我国蛋鸡产业近几十年的快速发展在保障居民动物源蛋白质摄入和蛋品的安全稳定供给、推进农业农村现代化建设中发挥了关键作用。2024年我国鸡蛋产量2 941万t[1],约占全球总产量的1/3,人均鸡蛋消费量已高于发达国家平均水平。发展绿色低碳农业是当前我国农业科技创新的重点领域之一,其中,建立养殖业环境足迹评估方法规则、标准体系和背景数据库是重点方向。作为畜牧业的重要组成,蛋鸡产业和鸡蛋生产的绿色高质量发展是必然趋势。相较于反刍动物和生猪,国内关于家禽生产的碳排放核算方法体系、减排调控的研究报道较少。国际上关于鸡蛋生产碳排放及减排的研究,由于核算边界、数据获取、排放因子选取等方面的不同,结果有较大差异。本文围绕鸡蛋生产的碳足迹,介绍了鸡蛋生产碳足迹核算方法,对比不同国家鸡蛋生产的碳足迹差异并揭示其系统中的关键排放源,针对关键排放源分析了碳减排的营养措施及效果,旨在为鸡蛋低碳生产提供参考和依据。
1 鸡蛋生产的碳足迹核算方法
1.1 生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法
畜牧业碳排放的评价方法包括经济合作与发展组织(Organisation for Economic Co-operation and Development,OECD)系数法、政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)系数法和LCA等方法。OECD系数法是20世纪用于畜牧业碳核算的方法,仅可估计将饲料能量转换为甲烷(CH4)的比例。IPCC系数法具有成熟的核算公式和数据库,能够根据可用数据和资源提供不同层级的核算方法,平衡数据可用性、成本和准确性,适应不同国家和地区的监测需求。在IPCC的分类中,农业类别仅包括直接与农业活动相关的排放,例如畜禽肠道发酵、粪便管理、水稻种植和土壤管理等,而间接排放,如食品和饲料运输、化石燃料燃烧、化肥生产和灌溉用电等被归入能源或工业类别[2]。LCA可评估贯穿产品生命周期全过程的环境因素和潜在影响,包括从原材料获取、生产、加工、运输、使用到最终处置。LCA还能够根据研究需要灵活应用于不同生产系统,如评估畜牧业不同产品(猪肉、牛奶、禽肉、鸡蛋等)生产过程[3-4]、不同饲养方案(低草饲、副产品饲喂、高草饲和自产饲喂)[5]、养殖系统(集约化、半集约化、粗放型)[6]、系统边界以及功能单位下的碳足迹,继而提供更精确的排放数据。LCA的过程包括:明确目标与范围(确定LCA的目的、研究对象、功能单位和系统边界)、清单分析(收集和量化产品全生命周期中所有的资源输入和输出数据)、影响评估(将收集到的数据转化为环境影响)和结果分析(识别关键环境问题并提出改进措施)[7]。
为促进国际标准与我国畜牧业生产实践接轨,《畜牧产品温室气体排放核算指南》(DB11/T 1565—2018)、《畜禽养殖场碳排放核算指南》(DB32/T 4573—2023)、《温室气体排放核算与报告要求 第22部分:畜禽养殖企业》(GB/T 32151.22—2024)等标准的制定与发布为中国畜牧业的碳核算奠定了基础。2024年发布的《温室气体 产品碳足迹量化方法与要求 畜产品》(GB/T 44903—2024)中给出了我国量化畜产品生命周期温室气体(GHG)排放具体的核算和评价方法,通过统计畜产品生产系统中温室气体排放量和清除量之和,以二氧化碳(CO2)当量(CO2-eq)表示,并基于气候变化作为单一环境影响类型进行LCA。该标准中规范了畜产品功能单位、系统边界和时间边界的选择(例如,蛋产品采用1 kg鲜蛋重作为功能单位;系统边界划分为饲料种植加工阶段、养殖场生产阶段和产品加工阶段;数据采集时间边界至少应以1年为期限),并给出了细致的数据收集、评估和保存方法,以及严格的数据分配和核算方法。通过该方法能够评价鸡蛋生产生命周期内相关活动带来的碳排放,识别关键排放环节,为鸡蛋生产的碳足迹标识提供依据。
