如今，氣候變化一詞越來越頻繁地出現在公眾的視野中，但氣候變化是什么意思呢?簡單地說，氣候變化是平均天氣模式的長期變化，定義了我們的全球氣候(NASA)。例如，在過去的一個多世紀里，我們地球的平均溫度逐年上升，這種全球氣候系統加熱現象可以定義為氣候變化。我們經常將氣候變化與對社會和環境的負面影響聯系起來，這表明氣候變化已經成為人類社會在當前和未來面臨的一個重大挑戰。

根據美國宇航局的觀察，20世紀地球上最近的明顯氣候變化主要是由于人類活動。歐盟還指出，溫室氣體效應是氣候變化的主要驅動因素，而人類活動是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟化物濃度增加的原因。許多工業部門的排放會影響人類活動的升溫，如交通、能源、農業、建筑和制造業。在本文中，我們將重點關注農業，討論如何解決排放問題，以實現未來可持續農業的目標。

農業作為一個關系到世界經濟和人民福祉的重要產業，在中國被視為國民經濟的基礎。然而，到目前為止，我國傳統農業已成為影響氣候變化的主要原因之一。除了生產效率低外，傳統農業還產生了大量的溫室氣體排放。

研究發現，農業和畜牧業占全球二氧化碳當量的10%-12%。在溫室氣體中，農業主要排放甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)。下圖顯示了2007年至2018年中國農業部這兩種溫室氣體的排放。

2007年，甲烷排放量僅比一氧化二氮排放量高10mt(100萬噸)，但自2009年以來，一氧化二氮排放量開始超過甲烷。預計2010年中國農業實際產生的甲烷排放量占總排放量的45%，主要來自水稻種植、牲畜糞便和作物秸稈分解;其余55%的一氧化二氮來自非有機肥、糞便和化學農藥。

2016年，甲烷和一氧化二氮分別達到342.32.3mt和357.6mt的峰值，并開始下降。這一變化是由于中國政府在2016年發布了《十三五溫室氣體排放控制計劃》，限制了溫室氣體排放，并宣布了大力發展低碳農業的目標。根據Statista(2021)上發布的中國農藥生產數據，自2015年以來，化學農藥產量急劇下降，導致2016年以來一氧化二氮排放量下降。隨著化學農藥使用量的減少，水稻種植已成為中國農業第二大甲烷排放源，占22%。除甲烷和一氧化二氮外，農業還將在砍伐樹林和開墾農業用地的過程中直接排放二氧化碳。

雖然農業排放會影響氣候，但氣候變化也會影響我們的農業生產。例如，溫度升高和降水不規律會導致干旱、土壤損失和水資源管理難度增加，直接影響作物的質量和產量，導致作物道歉，威脅糧食安全。在我國水土資源退化的情況下，食品安全等質量問題已成為我國農業面臨的重要挑戰。

中國糧食生產基地華北自1995年以來因干旱而大幅減產。從長遠來看，這場自然災害也帶來了潛在的間接經濟影響，如消費下降和市場價格波動。需要注意的是，市場價格在決定農業生產能力方面發揮著重要作用。在氣候變化的影響下，中國玉米和大豆價格上漲，促使中國農民在2001年至2009年增產700萬公頃玉米和200萬公頃大豆。雖然短期價格變化會導致產量增加，但總體而言，氣候變化對作物產量的不利影響實際上要大得多。

為了緩解氣候變化對農業的威脅，世界各國達成了多項協議，并制定了響應目標。例如，包括中國在內的196個國家2015年通過的巴黎協定旨在大幅減少全球溫室氣體排放，并計劃在本世紀末將氣溫上升限制在2度以內。在2020年聯合國大會上，中國還宣布了努力實現2030年碳峰值和2060年碳中和的雙碳目標。在農業領域，中國政府還鼓勵農民通過補貼和獎勵措施適應和發展綠色農業。