董 璠，王丽娜，路 剑

（河北农业大学，河北 保定 071000）

1 引言

农业是仅次于工业的第二大碳源，减少农业领域的碳排放已成为行业发展共识。我国种植业碳排放约占农业总碳排放的30%，畜牧业占农业总碳排放的50%。化肥、农药等农业生产资料的投入和使用以及畜禽养殖过程中的粪便是碳排放的重要来源。我国每年产生的生猪粪污等畜禽养殖废弃物约40多亿吨，而畜禽养殖粪肥还田率仅有50%，不仅加剧了环境污染，还造成了资源浪费。长期施用化肥形成的路径依赖效应以及畜禽养殖粪肥市场和施用主体间的信息不对称，使得种植主体不愿意轻易大规模使用粪肥种植作物。帮助种植主体了解畜禽养殖粪肥的效益，有助于解决路径依赖和信息不对称问题。

探究还田成本对于明确畜禽养殖粪肥还田效益具有重要参考价值。种植主体是粪肥还田的主要参与者，畜禽养殖粪肥（以下简称“粪肥”）的成本是否优于化肥，粪肥施用效果是否能满足种植主体预期，是种植主体决定是否选择施用粪肥的关键因素。2022年中央一号文件明确提出“深入推进农业投入品减量增效。开展绿色种养循环农业试点，推进粪肥还田、有机肥替代化肥”。粪肥生产技术水平日趋成熟并逐渐替代化肥，成为保护环境，改善农业生态环境质量、提高农业可持续发展水平的重要抓手。准确测度粪肥还田成本对种植主体的肥料决策具有重要意义。

现有研究对于粪肥的成本测度和补贴情况进行了深入探讨。粪肥受生产区域、养殖规模和畜禽品种的综合影响，成本差异较大，人工成本占有机肥生产总成本的80%以上，但总体的销售收益较为可观。通过建立稳定的支持和交易体系有助于提高种植主体购买和使用粪肥的意愿。补贴标准是相关部门设计有机肥补贴政策中的关键，直接影响受补贴方的参与积极性和补贴方的承受能力。尽管政府部门出台了相关补贴措施，但补贴措施只有充分考虑粪肥的空间施用差异和社会差异才能发挥应有的作用。在农业减碳背景下，仅测算粪肥还田经济成本会使粪肥还田总成本核算出现偏差，影响粪肥还田实施主体的积极性。生态溢价通过将自然资源损耗与用户成本津贴相结合，分析了环境友好型活动产生的额外经济收益，但对生态产品的价值衡量较为宽泛，尚未将碳排放成本纳入到生态溢价测度体系中。量化粪肥还田环境成本，将其纳入成本核算中，有助于丰富碳减排背景下粪肥还田成本测度体系，进一步明确种植主体选择粪肥还田的收益。如何兼顾粪肥还田的经济成本和环境成本，目前尚未见相关研究对此进行深入剖析。

绿色溢价为低碳产品成本的测度提供了条件。绿色溢价由比尔盖茨在《气候经济与人类未来》一书中首次提出，并被定义为“产生碳排放的产品与不产生碳排放的替代品之间的成本差异”，亦有学者认为绿色溢价是为绿色低碳产品支付更多的价格。中金公司将绿色溢价定义为：某项经济活动的清洁（零碳排放）能源成本与化石能源成本之差，负值意味着化石能源的成本相对较高，经济主体有动力向清洁能源转换，从而减少碳排放。国内已有研究大都将绿色溢价视为绿色债券的衍生品。国外研究不仅关注绿色溢价在金融市场中的作用，还将绿色溢价应用于企业的绿色研发投资环节。建筑行业的绿色溢价以及消费者的绿色溢价支付意愿是国外学者关注较多的内容。但既有研究尚未考虑将绿色溢价引入到农业经济领域中。比尔盖茨将绿色溢价用于交通、电力、建筑以及农业等各行业领域中，测定各行业低碳成本，绿色溢价的应用范围可见一斑。借鉴中金公司对绿色溢价的定义，本文将粪肥还田绿色溢价定义为种植主体施用粪肥与施用化肥的成本差。同时，参考比尔盖茨对于绿色溢价的表述方法，将粪肥还田绿色溢价的测度模型进一步表示为粪肥与化肥施用成本差同化肥施用成本的比值。

