基于科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟的養(yǎng)殖業(yè)碳達峰和碳中和實現(xiàn)途徑

張博 陶立

摘要 闡述了依靠畜牧科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟途徑提高畜禽生產(chǎn)性能和節(jié)本增效，通過廢棄物的無害化處理，揭示了自然界的客觀規(guī)律。利用自然力和科技創(chuàng)新為動力，使其在預(yù)期內(nèi)做到畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)種植業(yè)和微生物產(chǎn)業(yè)相互循環(huán)利用。也就是說植物是生產(chǎn)利用者，養(yǎng)殖業(yè)是消費儲能者，微生物是分解者，三者有機的結(jié)合，循環(huán)利用，提高資源產(chǎn)出率，為我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)提出在預(yù)期內(nèi)達到碳達峰和碳中和，樹立并大力倡導(dǎo)綠色養(yǎng)殖的理念。

關(guān)鍵詞 畜禽養(yǎng)殖業(yè);科技創(chuàng)新;循環(huán)經(jīng)濟;碳達峰;碳中和

中圖分類號 S-9 ??文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）18-0262-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.065

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Ways to Achieve Carbon Peak and Carbon Neutrality in the Aquaculture Industry Based on Technological Innovation and Circular Economy

ZHANG Bo1，TAO Li2， 3 （1.College of Animal Science and Technology， China Agricultural University， Beijing 100193;2. Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei，Anhui 230031;3.Research on Circular Economy in Anhui Province， Hefei，Anhui 230031）

Abstract This article is to rely on the technological innovation and circular economy of animal husbandry to improve the performance of livestock and poultry production and to save costs and increase efficiency. Through the harmless treatment of waste， it reveals the objective laws of nature. Use natural forces and technological innovation as the driving force to achieve mutual recycling of livestock and poultry breeding， agricultural planting industry and microbial industry as expected. That is to say， plants are the producers and users， the breeding industry is the consumers of energy storage， and the microorganisms are the decomposers. The organic combination of the above three， recycling and improving the resource output rate， proposes to achieve carbon peak and carbon-neutral within expectations for the domestic livestock and poultry breeding industry， establish and vigorously advocate the concept of green breeding.

Key words Livestock and poultry breeding industry;Technological innovation;Circular economy;Carbon peak;Carbon-neutral

作者簡介 張博（1988—），女，安徽亳州人，講師，博士，從事動物功能基因組學(xué)研究。*通信作者，研究員，從事畜牧科技管理經(jīng)營工作。

鳴? 謝 該研究受到了原安徽省人大副主任季昆森研究員的大力支持與指導(dǎo)。

收稿日期 2021-07-16;修回日期 2021-08-06

2020年9月，習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國大會上表示，“中國提出將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”[1]。國際社會普遍認為，這一重大承諾體現(xiàn)了中華人民共和國主動承擔重要責任，這一重要宣示為中國對氣候變化、循環(huán)農(nóng)業(yè)和低碳經(jīng)濟發(fā)展提供了重要目標與奮斗方向。在 2020 年 12 月的氣候雄心峰會上，習(xí)主席進一步代表中國提出，“中國不僅要力爭實現(xiàn)上述碳達峰、碳中和目標，還要實現(xiàn) 2030 年單位 GDP 碳排放比 2005 年下降 65% 以上、非化石能源占一次能源消費比重達到 25%左右的目標”[2]。這也是對畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的科技工作者提出的要求，所以必須依靠科技創(chuàng)新和循環(huán)經(jīng)濟來實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)碳達峰和碳中和。

1 養(yǎng)殖業(yè)在實現(xiàn)雙碳目標中的貢獻率以及存在問題

碳達峰，是指在某一個時間點，CO 2的排放不再增長達到峰值，并逐步回落[3];所謂碳中和，是指一個組織在一年內(nèi)的CO 2排放量，并通過CO 2消除技術(shù)達到平衡[4-5]。在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，可以理解為通過養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)、微生物產(chǎn)業(yè)的循環(huán)利用，或通過機體有機結(jié)合形式達到碳匯能。從事科技工作者和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的人，任重道遠，責無旁貸，必須堅持貫徹習(xí)近平主席的碳達峰、碳中和的重要思想，并納入生態(tài)文明

建設(shè)的整體布局，尤其是養(yǎng)豬業(yè)和養(yǎng)禽業(yè)對排出二氧化碳和甲烷等對大氣的溫室效應(yīng)貢獻率占的比重太大，必須從現(xiàn)在抓起，找到解決問題的途徑，按期完成習(xí)主席在第75屆聯(lián)合國大會上強調(diào)的任務(wù)。

1.1 畜牧養(yǎng)殖業(yè)（豬禽）在實現(xiàn)雙碳目標中的重要作用

家畜家禽業(yè)是為人類提供肉蛋奶，這是人類生命必不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，其重要成分是蛋白質(zhì)、能量和微量元素等機體的有效組成成分。同時又吸入氧氣，消耗碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)元素，排出二氧化碳和糞尿等。據(jù)報道，2019年全國生豬存欄量31 041萬頭，出欄生豬54 419萬頭，豬肉產(chǎn)量4 255萬t，年末全國能繁母豬存欄量達3 080萬頭。2020年末，能繁母豬存欄4 161萬頭，全國生豬出欄52 704萬頭，比2019年減少1 715萬頭，下降3.2%，全國生豬存欄40 650萬頭，比2019年末增加9 610萬頭，同比增長31.06%，恢復(fù)到2017年末的92.1%以上[6]。但是豬周期問題又來了，就目前而言，豬的養(yǎng)殖成本已經(jīng)超出市場商品豬價格，養(yǎng)殖者嚴重虧損。世界養(yǎng)豬業(yè)而言，我國生豬存欄和出欄量占全世界總量各50%左右，豬肉也是我國人民消費肉類60%以上，年人均30 kg左右。如何做到穩(wěn)定生豬生產(chǎn)，避免“豬賤傷農(nóng)”，保障人口增長對豬肉的消耗量，而又控制對資源的消耗，低碳排放，使之碳達峰、碳中和，必須依靠科技創(chuàng)新提高畜禽的生產(chǎn)性能，依據(jù)循環(huán)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效。

