張黎鑫
(山東省日照市畜牧獸醫(yī)管理服務(wù)中心,山東 日照 276800)
日照市位于山東省東南部,轄2區(qū)(東港區(qū)、嵐山區(qū))2縣(莒縣、五蓮縣)及3個(gè)功能區(qū)(日照經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、日照高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、日照山海天旅游度假區(qū)),總面積5 358.57 km2。本文根據(jù)原農(nóng)業(yè)部《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)和2020年《日照統(tǒng)計(jì)年鑒》(以下簡(jiǎn)稱《年鑒》)相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)日照市及各區(qū)縣畜禽糞污土地承載力進(jìn)行測(cè)算和分析,為日照市農(nóng)牧業(yè)規(guī)劃及區(qū)域布局提供數(shù)據(jù)參考。
采用日照市及各區(qū)縣2019年農(nóng)作物產(chǎn)量和畜禽存欄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),見(jiàn)表1、表2[1]。
表1 日照市及各區(qū)縣2019年主要農(nóng)作物產(chǎn)量 (t)
表2 日照市及各區(qū)縣2019年主要畜禽存欄量 (萬(wàn)頭,萬(wàn)只)
1.2.1 計(jì)算方法根據(jù)《指南》,依次計(jì)算日照市及各區(qū)縣區(qū)域植物養(yǎng)分需求量、區(qū)域植物糞肥氮(磷)養(yǎng)分需求量、區(qū)域畜禽豬當(dāng)量、區(qū)域畜禽糞污土地承載力、區(qū)域糞肥養(yǎng)分排泄量、區(qū)域畜禽養(yǎng)分供給量[2]。并根據(jù)測(cè)算結(jié)果計(jì)算區(qū)域畜禽養(yǎng)殖土地承載潛力,計(jì)算公式為:
區(qū)域畜禽養(yǎng)殖土地承載潛力 = [(區(qū)域畜禽糞污土地承載力-區(qū)域畜禽豬當(dāng)量)÷區(qū)域畜禽糞污土地承載力]×100 %。
同時(shí),根據(jù)區(qū)域畜禽豬當(dāng)量和可養(yǎng)區(qū)面積測(cè)算日照市及各區(qū)縣養(yǎng)殖密度。
1.2.2 系數(shù)選擇根據(jù)近年來(lái)日照市土壤全氮和有效磷含量數(shù)據(jù),參考《指南》,施肥供給養(yǎng)分占比按35 % 計(jì)算,糞肥占施肥比例按照50 % 計(jì)算,糞肥中氮和磷當(dāng)季利用率分別按照25 % 和30 % 計(jì)算。單位豬當(dāng)量氮養(yǎng)分排泄量為11 kg,供給量為 7.0 kg;磷養(yǎng)分排泄量為1.65 kg,供給量為1.2 kg。
2019年,日照市主要畜禽養(yǎng)殖折合豬當(dāng)量為282.05萬(wàn)個(gè),各區(qū)縣由多到少分別為莒縣(142.86萬(wàn)個(gè))、五蓮縣(57.20萬(wàn)個(gè))、嵐山區(qū)(41.04萬(wàn)個(gè))、大東港(40.96萬(wàn)個(gè)),占比分別為50.65 %、20.28 %、14.55 %、14.52 %,其中莒縣占比超過(guò)50 %。從畜種占比來(lái)看,由多到少分別為家禽(50.83 %)、生豬(34.34 %)、肉牛(5.61 %)、肉羊(5.24 %)、奶牛(3.97 %),其中家禽占比超過(guò)50 %,家禽和生豬兩者之和占比為85.17 %,各區(qū)縣兩者之和的占比分別為92.61 %、77.56 %、83.35 %、89.87 %,家禽和生豬養(yǎng)殖是日照市畜禽糞污的主要來(lái)源,也是畜禽糞污資源化利用工作的重點(diǎn)。見(jiàn)表3。
表3 日照市及各區(qū)縣畜禽折合豬當(dāng)量 (萬(wàn)個(gè))
按氮(N)養(yǎng)分測(cè)算,日照市畜禽糞污土地承載力為407.09萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量,其中大東港、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣分別為68.13萬(wàn)個(gè)、61.26萬(wàn)個(gè)、172.39萬(wàn)個(gè)、105.31萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量。按磷(P)養(yǎng)分測(cè)算,日照市畜禽糞污土地承載力為367.85萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量,其中大東港、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣分別為61.46萬(wàn)個(gè)、54.71萬(wàn)個(gè)、160.27萬(wàn)個(gè)、91.41萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量。為避免造成環(huán)境污染,畜禽糞污土地承載力一般取最小值,日照市及各區(qū)縣畜禽糞污土地承載力按磷(P)養(yǎng)分測(cè)算均比按氮(N)養(yǎng)分測(cè)算小,因此取按磷(P)養(yǎng)分測(cè)算結(jié)果。見(jiàn)表4。
表4 日照市及各區(qū)縣畜禽糞污土地承載力測(cè)算
按磷(P)養(yǎng)分測(cè)算,日照市畜禽糞污土地承載力潛力為23.32 %,大東港、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣分別為33.35 %、24.99 %、10.86 %、37.42 %,其中五蓮縣約40 %,承載潛力最大,莒縣約10 %,承載潛力最小。日照市土地還能承載畜禽養(yǎng)殖85.80萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量,其中大東港、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣分別為20.50萬(wàn)個(gè)、13.67萬(wàn)個(gè)、17.41萬(wàn)個(gè)、34.20萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量。見(jiàn)表4。
