劉太記，睢富根，王靖楠，劉運(yùn)平，趙楊楊

（1.河南省畜牧總站，河南 鄭州 450000；2.新鄉(xiāng)市畜牧技術(shù)推廣站；3.河南省種牛遺傳性能測(cè)定中心）

農(nóng)業(yè)是推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和的重要領(lǐng)域，畜禽養(yǎng)殖是農(nóng)業(yè)溫室氣體主要排放源，是農(nóng)業(yè)減排固碳的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。我省是畜牧大省，畜禽養(yǎng)殖總產(chǎn)值占全省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的30%左右，豬牛羊禽飼養(yǎng)量位居全國(guó)前列，在全省實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的進(jìn)程中舉足輕重。加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖溫室氣體減排，將是推動(dòng)農(nóng)業(yè)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必須突破的瓶頸。筆者依據(jù)全省畜牧業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)，參照《省級(jí)溫室氣體清單編制指南（試行）》（2011）給出的系數(shù)和方法，對(duì)全省畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放情況進(jìn)行測(cè)算分析，以期為推進(jìn)河南省“十四五”農(nóng)業(yè)溫室氣體減排和碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供參考。

1 測(cè)算數(shù)據(jù)獲取與方法

1.1 測(cè)算基值

全省畜禽養(yǎng)殖綜合規(guī)模化率67.3%，規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施配套率100%，畜禽糞污資源化利用率80%。生豬規(guī)模養(yǎng)殖比重73.4%，年均PSY18 頭、產(chǎn)仔2.2 窩、生產(chǎn)節(jié)律13 批、養(yǎng)殖周期168 d，育肥豬出欄體質(zhì)量60 kg/頭；奶牛規(guī)模養(yǎng)殖比重90%、飼養(yǎng)周期365 d，平均單產(chǎn)8.6 t/頭、乳脂率4%；肉牛養(yǎng)殖規(guī)模比重29.8%，飼養(yǎng)周期365 d，育肥期平均日增重1.27 kg/d、出欄體質(zhì)量500 kg/頭；蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖比重68.5%，160 d平均產(chǎn)蛋率79%、產(chǎn)蛋期死淘率1.2%；肉雞規(guī)模養(yǎng)殖比重78.1%，飼養(yǎng)周期42 d，平均死淘率5%；肉羊規(guī)模養(yǎng)殖比重21.2%，飼養(yǎng)周期210 d、羔羊成活率95%、出欄體質(zhì)量30 kg。

1.2 測(cè)算邊界

畜牧業(yè)生產(chǎn)中溫室氣體排放源主要來自畜禽消化道中不同微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化降解排放的CH4、畜禽糞便收集處理過程中產(chǎn)生的CH4和N2O、畜禽養(yǎng)殖能量消耗排放的CO2及畜產(chǎn)品生產(chǎn)貯存中CO2排放。目前除聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）就畜牧業(yè)對(duì)全球變暖的作用開展全面評(píng)價(jià)外還沒查閱到有關(guān)畜牧業(yè)全系統(tǒng)的評(píng)估資料，為此畜產(chǎn)品生產(chǎn)貯存中CO2排放只作為最終測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)核對(duì)參考，不列入計(jì)算。同時(shí)考慮到隨著畜禽糞污資源化利用深入推進(jìn)和畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)社會(huì)化程度快速提升，畜禽糞污資源化利用程度將對(duì)畜禽全生命周期溫室氣體測(cè)算產(chǎn)生影響，成為畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放測(cè)算中不可或缺的影響因子，筆者將畜禽糞污資源化利用量納入畜禽養(yǎng)殖溫室氣體測(cè)算邊界范圍。綜合上述內(nèi)容，筆者制定了測(cè)算方法并對(duì)畜禽養(yǎng)殖活動(dòng)中溫室氣體排放情況進(jìn)行了測(cè)算。

