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“雙碳”目標背景下潛江市畜牧業低碳發展策略

2024-01-18 06:01□費悅,劉
山西農經 2023年23期
關鍵詞:潛江市雙碳甲烷

□費 悅,劉 晶

(新疆農業大學公共管理學院(法學院),新疆 烏魯木齊 830052)

2022 年,政府工作報告明確指出要發展低碳畜牧業。加強綠色低碳技術的研發和應用,建設綠色制造和服務體系[1],堅決遏制高能耗、高排放項目和低水平項目的盲目發展。將加強從實現能耗“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變。完善減排激勵限制政策,以減少碳排放污染,加快綠色生產和生活方式的轉變。節約能源和減少碳排放是促進畜牧業低碳發展、加速農業生態文明建設的重要內容[2],也是實施鄉村振興戰略的重要措施。

十四五規劃是我國畜牧業實現高質量綠色現代化的開端,也是實現低碳發展的關鍵時期,2030 年將實現畜牧業高質量綠色現代化發展[3-4]。2021 年9 月,《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》出臺,提出要加快綠色農業發展、提高農業效率、穩定碳排放效率。

2022 年2 月22 日,《中共中央 國務院關于做好2022 年全面推進鄉村振興重點工作的意見》發布,提出六大戰略性意見:加強基礎設施建設,提升鄉村道路、供水、電力等基礎設施建設水平,為農村經濟發展提供支持;加大農業科技研發投入,推動農業生產方式轉型升級,提高農產品質量和競爭力;鼓勵鄉村發展特色產業,如農產品加工、鄉村旅游等,提升農民收入水平;加強農村人才培養,加大對農村人才培養的支持力度,提供教育、培訓等機會,提高農民素質和創業能力;加強農村環境治理,提高農村生態環境質量,保護農田、水源等資源;完善農村社會保障體系,提供醫療、養老、教育等基本保障,改善農民生活條件。

長期以來,我國節能減排的主戰場在工業、能源、交通等領域。我國是農業大國,實現低碳目標,應重視與鄉村振興地區戰略的有機結合,實現鄉村振興和“低碳”戰略協調發展。畜牧業在實現低碳目標方面發揮重要作用[5-7],促進畜牧業低碳發展是加快生態文明建設和畜牧業建設的重要內容。

低碳發展的出發點與可持續發展理念和鄉村振興戰略一致,畜牧業是三大產業中最基礎的產業,因此,畜牧業發展受到頗多關注[8]。事實上,面對全球氣候變化和資源過度利用等一系列問題,產業轉型對于各大產業來說都顯得尤為重要,而優化發展模式對于畜牧業來說也同樣重要,選擇低碳發展是大勢所趨。畜牧業的低碳發展關乎國計民生,更是推動工業與農業發展的根本路徑,碳中和目標的達成是實現低碳發展的關鍵點。目前,我國傳統畜牧業依然存在著生產效率低、技術水平低、環境差等問題。因此,在全球溫室效應激增的背景下,降低畜牧業碳排放量[9]、達到畜牧業中的經濟效益與環境保護之間的平衡,是提高畜牧業發展質量的一大準則[10]。

1 文獻綜述

與發展中國家相比,發達國家對低碳畜牧業的理論研究更早,應用也更廣泛,WASHINGTON-ALLEN R A等(2006)[11]指出,生產資料的投入是影響畜牧業在作物生產過程中碳排放量的重要因素。同時指出,要控制畜牧業碳排放量的增加,就必須高效利用化肥和其他畜產品。

在畜牧業的低碳發展路徑研究上,關于畜牧業碳排放和減排問題,PRETTY J 等(2001)[12]從經濟學的角度將其劃分為外部性問題,降低畜牧業碳排放的政策工具可分為經濟、行政以及法規三種。提高畜牧業技術、拓展傳播系統是降低畜牧業碳排放量的重要手段。同樣,其他學者也將畜牧業低碳發展的政策工具分為經濟、行政和法律,并建議調整生產資料結構模式,具體措施包括立法與監管,經濟上的措施主要包括貸款和納稅[13-14]。

國內研究方面,各個學者的評價方法不盡相同。潘樹峰(2019)[15]提出了新型畜牧業發展評價指標體系和畜牧業低碳發展的等級評價標準,其中包含3 個層次、6 個發展等級、15 個指標。孫江琪等(2022)[16]則圍繞碳匯效應水平的四個維度建立了全面的度量體系。宋立莉(2022)[17]使用了定性和定量分析法,對我國30 多個省份的低碳畜牧業發展水平作出了評估,評估中引入了熵值法和加權法,更加客觀地反應出各地區的畜牧業低碳發展情況。在研究影響畜牧業的因素方面,邱子健等(2022)[18]運用結構方程因子分析法,從畜牧業生態意識、環境政策實施力度以及國家財政政策支持力度等角度構建模型,從不同角度分析影響三江源地區畜牧業碳排放的因素,例如農場規模和有機肥料使用水平、農民在畜牧運輸中使用農藥的意愿。

