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專(zhuān)題論述

畜牧業(yè)溫室氣體排放及其減排研究進(jìn)展

張帆,刁其玉*

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所/北京市奶牛營(yíng)養(yǎng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

[摘要]溫室氣體排放是造成當(dāng)今全球氣候變暖的重要原因，而畜牧業(yè)中的溫室氣體(CO2、CH4、N2O等)特別是反芻動(dòng)物中甲烷的排放是造成溫室氣體排放量增加的重要因素。大量溫室氣體的排放不僅加劇了溫室效應(yīng)，同時(shí)也造成動(dòng)物飼料營(yíng)養(yǎng)成分的損失和畜舍內(nèi)環(huán)境的污染。本文綜述了畜牧業(yè)溫室效應(yīng)的發(fā)展?fàn)顩r及減排影響的研究進(jìn)展，以期為畜牧業(yè)的綠色發(fā)展提供參考。

[關(guān)鍵詞]畜牧業(yè)；溫室效應(yīng)；減排；甲烷；二氧化碳

2009年12月7日，192個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)和各種官員在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_(kāi)了引人關(guān)注的聯(lián)合國(guó)氣候會(huì)議。這次會(huì)議對(duì)全球氣候變化將產(chǎn)生決定性的影響，被譽(yù)為“拯救世界的最后一次機(jī)會(huì)”的會(huì)議，其中一個(gè)重要議題就是像中國(guó)、印度這樣的發(fā)展中國(guó)家如何控制溫室氣體排放。

溫室效應(yīng)(Greenhouse effect)是指因?yàn)樘?yáng)的短波輻射透過(guò)大氣到達(dá)地面，地球表面吸收太陽(yáng)輻射可見(jiàn)光之后，地表受熱后向外放出的大量長(zhǎng)波熱輻射線(xiàn)被大氣中溫室氣體吸收，影響了低層大氣和地表溫度，使其升溫，形成類(lèi)似農(nóng)業(yè)中培育作物的溫室，稱(chēng)為溫室效應(yīng)[1]。自工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)大量利用各種化工燃料，向空氣中釋放大量的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、臭氧、氯氟烴等造成溫室效應(yīng)的氣體，已造成全球氣候變暖等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。全球氣候的變暖將造成因冰川的融化而使部分沿海低洼島嶼面臨被淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。沿海地區(qū)是全球各國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)中心和糧食主產(chǎn)區(qū)，溫室效應(yīng)影響世界的安全。溫室效應(yīng)造成氣候的異常，部分地區(qū)洪澇災(zāi)害，而部分地區(qū)過(guò)度干旱。20世紀(jì)60年代末，非洲撒哈拉牧區(qū)的持續(xù)6年干旱，造成近150萬(wàn)人餓死。

畜牧業(yè)排放的CO2、CH4、N2O已成為全球氣候變暖的主要來(lái)源[2]。 溫室效應(yīng)引起嚴(yán)重的氣候變化，影響人類(lèi)的生存安全。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)報(bào)告指出，全球10多億頭牛是全球溫室效應(yīng)的元兇，每年牛、羊、駱駝、馬、豬和家禽排放的溫室氣體約占全球溫室氣體的18%，其中牛的排放量最高，不僅高于其他所有家畜，而且超越了交通工具，如汽車(chē)、飛機(jī)等的CO2排放量[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球的CH4總排放量為5.5×108t，而其中反芻動(dòng)物CH4排放量大約為 8.5×107t[4]。FAO統(tǒng)計(jì)顯示，全球牛頭數(shù)從1961年的10.3億頭增長(zhǎng)到2013年的16.6億頭，增長(zhǎng)迅速，會(huì)成為今后溫室氣體重要來(lái)源。我國(guó)從1960年開(kāi)始，每年有近80%的大豆需要進(jìn)口，占世界大豆產(chǎn)量的60%，大豆主要用于畜禽的飼料，而我國(guó)進(jìn)口的大豆主要來(lái)源于美洲亞馬遜流域熱帶雨林地區(qū)的國(guó)家，我國(guó)不斷增長(zhǎng)的大豆進(jìn)口意味著被稱(chēng)為“地球之肺”的亞馬遜熱帶雨林更多地被破壞而用于滿(mǎn)足我國(guó)畜牧發(fā)展的需求。因此關(guān)注和解決畜牧業(yè)溫室氣體的排放是當(dāng)前畜牧業(yè)健康發(fā)展的重要議題。

