FSP Lab 第五讲｜柏兆海：中国农牧系统演化及资源环境代价特征

近日，浙大卡特三农学术论坛之230期暨“食物系统与政策”海外大师联合工作室（FSP Lab）系列讲座第五讲在公共管理学院301会议室成功召开。本次讲座邀请到中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心柏兆海研究员担任主讲嘉宾。柏兆海研究员是国家优秀青年科学基金获得者，长期从事农畜牧业可持续发展研究，在Science Advances，Nature Sustainability，Nature Food 等知名期刊发表论文80余篇，论文被Nature，Nature Communications，PNAS等期刊引用4200余次。此次讲座主题为“中国农牧系统演化及资源环境代价特征”。讲座由浙江大学“百人计划”研究员、浙江大学“食物系统与政策”海外大师联合工作室常务副主任汪笑溪主持。浙江大学“百人计划”研究员、长聘副教授、农业经济与管理系副主任陈帅出席了讲座。

柏兆海研究员首先介绍了全球农牧系统的基本情况及其对资源环境的影响。全球可持续发展在很大程度上取决于未来食物系统；而畜牧业生产涉及多个关键的资源和环境指标，是全球食物系统管理的关键环节。全球畜牧业产业链排放6500万吨氮，约占全球人为源排放的1/3。研究农牧系统及其对资源环境的影响是十分重要且必要的。在此基础上，柏兆海研究员引出农牧系统领域的三大研究难点：①畜牧业生产系统体系多样、管理复杂，是食物系统研究中的黑箱，如何围绕农牧体系构建全链条、多指标的综合评价模型？②饲料及畜禽产品贸易背后的资源环境代价巨大，贸易可能优化了耕地利用和水资源利用，但不同研究之间存在较大误差。因此，农牧产品贸易的效率及影响如何评价？③中国畜牧业生产资源环境代价更为严峻，优化畜牧业生产是国家的重大需求，如何多目标协同优化管理，实现农牧体系可持续发展？

随后，柏兆海研究员基于团队的主要科学工作和研究发现对这三大研究难点提出了相应的解决方式。柏兆海研究员的团队根据DPSIR驱动-压力-状态-影响-反馈和水-粮-土地-养分耦合系统分析方法，考虑作物-动物能量和养分代谢特征，围绕畜禽养殖粪尿管理饲料-圈舍-储藏-处理-施用全链条，建立我国畜禽养殖Water-Food-Land-Nutrient耦合分析模型——NUFER animal模型。基于模型研究结果揭示了我国农牧系统转型的红利与资源环境代价并存。关于农牧产品贸易效率及影响评价方面，建立了贸易优化程度评价方法——累积效率曲线。研究结果发现，60年来，贸易节约了氮肥用量，并减少了畜禽养殖数量；整体上来说，贸易往更优化的方向发展，节约更多耕地和氮素。关于多目标协同优化管理方面，研究团队结合社会经济、生态系统脆弱性、可持续发展目标与人群健康等方面提出我国畜牧业多目标空间规划理论，并验证农牧结合情景和低氨挥发暴露率情景下氮肥施用、氨挥发和氮水体损失得到显著降低的结果。

然后，柏兆海研究员从学科、创新性成果和代表作三个方面总结了自己近5年的主要学术进展及其成果应用，并提出中国亟需进行新一轮的畜牧业革命和农牧系统空间规划，包括全产业链优化，重塑农牧结合的生产体系，发展替代蛋白，强化全链条养分管理和结合环境、生态、经济、健康等指标规划空间分布。

柏兆海研究员的精彩讲座引起了现场师生的积极讨论。汪笑溪研究员对本次讲座内容进行了点评。汪笑溪和陈帅研究员与现场师生围绕农牧系统中的资源优化配置、氮素管理技术的成本、中国生猪养殖体系、营养与健康、不同畜禽养殖模式的资源环境代价与成本收益等问题与柏兆海研究员进行热烈的讨论交流。最后，汪笑溪研究员代表参会师生向柏兆海研究员表达了感谢，本次讲座圆满落下帷幕。