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气候智能畜牧业发展战略初探

2018-10-17 09:08 来源:畜牧业论文 人参与在线咨询

摘要:可持续畜牧业要求既要确保食物安全也要降低温室气体排放,发展气候智能畜牧业可同时实现提高生产效率、降低碳排放和构建修复力的三重目标。文章分别对草地畜牧业、农区畜牧业和集约型畜牧业如何实现气候智能畜牧业需要的主要战略抉择进行了针对性分析。

关键词:气候变化;畜牧业;气候智能战略

1草地畜牧业气候智能发展战略

1.1放牧管理

通过草畜平衡和适当的放牧压力来优化,可以提高草原生产力并产生减缓和适应气候变化的益处。最佳放牧压力高度依赖于现行的放牧实践、植物物种、土壤和气候条件。当土地退化遏止或退化土地得到修复时增加土壤碳汇,具有明显的减缓效益。在放牧压力减小,肠道甲烷的排放强度也可以降低,因为放牧压力较小的动物有更广泛的饲料选择,并倾向于选择更有营养的饲料,这与更快的增重率有关。通过恢复退化的草原还可以提高土壤的健康和水土保持能力,从而提高放牧系统对气候变异性的适应性。提高放牧管理效率的主要战略之一是轮牧,轮牧可在相对较早的生长阶段维护牧草,这样可提高饲料的质量和消化率、保护草地系统的生产力、减少单位增重的甲烷排放量。

1.2牧场管理

牧场管理措施包括播种改良的牧草品种,通常是以高产和更易消化的牧草取代天然牧草,包括多年生饲料、牧草和豆类。通过施肥、刈割制度和灌溉措施的牧草集约生产也可提高生产力、土壤碳、牧场质量和动物性能。在核算了与灌溉有关的能源排放和一氧化二氮排放之后,这种做法的温室气体排放量可能会更高。还可以通过氨化、机械加工和青贮等提高饲草品质。随着气候变化导致极端气候事件(如干旱)增加,可用牧草低于动物需要的时段也会增加,在这种情况下,补饲就是一个重要的适应策略。

1.3动物育种

通过动物育种选择高产的动物是另一种战略,可以提高生产力进而降低甲烷排放强度。有证据表明,杂交可以同时实现适应气候变化、保障食品安全和减少温室气体排放的好处。一般来说,利用当地适应品种杂交,不仅耐热和耐营养不良,也对寄生虫和疾病有较强抗性,将是应对气候变化的可行选项之一。对气候变化的适应也可以通过牲畜种类的转换来促进。如呈干旱化发展趋势的传统上饲养牛的干旱半干旱牧区可将骆驼作为生计战略的一部分,这一转变可更好地抵御旱灾和动物疾病的影响。

1.4牲畜管理

科学的草地畜牧业的牲畜管理,可以提高动物生产力、提高饲料转化效率,从而减少肠道排放强度。改善营养、定期动物体检和做好动物防疫可以提高生育率、降低死亡率和降低出栏年龄。因此,所有这些措施将提高单位温室气体排放的畜产品产出。除加强健康管理外,动物疾病风险管理也变得越来越重要,因为伴随气候变暖,高海拔和高纬度牧区牲畜胃肠寄生虫会显著增加。培育更多的抗病动物是解决这个问题的一种方法。

1.5预警系统和保险

利用气象信息协助农村社区管理可降低气象灾害风险,是适应气候变化的一种有效选择。然而,这就有必要解决畜牧管理方面的气候预测的准确性和有效性的问题。气象指数牲畜保险也可以在预防措施失败时发挥作用,然而保险公司面对牧区气候变化及其相关风险及成本过高,不愿开展业务或限制弱势群体投保,这就需要政府分担牧区牲畜保险的一部分风险,以促其发挥重要作用。

1.6林草复合系统

林草复合系统是在同一块土地上种植灌木和牧草的综合方法。林草复合对减缓(增加碳汇、改良饲料从而减少肠道甲烷排放)和适应气候变化是非常重要的,因为它通过使用灌木实现集约和多样化生产使草地系统免受危害,从而提高草地对气候变异性的适应性。树荫降低了动物的热应力,有助于提高生产率。灌木也可以改善饲料的供应和质量,这有助于减少过度放牧和遏制土地退化。

