何道領(lǐng),韋藝媛,陳紅躍
(1.重慶市畜牧技術(shù)推廣總站,重慶 渝北 401121;2.重慶市生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),重慶 渝北 401121)
本文根據(jù)2017年全國(guó)畜牧總站、中國(guó)飼料工業(yè)協(xié)會(huì)等編寫的《畜禽糞污土地承載能力測(cè)算技術(shù)指南》中的土地承載力計(jì)算方法,對(duì)重慶市及重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣主要農(nóng)作物種植土地的畜禽糞污承載力進(jìn)行測(cè)算,分析當(dāng)前全市及重點(diǎn)區(qū)縣的糞污土地承載力水平,為全市以及區(qū)縣科學(xué)布局畜禽養(yǎng)殖,促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖糞污資源的循環(huán)利用提供參考。
重慶市主要農(nóng)作物土地畜禽糞污承載力測(cè)算參照《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)[1]。具體計(jì)算公式參照指南。
2.1 畜禽養(yǎng)殖量
《指南》在計(jì)算畜禽糞污土地承載力時(shí),采用年末存欄量作為區(qū)域內(nèi)畜禽糞污氮(磷)養(yǎng)分供給量的計(jì)算參數(shù)。據(jù)重慶市調(diào)查總隊(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年全市及畜禽養(yǎng)殖重點(diǎn)區(qū)縣畜禽年存欄量見(jiàn)表1。
表1 全市及重點(diǎn)區(qū)縣畜禽年末存欄量
2.2 農(nóng)作物產(chǎn)量
根據(jù)《指南》計(jì)算方法,區(qū)域內(nèi)土地可承納的糞肥氮(磷)總量主要依據(jù)區(qū)域內(nèi)主要作物的品種、產(chǎn)量計(jì)算。2019年全市及畜禽養(yǎng)殖重點(diǎn)區(qū)縣主要農(nóng)作物種類及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量見(jiàn)表2。
表2 全市及畜禽養(yǎng)殖重點(diǎn)區(qū)縣主要農(nóng)作物產(chǎn)量[2] t
2.3 其他主要參數(shù)
重慶市主要農(nóng)作物產(chǎn)品形成100 kg收獲物氮、磷需求量,主要畜禽種類日排泄氮、磷量均參考《指南》,詳見(jiàn)表3、表4。
表3 主要農(nóng)作物產(chǎn)品形成100 kg收獲物氮、磷需求量 kg
表4 主要畜禽種類日排泄氮、磷量 g
畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)清糞方式及收集處理模式是測(cè)算畜禽養(yǎng)分的主要參數(shù),根據(jù)重慶市畜牧獸醫(yī)管理服務(wù)云平臺(tái)[3]養(yǎng)殖場(chǎng)備案統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)主要的清糞比例以及糞污收集處理模式比例分別見(jiàn)表5、表6,不同清糞比例以及畜禽糞污收集處理模式的氮、磷養(yǎng)分留存量參數(shù)取值見(jiàn)《指南》。
表5 養(yǎng)殖場(chǎng)主要清糞方式所占比例 %
表6 糞污主要處理模式所占比例 %
土壤養(yǎng)分含量水平是測(cè)算土地畜禽糞污承載力的重要指標(biāo)。資料表明[4-7],全市土壤(以耕作層含量為參考)總氮含量均值1.16 g/kg,土壤有效磷含量均值為18.36 mg/kg。根據(jù)各區(qū)縣土壤養(yǎng)分含量水平,確定全市及各區(qū)縣土壤氮、磷養(yǎng)分等級(jí)和施肥供給養(yǎng)分占比,其中全市土壤氮、磷養(yǎng)分等級(jí)分別為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí),施肥供給養(yǎng)分占比分別為35%、45%。全市及重點(diǎn)區(qū)縣畜禽施肥供給養(yǎng)分占比詳見(jiàn)表7。