1全球畜牧業(yè)溫室效應(yīng)發(fā)展?fàn)顩r

1.1　全球農(nóng)業(yè)中各大產(chǎn)業(yè)溫室氣體排放現(xiàn)狀

據(jù)FAO報(bào)道，農(nóng)業(yè)中各大專(zhuān)業(yè)1961-2012年CO2當(dāng)量的溫室氣體平均排放量如圖1所示，其中腸道發(fā)酵占到最大比重41.1%達(dá)到17.67億t/年，其次是留在牧場(chǎng)中的糞便，占14.7%，達(dá)到6.32億t。這兩項(xiàng)都與畜牧業(yè)相關(guān)，一個(gè)是腸道發(fā)酵，另一個(gè)是糞便。由此可見(jiàn)畜牧業(yè)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)中溫室氣體排放的重要來(lái)源，降低當(dāng)前畜牧業(yè)中溫室氣體的排放對(duì)減緩全球溫室效應(yīng)有至關(guān)重要的作用。

圖1　1961年~2012年全球農(nóng)業(yè)中各溫室氣體來(lái)源分布圖(FAO)

1.2　畜牧業(yè)中溫室氣體排放發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)FAO的數(shù)據(jù)，1961-2012年全球畜牧業(yè)中腸道發(fā)酵引起的CO2當(dāng)量排放趨勢(shì)圖如圖2所示。在圖中可以看出，全球畜牧業(yè)的溫室氣體排放量在近50年的過(guò)程中，除1994-1999年出現(xiàn)過(guò)短暫小幅度的下降外，整體處于上升階段。1961年全球畜禽溫室氣體排放量為13.71億t，而在2012年達(dá)到了20.35億t，增加了48.43%，有較大幅度的上升。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)肉、蛋、奶等高檔營(yíng)養(yǎng)品需求會(huì)越來(lái)越旺盛，特別是作為畜牧業(yè)高檔營(yíng)養(yǎng)品的牛羊肉、奶的需求會(huì)有更大幅度的提高，而牛羊類(lèi)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵，排放出大量的CH4，而CH4的溫室效應(yīng)遠(yuǎn)高于CO2，因此未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，畜牧業(yè)排放的溫室氣體量可能仍將處于較大幅度的上升。

圖2　全球畜牧業(yè)溫室氣體排放量趨勢(shì)圖(FAO)

2畜牧業(yè)溫室氣體排放的影響

2.1　全球溫室效應(yīng)