2农区畜牧业气候智能发展战略

2.1土壤—作物—水的综合管理

土壤和水与农区畜牧业饲料生产或其来源存在内在联系。因此,对水土的综合管理对于提高资源利用效率、适应和减缓气候变化以及维持生产力至关重要。例如通过保护性耕作提高土壤有机质含量和保水能力,既可以做到稳产又可以减少土壤侵蚀。现有的水土适应技术包括:少耕或免耕;控制土壤侵蚀;利用作物残茬覆盖增加入渗、减少蒸发,增加土壤对雨水的储存,将有助于农户适应干旱的气候条件。促进土壤的碳捕获也有助于减缓对气候变化的影响。土壤管理的做法,限制土壤压实、减少耕作和保留作物残渣降低了一氧化二氮排放、增加土壤碳,同时提高产量。此外,病虫害及杂草管理技术有助于提高粮食产量和动物饲料的供应量。

2.2提高水资源管理水平

水资源管理是适应气候变化以及社会经济变化的重要组成部分,提高水资源利用效率可提高所有土地生产系统适应气候变化的能力。具体的水资源管理的适应技术包括:种植对极端条件抗性更强的作物品种;节水灌溉技术;雨养农业的集水节水和辅助灌溉技术;等等。

2.3可持续土壤管理

可持续土壤管理主要在于增加土壤碳汇,这样有利于减缓气候变化并促进气候变化适应。利用作物残茬覆盖土壤,结合免耕和利用粪肥作为有机肥料,可以增加土壤碳汇、减缓气候变化。此外,土壤碳汇还可以改善土壤质量和提高其他生态系统服务功能。通过增加土壤有机碳库,可以恢复退化土壤、提高产量,有助于促进粮食安全和改善营养。增加土壤有机碳可以提高氮和钾的使用效率,进而可以更好地控制面源污染、改善水质。

2.4饲料管理

在农区畜牧业中,作物残茬可占反刍动物膳食的一半。虽然作物残茬是廉价的饲料来源,但它们通常缺乏粗蛋白、矿物质和维生素,而且消化率低。这种低消化率极大地降低了作物残茬利用效率并增加了甲烷的排放。通过提高作物残茬的质量,或用矿物质饲料补充膳食来提高作物残茬消化率,将减少甲烷的排放。

2.5农业生产多样化

对气候变化敏感的区域,农业生产多样化可以更好适应气候变化的短期和中期影响。在陡坡和水源区退耕还林还草就是如此。在干旱半干旱农区,改变农产品组合(如农作物对牧草的比例)是农户适应气候变化的选项之一。在干旱趋势明显的区域,农民应重新评估他们农作物及品种,如从种粮转为种草发展牧业就可在干旱发生时销售畜产品减少损失,除此之外,也可通过引入更好的抗旱品种应对。然而,在获得农业生产多样化的长期利益之前,减少碳排放、提高生产力和实现粮食安全三个目标就会产生冲突或矛盾,一些农民不愿意接受其中一些会导致短期损失的做法。这就需要一定的政策措施弥补其短期损失,如引入碳交易机制或生态补偿机制。

3集约型畜牧业气候智能发展战略

3.1改善废物管理

集约型畜牧业中的大部分甲烷排放来自养猪场和养牛场的粪便,那里大规模生产的粪肥储存在厌氧条件下。减少温室气体排放的选项包括利用沼气收集器等设施将甲烷收集起来作为燃料或用作发电机、暖气、照明灯的能量来源。通过这种方式产生的能量可以抵消燃烧化石燃料的碳排放,这种方式加上各种节能措施,可以有效减少集约型畜牧业对矿物燃料的依赖。粪肥作为农田有机肥也可以减少一氧化二氮排放。改良牲畜饲料和使用添加剂,可以大大减少肠道发酵和粪肥储存的甲烷排放量。

3.2提高饲料转化率

通过改进饲料管理和牲畜饲养,可提高饲料转化率,减少每单位产出(如牛肉、牛奶)所需饲料量,既可减少温室气体排放又可增加利润。饲料的效率主要有两种途径:一是通过选择生长更快的更强壮的品种更快地增加体重或者更高的牛奶生产效率;二是通过更好的兽医服务、防疫、改善水质等措施提高牲畜健康水平。

3.3采购低排放饲料

改用低碳足迹的饲料也是一种减少排放的方法,特别是对养猪场和禽类养殖场。低排放饲料的例子包括通过保护性耕作方法生产的饲料作物,农作物副产品和食品工业的副产品也是典型的低排放饲料。

3.4提高能源使用效率

集约型畜牧业与一般草地畜牧业和农区畜牧业相比更依赖化石能源,提高能源使用效率是降低生产成本、降低温室气体排放量的有效途径。尤其奶牛场的能源利用效率提高潜力巨大,挤奶、冷却和储存牛奶、加热水、照明和通风都需要能源(其中冷却牛奶能耗最大,奶牛的挤奶温度约在35℃~37.5℃,为了保持高牛奶质量,原奶温度需要迅速降低到3℃~4℃)。

作者:黄茜 鲍文 单位:成都信息工程大学

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