全球溫室氣體排放量中約有10-20%左右是由農業生產過程中產生的，其中甲烷佔50%、氧化亞氮佔60%(Smith et al., 2007)。甲烷及氧化亞氮對於造成全球溫室效應有很大的影響，東京議定書中有記載關於如何換算氣體對於溫室效應的影響的計算方式，雖然這部分的計算方式仍有許多潛在性的爭議但是目前是以此為基準(Forster et al., 2007)。

　　甲烷及氧化亞氮的排放除了造成溫效應外對反芻動物而言也是一種能量的流失。所以，有許多研究報告利用科學技術及飼養管理策略試圖可以改善反芻動物生產過程中的能量利用及N循環的效率，期望未來能將反芻動物的溫室氣體排放量控制在一定的數量之下。

　　許多關於減輕反芻動物溫室氣體排放的報告近期內被發表出來(Dalal et al., 2003；Beauchemin et al., 2008；de Klein and Eckard, 2008；McAllister and Newbold, 2008)，因此本篇回顧報告僅將部分關於減輕反芻動物生產過程中的溫室氣體排放之研究報告的內容摘要選取，希望可以強調出未來研究目標需要及方向。

氧化亞氮篇

　　反芻動物在消化過程排出的N含量占其總排放量的75%-95%左右，若日糧中的N含量增加相對的其尿液及糞便中的N含量也會增加，這兩者間是有相關性的(Castillo et al., 2000；Eckard et al., 2007)。對於反芻動物而言，生產過程中使用的N含量占不到總氮的30%，卻有超過60%的N在反芻動物的消化過程中消失(Whitehead, 1995)。乳牛的糞便中一般而言約有800-1300KG(Eckard et al., 2006)，這些排放出來N含量對於遠大於土壤及植物可以利用的量。所以，減少氧化亞氮的釋放主要策略應該以如何促進N在動物、植物及土壤間的循環利用為主軸。

　　理論上，如果乳牛採放牧飼養於牧草地區，其尿液中N的釋放會較平均且大面積的散布於牧地中，這樣的話對於減少氧化亞氮的釋放量是有益處的。

(二)利用單寧的特性

　　在反芻動物消化過程中，可利用單寧將蛋白質物質包附起來，以減少被微生物利用機率，因此可增加其在皺胃及前段腸道的氨基酸利用效率或是直接將單寧包附的蛋白質複合物排至糞便中(Min et al., 2003 de Klein and Eckard, 2008)。Carulla et al. (2005)指出綿羊餵飼從銀合歡萃取出的單寧化合物，可以增加N在糞便中的排放量，減少總氮排放量在尿液中的比例約9.3%。Grainger et al. (2009)指出在泌乳牛飼糧中添加銀合歡萃取的單寧化合物可以減少尿液中氮排放量約45-49%，增加糞便中氮含量18-21%。相似的結果，Misselbrook et al.(2005)指出餵飼牛隻3.5%含量的單寧化合物可以減少尿液中的氮排放量約25%、增加糞便中氮含量約60%，每1%的單寧添加可以增加糞便中的氮排放量約8%。

　　糞便中的N是以一種有機型式存在也因此其揮發程度比較小，然而尿液中的N主要以尿素的形式存在，因此可以快速的利用消化作用轉化成NO3-且滲入土壤中，約有60%的氧化亞氮是由此路徑釋放於牧場(de Klein and Ledgard, 2005)。含單寧的蛋白質附合物糞便，因其被礦物質化成為比較複雜的形式，相對於未含單寧的糞便分解的比較慢，所以較不易在土壤中分解，(Fox et al., 1990；Palm and Sanchez, 1991；Somda and Powell, 1998；Niezen et al., 2002)。減少尿液中的N排放量可以直接減少氧化亞氮的排放量(de Klein and Eckard, 2008)。目前單寧萃取物的價格昂貴因此未有商業化使用的產品被應用在農業，所以直接利用育種改良牧草中的單寧含量，使用此類牧草餵飼動物以減少氧化亞氮的方式較為經濟，未來的研究方向可朝以具有高單寧的牧草及單寧萃取物作為反芻動物的日糧。

