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    國家奶牛產業技術體系首席專家、中國農業大學教授李勝利在中國乳制品工業協會第二十七次年會上的演講

    2021-09-29 09:28:02   來源:中國乳制品工業協會微信號

      中國乳制品工業協會第二十七次年會日前在杭州召開。在大會開幕式暨行業領袖論壇上,來自主管部委領導、科學家、行業資深專家、企業家們就乳業發展形勢,科技發展方向,綠色低碳循環發展路徑以及乳制品行業十三五取得的成就及十四五發展目標奉獻了精彩的演講報告。這些精彩報告我們將陸續刊發,與大家共同分享。

      尊敬的各位來賓,大家上午好!

      非常高興參加這個會議。和大家對我們當前的熱點問題,關于碳減排和碳達峰,包括碳中合的問題跟大家做一個交流。分以下三個方面和大家交流,大概15分鐘的時間。

      什么是碳足跡和碳中和?大家都知道,在奶業的生產過程中,從飼料的生產到奶牛的養殖,奶牛在消化飼料的過程中,瘤胃是甲烷產生的主要器官,產生甲烷的相對量是非常大的,包括奶牛糞污處理和還田利用,包括牛奶的運輸,都會消耗一些能源,產生一些碳排放。以及將牛奶運到加工廠,在加工過程中利用燃料而產生的碳排放,在包材的回收和利用,包括我們到消費者的一些購買或者一些利用,所以整個碳足跡是整個貫穿在我們奶業的從養殖端到加工端到市場端。

      常見的碳源有哪些?我們知道有二氧化碳,對于反芻動物來講,反芻動物的瘤胃產生的甲烷比二氧化碳要高30倍,同時甲烷作為一種溫室氣體會破壞環境,以及氧化亞氮等三種。另外還有氫氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫,這些可能大家不太了解,他們的比例比較低。通常來講,我們會把這6種溫室氣體轉換成二氧化碳的當量來顯示。隨著奶牛養殖量的上升,不同國家的碳足跡工作都是以單位產品所產生的二氧化碳的碳的當量來計算,大家可以看到我們國家生產每公斤牛奶的碳足跡在兩公斤左右,約1.66公斤,大概每公斤奶的碳的足跡大概是0.67。我們每公斤奶的碳排放是新西蘭碳排放的三倍,可見我國的碳減排有很長的路要走。

      總書記在今年這個世界領袖七國峰會上提出,我們2030年達到碳達峰,2060年達到碳中和,中和的目的就是我們碳的產生和碳的吸收,就是我們通過森林、通過植被進一步的擴大,把一些產生當中的碳能夠吸收,產生的碳和吸收的碳達到平衡的時候,環境當中是零排放的時候,我們就是碳中和,這是我們國家的一個重要的目標。當然看起來我們在碳達峰和碳匯交易的時候,我們國家在啟動碳匯,就是我們碳排放超額者購買碳排放指標,實現碳排放的合規,實現碳匯交易。在發達國家,一些企業超排后,可以通過從發展中國家購買指標,通過一些綠色能源的使用,或者通過植樹,來購買這個指標,從而實現碳減排。美國、歐盟等國家碳的排放量已總量穩定,碳排放高峰已經結束了,峰值在2000年到2010年年代結束,預計在2050年左右實現碳中和。我國承諾碳達峰在2030年達到,2030年以后重點碳減排,到2060年實現碳的產生量和吸收量達到平衡。

      中國和歐盟在2005年2012年開始碳匯的交易,在第一階段、第二階段,在2005年到2012年的時候碳匯價比較低的,該階段碳排放配額明顯的過剩。第三階段(2013年2020年),由于環境變化,歐洲對溫室氣體的排放更加關注,每年碳排放的配額量都會較上年降1.74%。到2021年2030年,碳排放的配額量繼續比前一年都是下降,所以它的碳排放交易額的價格是每噸41歐元,我國碳匯的價格每噸約7美元,遠低于中國碳排放的社會損失成本。