動(dòng)物體內(nèi)的呼吸、發(fā)酵及排出糞便的微生物分解等過(guò)程產(chǎn)生大量的溫室氣體CO2、CH4、N2O等，這些氣體對(duì)全球氣候變暖起推動(dòng)作用。在全球中，CO2量每增高1倍，平均氣溫要上升1.5~4.5 ℃，而兩級(jí)地區(qū)的平均氣溫要升高3倍左右[5]。在CO2的循環(huán)過(guò)程中，CO2先通過(guò)綠色植物的光合作用合成葡萄糖，再經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)換形成各種糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物；植物被動(dòng)物采食后，各種有機(jī)物在動(dòng)物的食物鏈中不斷代謝、轉(zhuǎn)化、分解，并形成高一級(jí)動(dòng)物的食物，最終死亡的植物、動(dòng)物殘?bào)w及動(dòng)物的排泄物被微生物所分解。在整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生大量的溫室氣體，進(jìn)而形成溫室效應(yīng)。甲烷是溫室效應(yīng)的重要?dú)怏w，畜禽糞便在無(wú)氧條件下分解主要產(chǎn)生甲烷。反芻動(dòng)物的瘤胃內(nèi)有大量的產(chǎn)甲烷桿菌，能夠分解各種有機(jī)物，產(chǎn)生甲烷。甲烷有比CO2更強(qiáng)的增溫效應(yīng)，其效力是CO2的20~25倍[6]。據(jù)2010年全球人為甲烷排放估計(jì)數(shù)據(jù)顯示，牲畜的腸道發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷占總量的29%[7]。奶牛每天產(chǎn)生的CH4的含量統(tǒng)計(jì)報(bào)道數(shù)據(jù)不一，大約在100~500 L/d，相當(dāng)于一輛汽車(chē)一天排放的溫室氣體當(dāng)量[8]。羊也是重要的反芻動(dòng)物，在畜牧業(yè)中的CH4排放量也有重要的影響。全球反芻動(dòng)物每年約產(chǎn)生CH48000萬(wàn)t，占全球人類(lèi)活動(dòng)釋放甲烷的28%[9]。氧化亞氮在空氣中的含量很低，但其單分子的增溫效應(yīng)是CO2的310倍，且在空氣中難以被分解。動(dòng)物的糞便在處理和存放過(guò)程中，內(nèi)部殘留的蛋白質(zhì)等含氮有機(jī)物被分解為N2O，全球每年由動(dòng)物糞便釋放的N2O約為200×104t左右[10]。

溫室效應(yīng)影響全球的氣候，造成全球氣候變暖，兩極及高山上的冰川融化，海平面升高，部分小島國(guó)家被淹沒(méi)，糧食作物減產(chǎn)，氣候異常等情況，影響人類(lèi)的生存安全。

2.2　飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的損失

溫室氣體甲烷含有重要的能量，當(dāng)飼料的有機(jī)物被分解為甲烷排出體外，根據(jù)能量守恒定律，造成飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為無(wú)效物質(zhì)。因此，甲烷釋放的增加意味著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有效能的效率降低，用于人類(lèi)的動(dòng)物性產(chǎn)品的產(chǎn)量降低， 經(jīng)濟(jì)效益下降。反芻動(dòng)物在新陳代謝過(guò)程中，8%的能量生成了CH4。如果不排放溫室氣體，動(dòng)物將可以利用這些能量用于合成更多的肉、奶等[8]，如果不排放溫室氣體，動(dòng)物將可以利用這些能量用于合成更多的肉、奶等。同時(shí)當(dāng)動(dòng)物生產(chǎn)單位產(chǎn)品時(shí)，如果排放更多的溫室氣體，意味著需要消耗更多的飼料，造成飼料資源的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的降低。