從上述的研究中可以得出,國外在畜牧業低碳理論研究方面取得了許多成就,為本研究提供了有益的參考。通過梳理國內低碳畜牧業的概況、數據分析、影響因素和發展路徑的資料發現,對中國中部地區低碳畜牧業發展的分析相對較少。因此,文章旨在基于理論分析,通過選擇測算的方法分析有關潛江市畜牧業發展路徑。

2 發展現狀分析

2.1 農村畜牧業

目前,畜牧業已經逐漸成為振興農村經濟的重要支柱,為貧困地區人民脫貧致富提供了可行的路徑。從總體來看,我國畜牧業的發展規模仍然相對較小,尤其是農村畜牧業很難實現規?;?、集約化發展[19]。由于經濟因素的影響,我國農村畜牧業發展仍存在許多缺陷。例如,水產養殖場功能不全,資本投資主要用于水產養殖數量和規模的增加。另外,由于缺乏科學的規劃指導,我國農村畜牧養殖場多靠近居民區,嚴重影響了周邊村民的正常生活。

2.2 畜牧業碳排放源

畜牧業碳排放源情況如圖1 所示,從《農業工程學報》統計結果分析,目前畜牧業碳排放源可分為直接排放源和間接排放源兩大類[20]。其中,直接排放源主要包括動物呼吸、動物腸胃道發酵以及糞污管理。動物呼吸作用產生的溫室氣體主要受畜禽種類及數量、環境狀況等因素影響,但是,畜禽呼吸作用產生的CO2未被列入畜牧業溫室氣體來源,其被認為是生物系統的一部分,在此系統中動物的呼吸作用與所消耗植物的光合作用相抵消。

圖1 畜牧業碳排放源情況圖

3 影響因素分析

3.1 低碳發展評價

畜牧業碳排放主要源于畜禽腸道發酵過程產生的甲烷(CH4)、糞便排放產生的CH4(1t CH4=6.82t C)和氧化亞氮(N2O,1 t N2O=81.27 t C)。動物腸道發酵甲烷排放是指動物在正常代謝過程中消化道內的微生物產生的甲烷排放。畜禽腸道發酵的甲烷排放只包括畜禽直腸與口鼻排放的甲烷,并不包括糞便釋放的甲烷。通過腸道發酵的畜禽有水牛、奶牛、山羊、綿羊和駱駝等反芻動物。動物糞便管理甲烷和氧化亞氮的排放是指在動物糞便施入到土壤之前,動物糞便貯存和處理過程中產生的甲烷和氧化亞氮。糞便用作田間肥料,甲烷與氧化亞氮排放量計入農用地排放量。

基于潛江市2008—2020 年的畜牧業數據(如表1所示),測算出研究期間內的CH4和N2O 排放量,在此基礎上評價2008—2020 年潛江市的碳排放總量(TC),探討潛江市畜牧業碳排放的影響因素。

表1 2008—2020 年潛江市大牲畜存欄情況

由于各種動物的飼養周期不同,平均飼養量需要根據動物的出欄量和年末存欄量進行調整,我國出欄率大于1 的畜禽主要有豬、家禽和兔,豬和家禽的生命周期分別為200 天和55 天。我國出欄率小于1 的畜禽主要有牛、羊、馬、騾、驢等,根據各畜禽品種的出欄存欄情況,可以進一步計算出潛江市主要畜禽品種的年平均飼養量,計算公式如下。

式中:yn表示第n年某畜禽品種的平均飼養量;αn表示出欄率大于1 的畜禽第n年的年末出欄量;c為畜禽生命周期;m為畜禽出欄率;βn-1表示出欄率小于1的畜禽第n-1 年的年末存欄量;βn+1表示出欄率小于1 的畜禽第n+1 年的年末存欄量。2008—2020 年潛江市各畜禽種類的年平均飼養量如表2 所示。

表2 2008—2020 年潛江市各畜禽種類的年平均飼養量

基于潛江市畜牧業排放因子以及計算出的2008—2020 年潛江市各畜禽種類的年平均飼養量,可以測算出2008—2020 年潛江市畜牧業溫室氣體排放量,計算公式如下所示。