本文以种植主体的肥料施用情况为研究对象，运用参数法和经验数据，拟建立基于肥料施用经济成本和碳排放成本的绿色溢价计算模型，并以经验数据诠释模型应用，从而为量化肥料低碳化水平，丰富粪肥还田的成本测度内容，评判农业低碳化发展进程提供参考。

2 理论基础

外部性理论认为，生产或消费对其他团体强征了不可补偿的成本或给予了无需补偿的收益时，不利于社会资源配置效率的提高，需要运用庇古税或产权交易等方式将外部性内部化。外部性又可分为正外部性和负外部性。正外部性是指某一经济主体的经济活动导致其他经济主体获得额外的经济利益，而受益者无须付出相关代价；负外部性指主体的经济活动影响了其他团体并使之付出额外的成本费用，但后者又无法获得相应补偿。庇古税主要借助政府激励或政府规制， 促使外部性得到内部化；产权交易是在市场成本低于交易成本的前提下，发挥市场本身的作用使外部性内部化。

粪肥还田具有显著的正外部性。满足作物生长需求是种植主体选择粪肥还田的主要目的，但粪肥还田同时促进了种养结合的循环发展，降低了畜禽养殖废弃物对环境的损害成本，进而创造了正外部收益。随着低碳农业深入发展，将生猪粪污等畜禽养殖废弃物经无害化处理后还田可以增强土壤肥力，进而提升土壤的固碳能力，降低农业生产碳排放量。但由于粪肥还田减碳效果难以界定和计算，选择粪肥还田的种植主体创造的生态效益并未得到有效补偿，消费群体亦未为此付费。既有研究主张通过“谁污染、谁治理，谁受益，谁补偿”的生态补偿制度内部化环境效益，但受制度体系和市场环境制约，生态补偿制度尚未完善。以碳排放权为核心的碳交易体系为衡量粪肥还田生态效益提供了条件，即以产权交易方式内部化经济活动创造的额外收益。粪肥还田绿色溢价指种植主体施用粪肥与化肥的还田成本差。还田成本包括还田经济成本和还田过程中的碳排放成本。在现有经济成本测度的基础上，通过引入碳排放系数和碳排放价格，可以测算施用化肥和粪肥的碳排放成本，最终得到粪肥还田的绿色溢价。正值表示当前粪肥还田成本相对较高，需进一步加大投入力度降低溢价；负值表明当前粪肥施用成本优于施用化肥，粪肥还田效益更佳。

3 粪肥还田绿色溢价测度模型构建

本文借鉴王晛的做法，做出如下假设：粪肥还田绿色溢价的测度仅包括肥料购买及施用环节的成本，不含粪肥生产环节等前端部分和施用效果评估等后续部分；各类土地种植主体严格遵守相关部门对土地用途管理制度做出的规定，经营的土地仅用于农业种植；农业种植符合自然生产条件和社会经济发展需要，作物种植制度和结构不变；种植主体除肥料施用环节外，其他有关农业生产环节的技术水平不变；肥料施用只能选择施用粪肥或施用化肥，二者互为替代。

综上所述，粪肥还田的绿色溢价可用以下公式进行表示：

粪肥还田和施用化肥的成本分别包含经济成本和碳排放成本：

经济成本和碳排放成本测度是本节的重点内容。

3.1 经济成本测度

《全国农产品成本收益资料汇编》（以下简称“汇编”）收录了我国农业生产的主要投入指标，记录了我国主要粮食作物和经济作物的化肥投入情况，为经济成本测算提供了主要依据。但汇编中未记录作物的粪肥投入情况。为此，本文借鉴汇编中对化肥投入的指标，用以衡量粪肥的投入情况。