表7 全市及重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)縣畜禽施肥供給養(yǎng)分占比
根據(jù)《開(kāi)展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》[農(nóng)農(nóng)發(fā)(2017)2號(hào)]以及重慶有機(jī)肥替代化肥項(xiàng)目實(shí)施情況,本文中將重慶市糞肥占施肥比例的平均值確定為44%。根據(jù)《指南》糞肥氮素當(dāng)季利用率取值范圍為25%~30%,磷素當(dāng)季利用率取值范圍為30%~35%,本文全市糞肥氮素、磷素當(dāng)季利用率分別取其均值,分別為27.5%和32.5%。
3.1 作物養(yǎng)分需求量
據(jù)測(cè)算,全市35個(gè)區(qū)縣主要作物糞肥氮、磷養(yǎng)分需求量分別為227 148.32 t、67 445.79 t。其中28個(gè)重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣中萬(wàn)州、潼南、江津、開(kāi)州、合川、云陽(yáng)、涪陵主要作物糞肥氮養(yǎng)分需求量均超過(guò)10 000 t,糞肥氮養(yǎng)分需求總量超過(guò)全市的45%,主要作物糞肥氮養(yǎng)分需求量最大的為萬(wàn)州區(qū),達(dá)到17 680.64 t,最小的為城口縣只有1 391.04 t。合川、江津、開(kāi)州3個(gè)區(qū)縣主要作物糞肥磷養(yǎng)分需求量均超過(guò)4 000 t,糞肥磷養(yǎng)分需求總量占全市的20%,主要作物糞肥磷養(yǎng)分需求量最大的為合川區(qū),達(dá)到4 794.53 t,最小的城口縣,只有566.43 t。重點(diǎn)區(qū)縣主要作物養(yǎng)分需求量見(jiàn)表8。
表8 全市及重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)縣作物養(yǎng)分需求量 t
3.2 畜禽養(yǎng)分供給量
據(jù)測(cè)算,全市35個(gè)主要養(yǎng)殖區(qū)縣中畜禽糞肥氮、磷養(yǎng)分總產(chǎn)生量分別為206 909.28 t,30 911.74 t,處理后留存量(即供給量)分別為130 931.39 t、24 131.63 t。28個(gè)重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣糞肥氮養(yǎng)分總產(chǎn)生量最大的為云陽(yáng)縣,達(dá)到13 068.89 t,最小的為城口縣只有2 353.76 t,氮養(yǎng)分處理后留存量(即供給量)最大的為云陽(yáng)縣,達(dá)到8 269.95 t,最小的為城口縣只有1 489.45 t,其中云陽(yáng)、豐都、酉陽(yáng)、合川、開(kāi)州畜禽糞肥氮養(yǎng)分總產(chǎn)生量均超過(guò)10 000 t,合計(jì)畜禽糞肥氮養(yǎng)分總產(chǎn)生量占全市的29.6%。畜禽糞肥磷養(yǎng)分總產(chǎn)生量最大的為云陽(yáng)縣,達(dá)到1 977.11 t,最小的城口縣,只有360.92 t,磷養(yǎng)分處理后留存量(即供給量)最大的為云陽(yáng)縣,達(dá)到1 543.46 t,最小的為城口縣只有281.76 t,其中云陽(yáng)、酉陽(yáng)等12個(gè)區(qū)縣畜禽糞肥磷養(yǎng)分總產(chǎn)生量均超過(guò)1 000 t,合計(jì)畜禽糞肥磷肥供給總量占全市的55%。重點(diǎn)區(qū)縣畜禽養(yǎng)分產(chǎn)生量及處理后留存量見(jiàn)表9。
表9 重點(diǎn)區(qū)縣畜禽養(yǎng)分產(chǎn)生及留存量 t
3.3 單位豬當(dāng)量糞肥養(yǎng)分供給量