2.3　畜舍內(nèi)環(huán)境的污染

在畜牧業(yè)中，當(dāng)前動(dòng)物的養(yǎng)殖方式以密封的規(guī)?；犸曫B(yǎng)殖為主，且單個(gè)畜舍內(nèi)均是高密度的養(yǎng)殖。在我國(guó)北方地區(qū)，為了保證舍內(nèi)的溫度，經(jīng)常會(huì)降低通風(fēng)量，動(dòng)物呼出的大量CO2、CH4等溫室氣體存留于畜舍內(nèi)，影響舍內(nèi)的環(huán)境，進(jìn)而影響動(dòng)物健康。戴榮國(guó)等[11]研究不同CO2濃度對(duì)肉雞的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在舍內(nèi)CO2濃度0.12%以下時(shí)，隨濃度升高生產(chǎn)性能指標(biāo)和免疫力呈下降趨勢(shì)，而舍內(nèi)CO2濃度為0.12%以上時(shí)，雞日增重顯著低于低濃度組，料重比顯著高于低濃度組，免疫分泌細(xì)胞明顯呈下降趨勢(shì)，生理生化指標(biāo)顯示試驗(yàn)雞處于應(yīng)激狀態(tài)，血?dú)夥治霰砻麟u處于慢性呼吸性酸中毒；肺泡內(nèi)有炎性細(xì)胞和脫落的上皮細(xì)胞，靜脈血管?chē)?yán)重淤血；死亡率高。由此可見(jiàn)，高濃度的舍內(nèi)溫室氣體嚴(yán)重影響肉雞的健康和生產(chǎn)性能。豬舍內(nèi)的有害氣體(NH3、H2S、CO2、CO等)的大量蓄積，導(dǎo)致有害氣體濃度超標(biāo)，不僅對(duì)豬呼吸系統(tǒng)造成刺激性傷害，導(dǎo)致豬體免疫力下降[12]，影響豬的生產(chǎn)性能[12]，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成豬的中毒甚至死亡。牛羊的養(yǎng)殖雖多數(shù)采用全開(kāi)放或半開(kāi)放的飼養(yǎng)方式，但過(guò)量溫室氣體的排放也會(huì)影響其健康。

3畜牧業(yè)溫室氣體的減排措施

畜牧業(yè)對(duì)人類(lèi)的生活有重要的作用，特別是近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)肉、蛋、奶的需求不斷增加，因此需要生產(chǎn)更多的畜產(chǎn)品。面對(duì)著世界各國(guó)達(dá)成的關(guān)于溫室氣體的減排要求和畜產(chǎn)品需求量增加可能引起溫室氣體排放量增加之間的矛盾，在畜牧業(yè)上必須采取有效措施,從根源降低溫室氣體排放。

3.1　提高單產(chǎn)水平,減少養(yǎng)殖數(shù)量

單個(gè)動(dòng)物生產(chǎn)水平的提高，當(dāng)滿(mǎn)足人類(lèi)一定量的畜產(chǎn)品需要時(shí)，就可減少動(dòng)物的飼養(yǎng)量，進(jìn)而降低溫室氣體的排放量。同時(shí)由于動(dòng)物的單產(chǎn)水平提高，生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益也得到提高。提高動(dòng)物的單產(chǎn)水平可通過(guò)以下幾個(gè)方面入手：一是采用育種手段，以動(dòng)物的生產(chǎn)性能為目標(biāo)，選擇性能優(yōu)良的動(dòng)物進(jìn)行飼養(yǎng)；二是提高動(dòng)物的繁殖性能，增加母畜的受胎率和產(chǎn)仔數(shù)，減短母畜的妊娠間隔，提高母畜的利用效率；三是加強(qiáng)飼養(yǎng)管理，提高動(dòng)物的成活率，減少動(dòng)物的疾病；四是采用現(xiàn)代繁育手段，如人工授精和胚胎移植，減少種公畜的飼養(yǎng)量，提高優(yōu)良種源的后代數(shù)量；五是加強(qiáng)優(yōu)勝劣汰，及時(shí)淘汰低生產(chǎn)性能的畜禽。

通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，美國(guó)奶牛平均產(chǎn)奶水平不斷得到提高。美國(guó)2007年的奶牛頭數(shù)、飼料飼喂量和土地使用量分別只有1944年的21%、23%和10%，糞便排放和碳足跡只有1944年的24%和37%；而奶牛單產(chǎn)是1944年的443%[9]。2007年美國(guó)單頭奶牛的CO2排放當(dāng)量為26.2 kg/頭·d，為1944年13. 5 kg/頭·d當(dāng)量的約2倍，但是奶牛的單產(chǎn)大幅提高，奶牛飼養(yǎng)頭數(shù)降低，每千克牛奶的溫室氣體為1.31 kg，只有1944年的36%[14]。奶牛的遺傳育種和飼養(yǎng)管理也有大的改進(jìn)，通過(guò)人工授精技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了公牛的利用效率，降低了種公牛的飼養(yǎng)量，減少了溫室氣體的排放。美國(guó)在保證奶牛產(chǎn)奶量連年增長(zhǎng)的同時(shí)， 奶牛的飼養(yǎng)頭數(shù)大幅降低，減少了糞便和溫室氣體的排放，同時(shí)由于飼養(yǎng)頭數(shù)降低，飼料的相對(duì)消耗量也同樣降低，減少因過(guò)度開(kāi)墾而造成樹(shù)林草原的退化。