1.2 系统边界
采用LCA方法评估鸡蛋生产的环境影响,涉及饲料生产(种植、加工、运输)、雏鸡孵化和产蛋鸡饲养(能源、水、饲粮消耗)、鸡粪管理(收集、处理、利用)、产品处置(收集、包装、零售、消费)以及淘汰鸡处理(屠宰或无害化处理)等环节的所有资源输入、输出和土地利用过程[8]。LCA评估鸡蛋生产环境影响的系统边界可以分为:从摇篮到坟墓(涵盖从原材料获取到最终废弃物处理全过程)、从摇篮到农场大门(涵盖从原材料获取到产品离开农场的阶段)、从摇篮到下游环节(涵盖从原材料获取到最终消费阶段)等[9-10]。图1展示了从摇篮到坟墓、从摇篮到农场大门2种最常见的系统边界。根据评价目的和研究重点,采用不同的系统边界,所得结果也不一样。在鸡蛋生产的碳足迹评估中,还需要注意饲料种植、加工等的归属划分,避免碳排放核算的重复或遗漏。此外,由于LCA全过程的数据整合难度较大,不同环节的数据可能发生交叉和重复,常根据研究目的聚焦其中几个环节进行评价,提高研究的可操作性,但会导致系统边界不一致,从而影响LCA结果的可比性和参考价值。
1.3 功能单位
2 鸡蛋生产的碳足迹评价
2.1 不同国家和地区鸡蛋生产碳足迹比较
从全球畜产品生产来看,鸡蛋生产贡献了畜牧业温室气体排放量的3%;按畜禽品种统计,禽类温室气体排放量约占9%[13]。鸡蛋生产的碳足迹具有地域差异。瑞典鸡蛋生产的碳足迹在全球处于低水平行列[14-15],这主要得益于粪便沼气化处理和可再生能源的高占比(60%用于饲料加工)。而美国鸡蛋生产系统由于远距离运输和对化石能源的依赖,排放强度较高[16]。现有研究报道显示,我国鸡蛋生产的碳足迹接近全球平均水平3.7 kg CO2-eq/kg鸡蛋[17]。除了鸡蛋产品外,我国肉蛋兼用性的地方品系产蛋鸡以及产蛋末期淘汰鸡还可提供鸡肉产品,需要在排放分配中考虑饲养的多功能性,这将降低目前单位产品的排放量[13]。多项研究发现,鸡蛋生产的温室气体排放逐步下降。英国生产1 kg鸡蛋的碳足迹由1960年的7.20 kg CO2-eq下降至2010年的2.10 kg CO2-eq,50年间下降了约70%[18]。加拿大每打鸡蛋生产的温室气体排放强度从1981年的1.90 kg CO2-eq降至2006年的1.76 kg CO2-eq,在25年间减少了约7%[19]。关于各国在其他系统边界下鸡蛋生产的碳足迹及排放源情况见表1。
表1 各国鸡蛋生产的碳足迹研究汇总Table 1 Summary of carbon footprint studies on egg production across countries |
| 国家 Countries | 碳足迹 Carbon footprint | 系统边界 System boundary | 排放来源构成 Exclude source composition | 参考文献 References | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 捷克 Czechia | 2.5~3.5 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产50%,产蛋阶段30%,能源消耗10%, 孵化场和运输贡献极小 | [20] | |||||
| 荷兰 Netherlands | 3.9~4.6 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | [21] | ||||||
| 荷兰 Netherlands | 2.2~2.8 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 主要温室气体构成为二氧化碳(CO2,51%~59%)、 一氧化二氮(N2O,38%~45%)和甲烷(CH4,<1%); 排放因子构成为饲料与垫料生产(28%~32% CO2, 11%~22% N2O)、运输(17%~19% CO2)和 产蛋鸡饲养(13%~29% N2O) | [11] | |||||
