碳中和背景下畜禽营养和粪污治理策略探析

1、精准营养，源头减排

畜禽精准营养与养殖污染源头减控及其技术创新。印遇龙院士和黄克和教授领衔的十三五重点研发计划项目“畜禽营养代谢与中毒性疾病防控技术研究”开展了畜禽精准营养、微量元素源头减排等大量的研究工作以及集成创新，源头至少可以减少氨氮和磷的排放30%，铜的排放减少90%以上，其他微量元素减排幅度在30%~75%，杜绝饲料源头的砷、铅、镉的排放，使畜禽粪便能顺利进人农业循环。针对动物肠道甲烷减排，有研究也发现适量添加特殊饲料添加剂可以大幅减少反刍兽肠道的甲烷排放，如，以谷物为基础的牛日粮中添加3-硝基氧丙醇（NOP）可减少高达45%的肠道甲烷排放、而日粮中添加红藻几乎消除了其体外甲烷产生，其排放减少可高达80%；另外改善反刍动物饲料中豆粕的利用效率，甲烷排放也可减少20%；反刍动物养殖采用秸轩氨化处理，肉黄牛甲烷可以减排18%~30%。

畜禽养殖污水减排和高效处理技术与装备研发。创新畜（禽）舍设计和设备研发，做好养殖的过程控制，可以减少80%以上的养殖污水产生；优化生产工艺，如养猪生产，与水泡粪工艺相比，干清粪工艺可以减排甲烷50%以上；研发粪污自动分离、收集以及高效污水处理技术和装备。开展“两型”畜（禽）舍的设计和畜禽环境自动控制系统，研发减少污水产生的干清粪、免冲栏和粪污自动分离设施设备；研发自动清粪设备、生物发酵等养殖技术和设备，源头减少畜禽养殖污染。

2、多元化种养平衡及其农牧结合模式的技术集成与创新

“养猪为过年，养猪为种田”是中国最古老的农牧结合、生态平衡的经验总结，也是经济有效的固碳减排措施。依据不同地区养殖和种植主导产业，原始和集成创新，研发适合不同畜禽品种、不同区域和不同规模的生态养殖（种养平衡）模式，构建典型生态区域的生态循环农牧结合模式，研发不同健康养殖-生态循环种植配套系统，解决当前养殖业“种养失衡、环境污染严重”等重大瓶颈难题。建议我国建立3种典型的种养结合“碳汇”生态模式，并加快其配套技术创新以及示范推广：

猪（禽）与水稻种植区生态养殖“碳中和”模式。水稻生产具有“碳源”和“碳汇”的双重性，对长江中下游水稻主产区，通过增汇、减排、降耗和循环等措施，构建水稻生产固碳减排技术体系可以促进水稻生产碳中和28.9%~67.6%。针对猪（禽）与水稻种植区“生猪-有机肥-水稻或果蔬茶”生态养殖技术，研发配套精准日粮、猪（禽）舍设计、粪污收集和资源化利用，实现种养平衡和零污染。

猪（禽）和小麦、玉米种植区生态养殖“碳中和”模式。农业低碳化和发展富碳农业是有效的固碳策略。以我国华北平原冬小麦季和夏玉米季为例，其碳汇强度分别为257gC/m2和74gC/m2。建议针对猪（禽）与小麦、玉米种植区“生猪-有机肥-小麦、玉米或果蔬”生态养殖模式，研发配套精准日粮、猪（禽）舍设计、粪污收集和资源化利用，实现种养平衡和零污染。

牛羊和牧区生态养殖“碳中和”模式。我国拥有60亿亩草地，可以发挥碳汇的重要功能，高质量发展草牧业的同时，兼顾增强草地碳汇能力、控制畜牧生产碳源、提高清洁能源利用率，实施草牧业碳中和方案，可以为实现国家碳中和目标提供重要支撑。建议针对牛羊和牧区生态养殖研发配套减少甲烷排放的精准日粮、牛羊舍设计、粪污处理和资源化利用，做到牧养平衡。

3、加快“低碳”畜禽粪便有机肥智能装备的研发和推广

多元化种养平衡的关键是畜禽粪便有机肥的生产，且有机肥生产过程也要尽量节能减排，减少碳排放。目前我国有机肥生产主要采用好氧发酵技术，生产方式有槽式翻抛、条垛式、静态堆沤曝气、反应器堆肥等方式。其中反应器堆肥方式具有占地面积少、自动化程度高的优势，但也还存在能耗高的缺陷，以目前市场上有机肥生产常用设备100m3立式好氧发酵塔为例，因其堆体巨大，需要大功率液压驱动和二台15kW高压风机才能满足物料加氧和水分蒸发的要求，每天耗电高达1000度以上（其中仅曝气耗电高达720度，搅拌耗电200度以上），严重阻碍了该技术的推广。开发节能高效的好氧发酵装备是未来粪污资源化利用的重要方向之一。

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