3.2　合理配制日糧，降低溫室氣體排放

日糧的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)動(dòng)物的溫室氣體排放有較大的影響，當(dāng)動(dòng)物的日糧組成成分發(fā)生改變時(shí)，其營(yíng)養(yǎng)成分的發(fā)酵、代謝途徑會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響動(dòng)物溫室氣體的排放。馬燕芬等[15]研究飼糧非纖維性碳水化合物和中性洗滌纖維比(NFC/NDF)對(duì)奶山羊的甲烷和二氧化碳排放量的影響發(fā)現(xiàn)，CH4日排放量隨奶山羊干物質(zhì)采食量的增加而升高，隨飼糧NFC/NDF增加而降低；CO2日排放量隨飼糧NFC/NDF增加而升高，飼糧NFC/NDF對(duì)奶山羊的CH4和CO2排放量有顯著影響。黎學(xué)琴等[16]研究低蛋白日糧對(duì)規(guī)模豬場(chǎng)溫室氣體減排的研究發(fā)現(xiàn)，采用低蛋白日糧養(yǎng)豬比普通飼料養(yǎng)豬飼料利用效率提高7.51%，豬糞便中氮和碳的含量分別減少27.9%和1.84%，可實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排量(0.82±0.40)kg CO2e/kg 增重，其主要減排途徑減少了管理過(guò)程中氧化亞氮的排放。樓燦等[17]研究了不同飼養(yǎng)水平下杜寒雜交母羊空懷期和妊娠期氣體代謝的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)飼喂水平與母羊的O2消耗量、CO2和CH4生成量顯著相關(guān)。趙一廣等[18]通過(guò)研究不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量和消化性能對(duì)肉羊甲烷排放量的影響時(shí)，表明日糧的精粗比或粗飼料含量會(huì)直接影響單位可消化有機(jī)物的甲烷排放量及甲烷能/總能、甲烷能/消化能之比。由此可見(jiàn)，飼料的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)動(dòng)物的溫室氣體排放有重要的作用。因此在養(yǎng)殖過(guò)程可通過(guò)保持動(dòng)物生產(chǎn)性能的條件下，優(yōu)化飼料組成，從而降低動(dòng)物溫室氣體的排放，同時(shí)也可提高飼料的利用效率。

3.3　抑制反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)甲烷的生成

反芻動(dòng)物CH4的產(chǎn)生主要依靠瘤胃內(nèi)的產(chǎn)甲烷桿菌通過(guò)CO2和氫氣(H2)的還原反應(yīng)產(chǎn)生[19]，因此可以通過(guò)抑制產(chǎn)甲烷桿菌而抑制瘤胃內(nèi)甲烷的生成。

