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为探究小奶牛场能否兼顾高牛奶产量与高碳储量，研究人员评估相关指标，发现可通过多种方式提升产量与碳储量。
在全球奶制品需求日益增长的当下，哥伦比亚作为重要的牛奶生产国，其安第斯地区的小奶牛场在奶制品供应中占据关键地位。然而，这些小农场面临着诸多挑战。一方面，随着人口的增长，对肉类和奶制品的需求持续攀升，传统的奶牛养殖模式在产量和可持续性方面逐渐显露出不足；另一方面，在应对气候变化的大背景下，如何增加农场的碳储量，减少温室气体排放，成为农业领域亟待解决的问题。与此同时，农场在技术应用、牧场管理等方面也存在诸多短板，限制了牛奶产量的提升。
为了解决这些问题，来自葡萄牙里斯本大学（Universidade de Lisboa）、哥伦比亚国家学习服务局（Servicio Nacional de Aprendizaje SENA）、哥伦比亚农业研究公司（Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria Agrosavia）等机构的研究人员开展了一项研究。他们聚焦于哥伦比亚安第斯 - 亚马逊地区的小奶牛场，对林牧系统（Silvopastoral systems，SPS）中的碳储量（包括生物量、土壤和碎屑中的碳）、农场层面生物量中的碳密度（Carbon in living biomass，CLB）、技术采用情况以及牛奶产量进行综合评估。该研究成果发表在《Agroforestry Systems》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法来开展研究。首先，他们通过建立包含 30 个农场的网络，依据 SPS 覆盖程度将农场分为高、中、低三组。在农场网络和技术特征分析方面，通过结构化调查收集农场数据，涵盖基础设施、设备、繁殖、饲养、牧场和粪便管理等多方面的 26 项技术采用情况，并以百分比表示。对于 SPS 覆盖范围和碳采样地块的确定，与农场主合作识别 SPS，利用 GPS 对相关区域进行地理参考，通过卫星图像和实地测量来计算 SPS 面积和覆盖范围。在碳储量测量上，根据不同的生态系统类型设置相应的样地，运用特定的方程估算生物量中的碳含量，同时对土壤进行采样分析，测定土壤碳储量（Soil carbon stock，SCS）等指标。此外，通过半结构化调查获取牧群管理数据，计算牛奶产量，并采用产量差距法分析牛奶产量和技术因素。
研究结果如下：
- 碳储量和年平均碳增量（Annual average carbon increment，AACI）：在所有系统中，土壤的碳储量最高。不同的 SPS 类型，如木本植物（Woodlots，WL）和活篱笆（Live fences，LF），其碳储量和 AACI 存在显著差异。例如，WL 中的 E. globulus 和 F. chinensis 以及 LF 中的 E. globulus 储存的总碳量比开阔牧场（Open pastures，OP）高 2.2 - 2.7 倍。同时，E. globulus 在 WL 和 LF 中的 AACI 比 A. acuminata 高 6.5 倍。
- 地上生物量和表层土壤的结构特征：不同树种的 WL 和 LF 在年龄、高度、基面积和树密度等结构特征上有所不同。例如，A. acuminata 的 WL 和 LF 年龄较小、高度较低、基面积较小，而 E. globulus 和 F. chinensis 的相关指标则较高。此外，土壤的有机物质（Organic matter，OM）含量、酸碱度（pH）、容重等性质也因 SPS 类型而异，且这些性质之间存在一定的相关性。
- SPS 覆盖范围和农场层面生物量中的碳储量：中等规模的农场 SPS 覆盖范围最大，其 CLB 密度是中等 SPS 覆盖农场的 3.4 倍。SPS 覆盖范围、基面积和 LF 密度等因素对 CLB 密度有显著影响。
- 技术发展、牧群管理和牛奶产量：牛奶产量、牧群组成、管理、采食量和牛奶质量在不同 SPS 覆盖水平下无显著差异。但高和中等 SPS 覆盖的农场可实现的产量较高，低 SPS 覆盖的农场产量差距最小，但平均产量也最低。影响牛奶产量的因素包括泌乳期、精饲料摄入量和断奶天数等。
研究结论和讨论部分指出，小奶牛场（<11.5 ha）通过提高技术采用率（如牧场管理、饲养、繁殖、基础设施建设）、加强牧群管理（延长泌乳期、缩短断奶期）以及合理规划 SPS 设计（保持 7 - 13% 的树木密度，树木胸径在 40 - 60 cm 范围内），可以使牛奶产量从 3190.1 kg?FPCM?cow-1·yr-1提高到 6056.7 kg?FPCM?cow-1·yr-1，同时将碳储量从 0.2 Mg?ha-1增加到 8.6 Mg?ha-1。然而，SPS 的高度异质性给农场层面的碳报告带来了挑战，未来需要进一步研究以减少不确定性。此外，虽然 SPS 中的外来物种有助于表层土壤碳积累，但可能会增加土壤酸度，影响养分有效性，因此需要合理管理 SPS 以防止土壤退化。综合来看，该研究为可持续的奶牛养殖提供了重要的参考，有助于推动热带安第斯地区小奶牛场的可持续发展。
