本文從碳中和的角度，提出了畜禽營養(yǎng)和糞污治理的策略與五點建議：精準(zhǔn)營養(yǎng)，源頭減排，技術(shù)創(chuàng)新；多元化種養(yǎng)平衡及其農(nóng)牧結(jié)合模式的技術(shù)集成與創(chuàng)新；加快“低碳”畜禽糞便有機肥智能裝備的研發(fā)和推廣；創(chuàng)新畜禽糞便高值化利用及其裝備研發(fā)，突破飼料蛋白質(zhì)卡脖子的瓶頸；調(diào)整財政支持方向，重點支持為農(nóng)牧業(yè)“碳中和”做出貢獻(xiàn)的創(chuàng)新企業(yè)。

碳中和視角下的畜禽養(yǎng)殖溫室氣體的減排和糞尿等污染的治理、畜禽養(yǎng)殖全產(chǎn)業(yè)鏈中“碳足跡”（養(yǎng)殖水電、飼料加工以及運輸、屠宰加工、儲存以及烹飪）減排需遵循“3Ｒ”原則（Reduce：源頭減少排放；Recycle：資源的循環(huán)利用；Reuse：資源的重復(fù)利用），堅持“源頭消減、過程控制、模式創(chuàng)新、資源化利用、末端治理”的3Ｒ整體解決方案。具體建議如下：

一、精準(zhǔn)營養(yǎng)，源頭減排

畜禽精準(zhǔn)營養(yǎng)與養(yǎng)殖污染源頭減控及其技術(shù)創(chuàng)新。印遇龍院士和黃克和教授領(lǐng)銜的十三五重點研發(fā)計劃項目“畜禽營養(yǎng)代謝與中毒性疾病防控技術(shù)研究”開展了畜禽精準(zhǔn)營養(yǎng)、微量元素源頭減排等大量的研究工作以及集成創(chuàng)新，源頭至少可以減少氨氮和磷的排放30％，銅的排放減少９0％以上，其他微量元素減排幅度在30％～75％，杜絕飼料源頭的砷、鉛、鎘的排放，使畜禽糞便能順利進(jìn)入農(nóng)業(yè)循環(huán)。針對動物腸道甲烷減排，有研究也發(fā)現(xiàn)適量添加特殊飼料添加劑可以大幅減少反芻獸腸道的甲烷排放，如，以谷物為基礎(chǔ)的牛日糧中添加3－硝基氧丙醇（NOP）可減少高達(dá)45％的腸道甲烷排放，而日糧中添加紅藻幾乎消除了其體外甲烷產(chǎn)生，其排放減少可高達(dá)80％；另外改善反芻動物飼料中豆粕的利用效率，甲烷排放也可減少20％；反芻動物養(yǎng)殖采用秸稈氨化處理，肉黃牛甲烷可以減排18％～30％。畜禽養(yǎng)殖污水減排和高效處理技術(shù)與裝備研發(fā)。

創(chuàng)新畜（禽）舍設(shè)計和設(shè)備研發(fā)，做好養(yǎng)殖的過程控制，可以減少80％以上的養(yǎng)殖污水產(chǎn)生；優(yōu)化生產(chǎn)工藝，如養(yǎng)豬生產(chǎn)，與水泡糞工藝相比，干清糞工藝可以減排甲烷50％以上；研發(fā)糞污自動分離、收集以及高效污水處理技術(shù)和裝備。開展“兩型”畜（禽）舍的設(shè)計和畜禽環(huán)境自動控制系統(tǒng)，研發(fā)減少污水產(chǎn)生的干清糞、免沖欄和糞污自動分離設(shè)施設(shè)備；研發(fā)自動清糞設(shè)備、生物發(fā)酵等養(yǎng)殖技術(shù)和設(shè)備，源頭減少畜禽養(yǎng)殖污染。

二、多元化種養(yǎng)平衡及其農(nóng)牧結(jié)合模式的技術(shù)集成與創(chuàng)新

 “養(yǎng)豬為過年，養(yǎng)豬為種田”是中國最古老的農(nóng)牧結(jié)合、生態(tài)平衡的經(jīng)驗總結(jié)，也是經(jīng)濟有效的固碳減排措施。依據(jù)不同地區(qū)養(yǎng)殖和種植主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，原始和集成創(chuàng)新，研發(fā)適合不同畜禽品種、不同區(qū)域和不同規(guī)模的生態(tài)養(yǎng)殖（種養(yǎng)平衡）模式，構(gòu)建典型生態(tài)區(qū)域的生態(tài)循環(huán)農(nóng)牧結(jié)合模式，研發(fā)不同健康養(yǎng)殖－生態(tài)循環(huán)種植配套系統(tǒng)，解決當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)“種養(yǎng)失衡、環(huán)境污染嚴(yán)重”等重大瓶頸難題。建議我國建立3種典型的種養(yǎng)結(jié)合“碳匯”生態(tài)模式，并加快其配套技術(shù)創(chuàng)新以及示范推廣：

