何雅南 林偉彪 林彰文

摘要：本研究通過對(duì)2021年云浮市畜禽糞污土地承載力進(jìn)行估算，對(duì)云浮市畜禽糞污資源化利用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分級(jí)。結(jié)果表明：云浮市畜禽糞污土地承載力預(yù)警級(jí)別為Ⅱ級(jí)，對(duì)周圍環(huán)境稍有威脅；新興縣單位播種面積氮、磷養(yǎng)分負(fù)荷超出歐盟標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)警級(jí)別為Ⅲ級(jí)，對(duì)周圍環(huán)境有一定威脅。結(jié)合當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖規(guī)劃，建議新興縣加大畜禽糞肥商品化程度，其他縣（市、區(qū)）可通過控制養(yǎng)殖總量、制定種養(yǎng)結(jié)合規(guī)劃和糞肥還田計(jì)劃等措施，降低畜禽糞污環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。以期為云浮市創(chuàng)造更加綠色生態(tài)的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：畜禽；糞污；土地承載力；風(fēng)險(xiǎn)

隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化持續(xù)推進(jìn)，我國(guó)畜牧業(yè)逐漸朝著標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；l(fā)展，畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；蕪?015 年的54.4%[1]提升至2022 年的70%以上，大量又集中產(chǎn)生的畜禽廢棄物對(duì)環(huán)境構(gòu)成不容忽視的威脅。從兩次全國(guó)污染源普查情況可以看出，養(yǎng)殖業(yè)污染排放強(qiáng)度大幅下降[2]，但養(yǎng)殖業(yè)污染，尤其是畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染依舊是農(nóng)業(yè)源污染的重要組成部分?！笆奈濉币詠?，國(guó)家印發(fā)關(guān)于《“十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”全國(guó)畜禽糞肥利用種養(yǎng)結(jié)合建設(shè)規(guī)劃》等文件中可以看出，以糞肥還田、種養(yǎng)結(jié)合為主的畜禽糞污資源化利用是近年來畜禽養(yǎng)殖污染治理的主流方向。糞肥還田雖然能一定程度上解決畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染問題，但過量施用會(huì)對(duì)土壤、水環(huán)境造成污染，導(dǎo)致土壤板結(jié)、水體富營(yíng)養(yǎng)化等不良后果[3-4]。云浮市是“十四五”期間廣東省畜牧業(yè)發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域，下轄的5 個(gè)縣（市、區(qū)）中新興縣畜牧業(yè)發(fā)達(dá)，屬于畜牧大縣。及時(shí)、有效處理利用畜禽糞污，對(duì)當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。為此，本研究在綜合分析云浮市種養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，開展畜禽糞污土地承載力估算和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，有針對(duì)性地提出對(duì)策建議，為提升糞肥還田安全性，科學(xué)開展畜禽糞污資源化利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)主要來源于《2022年云浮統(tǒng)計(jì)年鑒》《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》[5]（以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)指南》）。

1.2 計(jì)算方法

1.2.1 畜禽養(yǎng)殖量計(jì)算

本研究畜禽養(yǎng)殖量以豬當(dāng)量計(jì)，按照不同畜種氮、磷排泄量分別進(jìn)行折算，

式中：A為各種畜禽折算成豬當(dāng)量的飼養(yǎng)總量，單位豬當(dāng)量；APi為第i 種畜禽年均存欄量，單位頭或只；MPi為第i種畜禽糞便中氮（磷）日排泄量的數(shù)值，參照《技術(shù)指南》和相關(guān)文獻(xiàn)，單位g/頭或g/只；MP為豬排泄糞便中氮（磷）的日排泄量的數(shù)值（表1），

單位g/頭。

1.2.2 畜禽糞污氮（磷）養(yǎng)分供給量估算

綜合考慮畜禽糞污養(yǎng)分在收集、處理和貯存過程中的損失，估算各縣（市、區(qū)）畜禽糞污氮（磷）養(yǎng)分供給量。按以下公式計(jì)算。

式中：Q供給為糞污中氮（磷）的供給量，單位t；C為單位豬當(dāng)量糞污氮、磷養(yǎng)分供給量，分別為7 kg、1.2 kg；以10-3為換算系數(shù)。

