奶牛養(yǎng)殖所帶來(lái)的資源環(huán)境問(wèn)題日益受到重視,青貯玉米種植與奶牛養(yǎng)殖一體化模式(IPBS)能實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)糞便、秸稈和青貯玉米的循環(huán)利用,可減少種植環(huán)節(jié)中化肥使用,降低飼料和糞便運(yùn)輸能耗,被認(rèn)為是一種可持續(xù)的生產(chǎn)模式。然而,該模式的定量環(huán)境影響及其緩解潛力尚不清楚,尤其是該模式的溫室氣體減排效果如何?資源節(jié)約程度如何?又如何降低該模式的資源消耗和環(huán)境負(fù)荷?這對(duì)促進(jìn)我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)低碳生產(chǎn)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
研究以山東省、黑龍江省奶牛場(chǎng)的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用生命周期分析(LCA)、最小二乘線性回歸模型(OLS)、情景分析等方法,對(duì)種養(yǎng)結(jié)合模式(IPBS)和non-IPBS在原奶生產(chǎn)過(guò)程中的溫室氣體排放、土壤酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化、能源消耗、水消耗、土地占用等環(huán)境績(jī)效進(jìn)行評(píng)估,探究影響IPBS環(huán)境績(jī)效的決定因素,揭示通過(guò)采用IPBS的情況下中國(guó)奶牛養(yǎng)殖的溫室氣體減排潛力。研究發(fā)現(xiàn),與non-IPBS相比,IPBS在降低溫室氣體排放(14%)、土壤酸化(10%)、水體富營(yíng)養(yǎng)化(18%)、能源消耗(10%)、水消耗(8%)和土地占用(13%)等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)我國(guó)約有81%的奶牛場(chǎng)可采用IPBS時(shí),奶牛養(yǎng)殖的溫室氣體排放將比目前減少約21%,前提條件是需要約200萬(wàn)公頃農(nóng)田用于玉米青貯種植。短期來(lái)看,可通過(guò)增加奶牛場(chǎng)玉米青貯飼料種植面積的策略來(lái)減輕原奶生產(chǎn)的環(huán)境影響,長(zhǎng)期來(lái)看,可通過(guò)技術(shù)進(jìn)步以提高奶牛單產(chǎn)和青貯玉米單產(chǎn)實(shí)現(xiàn)持續(xù)降低原奶生產(chǎn)的環(huán)境影響。
上述研究成果以Mitigating environmental impacts of milk production via integrated maize silage planting and dairy cow breeding system: A case study in China 為題,發(fā)表在JCR環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)1區(qū)期刊《Journal of Cleaner Production》(2020年影響因子:9.3)上。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所博士生黃顯雷為第一作者,博士生導(dǎo)師尹昌斌研究員為通訊作者,研究得到國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目(18ZDA048)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127343