1.2 目前畜禽養(yǎng)殖業(yè)存在主要不足

1.2.1 優(yōu)良畜禽品種覆蓋率不高。改革開放以來，我國畜禽種業(yè)發(fā)展取得卓越成效，良繁體系日趨完善，種業(yè)基礎(chǔ)逐步夯實。但是依然存在諸多問題：豬、雞、牛、羊等畜禽品種和肉制品都受到國外進口的沖擊;部分優(yōu)良品種核心種源依賴進口，如全部白羽肉雞祖代、大部分優(yōu)質(zhì)種牛精液和胚胎均從國外引進。中國在畜禽業(yè)上對國外的高度依賴，致使整個國外市場對我國畜禽業(yè)影響特別大，近些年來，由于非洲豬瘟、新冠肺炎疫情等疾病，中國限制了畜禽優(yōu)良品種的進口，這給我國畜禽業(yè)遺傳改良造成了沉重的打擊。我國應(yīng)當加快禽畜種業(yè)發(fā)展，建立種業(yè)國產(chǎn)化和自主知識產(chǎn)權(quán)，打造一批大型畜禽種業(yè)集團和民族品牌。目前我國畜禽種業(yè)的科技創(chuàng)新研究仍然處于劣勢。生產(chǎn)者為了追求更高的經(jīng)濟效益，大肆對地方品種進行改良和淘汰，導(dǎo)致我國部分地方品種的瀕危或滅絕，其中地方豬品種瀕危和滅絕的最為嚴重。據(jù)統(tǒng)計，近20年來，我國瀕危和瀕臨滅絕的地方畜禽品種約占地方品種總數(shù)的18%，其中處于瀕危的15個，瀕臨滅絕的44個，已滅絕的17個，這種趨勢將隨著集約化程度的提高和大量的引種進一步加劇。

根據(jù)《國家畜禽遺傳資源品種名錄（2021年版）》，共有33種畜禽948個品種及配套系，其中地方品種和引入品種648個。我國畜禽品種不僅數(shù)量多，而且種質(zhì)特性各異，在繁殖性能、適應(yīng)性、抗逆性、耐粗飼和產(chǎn)品品質(zhì)等方面表現(xiàn)突出，還有一些品種具有優(yōu)異的產(chǎn)絨產(chǎn)毛性能和醫(yī)用藥用、競技觀賞價值，是一座珍貴的基因?qū)殠臁＿@些都是“國寶”，是加快畜禽種質(zhì)創(chuàng)新、培育國內(nèi)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、實現(xiàn)多元化發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略性資源。但由于對地方品種特有的高繁殖性、優(yōu)良肉質(zhì)等種質(zhì)特性缺乏系統(tǒng)性掌握不夠，缺乏對不同畜禽品種身份鑒定的工具和平臺。在種質(zhì)創(chuàng)新和開發(fā)應(yīng)用中對這些特殊種質(zhì)性狀的量化指標、優(yōu)勢基因型等關(guān)鍵問題缺乏基礎(chǔ)工作和充分證據(jù)，從而限制了在種質(zhì)創(chuàng)新、育種新素材創(chuàng)制、生物育種工作中對優(yōu)異種質(zhì)性狀的有效開發(fā)和應(yīng)用。由此可見，種質(zhì)資源鑒定是畜禽遺傳資源保護和利用的基礎(chǔ)性、日常性工作，是畜禽遺傳資源管理工作的重要組成部分。我國種質(zhì)資源的鑒定發(fā)掘能力和種業(yè)發(fā)達國家相比遠遠不夠，我國動物種質(zhì)資源保存總量約90萬份，300多個品種，但精準鑒定覆蓋度不足10%。因此，我國未來種業(yè)發(fā)展需要立足我國豐富多彩的畜禽遺傳資源的精準鑒定和充分利用，構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)異種質(zhì)資源表型庫，發(fā)掘重要基因和關(guān)鍵標記，攻關(guān)“卡脖子”技術(shù)，為打好畜禽種業(yè)翻身仗做好“芯片”和技術(shù)儲備。

1.2.2 飼料資源不足依然存在。大宗原料依靠進口，特別是生產(chǎn)豆粕的大豆，魚粉依賴性極強，據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國大豆進口量為10 033萬t，同比增長13.39%。大豆進口金額為395.28億美元。我國玉米消費量也是不容小覷，2020年玉米進口量1 130萬t。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年中國糧食進口量14 262萬t，同比增長28%，總金額50.83億美元，同比增長21.1%;此外，奶粉進口量131萬t，金額為83.56億美元，乳品進口量為337萬t，同比增長10.2%（這些包括生產(chǎn)乳豬飼料的乳清粉全靠進口）。這些數(shù)據(jù)說明，我國種植業(yè)的糧食飼料原料存在很大缺口。

1.2.3 疾病防控還存在很大的漏洞。雖然禽流感等疾病得到了控制，但是2018年8月，我國遼寧爆發(fā)首例非洲豬瘟，對生豬的危害性極大，目前除了生物安全措施之外，尚無有效的疫苗可防可控。此外，其他的地方流行性病毒性疾病，如PRRS，豬偽狂犬、豬細小病毒對母豬繁殖率和仔豬成活率影響極大，造成生產(chǎn)水平不高。

