王凱軍，鄭夢莉，韓奇鵬，張佩華*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院畜禽遺傳改良湖南省重點實驗室，長沙410128；

2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙410125）

發(fā)展低碳畜牧業(yè)的必要性及應(yīng)對措施

王凱軍1，2，鄭夢莉1，韓奇鵬1，2，張佩華1*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院畜禽遺傳改良湖南省重點實驗室，長沙410128；

2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙410125）

畜牧業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占有重要地位。但畜牧業(yè)在發(fā)展過程中產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響，如甲烷和氨氮化合物引起的溫室效應(yīng)，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便對土壤和水資源的污染，危害著糧食安全和人體健康。文章綜述了目前我國農(nóng)業(yè)碳排放與畜牧業(yè)溫室氣體排放現(xiàn)狀及畜牧業(yè)生產(chǎn)所帶來的負(fù)面影響，并探討了發(fā)展低碳畜牧業(yè)的應(yīng)對措施。

低碳；畜牧業(yè)；甲烷；減排

畜牧業(yè)是我國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，與國家的經(jīng)濟發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。低碳畜牧業(yè)的發(fā)展前景與我國低碳經(jīng)濟相互影響，相互制約。我國畜牧業(yè)水污染物排放量中氨、氮和化學(xué)需氧量（COD）的排放量分別占其排放總量的25％、45％，是工業(yè)排放量的230％和323％［1］。因此，發(fā)展低碳畜牧業(yè)將成為一種必然趨勢［2］。

1　農(nóng)業(yè)碳排放與畜牧業(yè)溫室氣體排放

1.1碳排放與溫室效應(yīng)現(xiàn)狀

我國與其他國家農(nóng)業(yè)源溫室氣體結(jié)構(gòu)比較見表1。由表1可知，中國和美國同為世界農(nóng)業(yè)大國，雖然在碳排放總量方面兩國相差不大，但我國農(nóng)業(yè)碳排放占碳排放總量的16％～17％，而美國僅為6.3％［3］。我國農(nóng)業(yè)碳排放主要由三方面構(gòu)成：畜牧業(yè)，尤其是草食動物養(yǎng)殖帶來的碳排放；農(nóng)田的CH4排放和土壤N2O的排放；畜牧業(yè)糞便處理和農(nóng)業(yè)資源消耗等的碳排放［4］。全球氣候變化的主要原因是由人類發(fā)展工業(yè)和農(nóng)業(yè)而向大氣中排放了過量的CH4、CO2和N2O等引起的，農(nóng)業(yè)排放的溫室氣體主要由畜牧業(yè)產(chǎn)生。

1.2我國畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放

我國畜禽溫室氣體排放見表2。要想發(fā)展低碳經(jīng)濟，必須要發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)這一項重要指標(biāo)。畜禽養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的氣體是加劇溫室效應(yīng)的主要因素。全球65％的N2O、9％的CO2排放來源于畜牧業(yè)生產(chǎn)過程。產(chǎn)生甲烷的最大來源也是畜禽養(yǎng)殖業(yè)，其占CH4總量的1/3。而CH4的威脅在溫室氣體中最大，對全球溫室效應(yīng)的產(chǎn)生是等量CO2的23倍［5-6］。

表1　我國與其他國家農(nóng)業(yè)源溫室氣體結(jié)構(gòu)比較

表2　我國畜禽溫室氣體排放kg·（hedd*a）-1

2　畜牧業(yè)生產(chǎn)所帶來的負(fù)面影響

2.1引發(fā)全球溫室效應(yīng)

畜禽養(yǎng)殖業(yè)在發(fā)展過程中必然會生產(chǎn)出大量的CH4、N2O、CO2等氣體，這是導(dǎo)致溫室效應(yīng)最主要的原因。早在2006年聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）就指出，畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體占全世界總量的18％，其產(chǎn)生的溫室氣體數(shù)量巨大，危害日益加劇。畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的N2O和CH4的溫室效應(yīng)分別為CO2的296倍、23倍，對全球溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)早已越過位于第一的能源生產(chǎn)，因此畜牧業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的溫室氣體所帶來的負(fù)面影響已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類的生存和發(fā)展，若不加以控制，危害難以估量［7］。

2.2污染土地和水源

我國畜牧業(yè)正處于從傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)型期，所產(chǎn)生的污染嚴(yán)重制約著畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。畜禽糞尿如未加妥善處理，隨污水排放，流入附近河渠或滲入地下，將污染地面水、地下水。據(jù)資料表明，一個千頭奶牛場和肉牛場每日可產(chǎn)糞尿分別約為50和20 t［8］。更為嚴(yán)重的是我國畜禽養(yǎng)殖排放的糞尿所生產(chǎn)的氨氮、總磷等超標(biāo)20倍以上，排泄到土壤，導(dǎo)致人類自身安全問題也日漸惡化［9-10］。