1.2.3 作物氮（磷）養(yǎng)分需求量估算

選取各縣（市、區(qū)）種植面積最大、分布最廣的12 種作物估算作物氮（磷）養(yǎng)分需求量。公式如下：

式中：Q需求為糞污中氮（磷）的需求量，單位t；Yi為轄區(qū)內(nèi)第i種作物總產(chǎn)量，單位t；q為轄區(qū)內(nèi)第i種作物形成100 kg產(chǎn)量所需要的吸收的氮（磷）養(yǎng)分量，參照《技術(shù)指南》和相關(guān)文獻(xiàn)，單位：kg·100 kg-1；以10 為轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.2.4 畜禽糞污氮（磷）養(yǎng)分可施用量

根據(jù)農(nóng)作物氮（磷）養(yǎng)分需求量、土壤氮磷養(yǎng)分水平、糞肥施用比例對(duì)畜禽糞污可施用量進(jìn)行估算。計(jì)算公式如下：

式中：Q可用為區(qū)域內(nèi)畜禽糞污可施用量，單位t；FP為農(nóng)作物氮（磷）養(yǎng)分需求中施肥供給養(yǎng)分占比，參考云浮市耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告和《技術(shù)指南》取值35%；MP為畜禽糞污施用量占施肥養(yǎng)分總量的比例；MR為糞肥中氮（磷）當(dāng)季利用率，參考《技術(shù)指南》，氮素當(dāng)季利用率取值25%，磷素當(dāng)季利用率取值30%。

1.2.5 畜禽糞污土地承載力估算和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)畜禽糞污氮（磷）養(yǎng)分可施用量和豬當(dāng)量糞污氮（磷）養(yǎng)分供給量估算畜禽糞污土地承載力R，單位為豬當(dāng)量。計(jì)算公式如下：

為進(jìn)一步評(píng)價(jià)畜禽糞污還田利用對(duì)環(huán)境的影響風(fēng)險(xiǎn)，參考前人研究經(jīng)驗(yàn)[7-9]，對(duì)畜禽糞污土地承載力預(yù)警值進(jìn)行計(jì)算和分級(jí)（表2）。畜禽糞污土地承載力預(yù)警值計(jì)算公式如下：

式中：r為畜禽糞污土地承載力預(yù)警值；Rmax為轄區(qū)內(nèi)畜禽糞污土地承載力理論最大值。

2 結(jié)果與討論

2.1 云浮市畜禽養(yǎng)殖和主要作物種植現(xiàn)狀分析

以不同畜種氮、磷排泄量分別進(jìn)行計(jì)算，全市畜禽養(yǎng)殖量約為274.22 萬豬當(dāng)量、280.11 萬豬當(dāng)量，各畜種之間及各縣（市、區(qū)）之間養(yǎng)殖量差異較大。家禽養(yǎng)殖量最大，其次是生豬、蛋雞、家兔、肉牛、肉羊。新興縣養(yǎng)殖量最多，占比超過53%；其次是羅定市、郁南縣、云城區(qū)、云安區(qū)。

全市作物播種面積約22.52 萬hm2，以水稻、蔬菜、油料作物等農(nóng)作物為主，各縣（市、區(qū)）作物播種面積差異較大。羅定市作物播種面積最大，占比約34%，其次是郁南縣、新興縣、云安區(qū)、云城區(qū)。郁南縣作物類型與其他縣區(qū)差異較大，是云浮市園地種植面積最大的縣（圖1）。

總體來看，云浮市種養(yǎng)區(qū)域分布不均衡，畜禽養(yǎng)殖主要集中在新興縣，農(nóng)作物種植主要集中在羅定市，果樹的種植主要集中在郁南縣。對(duì)照歐盟限量標(biāo)準(zhǔn)，單位面積氮、磷負(fù)荷應(yīng)不超過170 kg/hm2和

35 kg/hm2，新興縣單位播種面積氮、磷負(fù)荷全市最高，已超過歐盟限量標(biāo)準(zhǔn)（表3）。建議當(dāng)?shù)亟Y(jié)合區(qū)域種養(yǎng)情況，差異化開展畜禽養(yǎng)殖污染防治工作。