式中:Et代表的是碳排放總量,其構成有CH4和N2O 兩部分。查閱資料可知,根據增熱效應原理,甲烷轉化成二氧化碳的系數為310,氧化亞氮轉化成二氧化碳的系數為21,即1 t CH4=310 t CO2;1 t N2O=21 t CO2。Ni表示第i種動物的平均飼養量,αi和βi表示第i種動物的甲烷和氧化亞氮排放因子。甲烷的排放主要源于反芻動物的腸道發酵和動物糞便管理,氧化亞氮的排放主要源于動物的糞便管理。

基于排放因子及動物的平均飼養量可以測算出2008—2020 年內潛江市畜牧業甲烷、氧化亞氮的排放量,如表3 所示。

表3 2008—2020 年潛江市畜牧業溫室氣體排放量

3.2 影響因素

3.2.1 低碳畜牧業相關政策

政策的出臺可助力畜牧業低碳發展,很多國家已經在促進低碳畜牧業產業發展方面出臺了不少政策,在以市場為導向的改革進程中,政策設計應基于市場機制、經濟激勵和限制手段,建立具有穩定性、可持續性和多樣化的政策支持體系。

3.2.2 牲畜醫療水平

結合畜牧的存欄情況來看,2020 年受到新冠肺炎的影響,牛、羊類的年度平均飼養量雖然在降低,但是存欄數量出現了較大幅度的增長,牲畜庫存無法得到及時的清理。面對新冠肺炎疫情的沖擊,牛、羊類牲畜的基本醫療條件無法被保障,導致了部分牛、羊病害嚴重,得不到及時救治。與此同時,腸道發酵的甲烷排放量在2011—2018 年持續降低,可見牲畜的醫療保障對畜牧業低碳發展至關重要,通過提升醫療水平可以有效保障牲畜的健康,有助于減少甲烷排放。

3.2.3 畜禽焚燒深埋處理體系

潛江市基于低碳發展的戰略方針,不斷探索病死畜禽無害化處理模式,逐步建成大中型養殖場的病死畜禽收集點,結合潛江市公布的數據來看,2015 年年底,潛江市病死畜禽收集點已經全部完成建造,潛江市養殖密集區病死畜禽堆積、無法及時處理的問題得到了妥善解決,全市范圍內的畜禽焚燒深埋處理點已經完全放棄了焚燒深埋處理的傳統方式,這一體系的建成使得2016 年的甲烷排放量達到最低點,得到了很好的應用效果。

3.2.4 低碳發展技術水平

經濟發展推動低碳發展新技術的研發,發展畜牧業低碳經濟,節能減排,提高能源利用效率對技術要求頗高。低碳技術的使用可以有效減少畜牧業養殖全過程中的溫室氣體排放量,只有遵循高質量、高產量和高效率的原則,鼓勵企業研究和開發低碳技術,加快科技成果轉化,才能夠促進畜牧業實現高效的低碳運轉。此外,合理使用綠色飼料添加劑,如生物飼料、低聚糖、酶制劑等,開發生態環保畜禽養殖新技術,提升畜禽污染無害化處理的水平,這些都會影響碳排放量。目前,不少畜牧業產業機構已經研發并成功使用了農作物秸稈氨化養牛羊以及飼料青貯養畜(禽)技術、零排放發酵床養殖技術、熱電聯產的沼氣發電技術,對畜禽廢棄物進行資源化開發和多層次利用,這對于促進畜牧業低碳發展具有積極的意義。結合實際情況來看,潛江市低碳發展技術還有很大的提升空間。

3.2.5 畜牧業低碳教育

目前,結合潛江市畜牧業從業人員的構成情況來看,行業范圍內從業人員的素質參差不齊,且學歷水平較低,專業水平不高。在過去很長一段時間內,潛江市試圖改變這種局面,通過組織人員培訓、出國交流等方式培養低碳專業性的人才。但是,這樣的培養方式并沒有獲得預期的效果,不少送往周邊國家交流和學習的人員選擇了其他行業或者并未返回潛江市從事畜牧業。潛江市畜牧業低碳專業人數有限,無法為畜牧業的低碳技術研發提供必要的支撐。