1.2.4 環(huán)境控制有很多待解決的問題。如畜禽糞便尚未完全得到處理，對周邊環(huán)境造成很大壓力，尚未徹底達到種養(yǎng)結(jié)合，循環(huán)利用。畜禽糞便厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣處理方式以能源生產(chǎn)為目標，最終實現(xiàn)沼氣、沼液、沼渣的綜合利用，但是這種方式帶來的是投資大、成本高，而且產(chǎn)氣效率很低。一般情況來看，畜禽養(yǎng)殖的地點主要在農(nóng)村，而且污染的范圍和程度都很大，污染源的種類豐富多變，再加上有些監(jiān)督管理的工作人員素質(zhì)水平不達標，不能夠進行科學(xué)全面的監(jiān)督和管控。除此之外，還有一些客觀性的因素，比如目前的畜禽養(yǎng)殖行業(yè)逐漸成為一種微利行業(yè)，大部分從業(yè)者都是農(nóng)民，當監(jiān)督的團隊監(jiān)察到了養(yǎng)殖的污染問題，責令其改正，但是在后續(xù)的處理中，養(yǎng)殖戶并沒有妥善地處置，不能徹底地消除污染問題，這也導(dǎo)致污染問題一拖再拖，不斷累積到不可控制的局面。目前畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題較為嚴峻，鑒于畜禽養(yǎng)殖業(yè)屬于微利的行業(yè)，如果單純依靠養(yǎng)殖戶進行處理，很難得到有效解決。

1.2.5 生豬周期性循環(huán)對養(yǎng)殖戶的影響。生豬養(yǎng)殖數(shù)量周期性變化，導(dǎo)致市場價格的波動較大，怪圈難破，“豬貴傷民，豬賤傷農(nóng)”，最近一年多來，生豬價格大起大落猶如過山車，也讓投資者和養(yǎng)殖戶們經(jīng)歷了大喜大悲。如2019年11月達到豬周期的最高峰商品豬價40.98元/kg，而時隔半年多時間，2021年6月20日，生豬出欄價格持續(xù)20周下跌，豬價12.0元/kg左右，有8個省份已跌破6元/kg，當前養(yǎng)豬戶每頭豬虧損已達到300～1 800元不等。當然，大跌又有大漲，下一個周期又周而復(fù)始。由于養(yǎng)殖的周期波動太大，也就造成了碳排放率不均衡。

2 提高養(yǎng)殖業(yè)碳匯能力的指導(dǎo)思想與思路

2.1 依靠科技創(chuàng)新提高養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)水平是關(guān)鍵

以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全國貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會精神，堅持新的發(fā)展理念，堅持科技創(chuàng)新，可持續(xù)發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)及健康養(yǎng)殖，實現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，生物相互利用與依存，周而復(fù)始，關(guān)鍵是連接技術(shù)的創(chuàng)新和組織形式的創(chuàng)新，才能做到可持續(xù)發(fā)展，區(qū)域性循環(huán)發(fā)展，積極參與國內(nèi)大循環(huán)、國內(nèi)國際雙循環(huán)的發(fā)展戰(zhàn)略。2016年8月22日，習(xí)近平到青海考察時指出，“循環(huán)利用是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式的要求，全國都應(yīng)該走這樣的路”，他還強調(diào)，“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是提高資源利用效益的必由之路”。我國是一個人均資源貧乏的國家，人均土地和水資源占有量只有世界人均占有量的1/3和1/4，對資源需求量較大，資源“瓶頸”已經(jīng)成為嚴重的制約因素。人類社會要不斷前進，社會經(jīng)濟要持續(xù)發(fā)展，這就必須走可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排，生物之間和諧共生、資源共享的循環(huán)發(fā)展之路。

2.2 養(yǎng)殖業(yè)“五進五出”主要思路與途徑 養(yǎng)殖業(yè)“五進五出”線型經(jīng)濟示范如圖1所示。

2.3 依靠循環(huán)經(jīng)濟使養(yǎng)殖、種植業(yè)和微生物產(chǎn)業(yè)一體化 早在2007年5月，我國著名多功能循環(huán)經(jīng)濟專家季昆森同志在《發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要途徑》一文中明確提出：循環(huán)經(jīng)濟遵循4R原則，即減量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循環(huán)（Recycle）、再思考（Rethink）的行為原則[7]。這是循環(huán)經(jīng)濟標志性的特征。減量化原則，即減物質(zhì)化，為循環(huán)經(jīng)濟的首要原則，也是最重要的原則。該原則以不斷提高資源生產(chǎn)率和能源利用效率為目標，在經(jīng)濟運行的輸入端，最大限度地減少對不可再生資源的開采和利用，盡可能多地開發(fā)利用替代性的可再生資源，減少進入生產(chǎn)和消費過程的物質(zhì)流和能源流。再利用原則，就是盡可能多次地以及盡可能多種方式使用人們所購買的物品。再循環(huán)原則，就是盡可能多地再生利用或資源化，把廢棄物返回工廠，在那里經(jīng)適當加工后再融入新的產(chǎn)品中。再思考原則，就是在經(jīng)濟運行中不斷減少和避免廢棄物的產(chǎn)生，最大限度地提高資源生產(chǎn)率，實現(xiàn)污染排放最小化，廢棄物循環(huán)利用最大化[8-9]。

發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟必須深刻領(lǐng)會循環(huán)經(jīng)濟原理的精神實質(zhì)，靈活運用“4R”原則，進行不斷地思考、探索、創(chuàng)新、發(fā)展。畜禽養(yǎng)殖變?yōu)殚]合的循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)路線（圖2），使其達到碳中和。