经济成本主要包括肥料施用的直接费用及施用过程中产生的间接费用。直接施用成本包括肥料购买成本、施肥机械租赁费或田间施肥人工成本，以及分摊到施肥环节的燃料动力、工具材料、修理维护和技术服务费用；间接费用包括固定资产折旧、保险、管理、财务、销售费用。

3.2 碳排放成本测度

《IPCC温室气体排放指南》为测定各行业碳排放系数提供了基本准则。随着碳交易的迅速发展，《畜禽粪便堆肥管理减排项目方法学（编号CMS-082-V01）》《保 护 性 耕 作减排增汇项目方法学（编号CMS-083-V01）》等农业领域的温室气体自愿减排方法学日益完善。上述内容及相关研究成果为测度碳排放成本提供了参考标准。

碳排放成本是绿色溢价的关键指标，这一点也是绿色溢价与基本经济核算的主要区别。具体可表示为：

碳排放指肥料施用过程中释放的二氧化碳，氧化亚氮以及甲烷等温室气体的排放，为方便计算，将二氧化碳以外的其他温室气体乘以相应的温室气体排放系数转化为二氧化碳当量（Carbon dioxide Equivalent，简 写 为CE或CO2E），即碳排放量。肥料施用过程中的碳排放主要来自肥料中的氮、磷、钾等化合物。化肥中的氮元素主要来自尿素、碳铵，磷元素主要来自过磷酸钙，钾元素主要来自氯化钾；国家有机肥施用标准（NY/T 525-2021）要求有机肥干物质中氮磷钾元素的总和不低于4%、有机质含量不低于30%，并未对各元素配比做严格要求。如果采用机械施肥，还应考虑施肥过程中燃油消耗产生的温室气体排量。因此，施用肥料产生的碳排放总量可表示为：

图1为畜禽养殖粪肥还田绿色溢价测度体系。

图1 畜禽养殖粪肥还田绿色溢价测度体系

4 粪肥还田绿色溢价模型应用分析

2017年农业农村部制定《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》，蔬菜、水果等种植产业成为开展粪肥还田行动的主力军。同时，马铃薯和设施番茄的有机肥施用标准也得到进一步发展。基于此，本节以2021年度汇编资料中的“2020年大中城市主要蔬菜品种中马铃薯和设施番茄的化肥投入情况”为例，结合淘宝网等有机肥料数据，运用构建的测度模型，计算粪肥还田的绿色溢价。囿于粪肥施用的具体数据，为方便计算，假定施用粪肥或化肥的土地肥力情况相同；经济成本中除肥料购置成本外，其他直接施用成本和间接施用成本一致。如此，马铃薯（或设施番茄）种植主体实施粪肥还田的绿色溢价可表示为：

4.1 化肥投入情况测算

马铃薯和设施番茄的亩均化肥投入情况见表1。其中，氮肥、磷肥和钾肥的排放系数分别按照尿素的排放系数2.116t CE/t N1，普钙的排放系数0.195 t CE/t P2O5以及氯化钾的排放系数0.618 t CE/t K2O进行计算，具体参见陈舜等的研究成果。碳排放成本参照吴贤荣的研究成果，定为67.71元/吨。复合肥二铵氮元素含量为18%，磷含量为46%，三元素复合肥中氮含量为15%，磷含量为12%，钾含量为10%。混配肥施用数量不足0.1 kg，故混配肥的碳排放量不再进行计算。

表1 马铃薯和设施番茄的亩均化肥投入情况

表2 马铃薯和设施番茄亩均施用化肥的碳排放量 吨 CE/亩

4.2 粪肥投入情况测算

马铃薯粪施用量参照李刚等研究成果，每公顷59 400 kg，即每亩马铃薯施用3 960 kg粪肥；设施番茄粪肥施用量参照宋雅欣等研究成果，每公顷105 000 kg，即每亩设施番茄施用7 000 kg粪肥。

