基于LCA的呼伦贝尔生态草牧业技术集成示范效益评估

【目的】对天然草场修复过程中的经济环境综合效益进行评估。【方法】基于全生命周期分析(LCA)方法对内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉牧场奶牛集约化养殖-牲畜粪便处理(包括菌剂发酵有机肥、蚯蚓养殖生成有机肥和蘑菇种植3种模式),利用谢尔塔拉农场奶牛集约化养殖、牲畜粪便处理利用、天然草场改良数据和当地畜牧生产经营物料投入数据相结合,建立不同养殖模式下牛奶生产的生命周期清单,从畜牧生产全生命周期的角度对牲畜饲养、粪便处理利用和草场修复这整个草原畜牧生产循环过程中每生产1 t标准牛奶(FPCM)的资源环境综合成本(温室气体排放、土地占用、耗水量和不可再生能源消耗)和总体经济效益进行定量分析。【结果】牧户散养奶牛和集约化奶牛养殖场在出售牲畜和牛奶方面产生的毛收益分摊在每头成年母牛上分别为0.89和2.11万元,如扣除经营成本,两种乳牛饲养模式下每头成年母牛产生的净收益分别为0.42万元(牧户散养)和0.41万元(集约化养殖)。此外集约化养殖场每生产1 t FPCM造成的环境影响为:占用草场1.19 hm^2、占用耕地0.15 hm^2、耗水216.47 t、消耗化石燃料1944.19 MJ、排放温室气体0.73 t二氧化碳当量(CO2eq)。当地散养牧户生产牛奶除去草场占用面积(3.25 hm^2)外,造成的环境影响(占用耕地0.04 hm^2、耗水70.70 t、消耗化石燃料892.80 MJ、排放温室气体0.55 t CO2eq)均小于集约化奶牛养殖场。开展天然打草场改良可显著增加每公顷草地牧草产出(增幅68.57%)和收益(增长10.71%),改良后生产1 t FPCM可降低40.50%的草场占用面积。但改良中施肥和燃料消耗的增加会造成温室气体排放(增加17.70倍)、燃料消耗(增加2.10倍)等环境问题。在牲畜粪便处理利用技术应用方面,集约化养殖场产生的牛粪通过发酵有机肥、蚯蚓处理牛粪和蘑菇种植等处理利用方式,在解决牲畜饲养中粪便污染问题的同时,创造的净收益相当于生产牛奶净收益的5%—12%,整体看带来的环境影响相对较少。【结论】集约化养殖场在提高草原利用效率方面优势明显,在提升饲料能量转化效率、提升牛奶产量和质量方面具有很大的潜力,但是会增加苜蓿、燕麦等高蛋白饲草料的种植面积,在控制牛奶生产中的温室气体排放、水资源和能源消耗等方面会产生不利影响。此外,天然打草场改良和牲畜粪便处理利用技术在呼伦贝尔当地畜牧产业中具有较大的应用潜力。