豬（禽）與水稻種植區(qū)生態(tài)養(yǎng)殖“碳中和”模式。水稻生產(chǎn)具有“碳源”和“碳匯”的雙重性，對長江中下游水稻主產(chǎn)區(qū)，通過增匯、減排、降耗和循環(huán)等措施，構(gòu)建水稻生產(chǎn)固碳減排技術(shù)體系可以促進(jìn)水稻生產(chǎn)碳中和28.9％～67.6％。針對豬（禽）與水稻種植區(qū)“生豬－有機肥－水稻或果蔬茶”生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)，研發(fā)配套精準(zhǔn)日糧、豬（禽）舍設(shè)計、糞污收集和資源化利用，實現(xiàn)種養(yǎng)平衡和零污染。

（豬（禽）和小麥、玉米種植區(qū)生態(tài)養(yǎng)殖“碳中和”模式。農(nóng)業(yè)低碳化和發(fā)展富碳農(nóng)業(yè)是有效的固碳策略。以我國華北平原冬小麥季和夏玉米季為例，其碳匯強度分別為257ｇc／ｍ2和74ｇc／ｍ2。建議針對豬（禽）與小麥、玉米種植區(qū)“生豬－有機肥－小麥、玉米或果蔬”生態(tài)養(yǎng)殖模式，研發(fā)配套精準(zhǔn)日糧、豬（禽）舍設(shè)計、糞污收集和資源化利用，實現(xiàn)種養(yǎng)平衡和零污染。

牛羊和牧區(qū)生態(tài)養(yǎng)殖“碳中和”模式。我國擁有60億畝草地，可以發(fā)揮碳匯的重要功能，高質(zhì)量發(fā)展草牧業(yè)的同時，兼顧增強草地碳匯能力、控制畜牧生產(chǎn)碳源、提高清潔能源利用率，實施草牧業(yè)碳中和方案，可以為實現(xiàn)國家碳中和目標(biāo)提供重要支撐。建議針對牛羊和牧區(qū)生態(tài)養(yǎng)殖研發(fā)配套減少甲烷排放的精準(zhǔn)日糧、牛羊舍設(shè)計、糞污處理和資源化利用，做到牧養(yǎng)平衡。

三、加快“低碳”畜禽糞便有機肥智能裝備的研發(fā)和推廣

多元化種養(yǎng)平衡的關(guān)鍵是畜禽糞便有機肥的生產(chǎn)，且有機肥生產(chǎn)過程也要盡量節(jié)能減排，減少碳排放。目前我國有機肥生產(chǎn)主要采用好氧發(fā)酵技術(shù)，生產(chǎn)方式有槽式翻拋、條垛式、靜態(tài)堆漚曝氣、反應(yīng)器堆肥等方式。其中反應(yīng)器堆肥方式具有占地面積少、自動化程度高的優(yōu)勢，但也還存在能耗高的缺陷，以目前市場上有機肥生產(chǎn)常用設(shè)備100ｍ3立式好氧發(fā)酵塔為例，因其堆體巨大，需要大功率液壓驅(qū)動和二臺15ｋＷ高壓風(fēng)機才能滿足物料加氧和水分蒸發(fā)的要求，每天耗電高達(dá)1000度以上（其中僅曝氣耗電高達(dá)720度，攪拌耗電200度以上），嚴(yán)重阻礙了該技術(shù)的推廣。開發(fā)節(jié)能高效的好氧發(fā)酵裝備是未來糞污資源化利用的重要方向之一。近期湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)許道軍博士團隊研發(fā)的層流式有機肥發(fā)酵智能裝備系統(tǒng)（圖1），采用了獨創(chuàng)的薄層動態(tài)發(fā)酵技術(shù)，日處理雞糞30噸系統(tǒng)每天曝氣所需電能僅36度，攪拌每天耗電量僅為16.5度。此系統(tǒng)不僅發(fā)酵效果好，避免了發(fā)酵塔和槽式發(fā)酵常出現(xiàn)的因水分蒸發(fā)慢，氧氣不足而造成的死床的問題，而且物料在設(shè)備內(nèi)分層流動，逐層下落，具有發(fā)酵速度快，處理量大、全封閉，全自動，能耗低，生物安全性高的顯著優(yōu)勢，而且能耗低，綜合能耗只有發(fā)酵塔的十分之一。