　　在反芻動物的日糧中補充鹽類可以增加反芻動物飲水的量，可以減少尿液中的N排放量也可以增加其排尿的頻率。反芻動物排尿的頻率增加也因此散布在牧場的N較為平均(Ledgard et al., 2007b)。利用實驗方法也發現減少尿液中的N可以同時減少在土壤中產生的氧化亞氮含量約5-10%。但是以上的研究並未試驗於田間必須再進一步試驗以確定反芻動物日糧中添加鹽類可以減少多少的氧化亞氮排放量。

(二)硝化作用的抑制劑

　　硝化作用的抑制劑是一種化學物質可以抑制NH4+氧化成為NO3-，可以因此減少以NH4+及尿素為基礎的肥料在施肥時釋放的氧化亞氮。(Di and Cameron, 2002)。有幾篇回顧報告中都指出使用含抑制硝化作用物質的肥料施肥對於牧場的氧化亞氮排放量有減少的效應，最高可以減少約80%的氧化亞氮排放量(de Klein et al., 2001)。將硝化抑制劑噴灑於田間牧場中，也有同樣的效果可以減少動物尿液中的氧化亞氮釋放量約61-91%左右且牧場的牧草產量可增加0-36%(Di et al., 2007；Kelly et al., 2008；Smith et al., 2008)。然而，有許多的研究報告僅進行短時間的觀察及研究，對於硝化作用抑制劑對於減少牧場的氧化亞氮量，在實際上的減少量比較保守的(de Klein and Eckard, 2008)。在單獨幾篇報告中建議將硝化作用抑制劑直接添加於動物飼料中，經由動物尿液的散布於牧場中以達其作用；或是利用植物育種的方式讓其根部直接含有硝化作用抑制劑。Ledgard et al.(2007)確指出在反芻動物飼糧中添加硝化抑制劑後，其排出的尿液並未改變未具有硝化抑制劑的作用。這部分的研究未來仍需要去量化硝化作用抑制劑實際上約減少多少氧化亞氮的釋放量，近期Subbarao et al.(2006)指出利用育種方式可將Brachiaria humidicola根部的改良成可釋放硝化抑制劑的品種。

　　不同於直接減少投入牧場的N含量以減少氧化亞氮的釋放量，以硝化作用抑制劑抑制土壤中的硝化作用也是目前主要的研究方向之ㄧ。

 (三)牧場的管理

　　依季節分區管理牧場的使用，不僅可以減少動物尿液中的N進入土壤中，也可以減少有蹄動物對於土壤的緊束程度且可增加土壤的厭氧作用。Luo et al.(2008)and de Klein et al.(2006)報告中指出在濕度較高的幾個月份時，限制牧草地的使用可以直接減少牧場的氧化亞氮排放量約7-11%，但以上的方式與一般牧場的作法恰恰相反。Schils et al.(2006)在荷蘭的研究指出減少牧草地的使用頻率可以減少整體牧場氧化亞氮排放量約10%左右。以上這幾篇報告都指出增加N的利用率可以減少N的損失，因此增加牧場區牧草的總生產量。

四、結論

　　未來會有一套有效、可實際運作且符合經濟效益的動物生產系統，以減少溫室氣體排放量。然而，先前多數的研究指出要將可行的減少溫室氣體排放策略及方法轉換成實際應用於牧場商業的模式仍需要長時間的努力。在目前以集約飼養的動物生產模式下，以動物飼料添加劑或是硝化製劑作為主要的商業研究，可能會較適合於目前的生產模式。減少溫室氣體的方法最重要的還是要給予農民有減少溫室氣體排放的觀念才是最重要的第一步。

翻譯文章出處及作者

Eckard, R. J., Grainger, C., C.A.M. de Klein., 2010. Options for the abatement of methane and nitrous oxide from ruminant production: A review. Livestock Science.130,47-56.