肉羊养殖减碳关键技术
2024-01-21陈亚迎朱佳文袁旭峰徐雯刘瀚扬
陈亚迎,朱佳文,杨 雪,袁旭峰,徐雯,刘瀚扬*
(1.成都市农林科学院,四川 成都 611130;2.成都中农大现代农业产业研究院,四川 成都 610213;3.四川省甘孜州生态环境局,四川 康定 626000)
2021~2023 年连续三年政府工作报告中都提出,科学有序推进碳达峰碳中和,落实碳达峰行动方案,推进绿色低碳技术研发和推广应用。农牧业作为重要的碳源,在推动我国土地减排、绿色发展方面起到重要作用。因此,发展减碳肉羊养殖,既与我国的发展战略、发展进程相吻合,又是“碳达峰、碳中和”背景下未来畜牧业发展的必然方向。
1 建设节能环保型羊场
1.1 节能环保建筑材料 水泥、钢筋和红砖的生产是制造业二氧化碳最大排放源,此外,这些材料防暑降温性能在众多建筑材料中并不突出。新建或改扩建羊场可采用自重轻、承重性能好、导热系数低的防火彩钢板材料作为圈舍建设材料,既能提高圈舍保温隔热性,又可减少碳排放,同时在圈舍屋顶适当间距采用透光采光板可减少人工光源的使用。
1.2 节能环保型羊场设计 羊粪及尿经自然发酵产生的CO2及N2O 是温室气体的来源之一,同时也是夏季羊舍的热源和污染源,羊舍中采用机械刮粪设备及时清粪,场区内可规划粪污的无害化处理系统,包括粪便堆肥工程及沼气工程,将场区有机废弃物及生产生活废水无害化处理。如果使用单位能耗下腐熟效率更高、气体排放更少的高温密闭发酵方式或半透膜覆盖好氧堆肥系统则减碳效果更佳。羊场采用太阳能、风能和沼气等设备,替代煤等化石能源的使用,既可节约能源又能降低碳排放。
1.3 羊舍环境监测及调控 环境问题导致碳排放升高主要表现在以下几方面:不适宜的温度、NH3等有害气体的排放使肉羊免疫力下降的同时生产力降低,导致饲料利用率降低,饲喂周期延长;不及时清粪而发酵,导致温室气体的排放;温度升高瘤胃丙酸发酵受到抑制,使甲烷产量上升。因此羊场应当重视圈舍环境对碳排放的影响,采用智能化的环境监测及调控设备,在温度升高、有害气体或温室气体浓度过高时,排气扇自动工作,清粪装置及时清粪,是减碳养殖的重要举措。
1.4 场区绿化 场区绿化可吸收大量二氧化碳等温室气体,减少碳排放。绿植能起到冬季防风保温,夏季遮阴避暑的作用,进而减少保暖或降温设备的碳排放,规模化羊场场区应规划适当配比的绿化。
2 低排碳日粮调制技术
2.1 低排碳饲喂方式 甲烷的生成量与瘤胃食糜的流出速率和瘤胃液的稀释率成负相关,因此可以通过优化饲喂方式达到低排碳的目的。羊场使用TMR 自动上料系统,采用少量多次的原则,每日饲喂4次,增加粉碎制粒的饲草在日粮中的占比。喂料时,先饲喂粗纤维,后饲喂精料。这样可以使瘤胃食糜流出速率加快,增加水分摄入,最终降低甲烷生成。
2.2 低排碳日粮的调制 粗纤维在饲料的各养分中对甲烷排放的贡献率最高,因此在日粮调制时,应适当降低粗纤维,或者改变粗纤维降解过程中产生的挥发性脂肪酸在瘤胃中的比例,规模化羊场可采用以下方式调制日粮:①提高基础日粮的精粗比(50∶50),同时根据不同日龄的营养需求调整合适的精粗比;②在日粮中添加动植物脂肪或高级脂肪酸,如椰子油、向日葵籽和亚麻籽等;③饲喂含高糖的饲草,如黑麦草、白色三叶草等;④饲喂含单宁酸的饲草,如车轴草等豆科牧草;⑤添加益生菌剂如地衣芽孢杆菌等,适当降低甲烷菌在瘤胃中的含量。
3 养殖减碳技术
3.1 疫病防控减碳 改善疫病防控水平,提高动物健康对养殖减碳具有积极意义。感染疫病的羊生长缓慢,增加养殖周期,从而增加了甲烷排放总量。研究发现羊的温室气体排放量减少与一些疾病得到较好的防控相关联,如羊传染性胸膜肺炎、羊痘、小反刍兽疫、肝片吸虫病等发病率的下降。以蠕虫为例,未感染蠕虫的绵羊每千克饲料产生的甲烷比感染的绵羊减少33%。因此,疫病防控配合加强饲养管理,做好肉羊健康精准管理,能够有效减少温室气体的排放。
3.2 抗生素减碳 目前关于抗生素对温室气体排放的影响尚不明确,但根据研究报道不同种类的抗生素对甲烷排放影响不同。例如聚酯类离子载体抗生素通过抑制产氢细菌可以降低甲烷排放,四环素的使用导致产甲烷古菌竞争氢气的能力强于其他细菌,从而产生更多甲烷。因此养殖场兽医在生产中应关注使用抗生素增加温室气体排放的潜在风险,在减抗、替抗的要求下,积极寻找替抗产品,如微生态制剂、植物提取物、中兽药等。
4 种养循环碳汇技术
肉羊养殖生产在实现种养平衡的同时做好种养循环,也可以起到减碳汇碳的作用,可以采用以下方式:
4.1 过度放牧 在牧区的羊场或配备有草场的羊场,采用半舍饲半放牧的方式管理,通过适度合理的放牧行为促进草场植物根部的生长,促进二氧化碳的固定,从而实现碳汇集。
4.2 施羊粪有机肥 将无害化处理过的羊粪制成有机肥,根据不同作物的养分需求量,按30%~50%部分替代化肥施用于耕地,减少化肥使用,实现低碳种植。
4.3 种植饲草 在羊场周围配套相应的土地,施用羊粪有机肥种植饲草,做好冬季饲草青贮,既能通过植物光合作用实现碳汇,又可以减少异地运输饲草造成的碳排放。
通过规模化羊场的设计、营养调控、饲养管理、环境控制及种养循环等一系列生产内控环节逐步减排减碳,在保证肉羊安全生产的前提下,尽量减少生产所需的能量消耗及碳排放,最终通过种养循环的碳汇过程,实现畜牧业的绿色转型。