圖１ 大湘農(nóng)層流式有機肥發(fā)酵智能裝備系統(tǒng)和工作原理

四、創(chuàng)新畜禽糞便高值化利用及其裝備研發(fā)，突破飼料蛋白質(zhì)“卡脖子”的瓶頸，實現(xiàn)中國糧食安全和碳中和

畜禽糞便除了加工有機肥循環(huán)利用外，還可以創(chuàng)新畜禽糞便高值化利用模式。利用昆蟲如黑水虻、蠅蛆、蚯蚓等進(jìn)行畜禽糞便高值化利用成為研究熱點。特別是黑水虻處理技術(shù)，在減少碳排放、增加經(jīng)濟效益等方面具有非常大的潛力。首先，黑水虻對人類友好，處理畜禽糞便轉(zhuǎn)換率高，對于雞糞轉(zhuǎn)換率可達(dá)50％，豬糞干物質(zhì)轉(zhuǎn)換率可達(dá)56％。其次，黑水虻營養(yǎng)價值高，粗蛋白含量可達(dá)48％，脂肪含量可達(dá)35％，其鮮蟲營養(yǎng)價值與魚肉相當(dāng)，干燥脫脂蟲粉的營養(yǎng)價值與進(jìn)口魚粉相當(dāng)，是水產(chǎn)，特別是高檔水產(chǎn)以及家禽的優(yōu)質(zhì)飼料。再者，黑水虻生命力強，繁殖力強。最后，處理糞便等有機廢棄物后的剩余物（蟲沙）對植物的生長有良好的促進(jìn)作用，蟲沙富含氮、磷、鉀等各種農(nóng)作物需要的營養(yǎng)物質(zhì)，可作為肥料還田利用，蟲沙中的有機質(zhì)含量較高，總養(yǎng)分、PH值、衛(wèi)生指標(biāo)均符合國家有機肥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是優(yōu)質(zhì)的有機生物肥料。目前國內(nèi)黑水虻養(yǎng)殖點較多，但大部分還停留在低水平的人工養(yǎng)殖階段，大規(guī)模、集約化、自動化是發(fā)展趨勢。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)許道軍博士團隊成功研發(fā)了超大容量全自動黑水虻循環(huán)養(yǎng)殖生產(chǎn)線（圖2），為利用黑水虻轉(zhuǎn)化為昆蟲蛋白、高值化利用餐廚垃圾、畜禽糞便提供了高端裝備。這一技術(shù)推廣，可望每年可生產(chǎn)近億噸優(yōu)質(zhì)昆蟲源的動物蛋白，大幅減少中國對美國大豆和世界市場高端魚粉的依賴，突破“卡脖子”難題。

五、調(diào)整財政支持方向，重點支持為農(nóng)牧業(yè)“碳中和”做出貢獻(xiàn)的創(chuàng)新企業(yè)

化肥的生產(chǎn)過程伴隨著巨大的碳排放，目前我國已經(jīng)明確提出了有機肥替代化肥行動。這不僅對提高土壤肥力具有十分重要的作用，而且在減少糞污環(huán)境污染，減少化肥生產(chǎn)碳排放等方面均具有重要意義。

圖２ 全自動黑水虻循環(huán)養(yǎng)殖生產(chǎn)線實景圖和大規(guī)模全自動黑水虻養(yǎng)殖生產(chǎn)線示意

目前我國每年國家化肥補貼近400億元，但在發(fā)展養(yǎng)殖、種養(yǎng)結(jié)合、有機肥補貼方面還存在力度不大，政策落實不到位的情況，建議調(diào)整財政支持方向，集中財力，重點支持生態(tài)養(yǎng)殖和有機肥生產(chǎn)裝備形成種養(yǎng)平衡的支持政策與標(biāo)準(zhǔn)體系，支持糞肥還田，對畜禽養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行綜合利用；或?qū)⑿笄菁S便高值利用關(guān)鍵技術(shù)－畜禽糞污昆蟲轉(zhuǎn)化利用裝備納入農(nóng)機補貼范圍，加速新裝備、新技術(shù)的推廣和應(yīng)用；也可以出臺政策，鼓勵和引導(dǎo)為農(nóng)牧業(yè)“碳中和”做出貢獻(xiàn)的創(chuàng)新企業(yè)上市融資等。

碳中和將深刻改變農(nóng)牧業(yè)的格局，畜禽產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展亟待從碳中和的視角，構(gòu)建源頭減排、多元化農(nóng)牧結(jié)合和種養(yǎng)平衡、畜禽糞便高值化利用以及配套財稅政策等系統(tǒng)的治污新模式。(作者：文馳，謝佳靜，陶媛，許道軍，向平安)