3 實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)碳匯能和碳達峰、碳中和的重要途徑

3.1 畜禽種業(yè)要繼續(xù)努力自主創(chuàng)新

我國是畜牧業(yè)用種大國，但不是種業(yè)強國，畜牧業(yè)發(fā)達國家和跨國種業(yè)公司通過構(gòu)建高通量、大規(guī)模、精準高效的鑒定利用平臺，已發(fā)現(xiàn)生長、品質(zhì)、繁殖等性狀相關(guān)的上百種重要遺傳突變，加快了育種進程，提高了遺傳改良效率。我國畜禽種質(zhì)資源鑒定和基因發(fā)掘能力還遠遠不夠，這已成為我國打好種業(yè)翻身仗的突出短板。雖然我國初步構(gòu)建了畜禽保護體系，建立了國家級場區(qū)庫199個、省級場區(qū)庫360余個，組建了保種群，年年開展保種工作，但保種效果如何，有效群體含量是否符合規(guī)定，近交系數(shù)多少，保護群體是否處于瀕危狀態(tài)等都不清楚。對畜禽優(yōu)異性狀的精準定義、定量指標和優(yōu)勢基因等基礎(chǔ)性工作非常薄弱，也制約了資源的開發(fā)利用。迫切需要啟動畜禽資源的自主創(chuàng)新，組建一批特色優(yōu)質(zhì)高效畜禽核心種源，測定一批優(yōu)異性狀，發(fā)掘一批優(yōu)異基因和關(guān)鍵標記，為打好種業(yè)翻身仗做好“芯片”戰(zhàn)略儲備。我國已自主完成牦牛、藏豬、北京鴨等畜禽品種的全基因組測序[10-12]。同時，通過GWAS、重測序、甲基化、RNA-seq、iTRAQ、Massarray等技術(shù)，鑒定了一批與畜禽繁殖性能、適應(yīng)性、抗逆性、耐粗飼和產(chǎn)蛋品質(zhì)等重要經(jīng)濟性狀的關(guān)鍵基因和分子標記，并應(yīng)用于畜禽育種[13-14]。安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陶立研究員，早在“十五”和“十一五”期間，承擔了國家“863計劃”（課題2002AA242031和2007AA10Z171）。2006年培育出已通過安徽省畜禽品種委員會審定的“淮豬02號配套系”，選育出“淮豬新品系”。配套系的商品豬151日齡達90 kg，瘦肉率可達60%，料肉比2.7∶1，優(yōu)質(zhì)瘦肉型風味深受消費者青睞。經(jīng)過8年選育的新品系，用分子標記輔助選擇，成功地剔除了氟烷敏感基因（Halothane gene，Hal），使豬群抗應(yīng)激而肉質(zhì)優(yōu)良。經(jīng)測定：產(chǎn)仔數(shù)13.2頭，最高的每胎可達19頭;達90 kg體重151 d;30～90 kg日增重796.5 g;料肉比2.72∶1;屠宰率74.3%;瘦肉率65.03%;肉色評分3分;大理石紋為3.42;滴水損失4.19;嫩度3.20;肌內(nèi)脂肪2.92%。這一核心技術(shù)破解了瘦肉率和風味之間的矛盾。屬于具有知識產(chǎn)權(quán)的科技創(chuàng)新，2008年獲得了安徽省科學(xué)技術(shù)二等獎[15]。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司和全國畜牧總站在2019年7月召開“國家畜禽良種聯(lián)合攻關(guān)（2019—2022年）”會議，吹響了我國畜禽良種持續(xù)發(fā)展的新號角。計劃中明確提出“種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)。畜禽良種對畜牧業(yè)發(fā)展的貢獻率超過40%，是提升畜牧業(yè)核心競爭力的重要體現(xiàn)”。令人鼓舞地是提出了“加快培育一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的突破性畜禽品種，保障主要畜禽品種有效供給，提升我國種業(yè)國際競爭力”，這也是畜禽遺傳育種工作者的心愿。特別是2020年12月中央經(jīng)濟工作會議上明確指出：“要加強種質(zhì)資源保護和利用，有序推進生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，要開展種‘卡脖子技術(shù)攻關(guān)，立志打一場種業(yè)翻身仗”，為今后畜禽種業(yè)的發(fā)展提出了新目標、新任務(wù)。筆者認為，在系統(tǒng)保種理論上，進行配合力的測定，設(shè)定遺傳改良計劃，根據(jù)市場需求，進行系間雜交利用雜種優(yōu)勢進行專業(yè)生產(chǎn)，當然這需要應(yīng)用分子層面的育種技術(shù)，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），采用基因編輯，聚合多基因形式表達的經(jīng)濟性狀，用分子標記輔助選擇法選擇優(yōu)秀個體，組成群體，在畜禽生產(chǎn)中品種貢獻率由40%提高到60%，那將是重大的突破。如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)吳常信院士用8年的時間，成功地將矮小型（dw）基因?qū)胫行秃謿さ半u中，育成了小型蛋雞的純系和商用配套系。這種蛋雞體型小，耗料少，料蛋比2.1∶1。雖然矮小型蛋雞比高產(chǎn)蛋雞72周齡的產(chǎn)蛋要少1.0～1.51 kg，但可節(jié)省8～101 g飼料。該項成果“節(jié)糧小型褐殼蛋雞的選育”于1999年獲國家科技進步二等獎。每年平均推廣8 000萬只，節(jié)糧小型蛋雞的育成和推廣在國內(nèi)首次實現(xiàn)了小型蛋雞規(guī)模化生產(chǎn)[16]。