| 英国 Britain | 4.4~5.8 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | [12] | ||||||
| 英国 Britain | 2.9~3.5 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产、运输和加工64%~72%, 显著高于农场能源消耗和粪便管理 | [22] | |||||
| 加拿大 Canada | 1.8~1.9 kg CO2-eq/打鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | N2O 53%,CO2 37%,CH4 11% | [23] | |||||
| 加拿大 Canada | 1.4~2.5 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 零售 | 饲料生产:常规蛋鸡饲粮500~600 kg CO2-eq/t, 有机蛋鸡饲粮250~400 kg CO2-eq/t,雏鸡饲粮600~800 kg CO2-eq/t;种鸡场:饲料66%,粪便管理20%,能源与水 合计14%;孵化场:种蛋生产70%,能源消耗29%,运输与 水<1%;常规雏鸡场:饲料68%,粪便管理20%, 能源12%;有机雏鸡场:饲料50%,能源50%, 粪便管理30%(均为估计值) | [24] | |||||
| 加拿大 Canada | 1.4~2.9 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料环节55%~80%;自由放养最高(80%), 有机系统最低(55%);粪便管理贡献:传统笼养 (15%)和富集笼养(20%)较高,自由放养 (8%)和有机系统(10%)较低;雏鸡生产贡献: 有机系统最高(30%);能源、运输、水贡献较小 (合计<10%)(均为估计值) | [25] | |||||
| 瑞典 Sweden | 1.4~1.8 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | [14-15] | ||||||
| 墨西哥 Mexico | 5.6 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 产蛋阶段碳足迹贡献最大(79%)且主要来 自饲料生产;能源消耗中照明占总能耗61.1% | [26] | |||||
| 泰国 Thailand | 5.6 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 (包含饲料运输) | 能源消耗97%,粪便和呼吸3%;蛋鸡场能源的 碳排放:运输94.29%,电力2.86%,液化 石油气2.86% | [27] | |||||
| 美国 America | 4.2~6.0 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 加工 | 饲料投入82%,粪便管理6.8%,雏鸡投入8.5%, 能源消耗2.8%,其他(水、包装等)<1%;加工环节: 每kg包装蛋排放5.19 kg CO2-eq,其中蛋生产占97%, 能源和包装各占约1.5%;每kg液态蛋排放5.98 kg CO2-eq,蛋原料占98% | [16] | |||||
| 美国 America | 2.1 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产70%,能源消耗6%,粪便管理13%, 雏鸡生产11%(均为估计值) | [18] | |||||