May等[20]報(bào)道，添加溴氯甲烷和α-環(huán)式糊精的復(fù)合物可以長(zhǎng)時(shí)間抑制牛、羊甲烷的生成。Van等[21]總結(jié)6次試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，莫能菌素降低動(dòng)物體內(nèi)25%的甲烷產(chǎn)生，但長(zhǎng)期試驗(yàn)表明其抑制效果不長(zhǎng)久。張靜等[22]研究殼聚糖對(duì)奶牛人工瘤胃溫室氣體排放的影響發(fā)現(xiàn)，添加適量的殼聚糖可以降低瘤胃CH4的產(chǎn)量。原蟲(chóng)與反芻動(dòng)物甲烷的產(chǎn)生有重要的關(guān)系，與原蟲(chóng)共生的甲烷生成的甲烷量占甲烷總生成量的9%~25%，因此可通過(guò)去除瘤胃內(nèi)的原蟲(chóng)以達(dá)到降低甲烷產(chǎn)生的目的。Hu等[23]經(jīng)體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，茶皂素對(duì)原蟲(chóng)有抑制作用，添加0.4 mg/mL茶皂素處理組的原蟲(chóng)數(shù)比對(duì)照組減少16.39%，甲烷產(chǎn)量下降15.79%，微生物蛋白比對(duì)照組增加12.12%。陳丹丹等[24-25]采用Sable開(kāi)路式循環(huán)測(cè)熱系統(tǒng)進(jìn)行氣體代謝試驗(yàn)，研究大蒜素和茶皂素對(duì)肉羊氣體代謝和甲烷排放的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，大蒜素和茶皂素在2.0 g/只·d時(shí)可分別降低肉羊甲烷排放量6.38%和9.57%；桑葉黃酮在添加水平2.0 g/(只·d)時(shí)降低每千克干物質(zhì)采食量甲烷排放量6.35%，白藜蘆醇在添加水平0.250 g/d時(shí)降幅達(dá)10.11%。因此，通過(guò)人工適當(dāng)添加產(chǎn)甲烷菌的抑制劑可降低動(dòng)物的甲烷產(chǎn)量，降低溫室氣體排放，同時(shí)可減少甲烷氣體的無(wú)效能量的損耗。

3.4　合理處理動(dòng)物糞便，減少溫室氣體的生成

動(dòng)物的糞便被排泄后，并且糞便內(nèi)存在大量的各種分解菌來(lái)分解糞便，因糞便的處理方式和細(xì)菌的不同，產(chǎn)生的氣體成分也存在差異，當(dāng)大量產(chǎn)生甲烷、氧化亞氮等溫室氣體且直接排放到空氣中時(shí)，則加重溫室效應(yīng)。動(dòng)物糞便的常見(jiàn)的處理方式是堆放，但堆放的方式、高度、溫度的不同，糞便可因條件的不同而產(chǎn)生不同量的CH4。Ahn等[26]研究了靜態(tài)堆肥與堆肥過(guò)程中混合的2種處理方式下奶牛糞便堆肥過(guò)程中溫室氣體排放情況，發(fā)現(xiàn)混合4次的堆肥堆比不混合的堆肥堆多產(chǎn)生20%的溫室氣體。實(shí)施養(yǎng)殖場(chǎng)糞便的厭氧發(fā)酵工程，可有效降低糞便的溫室氣體排放。動(dòng)物糞便經(jīng)厭氧發(fā)酵后生成甲烷等可燃性氣體，可用于代替化石燃料作為能源，不僅降低了溫室氣體排放，同時(shí)也減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)。歐洲大眾型沼氣工程發(fā)展成熟，值得我國(guó)借鑒。動(dòng)物糞便經(jīng)過(guò)微生物的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物質(zhì)的沼氣，經(jīng)提純用于發(fā)電、加熱、用作燃料等，剩余的沼液、沼渣作為有機(jī)肥還田。

畜禽糞便也是蠅蛆和蚯蚓等昆蟲(chóng)的優(yōu)良生長(zhǎng)地，而蠅蛆和蚯蚓經(jīng)一定的處理后可作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)物性蛋白飼料，而其糞便是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，促進(jìn)循環(huán)畜牧業(yè)的健康發(fā)展。郭瑞萍等[28]研究了蠅蛆蛋白替代魚(yú)粉對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能、免疫功能和飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益的影響，結(jié)果表明，用蠅蛆50%和100%替代魚(yú)粉降低了仔豬腹瀉頻率，提高外周血液T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞陽(yáng)性率，蠅蛆蛋白替代50%魚(yú)粉提高了仔豬生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)動(dòng)物的糞便作為蠅蛆和蚯蚓的培養(yǎng)基自然會(huì)降低有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃H4的量，降低溫室氣體排放，還可解決部分畜牧業(yè)蛋白飼料資源缺乏的問(wèn)題。