3.2 挖掘飼料資源與改變飼養(yǎng)方式

3.2.1 研制無公害綠色飼料。研制新型的飼料添加劑，提高飼料利用率以微生態(tài)制劑和寡糖類替代抗菌素和生長促進素。目前，國內(nèi)“營養(yǎng)替抗”的技術(shù)及產(chǎn)品主要包括酶制劑、益生菌、植物提取。

3.2.2 以畜禽機體營養(yǎng)平衡，改變飼料配比。畜禽機體在不同的生長階段對飼養(yǎng)的要求不同，比如母豬飼料，現(xiàn)在大部分仍然是空懷配種料、懷孕料、哺乳料，應(yīng)該設(shè)計斷奶料、空懷乏情期飼料、配種料，妊娠前期料、中期料、后期料（看膘投料），哺乳前期（分娩7日內(nèi)料）料，中期料、后期料（看哺乳仔豬數(shù)投料）。這樣既保持了母豬的高生產(chǎn)水平，又節(jié)省了飼料，為降碳提供了依據(jù)。

3.2.3 調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，增加飼料原料供給。我國養(yǎng)豬業(yè)多采用玉米和豆粕型日期糧，造成北糧南運，而豆粕大量靠大豆進口。如歐洲大部分國家采取用飼料大麥（小麥）為主的能量飼料。我國應(yīng)該增設(shè)高產(chǎn)飼料稻、高產(chǎn)玉米區(qū)域。此外，還應(yīng)降低飼料中的蛋白質(zhì)（豆粕）的含量，以增加氨基酸平衡（讓動物少排吲哚甲烷等），還應(yīng)添加屠宰廠高溫消毒素制備的血粉、水解羽毛氨基酸制品、藻類葉蛋白、蠅蛆蛋白、蠶蛹蛋白等。

3.2.4 推廣養(yǎng)豬技術(shù)，使廣大山區(qū)、落后地區(qū)分散養(yǎng)豬走致富之路。由于近幾年豬市場周期變化幅度太大，簡直是“冰火兩重天”。特別是2019年初到2020年底，有些養(yǎng)豬的投機者搞起了二次育肥，養(yǎng)到體重達200～250 kg（牛豬）才出欄。豬生長期越長，基礎(chǔ)維持需要就越大，消耗的飼料就越多（料肉比應(yīng)該在5∶1～6∶1），碳排放就越高，對環(huán)境的污染更大。在豬行情好的情況下，養(yǎng)1頭“牛豬”也能賺2 000～3 000元，相反，到2021年6月，賠本2 000～3 000元，有的二次育肥養(yǎng)“牛豬”者欲哭無淚。該研究作者陶立在1986年10月，經(jīng)組織選派到大別山太湖縣寺前鄉(xiāng)洪畈村駐點科技扶貧6年，選準突破口科學(xué)養(yǎng)豬，當時山區(qū)農(nóng)民家家戶戶養(yǎng)豬，飼養(yǎng)1頭肥豬需要1.5年左右，不賺錢，甚至賠錢，養(yǎng)豬只是為過年吃肉，腌肉來年吃一年。1986年12月，經(jīng)安慶地區(qū)科委選派科技扶工作組在洪畈村上屋村民組建立了4戶科學(xué)養(yǎng)豬示范戶，農(nóng)戶已飼喂9個月的4頭長本雜交豬，經(jīng)常鬧圈，啃墻壁，體重平均24.25 kg，農(nóng)戶反映“恨不得用鋤頭砸死它”。扶貧期間通過手把手教農(nóng)戶配合飼料，改用科學(xué)喂養(yǎng)方法，豬吃得飽睡得香，性情溫順，試驗26 d平均增加到43.3 kg，日增重0.73 kg，料肉比2.55：1。又如汪仕國示范戶飼養(yǎng)了11個月的豬，體重64 kg，試驗第30天體重增加到97.5 kg，日增重達1.115 kg。在一年內(nèi)發(fā)展1 200戶科學(xué)養(yǎng)豬示范戶，帶動示范戶全部脫貧，大部分成為“萬元戶”（當時作者陶立是助理研究員，月工資僅有74元）。這些事例說明，飼養(yǎng)“牛羊”和“長壽豬”飼料消耗大，污染大，碳排放要大數(shù)倍。如果我國把現(xiàn)在年出欄按2020年52 704萬頭，每頭豬平均350 kg飼料（“牛豬“可能吃掉1 000 kg飼料）降低到250 kg，出欄體重控制在110～115 kg，每頭育肥豬可少喂100 kg料，全國僅一項可節(jié)約5 270.4萬t飼料，按飼料配方玉米60%左右配比，可節(jié)省玉米3 162萬t，從根本上就無須進口玉米，少進口大豆1 000萬t以上[17]。

3.3 從污染治理入手，變單純的賠錢為既要花錢又要賺錢，提高廢棄物資源產(chǎn)出率

3.3.1 豬尿和污水的再利用。安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陶立研究員在長豐縣吳山養(yǎng)殖基地設(shè)計了建設(shè)一套處理年出欄3萬頭大型豬場污水處理設(shè)施，這種工藝是經(jīng)干濕分離后的豬尿和污水進入酸化池調(diào)節(jié)后，用污泥泵抽進一級厭氧發(fā)酵罐。該技術(shù)中豬尿與污水從下向上流動，厭氧發(fā)酵;年產(chǎn)出沼氣18.25萬m3用于發(fā)電，年發(fā)電26.28萬kW·h，可減少電費開支16萬元。產(chǎn)生的沼液再進入地下厭氧池進行二級厭氧，得到的沼氣可用于做飯和洗澡，而且沼液一部分可用于養(yǎng)殖蚯蚓，另一部分用于澆灌蔬菜、林地和花卉，發(fā)展有機農(nóng)業(yè)，還有一部分流入生化植物塘，經(jīng)分解后養(yǎng)魚和回流沖洗豬舍，達到消毒殺菌作用。這一工藝流程把污水和尿液變成沼氣、沼液的寶貴資源。