由于我国尚未公布官方的粪肥施用数据，为获取粪肥价格和养分情况，笔者以淘宝网为主，辅以有机肥产业网搜寻相关数据，先后以“粪肥有机肥”、“有机肥”等作为关键词进行搜索，按照“销量”进行排序，进一步选择月销量不低于9 000的商品进行筛选。结合“适用对象”为经济作物（如大蒜、猕猴桃等蔬果类），最后通过浏览商品有机肥信息，并向卖家咨询有机肥具体信息，根据信息详细程度，确定以安徽富民生物有机肥有限公司在售的“绿皖田羊粪发酵有机肥（粉状，40 kg/袋，零售价158元/袋）”作为粪肥的购置基准。绿皖田羊粪发酵有机肥的总养分质量分数为5.9%，氮元素含量1.8%，磷元素含量1.5%，钾元素含量2.6%，有机质质量分数为53.8%，酸碱度为6.8%，经安徽经纬检测技术有限公司检验后符合国家有机肥施用标准（NY/T 525-2021），报告编号为2021H0521069。

结合上述内容测算马铃薯和设施番茄的有机肥投入情况及碳排放情况，详见表3和表4。马铃薯和设施番茄的亩均粪肥购置成本分别为15 642元和27 650元，后者的购置成本高出76.77%。马铃薯亩均施用粪肥产生0.226 040 76吨二氧化碳当量，其中氮元素和钾元素占比最大，分别占马铃薯粪肥施用碳排放的66.73%和28.15%；设施番茄亩均施用粪肥产生0.399 567吨二氧粪碳当量，同样是氮元素和钾元素占比最大，分别占设施番茄粪肥施用碳排放的66.73%和28.15%。马铃薯的亩均粪肥碳排放量较设施番茄减少43.43%。

表3 马铃薯和设施番茄种植主体购置粪肥的成本

表4 马铃薯和设施番茄亩均施用粪肥的碳排放量 吨 CE/亩

4.3 溢价结果分析

总体来看，在固定运费、施用成本、其他直接及间接成本的情况下，种植主体选择同款肥料，马铃薯和设施番茄粪肥还田的亩均绿色溢价分别为90.21%和51.41%，说明当前种植马铃薯和设施番茄种植主体选择粪肥还田仍面临较高的成本，马铃薯和设施番茄的碳减排资金和技术仍面临较大投入，低碳投入技术有待进一步发展，如表5。

表5 马铃薯和设施番茄种植主体选择粪肥还田的绿色溢价

具体来看，设施番茄的绿色溢价低于马铃薯的绿色溢价，说明设施番茄的粪肥还田成本要优于马铃薯的粪肥还田成本，设施番茄低碳化发展程度较高。可能的原因是：一方面，随着居民生活水平和收入水平的提高，消费者在饮食上更注重营养和口感，设施番茄较马铃薯相比更能满足消费者的需求，现有技术更倾向于优先满足设施番茄的种植需求；另一方面，据《全国农产品成本收益资料汇编》统计，设施番茄的亩均净利润从2018年的7 112.84增长至2020年的8 060.65元，马铃薯的亩均净利润从2018年的453.16元增长至2020年的1 618.5元，种植主体选择种植设施番茄更能获得高利润，吸引种植主体在设施番茄的低碳技术上投入更大力度。这一结论在某种程度上同李晗和陆迁的分析结果形成了交叉论证。

肥料的碳排放成本上，粪肥高于化肥、设施番茄高于马铃薯同时存在，除去前文所述设施番茄的收益较高和投入力度大，粪肥还田用量大是粪肥碳排放成本高于化肥碳排放成本的重要原因。马铃薯和设施番茄的亩均化肥（折纯）施用量仅有31.42 kg、60.47 kg，而亩均施用粪肥的数量高达3 960 kg、7 000 kg。尽管设施番茄的化肥和粪肥施用均高于马铃薯，但设施番茄的绿色溢价水平反而更低，这是一个比较有趣的结果。

5 结论与建议

基于农业减碳视角，结合现有文献资料和研究成果，运用参数法构建畜禽养殖粪肥还田绿色溢价的测度体系，同时利用经验数据进行计算，有助于量化肥料低碳化发展水平，丰富粪肥还田成本测度内容，为评判农业低碳化发展进程提供参考。具体结论如下：