2.3造成糧食短缺和威脅人類健康

現(xiàn)代畜牧業(yè)尤其是反芻動物的養(yǎng)殖過程中，為了提高產(chǎn)奶量和加快動物生長，過分依賴玉米-豆粕型精料，造成糧食短缺。研究表明，到2020年我國糧食需求量會達(dá)到約7億t，其中飼料糧占百分之七十，因此，人畜爭糧問題會是制約我國畜禽養(yǎng)殖的主要因素［11］。畜禽養(yǎng)殖業(yè)也會對土壤環(huán)境產(chǎn)生污染，沒有經(jīng)過處理的糞便可引起土壤中硝酸鹽含量升高，導(dǎo)致土壤環(huán)境被污染。此外，飼料中含有大量的鋅、銅等微量元素添加劑，這些微量元素不僅污染土壤和水源，也可經(jīng)過食物鏈富集威脅人類健康［12］。

3　發(fā)展低碳畜牧業(yè)的應(yīng)對措施

3.1加強開發(fā)沼氣工程

沼氣是一種廉價、高效低碳的能源，是屬于能源發(fā)展的主方向。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便有機質(zhì)含量很多，用作沼氣可以大大降低甲烷等的排放［13］。有研究指出，在10萬只規(guī)模的雞場，若其每年的糞便用作沼氣，產(chǎn)生的熱值約為232 t煤［14］。因此，利用糞便生產(chǎn)沼氣是一種很好的選擇，這既減少了環(huán)境污染，又多了一份能源供應(yīng)。我國國家發(fā)改委對沼氣工程制定的初級目標(biāo)是至2020年畜禽養(yǎng)殖場沼氣、垃圾填埋氣和工業(yè)沼氣，總量要達(dá)到800× 108 m3［15］。沼氣作為能源供應(yīng)又產(chǎn)生很好的社會效益，因此促進(jìn)我國沼氣工程的產(chǎn)業(yè)化顯得尤為重要。

3.2規(guī)范糞尿管理，推進(jìn)生態(tài)飼養(yǎng)

研究表明，在2003年中國畜禽糞便年產(chǎn)生量為當(dāng)時工業(yè)廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍，達(dá)到24億t，估測中國2020年畜禽糞便產(chǎn)生量將達(dá)到42億t［16］。因此，需要做到糞尿干濕分離，可以對現(xiàn)有養(yǎng)殖場做排水改造，使雨水、污水分流，把干糞和沖洗水及尿液分開進(jìn)行分別處理，既降低了處理難度，又可以減少治理量；應(yīng)主要對豬糞便做無害化處理，添加除臭劑，經(jīng)過高溫好氧與低溫厭氧發(fā)酵，最后烘干、粉碎、制粒等一系列步驟生產(chǎn)出綠色有機肥［17］。

3.3甲烷生成的防控

甲烷作為農(nóng)業(yè)尤其是畜牧業(yè)碳排放源，與人類活動有著密不可分的聯(lián)系。目前甲烷的防控技術(shù)有三方面：飼糧中混合添加劑，如在TMR中添加離子載體莫能菌素和阿卡波糖、多鹵素化合物、植物提取物等方法；調(diào)控瘤胃微生物區(qū)系構(gòu)成，如添加乙酸菌制劑、瘤胃去原蟲技術(shù)等；調(diào)整詞料配方，在不導(dǎo)致酸中毒的情況下提高日糧精料比例、選用含木質(zhì)素低的優(yōu)質(zhì)粗飼料［18］。

4　小結(jié)

目前我國在節(jié)能減排方面技術(shù)創(chuàng)新較少，有自己知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和推廣價值的技術(shù)更少，而傳統(tǒng)的優(yōu)良技術(shù)如沼氣和堆肥也沒有產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。以畜禽為主的規(guī)?；B(yǎng)殖所排放的氣體和糞尿，還有人畜爭糧問題已經(jīng)嚴(yán)重影響著我國畜牧業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。畜牧業(yè)的發(fā)展必須走低碳經(jīng)濟發(fā)展模式，即低排高產(chǎn)的生產(chǎn)模式。只有發(fā)展低碳畜牧業(yè)，才能促進(jìn)我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時通過節(jié)能減排的方法減少污染，因此低碳畜牧業(yè)是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最終選擇。

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The Necessity and Countermeasures of Developing Low Carbon Animal Husbandry

WANG Kaijun1，2，ZHENG Mengli1，HAN Qipeng1，2，ZHANG Peihua1*

（1.Hunan Provincial Key Laboratory for Genetic Improvement of Domestic Animal，College of Animal Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China；2.Institute of Subtropical Agriculture of the Chinese Academy of Sciences，Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region，Changsha 410125，China）

Animal husbandry is an important part of agriculture in our country and plays an improtant role in the agricultural economy.But the development process of animal husbandry industry produced a greater negative impact，such as the greenhouse effect caused by methane and ammonia compounds，pollution from livestock and poultry ma?nure on soil and water resources，which were harmful to health of human body and the safety of the food.This paper re?viewed the current of our country agricultural carbon emission and emission of greenhouse gases from animal husband?ry and animal husbandry production brought about negative effects and studied the corresponding measures for the de?velopment of low-carbon livestock industry，to provide a reference for low carbon animal husbandry modernization of farming.

low carbon；animal husbandry；methane；emission reduction

S811.5；F205

A

1001-0084（2016）09-0008-03

2016-08-17

王凱軍（1992-），男，甘肅天水人，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。

副教授，E-mail:peiqin41-@163.com