3.3.2 豬糞生產(chǎn)蚯蚓飼料和有機肥料。豬糞經(jīng)過堆肥、發(fā)酵、翻拋，使豬糞臭味變成了醇香味，消滅了病原微生物和寄生蟲卵，發(fā)酵后產(chǎn)物成了一些生物的飼料和肥料。

3.3.3 利用沼液和發(fā)酵后的豬糞發(fā)展蚯蚓產(chǎn)業(yè)。安徽省科鑫養(yǎng)豬育種公司為了進一步延長經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈，整理2.0 hm2荒地，用發(fā)酵后的豬糞和沼液養(yǎng)殖蚯蚓;且在蚯蚓地立體種植瓜蔞，既為蚯蚓提供了喜陰環(huán)境，又提高了土地的產(chǎn)出率。經(jīng)測算，可產(chǎn)蚯蚓15 000 kg/hm2，瓜蔞籽2 250 kg/hm2，效益可達34.5萬元/hm2。

3.3.4 病死畜禽無害化處理資源化再利用。我國一般采用3種方法實現(xiàn)病死畜禽的無害化處理，即深埋法、自然分解法和焚燒法，但這3種方法存在很多問題，僅為“權(quán)宜之計”。①深埋法，主要是在豬場內(nèi)挖2～3 m深的土坑，放入病死畜禽，加入生石灰或消毒藥液，加土覆蓋，埋葬了事，這種方法根本沒有達到資源的再利用。②自然分解法，該方法直接將病死畜禽投入到用水泥或玻璃缸制成的罐內(nèi)，加蓋密封，留有排氣孔或管（防止爆炸）進行自然厭氧發(fā)酵。這種方法存在很大的問題，首先產(chǎn)生的惡臭氣體會緩慢排放到大氣中;其次這種方法浪費了部分土地，導(dǎo)致無法耕作。③焚燒法，該方法是用焚燒爐焚燒病死畜禽，這種方法的很大缺點是排放的氣體對空氣造成污染，而且還消耗了能源，增加了CO 2的排放。陶立研究員在近30多年的探索和實踐中，總結(jié)出我國現(xiàn)在的病死畜禽處理必須采取科技創(chuàng)新觀念和遵守循環(huán)經(jīng)濟原則。第一，減少病死畜禽死亡率原則。若按照我國商品豬飼養(yǎng)育成率90%、死亡率10%來算，則每年死亡的生豬為5 200萬頭左右。如果增加生物安全措施，降低死亡率至5%，每年可育成出欄商品豬2 600萬頭左右，這是完全可以實現(xiàn)的。1992—2002年，陶立研究員主持了安徽省肥西縣種豬場和安徽省農(nóng)科院種豬場工作，他采用生豬防疫安全措施，使得生豬育成率達到98.8%以上，年出欄2 000頭的豬場，僅死亡22頭，豬群幾乎不發(fā)病，從未患過豬瘟病毒疫病。第二，資源化再利用原則。陶立研究員在主持關(guān)山科研基地工作期間，將病死豬無害化處理后（深埋）作為綠化樹苗的肥料，或者平整土地種植牧草，土地再利用。第三，病死畜禽無害化處理后作有機肥料或再循環(huán)原則。2008年，陶立研究員赴美國愛荷華州參加世界肉品大會，考察了解到越來越多的美國農(nóng)民選擇病死畜禽高溫堆肥處理，堆肥時加入鋸末或干草粉，使碳氮比為25∶1，此外加入發(fā)酵菌好氧發(fā)酵，腐熟后的基質(zhì)再生產(chǎn)農(nóng)作物專用復(fù)合肥。據(jù)報道，我國浙江省桐鄉(xiāng)市石門鎮(zhèn)同潤現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技合作社，就利用病死豬統(tǒng)一收集返回處理廠，高溫變壓并保溫1.5 h，140 ℃，保溫2.5 h，收集米湯一樣的基質(zhì)和深棕色的粉末，在生物處理車間再循環(huán)飼養(yǎng)蠅蛆蟲，用蠅蛆烘干飼養(yǎng)草雞和鴨，也可以用作水產(chǎn)養(yǎng)殖。此外，我國廣東省也報道，用病死畜禽無害化處理后，作特種水產(chǎn)養(yǎng)殖（鯰魚、黑魚、甲魚等）。這些事例，利用生態(tài)再循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，病死畜禽得到了極大的資源化利用。

3.4 從循環(huán)經(jīng)濟經(jīng)營生態(tài)入手，建設(shè)多功能大循環(huán)農(nóng)業(yè)

多功能大循環(huán)農(nóng)業(yè)是由我國著名循環(huán)經(jīng)濟專家季昆森同志于2013年5月正式提出，涵蓋了環(huán)保、文化、旅游、經(jīng)濟、社會、生態(tài)、節(jié)約、高效、健康等多功能，產(chǎn)業(yè)之間相互融合發(fā)展，各種要素相互疊加放大的先進農(nóng)業(yè)發(fā)展方式[8]。