1.3 測(cè)算方法

1.3.1 畜禽糞污產(chǎn)生量及年平均氮排泄量測(cè)算，依據(jù)全省畜禽養(yǎng)殖量，按照《河南省畜禽糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)指南》給出的計(jì)算方法進(jìn)行測(cè)算。

1.3.2 畜禽腸道發(fā)酵CH4排放、畜禽糞便管理CH4和N2O

排放按照《省級(jí)溫室氣體清單編制指南（試行）》（2011）提供的默認(rèn)參數(shù)和方法進(jìn)行測(cè)算。

1.3.3 畜禽養(yǎng)殖能量消耗CO2排放按照全省生產(chǎn)水平能量消耗均值，電力消耗CO2排放因子選取國(guó)家氣候戰(zhàn)略中心2019年華中區(qū)域電網(wǎng)級(jí)電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子進(jìn)行測(cè)算。

1.3.4 畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放因子及CH4和N2O 導(dǎo)致全球變暖潛能（GWP）取值。按照IPCC第五次評(píng)估報(bào)告中提出潛能值甲烷34 個(gè)GWP、氧化亞氮265 個(gè)GWP 取值進(jìn)行測(cè)算。畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放因子見表1。

表1 畜禽溫室氣體排放因子

2 測(cè)算結(jié)果及分析

通過測(cè)算，2020年全省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排糞污達(dá)12 750萬噸，其中固體糞污4 423 萬噸、液體糞污8 327 萬噸；產(chǎn)排溫室氣體達(dá)4 164.98 萬噸co2-eq，其中畜禽腸道發(fā)酵排放CH4氣體1 865.23 萬噸co2-eq、占總排放量的44.78%，畜禽糞便管理溫室氣體排放2 213.24 萬噸co2-eq占總排放量的53.14%，能源消耗CO2排放86.51萬噸co2-eq、占總排放量的2.08%，畜禽糞污資源化利用抵消CO2排放量1 770.59萬噸co2-eq，溫室氣體排放環(huán)境總量2 394.39萬噸co2-eq。

2.1 養(yǎng)殖情況分析

從近二十年的行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看（詳見圖1、圖2、圖3），畜禽養(yǎng)殖量除特殊情況（如疫情等）影響外，在保持基本存欄穩(wěn)定的情況下稍有起伏。如市場(chǎng)豬肉供不應(yīng)求、價(jià)格高時(shí)，激發(fā)養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖的積極性，使養(yǎng)殖量增加；市場(chǎng)豬肉供過于求、價(jià)格低迷時(shí)，打擊養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖的積極性，造成養(yǎng)殖量減少，導(dǎo)致供給短缺，肉價(jià)上漲，周而復(fù)始，形成了所謂的“豬周期”。養(yǎng)殖量的上下浮動(dòng)離不開市場(chǎng)消費(fèi)需求這一決定性因素。近十年來，除2019年受非洲豬瘟疫情影響，其他年份全省生豬、肉牛出欄量一直在6 000萬頭、230萬頭上下波動(dòng)，奶牛存欄連續(xù)5 年保持4.1%的增速。家禽因近兩年非洲豬瘟造成肉食品供給緊張的市場(chǎng)需求存出欄上升到了歷史峰值?！逗幽鲜∴l(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興五年行動(dòng)計(jì)劃》提出，到2025 年全省生豬出欄量保持在6 000 萬頭左右、肉牛出欄量達(dá)到400 萬頭左右、肉羊出欄量達(dá)到3 500 萬只左右。奶牛存欄達(dá)到50 萬頭以上、奶產(chǎn)量300 萬噸左右。按照牛、羊存欄量分別為出欄量的160%、80%推算，到2025年我省肉牛存欄約600萬頭，飼養(yǎng)量1 000萬頭；羊存欄約2 500 萬只，飼養(yǎng)量6 000 萬只。據(jù)近幾年畜禽存、出欄量統(tǒng)計(jì)，《河南省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興五年行動(dòng)計(jì)劃》設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)已趨于峰值。