因此，轉(zhuǎn)變糞便的處理方式，不僅使畜禽的糞便等廢棄物降低溫室氣體的產(chǎn)生，同時(shí)經(jīng)恰當(dāng)處理還可轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾馁Y源，獲得經(jīng)濟(jì)效益。

4小結(jié)

畜牧業(yè)是當(dāng)今溫室氣體的重要來(lái)源，過(guò)量的溫室氣體排放不僅造成引人關(guān)注的全球溫室效應(yīng)，同時(shí)也是動(dòng)物生產(chǎn)性能較低的特征，影響畜禽自身的健康。采取合理的措施減少畜禽的溫室氣體排放，可提高畜禽的生產(chǎn)性能，增加經(jīng)濟(jì)效益，減少對(duì)糧食資源的損耗，使得畜禽糞便轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫馁Y源。因此，在綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的大潮下，降低畜牧業(yè)溫室氣體排放是當(dāng)前和今后的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]張蕊嬌. 中國(guó)應(yīng)對(duì)全球綠色碳博弈之破立有道[D],東華大學(xué), 2013:11-17.

[2]覃春富，張佩華，張繼紅，等. 畜牧業(yè)溫室氣體排放機(jī)制及其減排研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī),2011,38(11): 209-214.

[3]Steinfeld H, Gerber P, Wassenaar T, et al. Livestock's long shadow: environmental issues and options.[J]. Renewable Resources Journal, 2006, 24(4): 15-17.

[4]Mcginn S M, Flesch T K, Harper L A, et al. An approach for measuring methane emissions from whole farms[J]. Journal of envronmental quality, 2006, 35(1): 14-20.

[5]Solomon S, Qin D, Manning M, et al. Climate change 2007: the Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Summary for Policymakers[M]. Solomon S, Qin D, Manning M, et al, 2007, 18.

[6]趙一廣，刁其玉，鄧凱東，等. 反芻動(dòng)物甲烷排放的測(cè)定及調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2011,23(5): 726-734.

[7]Neef L, van Weele M, van Velthoven P. Optimal estimation of the present-day global methane budget[J]. Global Biogeochmical Cycles,2010, 24(GB4024).

[8]李君宇，韓英. 動(dòng)物在溫室氣體排放中的作用[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2014,35(3): 6-9.

[9]李勝利，金鑫，黃文明，等. 反芻動(dòng)物生產(chǎn)與碳減排措施[J],中國(guó)奶牛. 2010(7): 1-6.

[10]陳文優(yōu). 畜禽糞便對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響及管理對(duì)策[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2007,24(3): 87-90.

[11]戴榮國(guó)，彭祥偉，周曉容，等. 研究舍內(nèi)不同CO2濃度對(duì)肉雞的影響建立安全預(yù)警參數(shù)[C]∥第十四屆全國(guó)家禽科學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.哈爾濱:中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì),2009:655-661.

[12]陳劍波，武守艷，王樹(shù)華，等. 冬季規(guī)?；i場(chǎng)舍區(qū)空氣污染物與豬呼吸道病相關(guān)性試驗(yàn)研究[J]. 養(yǎng)豬,2012(06): 73-75.

[13]俞守華，董紹嫻，區(qū)晶瑩. 豬舍有害氣體NH3、H2S的電子鼻定量識(shí)別[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2009,25(7): 153-157.

[14]Capper J L, Cady R A, Bauman D E. Dairy's environmental impact then and now[M]. 2009: 547.

[15]馬燕芬，楊淑青，薛瑞婷，等. 飼糧NFC/NDF對(duì)奶山羊甲烷和二氧化碳排放量的影響[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2013,25(5): 996-1 003.

