工厂化食用菌栽培的碳源与碳汇研究

击木惊蕈

工厂化食用菌栽培的碳源与碳汇研究fficeffice" />

本文论述了低碳农业研究的时代背景、界定了低碳农业的内涵。通过对工厂化食用菌栽培碳汇的“投入－产出”分析建立食用菌生产的低碳分析和核算模型，并选取一定的指标对其进行评价，鉴定其是否属于低碳产业。最后对生产的相关环节提出改进意见，增加其生产过程中的碳汇。

正文：2003年英国政府在《我们能源的未来：创建一个低碳经济体》白皮书中首次提出“低碳经济”理念;其后2009年底的哥本哈根会议，使“低碳”理念更为世人所知。

    人们对于低碳经济的高度关注与农业自身的可持续发展要求相结合，使低碳农业应运兴起。发展以低消耗(能源、资源)、低污染(环境、产品)、低排放(废弃物、CO2等温室气体)为基础的低碳农业，被认为是循环农业发展的重要指标。[1]低碳农业经济则是指在农业生产、经营中排放最少的温室气体，同时获得整个社会最大收益的经济。[2]

充分利用农业的剩余能量，对农业废弃物进行资源循环利用，被认为是低碳农业的主要途径之一。[3]在循环经济中占据重要地位的食用菌生产，能否适应从循环经济到低碳化的转型要求。本文试图建立模型对其进行理论分析。在建立模型前我们做了如下一些假设：

嘉州菇农

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mhw69067122

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清心

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anhuilz

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击木惊蕈

（一）本研究将以工厂化食用菌工厂化生产为对象，由于工厂化食用菌生产是一个受人为控制的大量物质能量输入输出的复杂过程，碳循环过程较为复杂，涉及到各种形式的物质循环和迁移。考虑到部分环节对整个分析过程的影响不是很大，再加上这些环节的数据获取难度也较大，我们不考虑这部份环节的影响。fficeffice" />

（二）因为工厂化食用菌在一年中不同的季节的能耗与产量是不同的，我们一年所有的投入与产出为核算单位。

（三）劳动力既使他不呼吸也要放出二氧化碳，所以我们不将其计算在整个生产过程中。

（四）厂房、设备和塑料袋等在其生产以及各种废弃物间接排放的二氧化碳因为数据较难收集，我们不做分析。

（五）我们假设企业使用的是火电。

（六）菌厂采用的都是经过处理过的地下水或者井水，只消耗掉在转移和处理过程中所需要的电能。

（七）食用菌在长过程中的有机物积累量与呼吸消耗量相等。

因此食用菌企业在整个生产过程中的投入产出可以分析如下：

红色部分不计算入核算

从上面的的图型中我们可以知道企业生产投入的有，水、电、煤、培养料等。产出的有产品（食用菌子实体）、二氧化碳和废弃的菌袋等。培养料最终转化成三个部分一部分在食用菌生长过程中因为呼吸作用转化成为二氧化碳，另一部分转化成为生物有机体，最后剩下的以废菌袋的形式存在，在培养料的转化过程中我们发现他只有变成二氧化碳的部分释放到空气中。因此在整个过程中释放到空气中的二氧化碳包括生产水、电、所消耗释放的，煤生产与燃烧所释放，以及食用菌生长过程中从培养料获得并且通过呼吸作用释放到空气中去的碳，我们就可以计算出工厂食用菌企业的整个二氧化碳产量。

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由于食用菌属于真菌不进行光合作用，没有碳汇存在，在没有进行碳捕捉的情况下，他们将全部释放到空气中。fficeffice" />

通过上面假设与分析，我们就可以整个工厂化食用菌企业的碳释放模型就有：CO2水+CO2电+CO2煤+CO2呼吸量＝CO2总释放量

因为菌厂采用的都是经过处理过的地下水或者井水，只消耗掉在转移和处理过程中所需要的电能，而这部分电能与其它电一起计入企业的总电表。所以CO2水又可以合并入CO2电。

因此，碳源模型又可以简单的表述成CO2电+CO2煤+CO2呼吸量＝CO2总释放量。         

因为企业使用的火电，那么根据国家发改委提供的数据一吨标准煤可以发三千千瓦时(3000度)的电[4]。把企业用电量(E)换算成为标准煤（C)，那么就有企业的总用标准煤量为E／3000+C。再根据般一吨标煤估计排放二氧化碳为2.66-2.72（我们取值2.7）吨。[5] 