3.4.1 從優(yōu)化生態(tài)環(huán)境入手，建設(shè)種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)利用生態(tài)養(yǎng)豬場。“種養(yǎng)肥三產(chǎn)融合模式，就是在規(guī)模種養(yǎng)農(nóng)區(qū)，養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和有機肥料3類經(jīng)濟獨立實體，采用契約結(jié)盟方式，耦聯(lián)形成利益共同體，實現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)農(nóng)畜廢棄物的資源化循環(huán)利用”。安徽省科鑫養(yǎng)豬育種有限公司根據(jù)發(fā)展規(guī)劃，按循環(huán)經(jīng)濟理念，在保護好原有豬場四周30 m寬，超過3 000 m 長的壩埂上，植樹造林數(shù)萬棵，喬灌間作，配栽低矮的牽藤刺，形成立體栽培的天然屏障。2008年春季，陶立在四川省成都郊區(qū)考察5個著名的“創(chuàng)意農(nóng)家樂”村莊，提出新創(chuàng)意，將豬場進行綠化改造，一方面可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益，另一方面也可為公司員工創(chuàng)造一個優(yōu)美的生活環(huán)境。為此，他立即在豬場內(nèi)種植了香樟樹500棵，白玉蘭500棵，桃樹100棵，木瓜300棵，桂花400棵，石榴樹50棵，玫瑰花99棵，櫻花30棵，蠟梅、紅梅、綠梅各100棵，海棠、柜子花、紫薇花各50棵，木瑾花2 000棵，蓮藕0.333 hm2等，建設(shè)了香樟大道、玉蘭大道、桂花園。這種豬場周邊路邊綠化帶不僅吸收了二氧化碳進行光合作用，達到碳匯能，而且還排出氧氣供動物呼吸。

3.4.2 發(fā)展有機農(nóng)產(chǎn)品，優(yōu)化完善循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。2014年，陶立又創(chuàng)意設(shè)計供肥供水系統(tǒng)、建設(shè)肥水一體化工程。利用 “五里塘”，面積達4 hm2，可容納6萬m3沼液，流轉(zhuǎn)豬場周邊土地66.93 hm2。這片土地位于豬場東北片，屬于江淮分水嶺，土地不平整、適合種植有機水稻。為了節(jié)肥節(jié)水節(jié)省人力，建立泵站，鋪設(shè)了3 000 m 10大氣壓（1 013.25 kPa） 100 m口徑的主管網(wǎng)，4 000 m的支管和微管網(wǎng)，安裝了幾百個快閥，根據(jù)水稻各時期對肥水的需求，勾兌不同濃度的沼液，作基肥時用全沼液，作追肥時，沼水比例1∶5，再利用種植區(qū)的3口當家塘（中塘、簸箕塘、牛塘），后期全用清水，定期定量供應(yīng)肥水。不用化肥、農(nóng)藥、除草劑，達到種地養(yǎng)地，形成“豬—沼—糧”循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了肥水一體化。達到了“液態(tài)肥庫儲存，高壓水泵提升，密閉官網(wǎng)輸送，閥供肥供水，按需配方施肥，節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥，節(jié)本高產(chǎn)高效，環(huán)保有機生態(tài)”。由于實施了該項工程技術(shù)，規(guī)模豬場做到了一滴污水不外流，豬糞尿全部變?yōu)閷氋F資源，真正實現(xiàn)了“看得見綠水，望得見青山，記得住鄉(xiāng)愁”[18]。

3.4.3 按有機標準化生產(chǎn)有機水稻。

在長豐縣鎮(zhèn)村的大力支持，2014年5月份就流轉(zhuǎn)了69.612 hm2土地，并與樓西村支部一班人經(jīng)常商討，又與當?shù)剞r(nóng)民6人成立了“長豐科鑫循環(huán)農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社”。引進了“南梗9108”新型品種，該品種不但適應(yīng)性強，而且抗病，質(zhì)優(yōu)，口感好，具有獨特的美味香型大米。

3.4.4 生產(chǎn)加工有機優(yōu)質(zhì)大米。2014年委托廣州中鑒認證有限公司獲得有機認證。公司又與合肥金潤米業(yè)聯(lián)合，委托加工包裝、儲運，根據(jù)市場需求，包裝成1 000 g、2 500 g等不同規(guī)格“安科鑫”牌有機大米。開設(shè)微店網(wǎng)店，有機大米銷往了廣州上海等地，達到了有機優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。

3.5 以生物安全防控防為主，防治防疫相結(jié)合

3.5.1 加強豬流行病的發(fā)生、傳播機理的研究。隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展，豬疾病的發(fā)生也呈多樣化。疾病發(fā)生的種類越來越多，危害也越來越大。要采取有效控制和防治措施，最大限度地減少疾病帶來的經(jīng)濟損失。

3.5.2 制定嚴格的防疫管理制度。首先，嚴格把好出入門關(guān)，把病防到院外、門外;其次，加強飼養(yǎng)管理，增強豬體的抗病能力;第三，定期和不定期做好圈舍消毒并保持圈舍、場地和用具的衛(wèi)生，有效防止疾病傳播;第四，按程序免疫接種，根據(jù)本場豬群病原檢測結(jié)果采取相應(yīng)的免疫接種疫苗，以增強肌體內(nèi)抗病能力。多年來，陶立研究員主持的科研基地一直沒有發(fā)生重大傳染病疫情，豬群育成率達到90%以上。

