Profitability and net greenhouse gas balances in pasture-based dairy systems: an exploratory case study of twelve South African farms

方法

用DESTiny生物源碳模型算净GHG平衡，结合农场财务账目做相关分析。

发现

每公顷利润与每公顷净GHG负相关，计入碳价后关联更强，高利润常伴随净碳移除。

机会点

可将生物源碳移除纳入牧场碳核算与碳定价情景，验证土地高效管理能否兼顾盈利与净移除。

本研究采用DESTiny生物源碳模型（https://assetresearch.org.za/on-farm-carbon-capture-and-storage-capacity/）核算的净温室气体（GHG）平衡，结合详细的农场财务账户，对南非花园大道地区12个牧场型奶牛场的盈利能力与净GHG平衡如何协同变化进行了探索性案例研究。净GHG平衡指农场边界内排放与清除的年净通量，包括肠道甲烷、粪污、土壤N₂O、农场能源使用及外购投入品产生的排放，以及净生物源碳通量。12个农场中有11个实现了净GHG清除（净GHG平衡为负值），且所有农场均实现盈利，平均净利润（碳估值前）为0.39美元·kg⁻¹乳脂乳蛋白校正乳（FPCM）、6 331美元·ha⁻¹和2 105美元·LSU⁻¹，平均净GHG平衡为−0.95 kg CO₂e·kg⁻¹ FPCM、−14.4 t CO₂e·ha⁻¹和−4.71 t CO₂e·LSU⁻¹。每公顷利润与每公顷净GHG呈负相关（Spearman ρ = −0.70，p = 0.011），排除唯一净排放源农场后该关联仍然成立（ρ = −0.66，p = 0.026）。以每kg FPCM（ρ = −0.31）和每LSU（ρ = −0.34）计的关联较弱且无统计学显著性。按南非碳税税率（190兰特，约25.7美元·t⁻¹ CO₂e）对净GHG平衡进行估值后，上述三项关联均增强；当碳价为100美元·t⁻¹ CO₂e时，每kg关联变得显著（ρ = −0.76，p = 0.004）。兼具高每公顷利润和大额净清除的农场通常具有较高的饲草产量、较大比例的免耕饲草面积、适度的合成氮肥使用量，以及平衡自产饲草与外购精饲料的饲料采购策略。上述结果为描述性且仅适用于本样本，但表明一旦将生物源碳清除纳入核算，牧场型奶牛系统中的土地高效管理可以与盈利能力和更大的净清除量并存，且以碳价对模拟净GHG平衡进行估值将在产品层面强化这一协同关系。净GHG平衡为模拟的年通量，而非实测的碳储量变化；碳估值仅为假设的影子价格，并非可交易的碳。