▎引言

当前，碳中和与低碳经济已成为全球关注的目标和中国的国家政策之一，农业生态系统对减缓气候变化至关重要。据联合国粮农组织和世界资源研究所统计，畜牧业的碳排放量（二氧化碳、甲烷等）约占全球总排放量的15%。为此，畜牧业的发展已成为温室气体的主要来源之一。中国作为全球畜牧业最大生产国，破解中国畜牧业碳排放问题已成为适应经济环境协调发展的重要科学问题。

▎畜牧业减排的主要技术

根据畜牧业全生命周期，其碳排放足迹主要包括：饲料生产和加工、畜禽饲养、肠胃发酵、粪便发酵和畜禽屠宰等环节。按畜禽养殖品种分类，养牛业是我国畜牧业中排行第一的温室气体排放源，约占畜牧业温室气体排放问题的50~60%。目前，与畜牧业相关的碳减排技术措施包括，1）优化饲料营养成分配方，提高饲料效率；2）提高动物生产能力，优化膳食结构；3）不断扩大畜禽粪便循环利用；4）积极实施绿色能源替代工程等。其中，主要碳减排技术措施集中在牛、羊等反刍家畜胃肠道甲烷减排和粪污碳减排( 甲烷和氧化亚氮 )等方面。

1. 肠道发酵CH₄减缓技术

（1）饲料营养配方的调节。通过降低中性洗涤纤维与非纤维性碳水化合物的比例和添加可溶性碳水化合物来提高饲料质量，也可以减少肠道发酵产生的CH₄排放。高品质饲料还可提高自愿采食量，缩短饲料在瘤胃内的停留时间，降低日粮转化为CH₄的比例。

（2）日粮饲料种类的优化。以全株玉米、高粱、木薯渣和苜蓿青贮为原料制成的青贮可替代反刍动物饲料中的其他粗饲料（通常为谷类秸秆），提高饲料消化率，减少瘤胃CH₄排放。高质量青贮饲料可作为减少肠道排放和提高生产率的缓解替代方案，从而减少每单位产品的温室气体排放。

（3）饲料营养成分的添加。在饲料中添加益生菌、植物提取物、益生元、酶和硝酸盐等添加剂，可以打破胃肠道微生物的生态平衡，抑制瘤胃微生物的活性，减少CH₄的排放，但由于瘤胃微生物生态系统的适应性，其长期效果往往大幅下降。在各种饲料添加物中，添加一定量的脂肪或脂肪酸可以改变瘤胃发酵的模式。在日粮中添加脂肪是公认的减少肠道CH₄排放的膳食选择之一，但脂肪对CH₄产生的抑制作用取决于脂肪的浓度、类型和脂肪酸组成，以及日粮的整体营养组成。

2.粪肥管理的温室气体减排技术

（1）固液粪肥分离。粪便固液分离是公认的一种有效的减排技术。该工艺可以提高粪便收集率，降低液体出水中的有机物含量，经储存或处理后可用于农田，并可进行好氧堆肥，使固体粪便成为肥料。

（2）通过粪便储存减少排放。研究发现泥浆储存的CH₄减排潜力可达到9%‒88%，而N₂O排放量可通过合适的减排技术大幅减少80%以上。由于产甲烷菌对温度非常敏感，较低的储存温度对CH₄的排放有减少作用。在较低温度下储存的浆料可减少15%‒93%的CH₄排放量，而从生产设施内去除浆料以降低其温度可使CH₄排放量降低23%‒46%。

（3）通过好氧堆肥减少温室气体排放。在堆肥过程中使用一些添加剂可以减少CH₄和N₂O的排放。常见的添加剂包括改性赤泥、过磷酸酯、改性镁橄榄石、生物炭和微生物添加剂，添加剂的作用因目标和操作环境而异。添加生物炭可使堆肥的CH₄排放量减少78%‒84%，还可增加堆肥的孔隙度，促进更好的通风以减缓CH₄。在粪肥堆肥中加入镁盐和磷酸形成鸟粪石结晶，可使N₂O排放减少9%‒80%。

▎中国畜牧业温室气体减排战略

随着我国肉蛋奶消费需求的持续增长，畜牧业实现“碳达峰、碳中和”的压力较大。为此，在畜禽产品需求和碳减排激增的双重压力下，中国政府于2020年出台了《关于促进畜牧业高质量发展的意见》，强调持续推动畜牧业绿色循环发展。全面梳理中国畜牧业碳排放的特征和影响驱动因素，探索降低畜牧业碳排放路径，对于实现畜牧业绿色循环发展具有重要的现实意义。

粪便管理作为畜牧业温室气体排放的主要控制手段之一。目前，粪肥处理主要集中在固体废物的储存和堆肥及液体废物的储存。近年来，我国加大了对动物粪便资源化利用的支持力度，实施了县级动物粪便资源化利用计划、重点流域面源污染治理工程、种植业和养殖业生物肥料综合利用工程等。这些努力大大拓宽了现有的动物粪便回收方法。随着动物粪便回收利用行动的不断扩大，越来越多的动物粪便可供利用，从而有效地减少了粪便管理过程中的温室气体排放。

▎结论

目前，中国的畜牧业温室气体减排研究仍处于起步阶段，主要集中在动物生产力和粪便循环利用，以及温室气体减排等方面。未来，中国畜牧业的低碳工作应集中在以下三个方面：(1) 加强畜牧业全过程污染控制和碳减排的基础研究和应用技术的创新研究，追求畜牧业的绿色、低碳、高效发展；(2) 综合运用现代信息技术，加强监测和评估，对温室气体排放进行全过程监测，对各环节温室气体排放和减排潜力进行科学评估；(3) 建立畜牧业减排和固碳标准化体系，制定温室气体减排监测、核算、评估和核查的方法和技术标准，建立可报告、可衡量、可核查的技术体系。

此外，在减排技术方面，应加强创新技术的研发与应用，如粪污沼气化技术、有机肥智能发酵技术等，在减少碳排放的同时，生产沼气、生物有机肥和动物蛋白饲料，实现粪污资源化利用。在政策方面，需要制定实施相关政策法规，支持标准化规模养殖和污染防治，出台畜禽养殖业的碳减排标准，在一定程度上制度约束。针对不同区域的畜禽养殖业和种植业特征，制定种养结合操作指南，推动种养结合可循环发展。