減少新疆地區(qū)反芻動(dòng)物甲烷排放的技術(shù)措施

桑斷疾，唐淑珍，劉艷豐

（新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所，烏魯木齊 830000）

反芻動(dòng)物和一些非反芻動(dòng)物都排放甲烷，但是反芻動(dòng)物消化道中的特殊微生物能分解纖維素，會(huì)產(chǎn)生更多的甲烷，因此，反芻動(dòng)物是最大的甲烷排放源[1]。有研究表明，放牧的內(nèi)蒙古白絨山羊在牧草幼嫩期產(chǎn)生甲烷量為16.76 g·d-1[2]。舍飼綿羊（25±5 kg）每年排放CH4總量約為4.38 kg[3]。反芻動(dòng)物甲烷通過胃腸道排放，不僅損失飼料能量，甲烷也是溫室氣體之一，是引起全球變暖的重要?dú)怏w，破壞大氣臭氧層，近年來，控制溫室氣體的排放已經(jīng)成為國(guó)際上十分關(guān)注并重視的問題。2009年12月，在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_的世界氣候大會(huì)，就未來應(yīng)對(duì)氣候變化的全球行動(dòng)簽署新的協(xié)議，會(huì)議也提出中國(guó)應(yīng)如何控制溫室氣體的排放，特別是2011年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策與行動(dòng)（2011）》白皮書。因此，新疆地區(qū)也有必要提出一些措施，減少畜牧業(yè)生產(chǎn)中的碳排放，這對(duì)保護(hù)環(huán)境和畜牧業(yè)生產(chǎn)具有雙重意義。

1 新疆地區(qū)畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境現(xiàn)狀

1.1 畜禽規(guī)模養(yǎng)殖生產(chǎn)現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代以來，新疆畜牧業(yè)發(fā)展迅速。尤其“自治區(qū)畜牧工作會(huì)議”提出“加快傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)變”的重大戰(zhàn)略抉擇以來，新疆畜牧業(yè)呈現(xiàn)出了強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì)，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，畜禽數(shù)量不斷增加，資金投入力度不斷加大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、疫病防治體系建設(shè)、環(huán)境保護(hù)等逐步完善。到2011年6月末，全區(qū)各類牲畜存欄5 898萬頭（只），牛存欄584萬頭，羊存欄4 920萬只。

1.2 新疆畜禽養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀

2007年全區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源普查，查明規(guī)模養(yǎng)殖豬牛雞的普查總數(shù)為38 317（頭、只、羽），豬、牛（奶牛、肉牛）、雞（蛋雞、肉雞）年存欄量為1 419.7687萬（只、頭、羽），其中養(yǎng)殖專業(yè)戶存欄量為1 170.9911萬（只、頭、羽），占82.48%。豬、肉牛、蛋雞年出欄量為1 583.6633萬（只、頭、羽），其中養(yǎng)殖專業(yè)戶出欄量達(dá)1 183.5526萬（只、頭、羽），占74.74%。養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖場(chǎng)以不到5%的普查比例，占到出欄率25%。干清糞為2 588.9107萬（只、頭、羽），占3種清糞方式總數(shù)2 699.7407萬（只、頭、羽）的95.89%。規(guī)?；B(yǎng)殖數(shù)和家畜量小，大多是散養(yǎng)。

1.3 開展新疆畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源普查工作

根據(jù)國(guó)務(wù)院制定下發(fā)的《第一次全國(guó)污染源普查實(shí)施方案》，畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源以舍飼、半舍飼規(guī)模養(yǎng)殖為調(diào)查對(duì)象，針對(duì)豬、奶牛、肉牛、蛋雞和肉雞養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的畜禽糞便和污水開展普查。

2 減少甲烷排放的技術(shù)措施

2.1 提高反芻家畜生產(chǎn)力，提高單產(chǎn)水平

目前，新疆地區(qū)存在著千家萬戶分散飼養(yǎng)的養(yǎng)殖模式，應(yīng)當(dāng)逐步向相對(duì)集中、易于管理、便于治理、減少污染的規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖場(chǎng)（小區(qū)）養(yǎng)殖模式的方向發(fā)展，解決目前分散養(yǎng)殖模式存在的污染危害、分散且不易治理的問題。提高反芻家畜的集約化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖水平，提高單產(chǎn)水平，降低每單位產(chǎn)品產(chǎn)生的溫室氣體。