1）粪肥还田绿色溢价引入并测度碳排放成本，完善了目前仅依靠经济指标计算还田成本的测度体系。畜禽养殖粪肥还田的绿色溢价是指种植主体施用粪肥与施用化肥的成本差，用粪肥与化肥施用成本差同化肥施用成本的比值表示绿色溢价更加直观。绿色溢价包含两方面内容，一是肥料经济成本测度，主要包括肥料购置、人工施肥、机械租赁等直接成本以及固定损耗、财务、保险等间接成本。二是肥料碳排放成本测度，主要是肥料中氮、磷、钾等主要元素的温室气体排放量与行业内碳排放单位成本的乘积。

2）运用经验数据和互联网大数据优势，以肥料购置成本代替测度体系中的肥料经济成本进行测算，克服了粪肥施用微观数据难以获取的现实阻碍，具有较强的可操作性。结合果菜茶有机肥替代化肥行动方案和自然科学研究成果，选择以马铃薯和设施番茄的肥料投入等相关数据作为测算对象，发现种植主体选择粪肥还田的亩均绿色溢价分别为90.21%和51.41%，马铃薯和设施番茄种植主体选择粪肥还田仍存在较高成本，实现低碳发展仍有较长距离。同时，与净利润较低的蔬菜品种相比，净利润较高的蔬菜品种能够获得更为理想的绿色溢价水平。2020年马铃薯亩均施用化肥31.42公斤，亩均净利润为1 618.5元；设施番茄亩均施用化肥60.47公斤，亩均净利润为8 060.65元。后者虽然投入成本和肥料施用量处于较高水平，但高昂的利润弥补了这一经济损失，进而降低了绿色溢价。

基于此，本文提出以下对策建议：

1）统计部门可考虑将有机肥施用的微观数据纳入到年度统计规划中。完善有机肥亩均购置成本以及不同区域、不同作物的有机肥亩均施用量等微观数据，能够获得更为准确的绿色溢价结果。绿色溢价提供了一个包含碳价在内的综合考量标准，结合日益完备的低碳农业数据，有助于为政府部门准确量化低碳农业发展水平，制定阶段化减碳目标提供参考。

2）“双管齐下”降低绿色溢价水平。降低粪肥还田的绿色溢价有两种方式，一是增加化肥使用成本，二是降低粪肥还田成本。盲目提高化肥价格或对施用化肥的种植主体进行规制，亦或是强制种植主体选择粪肥还田均不利于保障粮食安全，甚至会激化社会矛盾。应制定规划，有序推进。一方面以加大粪肥还田技术和资金投入力度为主，采取适当手段规制化肥使用为辅，稳步降低粪肥还田绿色溢价，实现低碳发展目标；另一方面，设立阶段性和阶梯性补贴，按粪肥还田程度对种植主体予以不同规格的补贴。如对于兼用“化肥+粪肥（如以生猪粪污为原料制成的有机肥）”的种植主体，根据种植规模和作物品种，给予资金支持；对于全程选择“粪肥还田”的种植主体，根据种植规模和作物品种，给予资金和技术支持等，以提高种植主体选择粪肥还田的积极性。

3）鼓励高利润品种率先降低绿色溢价水平。高利润品种的发展基础较好，与低碳农业联系更为密切，市场潜力更大。《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》的出台体现了政府部门的高瞻远瞩，说明在高利润农产品领域降低绿色溢价具有可行性。继果菜茶领域之后，可选择经济价值较高的粮食作物进一步推广有机肥替代化肥，通过“滚雪球”的方式，推进各类农业产业部门分阶段实现“碳达峰”目标。

受数据的可得性所限，本文在计算绿色溢价时，未能明确不同粪肥、不同种植规模以及不同施肥标准等情境下的绿色溢价变化情况，如生猪粪污的含水量远高于禽类粪污的含水量，粪污有机质含量也存在显著差异，进而影响绿色溢价水平。随着测土配方技术的推广和应用，综合考量作物和土地的实际需求，将土壤碳汇纳入到绿色溢价体系中，有待在后续研究过程中进一步完善。