3.5.3 疫病防控環(huán)境消毒自動化。要想豬群不生病，早發(fā)現(xiàn)、早隔離、早治療（處理）。首先必須截斷傳染源。①把好進門關(guān)，以防漏洞，盡量控制人員流動。進門一定要嚴格消毒、洗澡、更衣、隔離數(shù)日，經(jīng)檢測后，方可進入豬舍。②把好物料關(guān)。所有飼料必須在車上未卸之前，整車開入清消站，進行高溫消毒處理后方可卸入儲料塔。進入豬場的用具和物品要經(jīng)紫外線消毒或福爾馬林熏蒸，噴霧消毒。③智能監(jiān)控豬群。用自動化、測定系統(tǒng)，每日每時全天候監(jiān)測單體豬只的采食、運動、體溫，一旦有變，對單只豬進行報警，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理。④環(huán)境控溫控濕控風。豬的生長育肥最適溫度15～25 ℃，環(huán)境溫度過高過低，對豬的生長帶來極大的影響，主要是降低日增重和飼料報酬。此外，豬易發(fā)傳染病和中暑死亡。安徽某一豬場，夏天突發(fā)停電12 h以上，環(huán)境溫度已達37 ℃，一夜之間懷孕后期母豬在限位欄內(nèi)中暑死亡200余頭，損失慘重。

3.6 智能化生產(chǎn)，數(shù)據(jù)化管理，破解豬周期的根源

3.6.1 養(yǎng)豬場智能化是現(xiàn)在和未來發(fā)展的方向。喂料自動化，從飼料運送到自動喂料，以定豬定量，尤其是豬種，定量到每頭每天每餐的喂料量，克服了多吃多占多排放。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)基地涿州種豬場現(xiàn)在已經(jīng)完全做到自動化送喂料，信息化管理智能化，種豬生產(chǎn)性能測定智能化，環(huán)境濕度、濕度、通風控制智能化，防疫進出門消毒智能化。

3.6.2 清糞自動化。豬場設(shè)計建設(shè)，要充分考慮清糞自動化。首先必須做到豬糞尿從源頭分開，豬糞用刮糞板定時掛到臨存間，再用斜拉式提升機到專皮帶運輸機（或?qū)Ｓ眉S車）直升干糞場，并壓榨機榨干豬糞至含水量60%，轉(zhuǎn)運到高溫堆肥廠，用自走式定時翻拋機翻糞，進行好氧菌發(fā)酵，溫度控制60～70 ℃，以便殺死病原微生物，高溫微生酵母菌快速繁殖進行處理，發(fā)酵后的豬糞變成醇香味（新豬糞是沒有惡臭味）。生產(chǎn)有機肥料或作蚯蚓專用飼料。豬尿和污水，通過豬舍斜溝自動流入集污池，通過專用管道系統(tǒng)排入自動固液分流池，分流壓榨機處理的固體自動送入發(fā)酵車間，液體流入酸化池，再泵入?yún)捬趸轚ASB，讓其厭氧菌連續(xù)不斷自動化發(fā)酵。沼液經(jīng)多級生態(tài)系統(tǒng)，然后泵入液態(tài)儲存池用肥水一體化，專用泵入周邊農(nóng)田定期定量施肥，種植有機水稻或者林果專用施肥。麥茬專用基肥，實現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，循環(huán)利用，既解決了有機肥，又解決缺水地區(qū)的水源不足的局面。陶立研究員在2004—2017年從事的養(yǎng)豬科研基地工作，飼養(yǎng)年出欄3萬頭種豬和商品豬，所有豬糞全部被用作有機肥料，所有豬尿和污水，全部處理成沼液，運用肥水一體化種植有機水稻，或用作小麥的基肥，完全做到了“一滴污水不外排，一鏟豬糞不外拋”。

3.6.3 控制養(yǎng)豬周期性變化。養(yǎng)豬周期是養(yǎng)豬者人為造成的，關(guān)鍵是如何預(yù)測控制豬的總存欄量，更重要的是如何控制能繁母豬的存欄量。陶立研究員于2005年6月份赴歐洲比利時考察皮特蘭種豬育種與生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)種豬測定選種由大學(xué)負責，各豬場飼養(yǎng)母豬數(shù)量由養(yǎng)豬協(xié)會合同訂量，商品豬由協(xié)會和屠宰廠簽約，這些數(shù)量都是用合同在上年度就規(guī)定好的，不準過多飼養(yǎng)，以免影響市場變化，保證供需協(xié)調(diào)。早在1989年起陶立研究員到日本大分研修時，了解到日本蛋雞協(xié)會，也是嚴格管控蛋雞的飼養(yǎng)數(shù)量，并進行全程產(chǎn)業(yè)鏈的配套服務(wù)。我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)目前的狀況，有些大集團發(fā)展到年出欄幾千萬頭育肥豬，在資本市場大量融資。養(yǎng)豬者的貪婪與恐慌是造成豬周期的推手，也是造成產(chǎn)能過剩的罪魁禍首，更重要的是造成極大的浪費，也是造成大量不必要碳排放的原因。

4 結(jié)語

綜上所述，我國人口眾多，人均資源匱乏，畜禽養(yǎng)殖業(yè)是與人類爭糧食同呼吸共命運的，是排出二氧化碳污染的重中之重，但又是供人類食品“肉蛋奶”提供者。如何讓其消耗資源少，生產(chǎn)性能最大化，只有依靠科學(xué)技術(shù)，發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，走多功能大循環(huán)農(nóng)業(yè)之路，才能提高資源產(chǎn)出率。使之養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合，在預(yù)期內(nèi)碳達峰，最終實現(xiàn)碳中和。這項重大戰(zhàn)略符合國情、符合實際、符合可持續(xù)發(fā)展，在科研實踐中已經(jīng)起到了引導(dǎo)、促進、推動作用。這也是一個全人類的重大課題，是人類命運共同體，期望今后從事這項工作者，從理論和實踐兩方面進行不斷地探索、創(chuàng)新，總結(jié)經(jīng)驗，作出新貢獻。

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