畜牧业温室气体排放现状及建议
2022-11-26秦贵平王加众
秦贵平,王加众
(1.山东省临沂市莒南县畜牧发展促进中心,山东 临沂 276600;2.山东省日照市动物疫病预防控制中心,山东 日照 276826)
温室效应导致全球气温异常升高,引发一系列自然灾害,严重威胁着人类赖以生存的环境。其原因是人类在生产生活中排放的大量温室气体积聚在地球大气层中捕获热量,从而导致全球变暖。据联合国粮农组织预测,到2030年全球温室气体排放总量将超过60 Gt二氧化碳(CO2)当量,比当前增加约25%Gt CO2当量。可见,由温室效应引发的全球变暖已成为制约人类经济社会可持续发展的重要阻碍,甚至威胁人类的生存。2015年12月,包括我国在内的92个国家在第21届联合国气候变化大会上签署了关于遏制温室效应的《巴黎协定》,各国依据自身状况做出温室气体减排承诺并提交了国家自主决定贡献(The Intended Nationally Determined Contributions,INDCs)文件。
1 畜牧业温室气体排放现状
畜牧业已成为导致全球温室效应的主要原因之一。联合国粮农组织表示,全球畜牧业生产排放的温室气体约为7.1 GtCO2当量,接近人类活动温室气体排放总量的15%。畜牧业温室气体主要来源于畜禽胃肠发酵产生的甲烷 (CH4)、粪便腐化过程中产生的CH4和粪便还田腐熟利用过程中排放的一氧化二氮(N2O)。畜牧业CH4排放量约占人类活动CH4排放量的三分之一,接近畜牧业温室气体总排放量的一半[1]。尽管大气中的CH4含量远低于CO2,但其吸收红外线的能力是CO2的26倍左右,增温潜能值是CO2的22倍左右。有研究表明,CH4对全球温室效应的贡献率约为20%。在畜牧生产中,反刍动物瘤胃发酵是CH4排放的主要原因之一[2],排放量超过畜牧业CH4总排放量的一半。黄牛在反刍动物中CH4排放量最大。畜牧业产生的N2O主要源于发酵的畜禽粪便,以生猪的排放量居首位,其次为肉牛和鸡鸭。
目前,我国畜禽养殖总量已经超过英美等国,肉类和蛋类年产值稳居世界第一,奶类产量亦跃居世界第三位。从区域上看,山东、河南、四川等地的畜禽养殖量占比大,成为畜牧业温室气体排放的主要地区。庞大的畜禽养殖规模对环境保护提出了严峻挑战。迫切需要探究更加绿色、安全的畜牧养殖方式平衡生产与生态关系。
2 建议
2.1 提升畜禽生产性能
现已证实,温室气体排放量与畜禽类别、年龄有直接关系。基于生命周期法 (Life Cycle Approach,LCA)测算,牛羊等反刍动物把植物能量转化为动物能量的效率明显低于猪和鸡鸭[3],牛羊等反刍动物排放的温室气体相对较多,所以用猪肉、禽肉代替部分牛羊肉被认为是减少畜牧业温室气体排放的措施之一。
另外,通过育种或引进优良品种改良动物品种,优化种群内部结构,在保证畜牧业产品供给充足的前提下提高畜禽的生产性能,减少畜禽存栏量,也是温室气体减排的有效途径。例如,有研究证实,不同CH4排放量的反刍动物的雄性后代瘤胃甲烷菌群结构和丰度有显著差异,利用遗传学方法结合瘤胃菌群结构对反刍动物进行选育,能够有效减少CH4的排放[4]。目前,培育性能优良、繁殖性能较好的畜禽新品种,主要通过人工授精、胚胎移植等技术实现。值得注意的是,推广人工授精技术能够有效降低种公畜饲养量[5]。
2.2 改良饲养模式
我国地域环境差异较大。由于决定养殖模式、养殖种类需要因地制宜、因种施策,探索最为合适的饲养模式,解决养殖效益和温室气体减排最大化的矛盾,是实现畜牧业持续高质量发展必须面对的问题,笔者建议从以下几方面入手。一是倡导集约化产业化养殖模式。减少中小养殖场和散养户的比例,实现畜禽废弃物统一回收及资源化利用。二是优化日粮配比,提升饲料转化率。针对不同畜禽品种的营养需要,制定科学合理的日粮方案,提高饲料利用率,减少饲料浪费,降低温室气体排放量。例如,适当优化日粮中精料的比例,选用含木质素低的优质粗饲料;适当添加微生态制剂,抑制甲烷的合成;饲喂氨化秸秆、青贮玉米、苜蓿等优质粗饲料。三是大力推广低排放、零污染、高效益的生态绿色养殖模式。力求从根源上控制畜牧生产对环境造成的危害。
2.3 推进种养协同发展
畜禽代谢产生的粪污是畜牧业温室气体的另一来源,但同时是有机肥生产的原料来源之一,将畜禽粪污减排和种植业进行高度融合可成为畜牧业温室气体减排的重点研究方向。就畜禽粪污减排而言,倡导干清粪、减少水冲清粪和水泡粪是有效减少舍内温室气体排放的重要途径。在畜禽养殖过程中,对粪便必须及时清理,以避免在地面或化粪池中长时间堆积腐化产生大量温室气体。另外,应大力推广有机肥生产,优化堆肥指标。例如,优化含水量、粪便孔隙度、翻堆方式及次数、通风强度及时间等参数[6]。此外,应加大对畜禽废弃物的利用率,制定规模化养殖沼气池建设标准,加大补贴力度,进一步开发和优化沼气处理技术[6]。
2.4 加强政策调控
碳排放权交易市场(简称碳市场)是我国实现碳达峰碳中和目标的主要政策工具,碳市场是指利用市场调控温室气体排放、推进高污染产业向绿色低碳转型升级的一种制度创新,也是我国加强生态文明建设、落实国际减排承诺的重要手段[7]。与欧美相比,我国碳市场尚处于起步阶段,目前已有7个试点区域建立了碳交易市场。碳市场的参与机制主要包括两种,分别为碳排放权交易和自愿减排抵消。对畜牧业而言,应着力推进畜禽养殖企业碳减排自愿抵消项目,使其在碳市场中出售碳抵消项目获取生态补偿,实现环境效益和经济效益的双赢[8]。