-News/USDA-to-Offer-New-Insurance-Option-for-具有保护意识的玉米农民-谁-分裂-施氮-施氮了一个例子。 预计第二阶段将有额外资金（https://www.usda.gov/climate-solutions/climate-智能商品).该计划与上述保护计划重叠，因为项目需要纳入减少农业温室气 体排放的方法。然而，它也支持改进衡量和验证温室气体减排量的做法，以及开发低温室气体农产品（包括低温室气体供应链）的新市场。 一个问题是，对这些商品的潜在需求可能有多大，特别是如果它们提高价格的话。 第三个方法是ag-GHG减排信用机制.使用低温室气体农业方法的农民或牧场主可以根据在特定时间段内相对于常规业务的估计温室气体节省量获得信用额，然后出售信用额。 赊销收入将使农民和 牧场主收回更雄心勃勃的减排成本。许多公司已经在寻找高质量的减排信用额度，作为其减少碳足迹的自愿计划的一部分。农业温室气体减排信用额度可能是一个来源。 它们还可以在遵守强制性温室气体限制方面发挥作用。 除了自愿或监管措施外，技术创新还有助于减少农业温室气体排放。支持技术创新的政策设计 超出了本文的范围，但这种方法在推动该行业实现净零排放方面具有巨大潜力3。 图1.2018年美国MMTCO2e排放量细分：按行业划分，占总排放量的百分比 来源:构成(2022)和汉森etal。(2022) 3创新不是一个简单的线性过程。举例来说，牲畜饲料添加剂可以减少肠道发酵产生的甲烷。大多数饲料添加剂仅提供有限的减少量（约10%至15%）（Hristov等人，2013年）。创新的饲料添加剂包括红藻（Asparagopsis），这似乎有可能将反刍动物的排放量减少50%至90%，但其长期有效性和对人类或动物健康的影响尚不清楚。此外，正在考虑的红藻物种在许多国家被认为是入侵的（Hegarty等人，2021年）。 图2.美国MMTCO2e农业活动排放量，占总排放量的百分比 来源:汉森etal。(2022) 2.农场层面和规划层面实施农业温室气体减排政策的障碍 在讨论这三种方法之前，我们注意到在实施农业温室气体减排政策方面的一些挑战。两大类障碍可能会阻碍个体农民和牧场主采用低温室气体的做法。 技术和经济知识的障碍。 特定的低温室气体方法如何与农场技术基础的其他要素相适 应？找出这一点，然后评估使用新做法的回报有多昂贵？所需的投资将在多大程度上减少采用激励措施，特别是对于规模较小且资本不足的运营？哪些技术和经济不确定性会阻碍规避风险的农民和牧场主采用（Barhametal.2014）？ 社会和行为障碍。哪些非经济障碍可能会阻碍采用低温室气体方法？4例如，农业社区关于什么是良好农业的社会规范和习俗是否符合新做法？ 在实施农业温室气体减排政策或计划时会出现三个基本挑战 。如何应对这些挑战将决定政策或计划的效率和有效性。 测量的不确定性5是由于测量能力的技术限制和关于实践有效性（包括持久性）的科学辩论 6农场水平条件下的异质性放大了温室气体。代替直接测量 ，使用各种定量模型来估计农业温室气体缓解活动的影响。然而，大多数模型描述的是“平均农场”，因为它们不是 4参见Baumgart-Betz等人（2012）和Reimer等人（2012）讨论影响采用农业实践的因素。 5这里的“测量”一词包括通过代理或部分依赖建模结果的间接测量。 6一个重要的例子是包括恢复或增加工作土地土壤碳的措施;见鲍尔森等。（2014）;以及阿蒙森和比亚多（2018）。辩论涉及测量挑战（Oldfield等人，2021年）以及通常伴随这些做法而来的N2O排放量增加（Lugato等人，2018年;戴维斯等人，2021年）。 参数化以考虑农场层面在减排和成本方面的异质性。即使模型可以模拟各种土壤和环境条件，为众多单独的农场类型设置参数也是不现实的。 基线不确定性之所以出现，是因为很难确定如果假设农民和牧场主没有选择低温室气体的方法，他们的农业实践和温室气体排放量会是多少。例如，他们会用高温室气体的 方法种植相同的作物，还是会做一些不同的事情？农场一级条件（土壤类型、天气、使用的做法）的异质性使基线排放量的评估进一步复杂化。 额外性需要确定观察到的农业实践变化是否由政策激励措施引起。如果农民会使用 无论如何，低温室气体的方法，那么政策激励不会像往常一样产生新的温室气体减排量。然而，比较实际和假设的结果具有挑战性。 3.三种方法减少Ag-GHG排放 3.1.增加政府共同投资 根据《农业法案》第2章，采用这种方法的美国农业部保护计划包括农场服务局的保护储备计划（CRP）以及由自然资源保护局（NRCS）管理的保护管理计划（CSP）和环境质量激励计划（EQIP）。 