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文章简介
可持续性已经成为欧洲畜牧业生产的一个重要方面。可持续性通常被定义为“使事物可持续发展的能力，以确保它既能满足当代人的需求，同时也不损害子孙后代满足其自身需求的能力”，通常包括经济、环境和社会可持续性者三个层面。欧盟委员会承诺到2050年实现气候中和，且欧盟也已经明确表示需要发展环境友好型农业。
畜牧业生产会产生大量温室气体和氨气排放，从而加剧全球变暖、酸化和富营养化，对环境产生有害影响。据估计，全球猪肉生产每年会排放6.68亿吨二氧化碳当量 (Carbon Dioxide Equivalent, CO2-eq) 的温室气体。此外，由于对动物饲料 (如大豆、牧草) 需求的增加，农业扩张和集约化是土地利用变化 (如亚马逊地区大片森林被砍伐) 和生物多样性丧失的主要驱动力之一。因此，对不同养猪场的环境评估和对潜在驱动因素的更深入了解，与支持限制对环境不利影响的策略制定高度相关。
基于此，来自奥地利自然资源与生命科学大学的 Antonia Katharina Ruckli 博士及其合作者在 Sustainability 期刊发表了文章，该研究将定量生命周期 (Life Cycle Assessment, LCA) 评估与关键绩效指标 (Key-Performance-Indicator, KPI) 评估二者相结合，对选定的欧洲养猪场的环境可持续性进行了综合性评价。
研究过程与结果
本研究中，作者对来自7个国家的63个三种不同类型的商业农场 (13个育种、27个育肥和23个育种到育肥农场) 数据进行了收集 (表1)。这些农场包括每个国家的传统和有机养猪生产系统。生命周期评估 (LCA) 计算的系统边界是从“摇篮”或投入材料的生产开始，到直接购买农产品的地方。此外，系统边界取决于农场是否为自己的猪生产饲料 (图1)。作者在 Microsoft Excel 中构建了一个用于计算农场特定 LCA 影响的生命周期评估工具，计算了以下与养猪相关的 LCA 影响类别，主要包括：化石能源消耗量 (Fossil Energy Depletion, FED)(以兆焦耳为单位)、全球变暖潜势 (Global Warming Potential, GWP)(以千克二氧化碳当量计)、酸化潜力 (Acidification Potential, AP)(以千克二氧化硫当量计)、淡水富营养化潜力 (Fresh Water Eutrophication Potential, FEP)(以磷为当量计)，以及海水富营养化潜力 (Marine Water Eutrophication Potential, MEP)(以氮为当量计) 等。
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此外，作者还采用关键绩效指标 (KPI) 来评估基于农场个体田间管理特点的重要环境影响 (例如，收获作物的种植、杀虫剂的使用)，且评估的重点是生态系统多样性 (Ecosystem Diversity, ED)、物种多样性 (Species Diversity, SD) 和遗传多样性 (Genetic Diversity, GD)。
表1. 本研究中包括的63个农场的概况，括号中为生产系统 (常规/有机/其他标签1)。
图1. 有土地 (A+C) 或无土地 (仅 A) 的饲养单位用于其自身饲料生产的系统边界，以及有土地 (B+D) 或无土地 (仅 B) 的育肥单位用于其自身饲料生产的系统边界。
研究结果表明，在63个农场中，56个农场 (89%) 拥有农业用地 (包括草地和耕地)，最低值出现在育种农场 (65%)。三种不同农场类型基于 LCA 表示的总环境影响如表2所示。此外，对于育种和育肥单位，外购饲料对饲料消耗 (91.1%和94.1%)、全球变暖潜势 (GWP) (79.1%和64.7%)、淡水富营养化潜力 (FEP) (93.8%和97.4%) 和海水富营养化潜力 (MEP)(84.4%和93.3%) 的贡献最大 (图2)。粪肥管理 (圈舍、储存和撒施) 对育种单位 (60.9%) 和肥育单位 (68.6%) 的酸化潜力 (AP) 影响最大。
表2. 13个育种、27个育肥和23个育种到育肥农场的环境影响，以农场出售的每千克净重表示。
图2. 对于育种 (n=40) 和育肥单位 (n=50)，购入饲料、自产饲料、粪肥管理和电能对化石能源消耗总量 (FED)、全球变暖潜势 (GWP)、酸化潜势 (AP)、淡水富营养化潜势 (FEP) 和海洋富营养化潜势 (MEP) 的相对贡献 (%) 的中值。
关键绩效指标 (KPI) 评估结果表明，三种农场类型之间生物多样性 (生态系统、物种和遗传多样性) 之间没有显著性差异 (表3)。在三种农场类型中，遗传多样性 (GD) 得分的中值最低，育种、育种到育肥和育肥农场 GD 分别为35%、25%和27% (表3)。
表3. 比较与以下三种农场类型的农场生物多样性潜力相关的 KPI 子主题和主题得分：育种、育种到育肥和育肥农场。
将代表 KPI 的总体生物多样性、反映 LCA 的全球变暖潜能值，以及酸化潜能值的结果组合在一张图中时，结果表明：一些农场 (如4、5) 在所有三个类别中的表现都好于中间值；一些农场 (如18、20) 在所有类别中的表现都差于中间值；而其他农场在生物多样性方面表现良好 (如6、7)，但在全球变暖潜能值 (GWP) 和酸化潜能值 (AP) 方面表现较差 (如17、21)(图3)。
图3. 生物多样性主题得分、全球变暖潜能值 (GWP) 和酸化潜能值 (AP) 与各个育肥场各自中位数的相对偏差 (n=21仅限于作物-牲畜农场)。高于0的值意味着“表现优于平均肥育农场 (中值；生物多样性得分较高，GWP 和 AP 较低)，而得分低于0意味着“表现差于平均水平 (中值)”。
此外，大多数农场管理特征 (例如饲料转化率、每头母猪每年的断奶和产仔、固体肥料百分比) 仅与 LCA 结果相关 (表4)。只有三个农场管理特征与 LCA 和 KPI 评估的结果相关：每头母猪的每年产仔数与酸化潜势 AP (rs=−0.43)、物种多样性 (−0.40)、遗传多样性 (−0.42)、生物多样性 (−0.41) 得分呈负相关。哺乳时间与酸化潜势 (AP)(0.48)、海水富营养化潜力 (MEP)(0.69) 和遗传多样性 (0.45) 呈正相关。在肥育单位，每年出售用于屠宰的育肥猪数量与酸化潜势 (AP)(−0.61)、和海水富营养化潜力 (MEP)(−0.47)和遗传多样性 (−0.47) 得分呈负相关 (表4)。
表4. 基于 KPI 评估的农场管理特征 (行) 与 LCA 影响 (列) 以及生物多样性主题和主题得分 (列) 的 Spearman 相关性 (rs)。绝对 rs≥0.4 且 p 值≤0.5的相关性以粗体显示。
研究总结
本研究通过结合 LCA 和 KPI 这两种方法对欧洲不同养猪场的环境绩效进行了综合性评估，这两种方法是互补的，且不能相互替代。LCA 和 KPI 评估结果显示，农场类型内的差异大于不同农场类型之间的差异，这表明无论农场类型如何，仍有提高环境可持续性的潜力，应该实施特定于农场的改进措施，以提高农场的整体环境可持续性。总之，将 LCA 与 KPI 评估相结合，可以对养猪场的环境影响进行更加全面的评估，而加强农场和田地管理对于同时减少环境影响和促进欧洲生猪生产的生物多样性也同样至关重要。
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