圖1 河南省2000年至2020年豬、牛、羊存欄量

圖2 河南省2000年至2020年禽存欄量（萬羽）

圖3 河南省2010年至2020年禽出欄量（萬羽）

2.2 市場(chǎng)分析

畜禽飼養(yǎng)量增加取決于畜產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)需求，畜產(chǎn)品消費(fèi)量增加取決于消費(fèi)人群及消費(fèi)水平。河南省第七次全國(guó)人口普查公報(bào)顯示，全省常住人口與第六次全國(guó)人口普查相比，10 年共增加5 341 952 人，增長(zhǎng)5.68%，年平均增長(zhǎng)率為0.55%，但60 歲及以上人口的比重上升至18.08%、65 歲及以上人口的比重上升至13.4%。按照不同年齡營(yíng)養(yǎng)需求測(cè)算（詳見表2），2020年比2010年肉類總需求僅增加5.24 萬噸，年均增長(zhǎng)0.12%。按照我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家設(shè)計(jì)的“平衡膳食營(yíng)養(yǎng)寶塔”推薦的每人每天50～75 g 肉類攝入量測(cè)算，肉類總量需求增加更是有限。國(guó)際食物政策研究所2016 年發(fā)布的《2016 全球糧食政策報(bào)告》中顯示，我國(guó)人均肉類消費(fèi)量約為59 kg，已達(dá)到世界平均數(shù)的兩倍。肉類總量需求趨勢(shì)與筆者測(cè)算結(jié)果趨于一致，詳見圖4。

圖4 河南省1999年至2020年肉、蛋、奶總產(chǎn)量

表2 全省常住人口數(shù)量年齡構(gòu)成及營(yíng)養(yǎng)需求測(cè)算表

2.3 溫室氣體排放情況分析

2010到2020年，全省畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放量總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)（詳見圖5、圖6），其間有兩次明顯變化，第1次是從2010年4 989.65 萬噸co2-eq下降至2016年的3 957.70 萬噸co2-eq；第2 次變化是從2016 年的3 957.70 萬噸co2-eq 上升至2018 年的4 295.89 萬噸co2-eq；隨后降至2019 年的4 068.16 萬噸co2-eq、2020年的4 164.98 萬噸co2-eq。總體來看，10年間溫室氣體年排放量峰值為2010年的4 989.65萬噸co2-eq。

圖5 2010年至2020年全省畜禽養(yǎng)殖量溫室氣體排放量（萬t co2-eq）

圖6 河南省2010年至2020年畜禽能量消耗溫室氣體排放量（萬t co2-eq）

2.4 “十四五”期間畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放預(yù)測(cè)

碳達(dá)峰是指到某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，二氧化碳的排放量不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后逐步降低。按照《河南省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興五年行動(dòng)計(jì)劃》提出的任務(wù)指標(biāo)測(cè)算，2025 年全省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排糞污達(dá)15 918.17 萬噸，產(chǎn)排溫室氣體總量達(dá)4 789.29 萬噸co2-eq，畜禽腸道發(fā)酵排放CH4氣體2 197.52 萬噸co2-eq、畜禽糞便管理溫室氣體排放2 494.02 萬噸co2-eq （CH4氣體排放927.56 萬噸co2-eq、N2O 排放1 566.46 萬噸co2-eq）、能源消耗CO2排放97.75 萬噸co2-eq）；畜禽糞污資源化利用抵消CO2排放量2 119.91萬噸co2-eq，溫室氣體排放環(huán)境總量2 669.37萬噸co2-eq。