标题2计划拥有完善的基础设施，可为农民提供成本分摊和技术援助，以开展农业温室气体减排活动。这减少了可能阻碍开展活动的技术和经济知识障碍。然而，这些计划需要农民和牧场主以及美国农业部专家付出巨大努力，以评估哪些策略对于实现目标是合适和实用的（McCannandClaassen2016 ）。农民和牧场主根据个人情况（包括任何社会或行为）选择采用哪些做法 他们可能面临的障碍）从计划维护的选项列表中，计划专家对预期的环境影响进行详细评估。赠款数额根据活动类型和区域成本指数进行调整。不同选项的成本可能有很大差异，但农民和牧场主的赠款金额可能会根据这些成本因素的变化而增加（尽管不是针对农场特定成本的增加）.8 即使根据外部成本指数调整美国农业部的付款，这些计划的自愿性质意味着农民愿意接受的成本分摊将是有限的，除非参与也为农民提供其他好处，例如提高生产力或降低运营成本。这限制了农民愿意考虑的农业温室气体减排替代方案的范围。 付款的条件是采用农民与美国农业部之间协议中的具体做法，而不是实际的温室气体减排量。因此，如果农民和牧场主遵循指定的做法，他们就不会面临与绩效相关的风险 。这可能会减少改进缓解措施实施的动力。 7IRA为现有计划提供了180亿美元的额外资金，其中包括用于EQIP的84.5亿美元和用于CSP的32.5亿美元。这笔资金可用于改善土壤C，减少氮损失和降低CO的保护措施或增强措施,CH,或者No与生产相关的排放。另外10亿美元用于自然资源保护局 242 提供保护技术援助，并进一步拨款3亿美元用于量化，监测和跟踪碳的计划 4 2 封存和CO,CH和No与EQIP、CSP和其他NRCS合同涵盖的活动相关的排放结果。看https:// www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/main/national/programs/对这些项目的信息。 8这一类别的计划还可以提供共同利益，例如通过养分管理改善水质，增强农场对气候冲击的抵御能力（FengandKling2005;杜等人，2022年）。这增加了“堆叠”的可能性（例如，农业温室气体缓解活动也可能产生水污染减排信用额）。只要政府对所开展活动的资助和产生的水污染信用额共同反映了活动的总体社会价值，这并不涉及重复计算。 美国农业部计划面临的另一个挑战是跟上技术创新的步伐，这些创新降低了减少农业温室气体的成本，从而在给定的预算下提供了更多的缓解措施。创新方法也可能更具附加性，也就是说，超过农民可能做的事情。然而，在创新方法可用后立即引入这些方法也意味着使用它们所节省的成本较小，从而减少了采用的动力。 为减少农业温室气体而采用的新农业实践也可能增加产量风险，或者至少是这样认为的。例如，覆盖种植和养分减少都可能被视为可能危及产量（SawadgoandPlastina2022）。如果农业保险承保因使用低温室气体农业做法而导致的产量风险，那么采用农业温室气体缓解做法的这一障碍可能会降低 。然而，保险也可能产生不正当的激励，使农民在寻求产量最大化方面不那么积极主动（Miaoetal.2016）。设计不利收益保险或 在保险公司无法轻易观察农民如何实施新做法的情况下，低温室气体实践的收入影响很复杂。 3.2.气候智能型农业大宗商品项目 气候智能型商品伙伴关系赠款通过改进衡量和验证温室气体减排量的做法，促进温室气体强度较低的商品。该计划的一个目的是 为愿意支付一些溢价的具有气候意识的购买者提供销售气候智能型商品的机会，类似于认证使用可持续林业实践生产的木制品的计划，以及电力纳税人为绿色电力支付更多费用的计划。 将使用哪些碳强度标准来指定大宗商品为气候智能型商品 ？购买者可能为具有 气候智能型称号？首先，评估购买者愿意为其他环保商品和服务（如经认证的木材和绿色电力）支付多少费用是有用的9。 3.3.Ag-GHG减排信用机制 通过基于市场的农业温室气体信用额，农民和牧场主采用低温室气体做法的财务激励来自向另一方出售信用额的能力，以寻求他们抵消自己的排放（要么满足 自愿缓解义务或履行减少排放的监管义务）。因此，减排信用体系可以带来大量的私人融资，以增加农业温室气体的缓解。已经对潜在的适用性进行了几项研究 农业温室气体信用机制（冈萨雷斯-拉米雷斯等人，2012年;普罗维尔等人，2020;克罗夫特等人，2021年）。原则上，扩大的Title2计划的任何农业温室气体缓解选项也可以产生减排信用额。 排放信用额产生的激励机制与政府