【減量】利用生命週期評估模型估算英國養豬產業系統的碳足跡及影響因素
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2021-06-01
全球養豬生產系統的目標為減少其對環境的影響，策略為增加產量同時減少資源投入。欲藉由了解牲畜系統對環境影響的時間變化以及影響因素，以協助指引未來的決策，北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學全球糧食安全研究院(IGFS) Ilias Kyriazakis 教授領導研究團隊開發一種新方法─生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)，此研究由歐盟資助，並發表於《Agricultural Systems》期刊。其克服農業投入之數據稀少的問題，以產出回推估算投入，此過程稱為逆向建模(inverse modeling)，分析過去約20年間英國養豬生產系統的稀疏歷史數據，估算英國養豬生產系統之生產性能變化造成環境影響的時間變化，發現英國養豬業的碳足跡減少了近40%。
研究團隊將室內和室外養豬產業數據庫中的生產性能數據用於動物性能模型，以估算營養需求，藉由最低成本配方來估算飼料成分，並開發包含豬隻整個生命週期及糞便管理的LCA模型。另根據在20年內生長較快和較精瘦的豬隻之生產性能變化，發現每窩仔豬產量增加及總死亡率降低可使能源需求大幅減輕，可減少20%碳足跡。整體而言，養豬產業的碳足跡下降，室內和室外養豬系統之全球暖化潛勢/碳足跡分別下降37.0%及35.4%、土壤酸化潛勢(Terrestrial Acidification Potential, TAP)為21.2%及16.4%、淡水優養化潛勢(Freshwater Eutrophication Potential, FEP)為22.5%及22.3%、農地利用(Agricultural Land Use, ALU)為15.8%及16.8%、石化資源缺稀(Fossil Resource Scarcity, FRS)為16.5% 及16.1%。
飼料所產生的碳足跡佔整體產業的75-80%，是養豬產業影響環境的主要因素，以敏感性分析(Sensitivity analysis)調查生產性能和飼料價格變化對環境影響的潛在影響，其顯示飼料成分的改變對環境有顯著影響，在20年間，LCA模型對飼料組成的變化比對動物性能的變化更為敏感，例如豬隻飼料使用在地種植的農作物(如菜籽和向日葵粉等)取代從南美進口的大豆，可減低為了種植大豆而砍伐森林所造成的環境影響。此外，優化動物營養和飼料供應也對環境有益，由於合成胺基酸和酵素的用量增加，使飼料價格在20年間下降，且將這些補充成分添加到飼料中，可以增加養分的利用率並改善飼料的平衡，從而減少糞肥中養分排放，同時將動物的生產力提高多達30%；此外，飼料含補充成分有助於將豬糞中的磷含量降低20%以上，進而減少養豬系統對淡水污染的影響。
英國政府的目標為2050年實現「碳中和」，「減少碳足跡」為農業與畜牧系統的重大目標，然而計算農耕系統的碳足跡有複雜的衡量標準，其中涉及許多指標，包含農場使用燃料種類、土壤耕種方法、土地管理方式、動物飼養以及作物栽種種類等。雖然每單位豬肉對環境的影響程度相對較低，但豬肉是全球生產和消費最多的肉類，因此仍會對環境產生多種形式的影響。在2013年，估計養豬系統的溫室氣體排放為6.68億噸CO2，約佔整個牲畜系統總溫室氣體排放量的10%；另外，由於豬糞便儲存和散佈會排放氮和磷，此被認為是造成環境酸化和優養化的主要因素。Kyriazakis教授認為使用逆向建模來研究牲畜系統對環境的影響，不僅是為了改善與養豬業有關的環境管理，還可能協助養殖系統或溫室氣體排放量更多的畜牧生產系統，將集體農業系統向碳中和模式發展。【延伸閱讀】最新研發的養豬廢水處理設施可有效地減少溫室氣體的排放
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