日照市可養(yǎng)區(qū)平均養(yǎng)殖密度為713.60個(gè)豬當(dāng)量/km2,大東港、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣可養(yǎng)區(qū)每km2養(yǎng)殖豬當(dāng)量分別為669.61個(gè)、605.72個(gè)、956.37個(gè)、489.11個(gè)。見(jiàn)表4。
(1)對(duì)畜禽糞污土地承載力評(píng)價(jià)主要有復(fù)種指數(shù)法、養(yǎng)分平衡法、系統(tǒng)分析法、層次分析法等,其中養(yǎng)分平衡法是對(duì)某一區(qū)域中畜禽養(yǎng)殖規(guī)模和作物生長(zhǎng)消耗養(yǎng)分量進(jìn)行研究,分析評(píng)價(jià)土壤中的養(yǎng)分平衡狀況,是目前較多采用的方法。《指南》就是以糞肥氮(磷)養(yǎng)分供給和植物氮(磷)養(yǎng)分需求為基礎(chǔ)的一種養(yǎng)分平衡計(jì)算方法,2018年1月發(fā)布以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。相關(guān)系數(shù)的選擇對(duì)測(cè)算結(jié)果有較大影響,大部分研究直接采用《指南》中的計(jì)算方法和參考系數(shù)進(jìn)行測(cè)算,也有部分學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)。如黃顯雷等在測(cè)算舒蘭市畜禽糞污土地承載力時(shí),加入對(duì)化肥施用、秸稈直接還田氮養(yǎng)分供給量的測(cè)算[3-4]。
(1)目前,尚無(wú)根據(jù)《指南》對(duì)日照市各區(qū)縣畜禽糞污土地承載力的測(cè)算分析和文獻(xiàn)報(bào)道。張魯濱等根據(jù)《2016年日照市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,依據(jù)歐盟國(guó)家制定的耕地年施肥氮、磷上限標(biāo)準(zhǔn)分別為170 kg/hm2、35 kg/hm2,計(jì)算得出日照市耕地可承載氮、磷限量分別為39 729 t、8 179.5 t[5]。此結(jié)果與本文日照市農(nóng)作物養(yǎng)分需求量按氮、磷養(yǎng)分測(cè)算結(jié)果分別為40 709.47 t、7 567.22 t基本一致。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)巨曉棠教授的研究數(shù)據(jù),我國(guó)農(nóng)作物施氮推薦量為150~250 kg/hm2[6],《年鑒》中2019年日照市農(nóng)作物、茶園、果園總面積為365.63萬(wàn)畝,計(jì)算得出日照市耕地施氮推薦量為36 563.00~60 938.33 t,本文測(cè)算結(jié)果也在此區(qū)間內(nèi)。
(3)《指南》給出了30種(類(lèi))植物的養(yǎng)分需要量推薦值,本文采用《年鑒》中21種(類(lèi))主要農(nóng)業(yè)作物和主要畜禽生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算。表1中日照市21種(類(lèi))農(nóng)作物總面積為321.05萬(wàn)畝,占2019年日照市農(nóng)作物、茶園、果園總面積365.63萬(wàn)畝的87.81 %。按照此比例粗略計(jì)算,日照市畜禽糞污土地承載力將由367.85萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量提高到418.93萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量,日照市土地畜禽糞污土地承載力潛力將由23.32 % 提高到32.67 %。再考慮到人工林地、人工草地等對(duì)畜禽糞污的消納,日照市畜禽糞污土地承載力仍有一定提升空間。
(4)由表4可以看出,可養(yǎng)區(qū)養(yǎng)殖密度與畜禽養(yǎng)殖土地承載潛力基本呈對(duì)應(yīng)關(guān)系,養(yǎng)殖密度最大的莒縣承載潛力最小,養(yǎng)殖密度最小的五蓮縣承載潛力最大;各區(qū)縣養(yǎng)殖密度差異較大,莒縣的養(yǎng)殖密度接近五蓮縣的2倍。理論上,可養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽糞污也可以在禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)資源化利用,然而受距離及運(yùn)輸?shù)葪l件限制,養(yǎng)殖糞污更多采用就近還田消納。養(yǎng)殖密度較大的莒縣在進(jìn)行區(qū)域養(yǎng)殖規(guī)劃時(shí),應(yīng)對(duì)養(yǎng)殖密集區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)一步測(cè)算糞污產(chǎn)生量和土地承載力,采取建設(shè)區(qū)域糞污收集處理中心等措施,加強(qiáng)糞污收集,增加異地消納,擴(kuò)大畜禽糞污資源化利用半徑,避免出現(xiàn)局部區(qū)域畜禽養(yǎng)殖超載,造成環(huán)境污染。
根據(jù)日照市及各區(qū)縣2019年主要農(nóng)作物產(chǎn)量和畜禽存欄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)測(cè)算,日照市畜禽糞污主要來(lái)源于家禽和生豬,兩者折合豬當(dāng)量之和占全市養(yǎng)殖總量超過(guò)85 %;日照市畜禽糞污土地承載力潛力為23.32 %,還能承載85.80萬(wàn)個(gè)豬當(dāng)量的畜禽養(yǎng)殖,各區(qū)縣潛力由大到小為五蓮縣(37.42 %)、大東港(33.35 %)、嵐山區(qū)(24.99 %)、莒縣(10.86 %)。日照市畜禽養(yǎng)殖業(yè)仍有較大發(fā)展空間,但各區(qū)縣畜禽糞污土地承載潛力不均衡,其中莒縣養(yǎng)殖量約占全市總量50 %,承載潛力約10 %;日照市可養(yǎng)區(qū)平均養(yǎng)殖密度為713.60個(gè)豬當(dāng)量/km2,各區(qū)縣中莒縣的養(yǎng)殖密度最大,約是五蓮縣的2倍;在開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖規(guī)劃時(shí),應(yīng)對(duì)莒縣和部分養(yǎng)殖密集區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)算和評(píng)估,避免超出土地承載上限。