根據(jù)測(cè)算數(shù)據(jù)分析，畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放絕對(duì)值取決于畜禽飼養(yǎng)量，畜禽飼養(yǎng)量絕對(duì)值取決于市場(chǎng)需求；溫室氣體排放環(huán)境總量取決于畜禽飼養(yǎng)量和畜牧業(yè)生產(chǎn)水平。按照《河南省鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興五年行動(dòng)計(jì)劃》提出的畜禽存欄量，2025年全省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生溫室氣體排放量又會(huì)達(dá)到一個(gè)新峰值，但隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)用和糞污資源利用的進(jìn)一步推進(jìn)，溫室氣體總排放量呈降低趨勢(shì)。

3 技術(shù)實(shí)踐與減排思考

近年來，全省農(nóng)業(yè)系統(tǒng)在省委省政府正確領(lǐng)導(dǎo)下，認(rèn)真貫徹農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理協(xié)同推進(jìn)的系列政策舉措，先后在全省64 個(gè)畜牧大縣、8 個(gè)非畜牧大縣開展以畜禽糞污處理利用設(shè)施配套為重點(diǎn)的畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目建設(shè)，在24個(gè)縣區(qū)開展以糞肥就地就近還田利用為重點(diǎn)的綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，大力推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，積極探索農(nóng)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展模式和技術(shù)路徑，總結(jié)了一批可復(fù)制可推廣的技術(shù)模式、應(yīng)用場(chǎng)景和典型案例，為推進(jìn)溫室氣體及NH3、H2S等臭氣的有效減排和雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

3.1 畜禽消化系統(tǒng)溫室氣體減排技術(shù)

浚縣奇昌種豬養(yǎng)殖有限公司、?？h鶴民公司通過調(diào)整生豬飼料配方，飼喂益生菌飼料、發(fā)酵中藥等新型飼料，有效降低了生豬生產(chǎn)中溫室氣體及氨氣、硫化氫等排放量，初步形成了發(fā)酵料生態(tài)養(yǎng)豬技術(shù)模式；滑縣光明生態(tài)示范奶牛養(yǎng)殖有限公司、魯山瑞亞牧業(yè)有限公司、濟(jì)源賽科星牧業(yè)公司等奶牛場(chǎng)在不影響奶牛健康和生產(chǎn)性能的前提下,通過調(diào)整飼糧中非纖維性碳水化合物（NFC）和中性洗滌纖維（NDF）比例，實(shí)施低NDF組飼糧飼喂，有效降低泌乳高峰期奶牛瘤胃甲烷排放量，初步形成了泌乳高峰期奶牛低NDF 組飼糧低碳養(yǎng)殖模式。

3.2 畜禽糞污管理溫室氣體減排技術(shù)

確山、內(nèi)鄉(xiāng)縣結(jié)合畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目實(shí)施，通過對(duì)全縣畜禽糞污全部實(shí)施地下化封閉貯存，摸索出了畜禽糞污“除臭-肥化-還田”利用技術(shù)模式（確山模式）、中小型養(yǎng)殖場(chǎng)糞污封閉肥化種養(yǎng)循環(huán)模式（內(nèi)鄉(xiāng)模式），并在全縣推廣應(yīng)用，有效解決了畜禽糞污面源污染和氣體的無組織排放問題。有研究成果顯示，在相同面積下，蓄糞池覆蓋時(shí)的甲烷排放總量明顯少于露天時(shí)的排放總量，平均減少38%。河南省畜牧總站開展了雙膜控碳技術(shù)（固體糞污PTFE膜堆肥，養(yǎng)殖污水HDPE膜厭氧處理）應(yīng)用示范，形成了畜禽糞污全量收集膜處理技術(shù)、生豬健康養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境控制技術(shù)等技術(shù)集成，可有效解決糞污貯存臭氣釋放、厭氧池甲烷無組織排放、好氧堆肥氨氮流失等問題，降低畜禽糞污處理利用投入成本，提高勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 畜禽養(yǎng)殖能量消耗溫室氣體減排技術(shù)