| 伊朗 Iran | 4.1 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产79%(大豆34%、玉米28%、小麦17%), 能源与燃料13%(柴油7%、电力2%、天然气4%), 农业机械8%(均为估计值) | [28] | |||||
| 巴西 Brazil | 3.1 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 加工 | 饲料生产62.8%,粪便管理19.3%,雏鸡生产17.4%, 电力1.6%,运输、柴油和水均<1%;玉米占饲料生产 总排放的45.05%,大豆占54.4%,其他原料合计<1% | [29] | |||||
| 澳大利亚 Australia | 1.3~1.6 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产:笼养55%,自由放养76%;粪便管理: 笼养21%,自由放养(N2O排放因子更高); 农场电力:笼养19%,自由放养17% | [30] | |||||
| 中国 China | 3.5~3.7 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 粪便处理:占家庭农场总排放的78%,规模化 农场的61%;饲料生产:家庭农场20%,规模化 农场38%;农场管理和肠道发酵占比较小 | [17] | |||||
| 中国 China | 3.9 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 土地利用排放60%,能源使用排放21%, 作物种植12%,粪便管理7% | [31] | |||||
| 中国 China | 2.7~3.0 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 加工 | 粪便处理37.9%,蛋鸡呼吸37.0%,饲料生产加工 16.3%(主要来自化肥施用、加工能耗),电力 消耗2.9%,蛋品加工2.6%,淘汰鸡屠宰1.8%, 运输及燃料消耗1.4% | [32] | |||||
| 西班牙 Spain | 3.4 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产占73%,主要来自大豆(69%)和 棕榈油(22%)种植的土地利用 | [33] | |||||
| 意大利 Italy | 1.6 kg CO2-eq/kg鸡蛋 | 从摇篮到 农场大门 | 饲料生产(72%):CO2(58%)来自机械耕作、 饲料加工及运输;N2O(34%)和CH4(8%)来自 有机肥储存与田间施用;粪便管理(12%):以N2O 为主(77%),来自鸡舍内粪便分解和自由放养区的 氮转化;雏鸡培育(11%)、农场电力(4%)等 其他环节占比相对较小 | [34] |
2.2 不同养殖模式下鸡蛋生产的碳足迹比较
我国家庭农场鸡蛋生产的碳排放(3.70 kg CO2-eq/kg鸡蛋)高于集约化农场(3.46 kg CO2-eq/kg鸡蛋),主要原因是规模化养殖粪便管理环节的碳排放降低了17%[17]。对比不同养殖方式对鸡蛋生产碳排放的影响发现,与非笼养模式相比,笼养模式下饲料效率较高且粪便更易收集处理,碳足迹降低约10%[21]。相似地,笼养模式下鸡蛋生产的碳足迹(1.32 kg CO2-eq/kg鸡蛋)显著低于谷仓养殖(1.42~1.46 kg CO2-eq/kg鸡蛋)和自由放养系统(1.46~1.50 kg CO2-eq/kg鸡蛋),高于有机养殖模式(1.29~1.31 kg CO2-eq/kg鸡蛋)[11]。