      全球碳的排放主要來自電力發電,占25%,第二大是農業,占24%。第三大行業是制造業,占20%,第四大是運輸業,占14%。第五是建筑業占6%,而其他行業占10%。農業的24%里面,畜牧業中的反芻動物,它的四個瘤胃產生的二氧化碳、甲烷總量是比較高的。牛肉的生產在畜牧業中的碳貢獻占41%,牛奶生產占20%。豬和雞都是單胃動物,糞當中產生甲烷、二氧化碳量比較少。可見我國碳減排重點在反芻動物。

      從這個表可以看到,中國大概100億噸的二氧化碳當量的排放總量,美國大概是50億噸,所以中美兩國是世界碳減排方面非常重要的兩個國家。在美國退出巴黎氣候協定以后,歐洲很多國家都有微詞。

      全世界有3億頭牛,這些的碳排放總量僅次于中國和美國,大概50億噸。對于反芻動物,尤其我們養牛的,不管是搞牛肉生產,還是奶業生產,我們在碳排放方面面臨著非常大的壓力。在碳足跡方面,整條產業鏈上,在飼料生產方面,因為使用化肥,種植、使用能源都在產生碳,飼料的運輸、奶牛養殖、牛胃發酵、牛的糞便,都會產生二氧化碳;在牛奶的運輸中,需要天然氣,需要油,會產生一些碳;加工過程當中的滅菌工藝,會需要能源,也會產生碳;在產品的運輸中,從加工企業運到超市,零售冷藏過程中,制冷需要能源;消費過程中,過期商品的棄置、包材的回收,處理過程都會產生碳。所以,整個奶業產業鏈碳足跡都存在。

      奶業產業鏈中哪個環節比較高?這張圖顯示,最高的39.1%的是腸內發酵產生的甲烷。糞便應用過程中產生氧化亞氮占16.4%,糞污管理產生的甲烷占4.3%,糞污管理產生氧化亞氮占5.2%,加起來約占26.4%,是牛奶生產過程中產生碳足跡的第二大因素。飼料生產、制造也占20%左右。這三大因素是奶業生產過程中主要的碳排放來源。牧場如果使用清潔能源,提高生產效率,那么奶業在碳排放中的比例還可以再降低。目前來看,奶業的碳排放主要集中在養殖環節,現在國際上一些合作在做規模化牧場碳足跡的研究。在奶牛場,在動物的養殖飼喂的環節、圈舍、糞物的處理、施肥的方式、土地的利用,都可能產生一些溫室氣體。

      不同地區每公斤FPCM碳排放量的變化趨勢,經過測算,南非最高,我國大約是東亞地區的數據,大概兩公斤多,就是生產每公斤較正乳脂和乳蛋白大概產生兩公斤多碳排放。西歐比較低,生產每公斤較正乳脂和乳蛋白大概產生一公斤多左右。對比東亞地區、北美地區和西歐地區,我國生產每公斤標準乳,碳排放還需繼續降低。從每公斤乳脂和乳蛋白的校正乳的變化記錄可以看出,碳排放與養殖效率關系較大。在一些發達國家,其生產效率比較高,其碳的排放卻比較低。

      我們調研了河北省147個奶牛場,在這些規模化牧場中,有一半以上的牧場,營養的供應超過奶牛的需要,超過奶牛的需要后,奶牛的飼料利效率就會降低,碳排放就會增多。由此可見,奶牛場的精準營養非常重要,哪一種營養需要多少,我們提供超過1%或者5%即可,如果提供量超過營養需求量10%或者50%了,他奶牛不僅無法利用,也會產生大量糞便。所以同時,發酵產生的甲烷也會比較多。

      在調研了國內90頭、1000頭、2000頭、5000頭、萬頭的牧場,隨著規模的提升,牧場單產從7噸提高到12噸。現在國內很多現代化牧場都達到10噸以上的單產。隨著單產的提高,規模化比例的提高,牛奶生產的碳足跡開始下降,這與奶牛單產有很大的關系。由此可以得到一個總體趨勢,即牧場規模提升、單產提升、效率提升,碳排放、碳周期在下跌。

