秘鲁亚马逊地区弗莱维赫牛生产系统的碳足迹研究：优化管理，助力减排

研究人员量化秘鲁亚马逊地区弗莱维赫牛生产系统碳足迹（CF），发现关键因素影响排放，为减排提供方向。

　　### 秘鲁亚马逊地区弗莱维赫牛生产系统碳足迹研究：优化管理，助力减排
在全球人口持续增长的大背景下，对畜牧产品的需求也在不断攀升。据联合国粮食及农业组织（FAO）预测，到 2050 年全球人口将达到 97.3 亿，2100 年更是会增至 112 亿。这使得畜牧业的生产规模不断扩张，随之而来的是对自然资源的巨大压力，以及温室气体（GHG）排放的显著增加。其中，牛养殖在畜牧业中占据重要地位，奶牛和肉牛的温室气体排放分别占该行业的 20% 和 41% ，成为了主要的排放源。

碳足迹（CF）作为衡量产品在整个生命周期中直接和间接产生并排放到大气中的温室气体量的重要指标，备受关注。不同研究对牛奶和牛肉生产的碳足迹进行了评估，考虑的因素涵盖了肠道甲烷（CH₄）排放、粪便中的 CH₄、粪便管理产生的一氧化二氮（N₂O）、土壤管理产生的 N₂O，以及肥料、农药、能源使用、机械操作、运输和进口饲料等方面。

在秘鲁，牛养殖是农业经济的重要组成部分，全国牛的存栏量达到 586 万头。弗莱维赫牛因其在牛奶和牛肉生产方面的出色表现，在秘鲁亚马逊地区越来越受欢迎，其数量不断增加。然而，该地区针对弗莱维赫牛生产系统碳排放的研究却极为有限。为了填补这一知识空白，助力地区可持续发展，同时满足国际可持续发展标准和协议的要求，识别关键排放源并制定减排策略，来自秘鲁国立托里维奥?罗德里格斯?德门多萨大学（Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas）等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Tropical Animal Health and Production》上。

研究人员采用了生命周期评估（Life Cycle Assessment）的方法，该方法包含目标和范围定义、清单分析（数据收集）、影响评估（计算碳足迹）和解释这 4 个步骤。研究的系统边界设定为从 “摇篮到农场大门”，评估的温室气体排放源包括肠道 CH₄、粪便中的 CH₄、粪便管理产生的 N₂O 以及土壤管理产生的 N₂O，而饲料制造、运输和尿素施用过程中的二氧化碳（CO₂）排放未被纳入。对于牛奶生产，功能单位设定为 1kg 脂肪和蛋白质校正乳（FPCM）；对于牛肉生产，功能单位为 1kg 牛肉。

研究人员对分布在秘鲁亚马逊地区四个省份的 10 个农场进行了评估。通过对 55 位主要养殖两用弗莱维赫牛的农民进行调查，收集了牛群数量、生产水平、饲料使用等相关数据，并对部分动物进行称重测量。同时，在不同季节从 10 个农场采集了牧草和牛奶样本，分析其营养成分。利用 IPCC（政府间气候变化专门委员会）的精炼方程和公式，采用 Tier 2 方法，结合不同的全球变暖潜能值（GWP）计算碳足迹。最后，运用方差分析和邓肯统计检验（p<0.05）分析数据，通过皮尔逊相关分析观察变量之间的关联程度。

研究结果

1. 温室气体排放因子：不同系统间肠道 CH₄排放存在显著差异，系统 I 的肠道 CH₄排放最低。粪便管理产生的 CH₄、N₂O 排放以及土壤管理产生的 N₂O 排放在各系统间均无显著差异。
2. 温室气体排放：在亚马逊地区弗莱维赫牛生产系统中，肠道 CH₄是主要排放源，占比达 82.6%，粪便和土壤管理产生的 N₂O 占 17.2%，粪便管理产生的 CH₄仅占 0.24%。系统 IV 的肠道 CH₄排放百分比最高，N₂O 排放百分比最低。
3. 经济和生物物理分配：基于经济分配和生物物理分配，不同系统间牛奶生产的碳足迹均无显著差异，但系统 I 在两种分配方法下的排放数值均最低。不同 GWP 下，牛奶经济分配（MEA）、牛肉经济分配（BEA）和牛奶生物物理分配（MBA）也无显著差异，但 MEA 和 BEA 随 GWP 增加呈现数值上升趋势。
4. 皮尔逊相关性：总肠道 CH₄、粪便 CH₄、粪便管理 N₂O、土壤管理 N₂O 与泌乳奶牛数量、低产动物数量、总动物单位和 FPCM 吨数呈高度显著正相关。每动物单位每年的肠道 CH₄和粪便管理 CH₄与干物质消化率（DMD）呈负相关，DMD 与粗蛋白（CP）呈正相关，FPCM 吨数与泌乳奶牛数量呈显著正相关。

研究结论与讨论

研究表明，尽管亚马逊地区存在不同的弗莱维赫牛生产系统，但未检测到碳足迹的差异。然而，牛群组成和饲料管理等关键因素对排放有显著影响。例如，系统 I 因使用特定牧草，其肠道 CH₄排放较低，说明优质牧草可降低排放。同时，提高饲料消化率能显著减少 CH₄排放。因此，优化牛群管理和饲料策略，如调整牛群结构、减少低产动物数量、提高饲料消化率等，对于降低排放至关重要。这不仅有助于减少畜牧业的碳足迹，还能保障小农户的经济利益，促进亚马逊地区农业的可持续发展。

不过，该研究也存在一定局限性。参与采样的农民数量相对较少，可能无法全面反映整个地区的情况；研究仅涵盖了部分牧草类型，而牧草质量和组成的地区差异可能影响碳足迹计算；此外，未纳入饲料生产和运输过程中的 CO₂排放，使得环境影响评估不够完整。未来研究可针对这些不足，进一步深入探讨，为畜牧业减排提供更全面的依据。