虽然与传统养殖方式相比,有机养殖模式会使饲料转化率下降,但可通过提高农场生产效率、本地化饲料供应以及有机体系下降低一氧化二氮(N2O)排放,降低有机鸡蛋生产的碳足迹(1.56 kg CO2-eq/kg鸡蛋)[34]。不同程度的集约化和规模化养殖也影响着鸡蛋生产的碳足迹。例如,我国苏中地区大规模蛋鸡养殖场(>10万只)生产1 kg鸡蛋的平均碳排放(2.73 kg CO2-eq)明显低于中等规模(2万~10万只,2.95 kg CO2-eq)和小规模养殖(<2万只,2.99 kg CO2-eq)[32];华北地区大规模养殖场每羽蛋鸡的单位碳排放量(23.0 kg CO2-eq)同样低于中小规模养殖场(24.4~25.6 kg CO2-eq)[35]。
2.3 鸡蛋与其他畜产品碳足迹比较
通过比较不同类别农产品碳足迹发现,每千克农作物生产所产生的环境影响相对较低,平均值为0.37~2.55 kg CO2-eq;其次为渔、肉(不包括牛羊肉)、蛋、奶及其加工制品,平均值为3.46~9.25 kg CO2-eq;畜产品中牛、羊肉生产所带来的环境影响最高,平均值分别26.61和25.58 kg CO2-eq;而禽蛋所产生的环境影响平均值为3.46 kg CO2-eq[36]。在我国居民膳食组成中,鸡蛋提供的蛋白质约占畜产品提供蛋白质总量的21.9%[37-38]。比较畜产品蛋白质生产的碳排放强度,鸡蛋生产的碳排放强度为15~42 kg CO2-eq/kg蛋白质,仅次于鸡肉(10~30 kg CO2-eq/kg蛋白质),其次是猪肉(20~55 kg CO2-eq/kg蛋白质)和牛奶(28~43 kg CO2-eq/kg蛋白质),远低于牛肉(45~640 kg CO2-eq/kg蛋白质)和羊肉(51~750 kg CO2-eq/kg蛋白质)[10]。
3 影响鸡蛋生产碳排放的主要环节
3.1 饲料及饲料生产
饲料及饲料生产对环境的影响主要包括饲料在生产、运输、加工、应用等过程中所有能源(水、电、土地、燃料、粪肥、农药等)的消耗和污染排放。其中在饲料种植环节,每只蛋鸡每年约产生13.0 kg CO2-eq(占比56.0%),其次为饲料加工和运输(占比>17%)[35]。经估算,大豆生产是鸡蛋生产中饲料环节碳足迹的最大贡献者,分别贡献了69%的自然土地转化和30%的陆地及淡水生态毒性,约占饲料环节总碳排放的30%(估算值)[33]。2018年我国豆粕产量约1 597万t,总计产生的环境影响约为5.27 Gt CO2-eq[41]。而由于我国的豆粕使用约90%依赖进口,运输环节也是大豆利用过程中的一大排放源。据统计,阿根廷每千克豆粕生产产生全球变暖潜值为0.721 kg CO2-eq,远洋货轮和卡车运输约0.240 kg CO2-eq,若将土地利用产生的碳排放计算在内,每千克大豆生产产生的温室气体排放将增加到5.7 kg $\mathrm{CO}_{2} \text {-eq }$[42]。另外,玉米、大豆等饲料作物的种植依赖氮肥施用。饲料原料种植过程导致大量N2O排放,同时氮肥的合成依赖化石燃料,使得氮肥的生产和使用贡献了饲料生产环节30%~50%的温室气体排放[35,39],同时棕榈油、鱼粉和晶体氨基酸等也是碳排放的主要来源。
3.2 粪污处理
在鸡蛋生产中,粪污处理占鸡蛋生产总碳排放的17%~46%,其中酸化(45%)和富营养化(46%)化合物的排放占据主导[24]。据统计,鸡蛋生产排放的温室气体组成约为48.9% CO2、41.0% N2O和9.0% CH4[43]。除饲料作物种植中的氮肥施用外,鸡蛋生产中的N2O和CH4的排放主要源于粪污处理环节[44]。不考虑饲料生产和运输、粪污处理后还田等环节,仅以养殖、粪污处理、能耗环节为边界,核算华北曲周南里岳镇蛋鸡养殖碳排放,结果表明,每养殖1万只蛋鸡碳排放约为76.19 t CO2-eq/年;其中,粪污处理、能耗环节碳排放贡献占比分别为49.57%和35.18%,尤其以粪污处理环节产生的N2O排放量贡献占比最大(为48.85%)[4]。由于家禽消化生理的特点,排泄的总氮中70%以上是尿酸,尿酸经水解迅速转化为氨。虽然氨本身不是温室气体,但在好氧堆肥条件下,粪便中氮元素通过硝化作用转化为N2O,而N2O的全球变暖潜能值为CO2的265倍,这使其成为蛋鸡养殖粪污管理环节的主要排放源。