      在飼料種植和生產方面,我國可以增加進口量,將飼料生產的碳排放留在出口國,以此來減少我國奶業生產的碳排放。牛肉生產是碳排放最高的,我國進口牛肉等于減少了我們自己養肉牛產生的碳排放。我國可以通過貿易來平衡一部分碳排放,這也是控制碳減排一個很重要的方法。

      我國奶業碳減排的技術途徑可以通過以下幾個方式來實現:第一,腸道產生的二氧化碳和甲烷量是非常高的。歐美國家在遺傳育種上選擇一些瘤胃產生甲烷量低的動物個體,通過擴大其群里比例來減少甲烷排放的目的。第二,通過營養調控,即通過飼料的加工制造技術提高飼料利用率,或通過添加劑抑制甲烷的產生。第三,通過加強管理提高奶牛單產,提高牧場的管理水平,也可以達到碳排放的目的。

      我國奶牛場養殖成本占到總成本的60%-70%,飼料的營養精準對于瘤胃發酵、碳的產生非常重要,通過一些營養方面的技術,可以有效減少碳排放。通過熱量來加工調制飼料,將秸稈飼料切短揉碎、蒸汽爆破;通過化學方法的氨化、堿化;通過生物處理,青貯或者微生物處理,提高飼料的消化率,減少甲烷的排放。調整日糧中精粗料的比例,更多的使用本地的飼草資源和農副產品,減少運輸距離。或者通過一些脂類物質,比如植物精油可以抑制瘤胃中甲烷菌的產生;精準飼養技術保證飼料供給和營養需求平衡;在外源性的益生菌和酶制劑,硝基化合物都可以控制甲烷的產生。

      舉一個例子,一個900頭奶牛的牧場,通過提高產量到9噸,可以把每公斤奶的產生的碳從2.34可以減到1.81;通過適當的提高精粗比例,可以把每公斤奶的產生的碳從1.81降到1.62;通過提高成母牛比例,也就是產奶的牛,生產的牛多一點,吃閑飯的少一點,每公斤奶的產生的碳可以從1.62降到1.26;通過覆蓋糞肥發酵或沼氣能源利用等方式,減少糞肥自然堆放,可將每公斤奶的產生的碳可以從1.26降到1.12。達到1.12的水平后,我們的排放水平基本上就接近于發達國家碳排放的水平。可見,我們的碳排放還有很長的路要走,我國到2030年我們才能達到碳排放的高峰。奶牛、肉牛方面,提高生產效率,提高飼料利用率,提高糞肥處理利用水平是非常重要的碳減排技術途徑。

      在乳品包裝行業,包材的循環的利用、采用綠色環保的材料,可以有效減少碳的產生。比如中國麥當勞,不再使用塑料吸管,都在減少碳的產生。

      最后總結一下我國奶業實現碳綜合的技術途徑。目前我國奶牛養殖規模化比例越來越大,我們應該重點關注大型牧場的碳足跡,建立標準的方法,獲取中國乳業的低速碳排放的數據。目前中國農業大學已經和國際一些機構合作,通過與瓦赫寧根大學、國際氣候環境控制部門,對我國近兩年的研究,對我國奶牛場排放的量、以及二氧化碳當量的測算都積累了一些模型和公式。與發達國家相比,我國奶業的生產效率仍有提升空間,我國奶業平均單產8噸左右,美國奶業平均單產已達到10噸,以色列為12噸。所以,通過生產效率的提高、單產的提升,我國生產單位奶的談排放量還可以進一步下降。

      牧場營養的供應精準性有待提高,目前存在飼料能量蛋白的浪費,我國牧場普遍使用蛋白量要比需求量高一些。奶牛養殖種養分離,我國養牛場擁有土地較少,無法將產生的糞污還田進行循環利用,導致種養分離。需要進一步開發調節瘤胃發酵功能,降低碳排放的添加劑,可以使奶牛瘤胃產生的甲烷量下降。進一步推廣創新型的糞污處理方法,比如,厭氧發酵、沼氣工程。使用新型的綠色能源,比如牧場使用太陽能,而不是一些化石能源,這也是控制碳排放的方法。

      好,我就給大家講到這,謝謝。

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