那么CO2电+CO2煤＝CO2（煤+电）＝CO2（E／3000+C）＝（E／3000+C）*2.7（吨）

所以有CO2（总释放量＝（E／3000+C）*2.7+CO2呼吸量

因为食用菌在长过程中的有机物积累量与呼吸消耗量相等，那么CO2呼吸量＝G（产量）。综合上述：

食用菌工厂化企业的碳释放总量模型为：

CO2（总释放量）＝2.7*（E／3000+C）+G（其中E表示企业年度总耗电量，C表示年度总耗煤量,G表示年度总产量）。

上面我们得到一个食用菌工厂的总碳释放量模型，这个总量有关的主要有三个因素。食用菌企业要走低碳之路，也得从这三个方面，即从E、C、G的减量化投入努力。

     评价一个食用菌企业在发展过程中走的是否是低碳之路，还得制定一个简单可行的评价指标。如果企业的产量增长速度大于二氧化碳排放的速度，我们就基本可以肯定他在低碳之路上是进步的。在此我们借鉴陈飞、诸大建在《低碳城市研究的理论方法与上海实证分析》中对低碳城市的评价方法，即采用弹性系数作为弹性指标，其中弹性系数＝产量增长率/CO2排放增长率。

 

     如上图所示：对工厂化食用菌企业的效果进行评价，评价结果可以分为三种情景：(1)弹性系数＝1，为当前惯性情景;(2)弹性系数＝0.50，为相对脱勾情景;(3)弹性系数＝0为绝对脱勾情景。

食用菌生产不像植物生产那样，可以通过其自身在光合作用固碳，我们研究其低碳，也只能能过能过发展节能技术和培养节能意识来降低其碳排放量。比如：

在电（E)方面，可以通过改变生产工艺比，在反季节在食用菌生长的适温范围里尽量提高温度，在光照方面尽量采用自然光或者采能节能灯，尽量减少通风等来减少耗电量，也可以大力发展并通过购买水电、风电、核电等，减少二氧化碳的间量排放。

在煤(C)方面,可以研究节能的灭菌方式，可以采用节能灭菌设备，可以燃烧比标准煤释放更少二氧化碳的燃料，可以使用核电替煤。

在吸吸量（G）方面，要充分研究食用菌在生长过程中的代谢机制，使其在营养消耗放量，尽量用于有机体的组成而非做为能量物质消耗掉。

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在循环经济时候食用菌大显身手，但是在低碳时期食用菌却因为因为无法成为碳汇，遇到难题。在碳核算标准化与碳贸易市场规范化后，必定需要购买碳排放权，来实现企业的正常生产，这无疑增加了企业的生产成本，对食用菌企业的发展造成新的阻碍。fficeffice" />

要解决这个问题，一方面我们可以像在上面对碳释放模型分析的那样在机械设备、生产工艺等方面要采取措施，尽量减少碳源，这也是一个文明食用菌企业必需走的路。另一方面，食用菌企业还可以趁现在还属于碳成本较低时，就开始储存碳源，大量种植碳汇林，并将其做为企业的一部分内部化，其实这也是现在很多外国工厂在中国种植碳汇林的根本原因。如果有一天中国土地上种的都是外国人的树，并且那时候的碳汇市场已经规范化，那时我们也只能愤愤不平。

击木惊蕈

发展食用菌低碳之路是一个长远之计，是必需从现在就开始准备，否刚为时已晚。

[1]新浪新闻.内蒙古低碳农业方兴未艾，发展前景广阔.http://finance.sina.com.cn/roll/20100520/10027971454.shtmlfficeffice" />

[2]中宏数据库.中国低碳农业的实践与展望.http://10.1.201.109/Include/ShowNews.asp?text_id=n0271631000011000021

[3]严苦.杭州市农业生物质能源低碳利用技术探讨.江西农业学报2010，22(6)：151～153

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[4]百度知道.http://zhidao.baidu.com/question/35236558.html?fr=ala0，http://zhidao.baidu.com/question/26906794.htmlfficeffice" />

[5]百度知道.http://www.7iqq.com/question/ifohsaaesmxedciv.html

[6]陈飞、诸大建在.《低碳城市研究的理论方法与上海实证分析》《城市发展研究》2009年第10期