3.3 能源消耗
鸡蛋生产中能源消耗占碳排放总量的10%~40%,主要包括饲料生产、蛋鸡养殖、物流、生产设备运转等过程中水源、燃料和电能等资源的消耗[45]。聚焦全生命周期的能源投入,每生产1 kg鸡蛋需要11~30 MJ的能源输入[11-12,28],其中饲料生产中的3种主要作物(玉米、大豆和小麦)生产在能源输入环节的能耗占比最高(分别为28.02%、22.07%和17.34%),其次为农业机械(14.08%)、柴油(9.88%)和天然气(7.51%)使用[28,33]。对我国华北300多家蛋鸡养殖场养殖环节碳排放统计分析,电力消耗约占每年碳排放总量的38.0%(约1.6万t CO2-eq)[35]。蛋鸡养殖环节的能源消耗主要集中在照明和环境控制方面。因此,可通过选用低能耗设备、推广使用清洁能源以及采用集约化生产模式等措施降低能源消耗。
4 降低鸡蛋生产碳排放的营养措施
4.1 低蛋白质饲粮
提升饲料转化效率和减少饲料投入的温室气体排放是降低鸡蛋生产排放强度的关键措施[16]。蛋白质饲料原料的生产在鸡蛋生产中的碳排放贡献占比较大,通过应用低蛋白质饲粮不仅可减少对豆粕的依赖,也可降低鸡蛋生产系统对环境的影响。相比高蛋白质饲粮(饲养周期饲粮粗蛋白质含量平均值为16.38%)下鸡蛋生产的饲料排放强度(2.03 kg CO2-eq/kg鸡蛋),采用低蛋白质饲粮(饲养周期饲粮粗蛋白质含量平均值为15.88%)可使鸡蛋生产的饲料排放强度(1.63 kg CO2-eq/kg鸡蛋)下降约19.7%,进而使总排放强度降低约12.7%[46]。据估计,饲粮粗蛋白质含量每降低1个百分点,饲粮配方中豆粕的使用量就减少2个百分点[47],相当于在中国每年节省1 000万t豆粕或1 400万t大豆,减少约1.5 Gt CO2-eq[48]。因此,低蛋白质饲粮的应用能够在不影响蛋鸡生产的情况下大幅降低饲料生产环节的碳排放。此外,基于理想氨基酸模式的低蛋白质饲粮的应用可使粪氮排放显著降低。例如,当产蛋高峰期蛋鸡饲粮粗蛋白质含量从17%降至15%时,能够减少15%~20%的粪氮排泄量[49];当产蛋高峰期的蛋鸡饲粮粗蛋白质含量从16.4%降至12.4%,粪便中氨气(NH3)浓度下降40%,二甲胺和三甲胺等含氮化合物减少约50%[50];随着蛋鸡饲粮粗蛋白质含量由17.5%降至11.5%,氮排放量由36.3%降至26.6%,氮排放强度由33.3%降至20.0%[43]。不过,需要注意的是,在实际生产中还需综合考虑低蛋白质饲粮对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响,以保障生产和环境效益的同步发展。
4.2 多元化蛋白质饲料资源的开发与利用
4.2.1 地源性蛋白质饲料资源
地源性蛋白质饲料原料主要来源于本地农副产品,可部分替代豆粕,减少由大豆种植、加工和运输产生的碳排放。英国一项研究表明,本地饲料原料种植在减少进口运输排放的同时,对土地利用变化的影响极低,使用欧洲本土种植大豆、豌豆和油菜籽替代饲粮中从南美进口的豆粕,在减少豆粕长途运输造成的二氧化硫(SO2)排放的同时,减少每千克豆粕1.3 kg CO2-eq的土地利用变化负担,使鸡蛋生产的总排放强度分别降低约11%、9%和7%[51]。这表明,用低碳足迹的饲料原料配制蛋鸡饲粮可有效降低鸡蛋生产对环境的影响。但是,有些地源性饲料原料,由于种植土地利用面积和氮肥施用的环境影响较大,碳排放比大豆更高。例如,欧洲种植油菜籽生产菜籽粕,由于土地使用面积增加了36%,碳排放(0.471 kg CO2-eq/kg)高于进口豆粕(0.391 kg CO2-eq/kg)[52]。因此,同种原料在不同地区生产的碳排放差异较大,地源性饲料资源的利用需综合考虑地区环境效应。