據(jù)測(cè)算,全市35個(gè)區(qū)縣單位豬糞肥氮、磷供給量分別為7.02 kg/豬當(dāng)量、1.30 kg/豬當(dāng)量。其中單位豬糞肥氮、磷供給量最高的為豐都和巫山,分別為7.20 kg/豬當(dāng)量和1.35 kg/豬當(dāng)量;單位豬糞肥氮、磷供給量最低的為大足和石柱,分別為6.89 kg/豬當(dāng)量和1.26 kg/豬當(dāng)量。
3.4 區(qū)域畜禽糞污土地承載力
按氮、磷分別測(cè)算,全市35個(gè)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力分別為3 237.28萬(wàn)豬當(dāng)量和5 206.1萬(wàn)豬當(dāng)量。28個(gè)重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣中,按氮計(jì)萬(wàn)州畜禽糞污土地承載力最大,城口最小,承載力分別為252.92萬(wàn)豬當(dāng)量和19.91萬(wàn)豬當(dāng)量,其中合川、涪陵等7個(gè)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力超過(guò)150萬(wàn)豬當(dāng)量;按磷計(jì)合川畜禽糞污土地承載力最大,城口最小,畜禽糞污土地承載力分別為372.88萬(wàn)豬當(dāng)量和42.87萬(wàn)豬當(dāng)量,其中墊江、奉節(jié)、合川、涪陵等13個(gè)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力超過(guò)200萬(wàn)豬當(dāng)量。重點(diǎn)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力見(jiàn)表10。
表10 重點(diǎn)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力 豬當(dāng)量
3.5 區(qū)域糞污土地承載力指數(shù)
據(jù)測(cè)算,全市35個(gè)區(qū)縣糞污氮、磷土地承載力指數(shù)平均值分別為0.58、0.36。28個(gè)重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣中,按氮計(jì)土地承載力指數(shù)大于1的有城口、豐都、酉陽(yáng)3個(gè)區(qū)縣,其中最高的為豐都,達(dá)到1.28;按磷計(jì)各區(qū)縣土地承載力指數(shù)均小于1,最高的為豐都,達(dá)到0.59。重點(diǎn)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力指數(shù)見(jiàn)表11。
表11 重點(diǎn)區(qū)縣畜禽糞污土地承載力指數(shù)
4.1 結(jié)論
從全市層面來(lái)看,以氮、磷養(yǎng)分分別為基準(zhǔn)時(shí),2019年全市土地消納畜禽糞污不超載,基于氮和磷測(cè)算的結(jié)果進(jìn)行比較,全市的承載力以氮養(yǎng)分測(cè)算為準(zhǔn),為3 237.29萬(wàn)生豬當(dāng)量(取較低值)。從區(qū)縣層面來(lái)看(以氮養(yǎng)分測(cè)算為準(zhǔn)),28個(gè)重點(diǎn)畜禽養(yǎng)殖區(qū)縣中,潼南、萬(wàn)州、石柱等19個(gè)區(qū)縣尚有較大發(fā)展空間[8](區(qū)域糞污土地承載力指數(shù)<0.7),云陽(yáng)、巫山、黔江等6個(gè)區(qū)縣尚有發(fā)展空間(區(qū)域糞污土地承載力指數(shù)0.7~1間),城口縣、豐都縣、酉陽(yáng)縣實(shí)際養(yǎng)殖的畜禽數(shù)量高于理論承載數(shù)量,存在環(huán)境超載的風(fēng)險(xiǎn)(區(qū)域糞污土地承載力指數(shù)>1)。
4.2 建議
