减少新疆地区反刍动物甲烷排放的技术措施

桑断疾，唐淑珍，刘艳丰

（新疆畜牧科学院饲料研究所，乌鲁木齐 830000）

反刍动物和一些非反刍动物都排放甲烷，但是反刍动物消化道中的特殊微生物能分解纤维素，会产生更多的甲烷，因此，反刍动物是最大的甲烷排放源[1]。有研究表明，放牧的内蒙古白绒山羊在牧草幼嫩期产生甲烷量为16.76 g·d-1[2]。舍饲绵羊（25±5 kg）每年排放CH4总量约为4.38 kg[3]。反刍动物甲烷通过胃肠道排放，不仅损失饲料能量，甲烷也是温室气体之一，是引起全球变暖的重要气体，破坏大气臭氧层，近年来，控制温室气体的排放已经成为国际上十分关注并重视的问题。2009年12月，在丹麦首都哥本哈根召开的世界气候大会，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议，会议也提出中国应如何控制温室气体的排放，特别是2011年国务院发布的《中国应对气候变化的政策与行动（2011）》白皮书。因此，新疆地区也有必要提出一些措施，减少畜牧业生产中的碳排放，这对保护环境和畜牧业生产具有双重意义。

1 新疆地区畜禽养殖生产环境现状

1.1 畜禽规模养殖生产现状

20世纪90年代以来，新疆畜牧业发展迅速。尤其“自治区畜牧工作会议”提出“加快传统畜牧业向现代畜牧业的转变”的重大战略抉择以来，新疆畜牧业呈现出了强劲的发展态势，养殖规模不断扩大，畜禽数量不断增加，资金投入力度不断加大，基础设施建设、疫病防治体系建设、环境保护等逐步完善。到2011年6月末，全区各类牲畜存栏5 898万头（只），牛存栏584万头，羊存栏4 920万只。

1.2 新疆畜禽养殖污染现状

2007年全区畜禽养殖业污染源普查，查明规模养殖猪牛鸡的普查总数为38 317（头、只、羽），猪、牛（奶牛、肉牛）、鸡（蛋鸡、肉鸡）年存栏量为1 419.7687万（只、头、羽），其中养殖专业户存栏量为1 170.9911万（只、头、羽），占82.48%。猪、肉牛、蛋鸡年出栏量为1 583.6633万（只、头、羽），其中养殖专业户出栏量达1 183.5526万（只、头、羽），占74.74%。养殖小区和养殖场以不到5%的普查比例，占到出栏率25%。干清粪为2 588.9107万（只、头、羽），占3种清粪方式总数2 699.7407万（只、头、羽）的95.89%。规模化养殖数和家畜量小，大多是散养。

1.3 开展新疆畜禽养殖业污染源普查工作

根据国务院制定下发的《第一次全国污染源普查实施方案》，畜禽养殖业污染源以舍饲、半舍饲规模养殖为调查对象，针对猪、奶牛、肉牛、蛋鸡和肉鸡养殖过程中产生的畜禽粪便和污水开展普查。

2 减少甲烷排放的技术措施

2.1 提高反刍家畜生产力，提高单产水平

目前，新疆地区存在着千家万户分散饲养的养殖模式，应当逐步向相对集中、易于管理、便于治理、减少污染的规模化、集约化养殖场（小区）养殖模式的方向发展，解决目前分散养殖模式存在的污染危害、分散且不易治理的问题。提高反刍家畜的集约化、规模化、标准化养殖水平，提高单产水平，降低每单位产品产生的温室气体。

2.2 减少粪便中温室气体的排放

粪便堆放可产生大量的温室气体，目前，新疆的畜禽养殖粪污和废弃物的“无害化、减量化、资源化”的综合转化利用率低。大多数养殖场尚未开展畜禽养殖粪污和废弃物的综合利用或利用率不高，在一定程度上制约了农牧结合和循环经济的发展。新疆未来的规模化养殖业污染防治必须以发展循环经济为指导思想和根本出发点，从畜禽养殖业的全过程进行污染防治：配制生态饲料，最大限度地利用饲料的能量，促进畜禽粪尿的生物转化和综合利用，实现废弃物、污染物的资源化、减量化和无害化[4]。

2.3 提高饲料品质，优化日粮结构

改善饲料品质可以提高反刍动物的消化率和瘤胃内食糜颗粒的流通速率，从而减少瘤胃甲烷生成和粪便中残留的有机物，减少甲烷产量。有研究表明，牛采食低质粗饲料后产生的甲烷约是采食高比例谷物日粮时的400%[5]。日粮精粗比对反刍动物瘤胃CH4产量有较大的影响，日粮精料比例的增加可促进微生物群落结构的适应性变化，影响乙酸和丙酸比例，在提高对H2的竞争力和丙酸产量的同时，大大减少了单位产品（肉、奶）对应的甲烷产量和甲烷能比例[6]。因此，可通过调节日粮精粗比来降低CO2和CH4的产量。

2.4 调控瘤胃微生物区系

近年来，我国有关调控瘤胃微生物区系、瘤胃甲烷菌及甲烷生成调控的研究工作开展较多，通过减少反刍动物瘤胃中原虫数量、抑制产甲烷菌的生长、降低瘤胃中H+浓度等技术措施，降低反刍动物胃肠道甲烷的生成量。今后，要继续开展反刍家畜胃肠道甲烷减排控制技术的研究工作，探索降低反刍动物温室气体排放量的方法。

3 小结

新疆是我国五大牧区之一，随着新疆畜牧养殖业的快速发展，采取减少新疆地区甲烷排放的技术措施，通过提高新疆地区反刍动物家畜生产力、减少粪便中温室气体的排放、提高饲草料品质，优化日粮结构、开展反刍家畜胃肠道甲烷减排控制技术的研究等，对新疆地区实现畜牧业节能减排和动物健康养殖及改善环境具有重要意义。

[1] 董红敏,李玉娥,陶秀萍,等.中国农业源温室气体排放与减排技术对策[J].农业工程学报,2008,24（10）:269-273.

[2] 郭雪峰.内蒙古白绒山羊甲烷产生量估测模型的建立及其影响因素的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2008.

[3] 史海山,丁学智,龙瑞军,等.舍饲绵羊甲烷和二氧化碳的日排放动态[J].生态学报,2008,28（2）:877-882.

[4] 刘红莲,姜咏栋,王兴华.畜禽养殖业污染状况及对策[J].中国家禽,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,钟荣珍,谭支良.畜牧业中的甲烷排放及其减排调控技术[J].中国生态农业学报,2009,17（4）:811-816.