4.2.2 新型蛋白质饲料资源
多元化蛋白质饲粮原料资源的开发和利用也可有效降低鸡蛋生产系统碳排放量。以生产1 kg蛋白质为功能单位比较不同新型饲料原料的温室气体排放,排放量最低的是浓缩叶蛋白(0.611 kg CO2-eq),其次为浮萍(1.03 kg CO2-eq)、浓缩酵母蛋白(1.08 kg CO2-eq)和微生物蛋白(1.49 kg CO2-eq)[53]。由于藻类的干燥过程、昆虫饲养管理(环境温度、饲喂)和加工成粉需要较大能耗,藻类(2.10~2.31 kg CO2-eq)和昆虫粉(2.91 kg CO2-eq)生产的温室气体排放量较高,仅次于豆粕(3.05 kg CO2-eq)[53]。类似地,酵母蛋白粉碳排放量(0.206 kg CO2-eq)显著低于豆粕(8.55 kg CO2-eq),但微生物蛋白生产的排放强度较高(8.26 kg CO2-eq),可能由于生产工艺不同[52]。此外,废弃资源的利用也能有效降低碳足迹。通过发酵处理废弃食物和厨余垃圾生产的蛋白质饲料原料可用于蛋鸡养殖[54]。研究表明,将餐厨垃圾资源化利用并以5%的重量比例添加至产蛋鸡饲粮,可使蛋鸡饲料转化率提高7%,酸排放量、富营养化排放量分别降低8%和9%[55]。
4.3 使用饲料添加剂提升饲料转化效率
通过饲料添加剂的使用提升饲料转化效率和生产性能,可间接降低鸡蛋生产的碳排放。例如,饲粮添加由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成的复合益生菌制剂,能有效提高产蛋鸡的产蛋量和蛋品质,提高营养利用率,减少粪便NH3、硫化氢(H2S)、CO2等有害气体的排放[56]。无论饲粮豆粕含量高(24.35%)还是低(15.34%),饲用甘露寡糖的添加均可提高蛋鸡的饲料转化率,使饲料排放强度均降低了1.28%,总排放强度分别降低了1.49%和1.54%,并使每千克鸡蛋生产的碳足迹均减少了0.04 kg CO2-eq[46]。常见的微生态制剂(益生菌、益生元、合生元)[57]、植物及植物提取物饲料添加剂(多酚、多糖、生物碱等)[58]、酸化剂[59]等均被证实可以提高蛋鸡产蛋率和饲料利用率,其对蛋鸡生产的碳排放影响有待进一步评估。
5 小结与展望
鸡蛋生产在优质动物源蛋白质生产中最具可持续性,在农食系统转型及营养导向型农业发展中具有优势。但是,在保证优质蛋品稳定供给的同时,仍需通过技术创新和模式优化,最大限度地降低资源消耗、减少环境污染和温室气体排放,推进蛋鸡产业的可持续发展。另外,随着消费者对国家减碳政策的关注度和环保意识的增加,其对鸡蛋的生态价值和“碳标签”偏好逐渐增强,通过可信的减排证明(如低碳标签)不仅能建立信任动机还能产生有效的支付动机[60]。但是,由于目前鸡蛋生产碳排放研究还存在碳排放因子获取困难、数据质量参差不齐以及蛋鸡养殖产业碳排放数据库不完善等问题,导致国内关于蛋鸡产业与鸡蛋生产碳排放评估和分析报道较少[35]。并且饲料成分的多元性、饲养方式的差异性,以及系统边界的模糊性(是否包含屠宰场、种植或运输环节)、功能单位的多样性(如以质量、蛋白质含量或经济价值为基准)等因素,均会导致碳足迹核算结果的差异,碳核算难度加剧[61]。因此,要推进蛋鸡产业的绿色生产与可持续发展,需建立碳排放核算方法和碳标签管理体系,完善碳排放数据库,进行饲料-养殖-畜产品生产链的低碳升级。同时,将可消化养分作为区域饲料原料种植和饲粮配制的依据,将可持续性因素整合到饲粮配方及生产中,构建区域性的畜禽可持续饲粮配方框架。通过地源饲料资源利用、优质特色产品高值生产、碳排放管理及降碳减排关键技术,结合区域应用场景,可实现绿色低碳与增效增收协同进步。