通過近幾年大氣污染防治攻堅(jiān)“雙替代”的改造，加上養(yǎng)殖場(chǎng)改良保溫供暖設(shè)施，采用電代煤、氣代煤等清潔能源進(jìn)行供暖，大大降低了能量消耗所帶來的溫室氣體排放。尤其是牧原公司、鴻瑞牧業(yè)等大型規(guī)模場(chǎng)通過現(xiàn)代數(shù)字化信息技術(shù)的應(yīng)用構(gòu)建了豬場(chǎng)及飼喂管理大數(shù)據(jù)中心，依托遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完全顛覆了傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，實(shí)現(xiàn)了生豬飼養(yǎng)全過程無人值守智能化飼養(yǎng)管理模式，大大節(jié)約了飼養(yǎng)成本，降低了能量投入和消耗。能繁母豬PSY 提高了近30%，120 kg 育肥豬出欄日齡縮短了13 d、料肉比從2.75∶1下降至2.45∶1、頭均節(jié)約飼料30 kg，節(jié)約人力成本70%以上，每頭豬用水量比傳統(tǒng)飼養(yǎng)降低50%。若在全省應(yīng)用推廣，按年出欄5 000萬頭生豬估算，節(jié)約飼料達(dá)300多萬噸，節(jié)約用水將達(dá)4 000多萬噸，減排溫室氣體約52萬噸co2-eq。

3.4 種養(yǎng)循環(huán)碳中和技術(shù)

河南省息縣、范縣、內(nèi)黃等縣開展了碳?xì)浜朔手苽潢P(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)示范，把碳?xì)浜朔蕠娛┰谧魑锏娜~莖表面，可將空氣中的二氧化碳吸附并富集在植物莖葉的周圍供作物吸收，從而強(qiáng)化光合作用，提高光合速率，抑制光呼吸，加快葉綠素的生成，提高作物生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累功能。長(zhǎng)葛市大力推進(jìn)秸稈“三化”綜合利用，通過高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)、綠色增產(chǎn)、化肥農(nóng)藥減施、農(nóng)業(yè)面源污染防控、有機(jī)肥替代化肥、作物輪作、秸稈還田等措施提升耕地質(zhì)量。葉縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指導(dǎo)下，與世界銀行共同啟動(dòng)了中國(guó)第一個(gè)氣候智慧型農(nóng)業(yè)項(xiàng)目——?dú)夂蛑腔坌椭饕Z食作物生產(chǎn)項(xiàng)目，開展了氣候智慧型生產(chǎn)技術(shù)模式試驗(yàn)示范。通過5年的實(shí)施，取得顯著成效，項(xiàng)目區(qū)小麥和玉米合計(jì)平均畝產(chǎn)超1 000 kg，化肥用量由過去的每畝50 kg減少到40 kg，小麥平均增產(chǎn)5.5%～6.9%，累計(jì)完成固碳減排13.22 t co2-eq。

目前，從各項(xiàng)碳減排技術(shù)的測(cè)算結(jié)果來看，技術(shù)模式基本還處于探索和中試階段。隨著農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰、碳中和政策的實(shí)施，處于探索研究中的碳減排技術(shù)需要進(jìn)一步完善，尤其需要對(duì)發(fā)酵料生態(tài)養(yǎng)豬技術(shù)模式中菌種穩(wěn)定性、生物安全性進(jìn)行論證，對(duì)確山模式、內(nèi)鄉(xiāng)模式及雙膜控碳技術(shù)中的甲烷氣體收集利用進(jìn)行研究攻關(guān)和養(yǎng)殖場(chǎng)微沼氣采集供暖設(shè)施設(shè)備研發(fā)。進(jìn)一步搞好調(diào)查研究，挖掘更多優(yōu)秀案例、總結(jié)更多典型模式、提煉更多可行路徑，進(jìn)一步完善技術(shù)方案、豐富應(yīng)用場(chǎng)景，在探索實(shí)踐中不斷迭代更新，切實(shí)形成可復(fù)制、可推廣的減排模式和應(yīng)用場(chǎng)景，推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，全面提升碳減排、碳中和效率。