4.2.1 調(diào)整完善測(cè)算指標(biāo) 《指南》測(cè)算區(qū)域土地承載能力時(shí)采用的是區(qū)域年末存欄量,與實(shí)際的情況相比,不能反映全年域內(nèi)真實(shí)的養(yǎng)殖量。以生豬的飼養(yǎng)量為例,在常見(jiàn)的生豬糞污產(chǎn)生量的計(jì)算中,有以年出欄量確定為飼養(yǎng)量,有以年出欄量加年存欄量確定為飼養(yǎng)量,有以年出欄量加年底能繁母豬存欄量為飼養(yǎng)量,有以年末存欄量為飼養(yǎng)量以及將常年存欄量確定為飼養(yǎng)量等多種方法,實(shí)際生產(chǎn)中當(dāng)年(以2019年為例)實(shí)際飼養(yǎng)的生豬產(chǎn)污量包括2018年年末存欄已飼養(yǎng)一段時(shí)間(N1,通常N1<180 d)需在2019年飼養(yǎng)到出欄時(shí)間內(nèi)的生豬糞污產(chǎn)生量,以及在2019年出生并飼養(yǎng)到出欄的生豬產(chǎn)污量和在2019年出生并飼養(yǎng)一定時(shí)間(N2,通常N2<180 d)的產(chǎn)污量(需在2020年飼養(yǎng)一段時(shí)間后出欄)。因此,若將年出欄量加年末存欄量確定為飼養(yǎng)量,計(jì)算的糞污產(chǎn)量偏大;若將當(dāng)年的年末存欄量確定為飼養(yǎng)量,計(jì)算的糞污產(chǎn)量則偏?。蝗魧⒛瓿鰴诹考幽甑啄芊蹦肛i存欄量為飼養(yǎng)量,在前后兩年的生豬發(fā)展較穩(wěn)定,期間區(qū)域生豬生產(chǎn)未有較大變動(dòng)的前提下,計(jì)算的糞污產(chǎn)量相對(duì)較符合實(shí)際。建議在計(jì)算土地承載力時(shí)采取常年存欄量[9]代替存欄量。
4.2.2 客觀看待承載能力 一方面,土地承載能力測(cè)算的數(shù)據(jù)、因素較多,實(shí)際測(cè)算中無(wú)法全部收集,理論值與實(shí)際值存在差異。如種植作物方面,全市除稻谷外的糧食尚有600萬(wàn) t未納入測(cè)算范圍,故全市農(nóng)作物種植土地糞污承載能力計(jì)算結(jié)果相對(duì)實(shí)際情況偏??;另一方面,土地承載能力是基于區(qū)域內(nèi)全部畜禽養(yǎng)殖糞污通過(guò)區(qū)域內(nèi)的種植業(yè)土地消納的前提,實(shí)際中各地可通過(guò)第三方有機(jī)肥中心生產(chǎn)商品有機(jī)肥銷售外地。此外,本文測(cè)算的全市主要農(nóng)作物土地消納畜禽糞污承載力包括了禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的農(nóng)作物種植土地消納畜禽糞污的承載力,實(shí)際中由于部分區(qū)域的特殊原因,按有關(guān)規(guī)定劃定的禁養(yǎng)區(qū),其內(nèi)的農(nóng)作物種植土地在用來(lái)消納畜禽糞污時(shí),運(yùn)輸成本較高,實(shí)際操作性不強(qiáng),存在農(nóng)作物土地消納畜禽糞污超載的風(fēng)險(xiǎn)。因此土地承載能力測(cè)算結(jié)果只能作為評(píng)價(jià)區(qū)域養(yǎng)殖環(huán)境是否存在風(fēng)險(xiǎn)的參考指標(biāo),不能作為唯一依據(jù)。
4.2.3 綜合施策種養(yǎng)循環(huán) 畜禽糞污的資源化利用需要多管齊下,一是種植段實(shí)施測(cè)土配方,推進(jìn)化肥零增長(zhǎng)行動(dòng),通過(guò)增加糞肥施用量,提升糞肥養(yǎng)分需求總量;二是養(yǎng)殖端需要按照源頭減量、過(guò)程控制的思路,通過(guò)控料、節(jié)水以及高效養(yǎng)殖技術(shù)等措施,降低養(yǎng)殖單位豬當(dāng)量糞肥養(yǎng)分供給量;三是管理端要積極出臺(tái)糞肥還田利用、有機(jī)肥替代化肥以及養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞污資源化利用設(shè)施配套扶持政策,構(gòu)建資源循環(huán)利用的運(yùn)行機(jī)制。