2.2 畜禽糞污土地承載力估算和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

還田利用是當(dāng)前畜禽糞污資源化的重要途徑之一，但單獨(dú)施用糞肥不能為作物提供均衡養(yǎng)分，因此一般不推薦完全施用糞肥。本研究以糞肥施用比例50%（合理施肥）和100%兩種情況，氮、磷2種養(yǎng)分，估算云浮市畜禽糞污承載能力，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。從圖2中可以看出氮養(yǎng)分是糞污土地消納的主要限制因素，后續(xù)分析圍繞氮養(yǎng)分相關(guān)計(jì)算結(jié)果開展。

云浮市理論上能消納564.87 萬豬當(dāng)量畜禽產(chǎn)生的糞污，全市預(yù)警值為0.49，屬于Ⅱ級(jí)，有較低的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；合理施肥情況下，能消納282.44 萬豬當(dāng)量畜禽產(chǎn)生的糞污，接近全市養(yǎng)殖量。分縣區(qū)看，云城區(qū)和新興縣養(yǎng)殖量超過合理施肥情況下的土地承載力，需重點(diǎn)關(guān)注。

從長(zhǎng)期發(fā)展來看，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“十四五”發(fā)展規(guī)劃中，云浮市2025年養(yǎng)殖目標(biāo)折算成豬當(dāng)量約為529.11萬豬當(dāng)量（以氮計(jì)），逼近全市畜禽糞污土地承載力理論最大值，預(yù)警值將升至0.94，屬于Ⅲ級(jí)，有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

（1）從畜禽糞污全量還田利用的角度出發(fā)，云浮市能完全消納2021年產(chǎn)生的畜禽糞污。但新興縣單位播種面積氮、磷養(yǎng)分負(fù)荷超過了歐盟限定標(biāo)準(zhǔn)，糞污全量還田存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，需要重點(diǎn)關(guān)注。其次，在糞肥施用比例50%的情況下，云城區(qū)的養(yǎng)殖量超過了土地承載力，建議持續(xù)關(guān)注。

（2）從長(zhǎng)期來看，云浮市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以畜牧業(yè)為主，結(jié)合當(dāng)?shù)匕l(fā)展規(guī)劃，2025 年全市糞污土地承載力預(yù)警值將升為0.94，糞污全量還田將會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。建議根據(jù)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和種養(yǎng)特點(diǎn)，合理規(guī)劃控制養(yǎng)殖總量，提升畜禽糞污資源化利用水平。云城區(qū)和云安區(qū)建議通過限制養(yǎng)殖總量、制定種養(yǎng)結(jié)合規(guī)劃等方式，降低畜禽糞污超量還田的風(fēng)險(xiǎn)；畜牧大縣新興縣建議合理規(guī)劃養(yǎng)殖空間布局，加大畜禽糞肥商品化程度；作物播種面積較大的羅定市和郁南縣，建議抓好糞肥還田計(jì)劃制定和技術(shù)培訓(xùn)，減少施肥不當(dāng)導(dǎo)致的污染問題。

（3）本研究估算結(jié)果會(huì)與實(shí)際情況存在一定差異，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)戶根據(jù)本研究方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況選擇系數(shù)。一方面，不同養(yǎng)殖場(chǎng)戶飼養(yǎng)方式和糞污清理、處理方式等會(huì)有所不同，會(huì)導(dǎo)致糞污量和氮、磷留存率存在差異，本研究采用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值具有一定的代表性，但并不適用于所有養(yǎng)殖場(chǎng)。另一方面，土壤中氮、磷養(yǎng)分并非均勻分布，本研究參考云浮市耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告，使用統(tǒng)一的土壤氮磷養(yǎng)分分級(jí)和對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，畜禽糞肥的可施用量會(huì)與實(shí)際情況有所差異。

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作者簡(jiǎn)介：何雅南（1994—），女，碩士研究生，助理工程師，主要從事農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理政策和技術(shù)研究。

通訊作者：林彰文（1976—），男，博士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染防治研究。