4 畜牧業低碳發展策略

4.1 出臺低碳發展保障性政策

標準化體系為穩定持續的良性發展提供基礎性保障,低碳發展促進當地經濟增長,潛江市需要著力于構建基礎性的低碳發展體系,為區域內低碳發展提供指引。

圖2 是潛江市畜牧業低碳發展體系圖,畜牧業的低碳發展不僅僅需要國家的宏觀調控,更需要加大對于減排技術創新的投入、進一步優化產業結構以及加強畜牧業低碳教育。從國家層面來看,需要出臺相關支持畜牧業低碳發展的政策,通過法律以及財稅方面的優惠性支持手段來促進畜牧產業低碳發展。產業協會應當充分調研畜牧業,并收集相關數據材料,了解相關產業的發展結構,走可持續發展道路,構建低碳產業結構。當地政府應當重視低碳發展的技術指導,引進專業化的生產、養殖技術,提升低碳發展的專業化水平。從大眾角度來看,媒體部門應當加大對于低碳發展的宣傳,畜牧業的從業人員也應當保持高度社會責任感,以低碳發展引領經濟增長。

圖2 潛江市畜牧業低碳發展體系

4.2 提升牲畜醫療水平

潛江市需要做好牲畜的日常健康監測工作,通過引進優質的醫療服務,減少牲畜病害死亡率。通過體溫檢測、日?;顒恿康确矫娴膶崟r監測判斷牲畜的狀態,充分利用大數據、云平臺、3S 技術、感知技術建立醫療保障數學模型,實現牲畜病害診斷的標準化、智能化。及時研發瘟疫治療藥品,防止由于感染瘟疫導致的大規模牲畜死亡,保證牲畜健康。

4.3 加強畜牧業污染防治體系的構建

畜牧業是農村經濟的重要組成部分。為加強畜牧業污染治理,需要構建完善的污染防治體系。制定嚴格的環境保護法規,建立健全畜牧業環境保護的法律法規體系,明確環境污染的防治責任和追責機制。加大對畜牧業環境污染的監管和執法力度,加強對畜牧場的巡查和監測,嚴厲打擊違法行為。推行科學養殖技術,鼓勵畜牧業采用科學養殖技術,如生物氣體處理、廢棄物資源化利用等,減少環境污染。建立健全畜禽糞便、廢棄飼料等廢棄物的處理系統,推動資源化利用和無害化處理,減少對環境的污染。加強對畜牧業環境污染的監測和數據統計,及時了解畜牧業污染的情況,為制訂有效的治理措施提供科學依據;加強宣傳和教育,加大對畜牧業從業人員、農民的環境保護宣傳和教育力度,增強其環保意識,促進畜牧業可持續發展。畜牧業涉及多個部門和利益相關方,需要加強各方的合作與協調,形成合力,共同推動畜牧業環境污染治理。根據畜牧業產業結構優化,科學化調整養殖品種、加工和產業規模,同時調整種植業的產業機構,使其更加科學化,充分發揮優勢,推動產業進步,促進經濟發展。

潛江市根據不斷變化的市場需求,不僅實現了區域化布局、大規模加工、社會化服務和項目經營管理,還創建了涵蓋畜牧業污染防治體系所有環節和過程的產業鏈。構建畜牧業產業化體系,不僅可以加強企業之間的相互監督、實現資源配置的優化、保障供需關系的穩定性,還有利于實現農業等相關行業生產結構的相應調整,使自身行業和相關行業均得到科學優化,充分發揮行業優勢,促進農業經濟健康發展。

4.4 提升低碳發展技術水平

施用生物有機肥是重要的低碳發展技術之一,生物有機肥料具有養分釋放緩慢、肥料時效長的優點,可用作高密度作物的基肥。施用生物有機肥料有兩種方法,一種是施用整層肥料,將有機肥灑在地表,跟隨著翻地將有機肥埋入土地中;另一種是重點施肥,根據作物根系生長的具體情況,將有機肥料分散撒在根部位置,以充分發揮肥效。要以草地生態系統的需求為基礎,把握施肥時間和施肥量。退化草地施肥活動能有效地改善土壤肥力,加快草地恢復,起到草地固碳的效果。由此觀之,提高草地的固碳能力離不開施用有機肥,而有機肥的施用能使草地生態系統更加穩定地運行。

潛江市需要進一步加強對于生物有機肥使用技術的開發和利用,通過施用生物有機肥,減少碳排放。

5 結束語

畜牧業的溫室氣體排放量占人類活動的溫室氣體排放量的18%,已成為全球溫室氣體排放的重要部分。我國是畜牧業生產大國,畜禽產品年產量穩居世界第一,近年來在農業政策扶持和消費需求的拉動下更是呈現出強勁的發展勢頭。因此,我國畜牧業碳排放問題也引起了研究者的重視。畜牧業作為農村振興的中軸產業,是發展低碳經濟的重要環節,通過有效的方式來減少碳排放,進而達到綠色發展的目標,是當下農村振興的重要任務。

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