[16]黎學(xué)琴，馬文林，鄧柏林，等. 低蛋白日糧對(duì)規(guī)模豬場(chǎng)溫室氣體減排效果研究[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2014,35(6): 69-75.

[17]樓燦，姜成鋼，馬濤，等. 不同飼喂水平對(duì)杜寒雜交妊娠母羊氣體代謝的影響[J]. 中國(guó)草食動(dòng)物科學(xué), 2014,34(S1): 227-231.

[18]趙一廣，刁其玉，劉潔，等. 肉羊甲烷排放測(cè)定與模型估測(cè)[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(13): 2 718-2 727.

[19]劉園園，張卉，王士長(zhǎng). 反芻動(dòng)物瘤胃產(chǎn)甲烷古菌的生物學(xué)研究[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2010,31(3): 84-87.

[20]郭嫣秋，胡偉蓮，劉建新. 瘤胃甲烷菌及甲烷生成的調(diào)控[J]. 微生物學(xué)報(bào),2005(1): 145-148.

[21]Van Nevel C J D D I. Feed additives and other interventions for decreasing methane emissions[J]. Biotechnology in Animal Feeds & Animal Feeding, 1995: 329-349.

[22]張靜，李倜宇，史彬林，等. 殼聚糖對(duì)奶牛人工瘤胃溫室氣體排放的影響[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2014,35(11): 41-44.

[23]Hu W L, Liu J X, Ye J A, et al. Effect of tea saponin on rumen fermentation in vitro[J]. Animal feed science and technology, 2005, 120(3/4): 333-339.

[24]陳丹丹，屠焰，馬濤，等. 大蒜素和茶皂素對(duì)肉羊氣體代謝及甲烷排放的影響[J]. 中國(guó)畜牧雜志,2014,50(11): 57-61.

[25]陳丹丹，屠焰，馬濤，等. 桑葉黃酮和白藜蘆醇對(duì)肉羊氣體代謝及甲烷排放的影響[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2014,26(5):1 221-1 228.

[26]Ahn H K, Mulbry W, White J W, et al. Pile mixing increases greenhouse gas emissions during composting of dairy manure[J].Bioresource technology,2011, 102(3):2 904-2 909.

[27]黨鋒，畢于運(yùn)，劉研萍，等. 歐洲大中型沼氣工程現(xiàn)狀分析及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 中國(guó)沼氣, 2014(01): 79-83.

[28]郭瑞萍，李超，成學(xué)儉，等. 蠅蛆蛋白替代魚(yú)粉對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能、免疫功能和飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 中國(guó)飼料, 2014(7): 22-24.

Research Progress on Greenhouse Gas Emissions of Animal Husbandry and Emission Reduction Measures

ZHANG Fan, DIAO Qi-yu*

(FeedResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/BeijingKeyLaboratoryofDairyCowNutrition,Beijing100081,China)

Abstract:Greenhouse gas emission is an important reason of today's global warming. The greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, etc.) of animal husbandry especially methane released by ruminant animals have become a key factor for the increase of greenhouse gas emissions. A large number of emissions of greenhouse gases not only aggravates the greenhouse effect, but also results in nutrient loss in animal feed and environmental pollution. The purpose of this paper is to report the research progress of the greenhouse effect from animal husbandry and the mitigation measures, and provide a theoretical reference for the healthy development of animal husbandry.

Keywords:animal husbandry; greenhouse effect; emission reduction; methane; carbon dioxide

[中圖分類(lèi)號(hào)]S811.6

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1005-5228(2015)11-0081-05

*[通訊作者]刁其玉(1958-)，男，山東文登人，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail：diaoqiyu@caas.cn

[作者簡(jiǎn)介]張帆(1990-)，男，河南南陽(yáng)人，碩士研究生，從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail：1065598441@qq.com

[基金項(xiàng)目]國(guó)家肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-39)；國(guó)家“十二五”支撐計(jì)劃(2011BAZ01734)

*[收稿日期]2015-05-04