打嗝放屁也贡献温室气体,畜牧业甲烷减排有何良方?
打嗝放屁也贡献温室气体,畜牧业甲烷减排有何良方?
畜牧业是全球甲烷排放的主要来源之一,其中反刍动物的打嗝和放屁是甲烷排放的主要途径。面对日益严峻的气候变化挑战,如何有效减少畜牧业甲烷排放成为全球关注的焦点。本文将从消费端、生产端和政策端三个层面,探讨畜牧业甲烷减排的可行方案。
碳排放一般指温室气体排放。温室气体排放,造成温室效应,使全球气温上升。计算一件产品在原料、制造、运输、销售、使用、废弃和回收等全生命周期中所产生的碳排放,不仅包括产品本身,也包括其产业链、供应链等关联范围的碳排放。
研究发现,1961-2019年,全球畜牧业甲烷减排量总体呈上升趋势,其中,反刍动物的甲烷排放量由6804.79万吨增加至10352.91万吨,占畜牧业甲烷排放总量的97.5%。所以,畜牧业甲烷减排的关键在于反刍动物,而反刍动物减排的关键在于打嗝放屁。
反刍动物的瘤胃不能分泌胃液,同时隔绝空气,为产甲烷菌提供了舒适的生长环境,所以在动物反复咀嚼的过程中,就会产生大量的甲烷。此外,反刍动物肠胃胀气时,放屁也会产生部分的甲烷排放。
甲烷排放研究
对于牛羊养殖大国来说,碳中和背景下,减少反刍动物的甲烷排放量也是亟需解决的难题。为此,不少国家展开反刍动物甲烷减排相关研究团队,新西兰甚至提出征收农业税,对农场动物打嗝撒尿排放的温室气体征税,并建议农场主通过农产品绿色溢价来抵消税收。
可见,对于反刍动物甚至是畜牧业甲烷减排,全国各国均在积极开展行动。
目前,有多种工作流程来减少农业部门的甲烷排放,包括如下几种做法:
- 采用替代粪肥管理系统和其他减少甲烷的做法。
- 扩大农场生产和使用可再生能源。
- 制定气候智能型农产品伙伴关系倡议。
- 增加对农业甲烷量化和相关创新的投资。
国外一家工厂生产一种减少甲烷的饲料添加剂,目前已经可以用于奶牛。这是一种由天然化合物组成的饲料产品,可以减少奶牛正常消化过程中的甲烷排放。每头奶牛每天饮用四分之一茶匙的添加剂,可以抑制奶牛瘤胃中触发甲烷产生的酶,并持续减少肠道甲烷排放——对奶牛来说减少约30%,对肉牛来说甚至更高,达到90%,而且对健康没有影响。
畜牧业甲烷减排需三方合力
说到底,畜牧业无法被割舍,是因为消费者的需求。所以,从消费端层面考量,减少牛羊肉的食用,或是用植物肉代替;减少动物奶的食用,替代成燕麦奶等植物奶。需求减少了,养殖规模也会缩减,可从根本上解决甲烷排放量过多的困局。但,此举只能靠消费者自觉,并不能强制,所以还是得从生产端入手。
生产端层面,一是减少牛羊等反刍动物的打嗝、放屁;二是处理动物的粪污,提升利用水平;三是优化遗传选育良种,实现牛羊等反刍动物增重与甲烷减排协同增效;四是采取合理的放牧管理策略,提高牧草质量。从全球畜牧业甲烷减排行动来看,生产环节减排是最行之有效的途径,而且已形成较为完善的减排路径。
政策端层面,可以借鉴新西兰的农业税。此前,生态环境部环境规划院副研究员、环境经济研究室主任、环境保护税研究中心主任龙凤就曾表示,可以借鉴国外经验,在中国对甲烷排放进行征税。此外,也可以把甲烷排放纳入CCER或是碳市场,激励农场主自发减排。
全球变暖的罪魁祸首,除了二氧化碳,影响较大的便是甲烷。我国已经把畜牧业减排降碳纳入农业农村减碳固碳的重要任务之一,并提出要求:降低反刍动物肠道甲烷排放强度,推广精准饲喂技术,推进品种改良,提高畜禽单产水平和饲料报酬,提升畜禽养殖粪污管理资源化利用水平。
总的来说,我国对畜牧业生产端减排降碳已经有了较为清晰的操作路径,下一步重点做好行动落实,强制征税与政策激励结合很有必要。
下面重点梳理下生产端如何减少甲烷排放。
调整日粮结构,改善牛羊等反刍动物好胃口
相关研究发现,通过提高饲喂水平、降低牧草成熟度、降低饲料精粗比,可以使单位肉或奶的甲烷排放量平均减少12%,同时将动物生产力平均提高17%。这主要是通过改善日粮结构,调整日粮营养来调整饲料的适口性,以提升畜禽的采食量和饲料利用率。简单来说,就是让牛羊等反刍动物胃口好,消化好。
常见的操作有秸秆青贮、氨化技术(可使饲料变软),可使单个动物甲烷排放减少16%-30%。此外,多功能舔砖饲喂技术(补充维生物矿物质),如舔盐砖,是以食盐为载体,加入钙、磷、碘、铜、锌、锰、铁等常量微量元素,可以使反刍动物在日增重10%-30%的同时,单位畜产品的甲烷排放量减少10%-40%。
科学管理,抑制或减少产甲烷菌生长
通过补充甲烷抑制剂,饲喂含鞣质的草料、增加电子受体(硝酸盐、硫酸盐),添加脂类、植物提取物等方式可以使甲烷每日排放量平均减少17%。与上述改善牛羊等反刍动物的胃口不同,此举主要是通过抑制产甲烷菌活性,或是不产生甲烷来达到减排的效果。
甲烷抑制剂传统采用的是莫能菌素等抗生素,但是调查研究发现,添加植物提取物,会使瘤胃微生物的抗药性更低,而且在牛羊等反刍动物体内不会造成残留,即减少了甲烷的排放,又保证了肉奶的绿色健康。如海藻、大蒜提取物(英国政府准备给牛羊喂食的一种甲烷抑制剂),多酚植物提取物白藜芦醇(中国科学院研究发现,而且在高精料中抑制效果更加显著)等。
日本北海道大学研究生院的小林泰男教授的研究团队也证明海藻对产甲烷菌的生长有抑制作用。该团队还发现腰果壳的油脂混合到饲料中,可实现甲烷减排20%的效果。此外,该团队开发牛胃传感器,利用AI技术控制牛的喂食。
在新西兰帕默斯顿的北部地区,一种叫做“科布茶”的益生菌抑制剂正被用于减少牛打嗝,也可减少20%的甲烷排放。此外,新西兰的一家企业还专门研发了一款疫苗,可减少30%甚至更多的甲烷排放。而在美国,一款由硝酸和生物酒精制成的粉末产品,已经被40多个国家使用,其甲烷减排效果高达92%。
可见,畜牧业甲烷减排,离不开技术的创新与发展。回看煤油气行业甲烷减排、稻田甲烷减排,技术不仅是提质的第一生产力,也是减少甲烷排放的重要利器。
目前,甲烷控排已经成为全球共识,要发展技术,自然也离不开金融工具的支持。为此,在近期的第二届中国气候投融资国际研讨会上,甲烷控排投融资成为讨论热点。但对于我国而言,建立甲烷排放监测机制,更为迫切。
本文原文来自杭州绿碳咨询,中农富通,世控鸟防