2.2 減少糞便中溫室氣體的排放

糞便堆放可產(chǎn)生大量的溫室氣體，目前，新疆的畜禽養(yǎng)殖糞污和廢棄物的“無害化、減量化、資源化”的綜合轉(zhuǎn)化利用率低。大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)尚未開展畜禽養(yǎng)殖糞污和廢棄物的綜合利用或利用率不高，在一定程度上制約了農(nóng)牧結(jié)合和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。新疆未來的規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)污染防治必須以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為指導(dǎo)思想和根本出發(fā)點(diǎn)，從畜禽養(yǎng)殖業(yè)的全過程進(jìn)行污染防治：配制生態(tài)飼料，最大限度地利用飼料的能量，促進(jìn)畜禽糞尿的生物轉(zhuǎn)化和綜合利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物、污染物的資源化、減量化和無害化[4]。

2.3 提高飼料品質(zhì)，優(yōu)化日糧結(jié)構(gòu)

改善飼料品質(zhì)可以提高反芻動(dòng)物的消化率和瘤胃內(nèi)食糜顆粒的流通速率，從而減少瘤胃甲烷生成和糞便中殘留的有機(jī)物，減少甲烷產(chǎn)量。有研究表明，牛采食低質(zhì)粗飼料后產(chǎn)生的甲烷約是采食高比例谷物日糧時(shí)的400%[5]。日糧精粗比對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃CH4產(chǎn)量有較大的影響，日糧精料比例的增加可促進(jìn)微生物群落結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性變化，影響乙酸和丙酸比例，在提高對(duì)H2的競(jìng)爭(zhēng)力和丙酸產(chǎn)量的同時(shí)，大大減少了單位產(chǎn)品（肉、奶）對(duì)應(yīng)的甲烷產(chǎn)量和甲烷能比例[6]。因此，可通過調(diào)節(jié)日糧精粗比來降低CO2和CH4的產(chǎn)量。

2.4 調(diào)控瘤胃微生物區(qū)系

近年來，我國(guó)有關(guān)調(diào)控瘤胃微生物區(qū)系、瘤胃甲烷菌及甲烷生成調(diào)控的研究工作開展較多，通過減少反芻動(dòng)物瘤胃中原蟲數(shù)量、抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)、降低瘤胃中H+濃度等技術(shù)措施，降低反芻動(dòng)物胃腸道甲烷的生成量。今后，要繼續(xù)開展反芻家畜胃腸道甲烷減排控制技術(shù)的研究工作，探索降低反芻動(dòng)物溫室氣體排放量的方法。

3 小結(jié)

新疆是我國(guó)五大牧區(qū)之一，隨著新疆畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，采取減少新疆地區(qū)甲烷排放的技術(shù)措施，通過提高新疆地區(qū)反芻動(dòng)物家畜生產(chǎn)力、減少糞便中溫室氣體的排放、提高飼草料品質(zhì)，優(yōu)化日糧結(jié)構(gòu)、開展反芻家畜胃腸道甲烷減排控制技術(shù)的研究等，對(duì)新疆地區(qū)實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)節(jié)能減排和動(dòng)物健康養(yǎng)殖及改善環(huán)境具有重要意義。

[1] 董紅敏,李玉娥,陶秀萍,等.中國(guó)農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放與減排技術(shù)對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24（10）:269-273.

[2] 郭雪峰.內(nèi)蒙古白絨山羊甲烷產(chǎn)生量估測(cè)模型的建立及其影響因素的研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.

[3] 史海山,丁學(xué)智,龍瑞軍,等.舍飼綿羊甲烷和二氧化碳的日排放動(dòng)態(tài)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28（2）:877-882.

[4] 劉紅蓮,姜詠棟,王興華.畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染狀況及對(duì)策[J].中國(guó)家禽,2006,28（1）:52-53.

[5]Harper L A,Denmead O T,Freney JR,et al.Direct measurements of methane emissions from grazing and feedlot cattle[J].J Anim Sci,1999,77（6）:1 392-1 401.

[6] 曾波,鐘榮珍,譚支良.畜牧業(yè)中的甲烷排放及其減排調(diào)控技術(shù)[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,17（4）:811-816.