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基于土地承载潜力的养殖总量控制研究: 以江苏省东海县为例

作者:转自:彭 华,等 中国畜牧杂志   发布时间:2018-05-03 12:41:13

本研究以连云港市东海县为例,以乡镇为基本单元,综合考虑作物种植结构、果园和林地消纳能力等因素,参考畜禽粪便还田技术规范,将畜禽粪便、土壤、化肥等均作为养分来源, 基于氮平衡分析畜禽土地承载力,科学估算东海县适宜养殖量,为东海县调整养殖业区域规划布局提供决策依据,为国家整县推进畜禽粪污资源化利用工作方案的实施提供技术支持。

 研究区概况

东海县位于江苏省东北部,属连云港市,辖17 个乡镇、2 个街道、2 个国营场、1 个省级开发区、1 个省级旅游度假区,总面积20.37 万hm2,其中耕地面积12.3万hm2,林地面积4.43万hm2


东海县是粮食大县,历年来形成东部水稻与小麦轮作,西部花生或玉米与小麦轮作一年双季的种植习惯。蔬菜瓜果主要种植西红柿、甜瓜、西瓜、葡萄、草莓等,“黄川草莓”、“石梁河葡萄”、“东海西红柿”获国家地理标志保护,并逐渐在黄川、石梁河、白塔埠、桃林等乡镇形成特色蔬菜瓜果连片种植基地。2015 年,东海县粮食总产量为111.9 万t,其中小麦44.8 万t,稻谷55.2 万t,玉米9.5 万t,花生4.8 万t; 蔬菜瓜果120 万t,水果产量10 万t。


东海县养殖历史悠久,是国家级生猪调出大县、全国商品瘦肉型猪生产基地县、全国商品猪基地县、全国秸秆养牛示范县、江苏省秸秆养畜示范县、农业部第一批畜牧业绿色发展示范县和2017 年畜禽粪污资源化利用试点县。2015 年,东海县生猪、家禽、肉牛出栏量分别为72.01 万头、757.32 万只和3.57 万头, 比2010 年分别减少16.36%、49.95% 和62.42%; 肉和奶产量分别为7.41 万t 和0.47 万t,比2010 年分别减少36.86% 和1.80%;禽蛋产量为4.75 万t,比2010 年增加4.44%。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源
本研究所涉及的数据主要来源于《东海县县志(1990—2010)》、《东海统计年鉴(2016)》、东海县林牧业局2015 年统计数据及笔者在东海县访谈调查的相关数据。
2.2 区域内各种作物总养分需求

2.3 畜禽养殖承载潜力分析

2.3.1 实际总量和畜禽养殖允许总量

2.3.2 农用地畜禽粪便污染风险指数

农用地畜禽粪便污染风险指数PI=Ri/Ti,PI 根据具体分值可分为5 级, 具体见2

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3  结果与讨论

3.1 不同乡镇养分需求和供应分析

从表3 可以看出,东海县种植业和养殖业结构匹配度较低。种植业主要集中在东部平原地区,该地区化肥施用量也较高,养殖业则主要集中在西北部丘陵地带以及邻近县城的乡镇,这就造成种植业发达、对畜禽粪便消纳能力强的乡镇,其养殖业不发达,而种植业不发达的乡镇,养殖业多、有机肥源多,不能得到充分利用,由于畜禽粪便无法长距离运输,向环境排放成为必然。可见,平衡养殖业的空间分布十分必要。此外,化肥施用量超过全县植物养分需求量,可见东海县降低化肥施用量的潜力巨大。

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3.2 畜禽土地承载潜力分析

畜禽土地承载潜力分析结果表明,以氮养分计,东海县畜禽养殖承载潜力为199 万头猪当量,还有77 万头猪当量的盈余。耕地和林地平均畜禽承载力为9.86 头猪当量/hm2,耕地畜禽承载潜力为15.53 头猪当量/hm2


➢ 邱乐丰等分析得到杭州市耕地或园地畜禽养殖承载力为18.20 头猪当量/hm2

➢ 孙国波发现江苏省耕地畜禽养殖承载力为33.80 头猪当量/hm2

➢ 李全新等发现赤峰市耕地畜禽养殖承载力为23.45 头猪当量/hm2

➢ 陈天宝等发现四川省耕地畜禽养殖承载力为45.06 头猪当量/hm2

➢ Peng 等发现, 福建省莆田市的耕地畜禽养殖承载力为14.97 头猪当量/hm2


本研究中,耕地养分消耗来源不仅考虑了有机肥和化肥,还考虑了土壤部分,与Peng 等的研究方法类似,因此承载潜力与莆田市相当。邱乐丰等虽考虑了来自土壤的养分,但按有机肥完全替代化肥评估畜禽承载潜力,其他几个学者的研究则均未考虑来自土壤部分的养分,因而承载潜力明显高于本研究结果。

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由图1 可知,东海县畜禽养殖环境承载力警报值为Ⅰ级,发展潜力较大。但不同乡镇存在较大差异,山左口、双店、石梁河等3 个乡镇为Ⅲ级,稍有超载,应适当调减养殖量,应分别调减1.44 万、1.77 万、0.77 万头猪当量, 并加强粪便的综合利用。石榴街道、黄川、桃林、安峰、白塔埠等5 个乡镇为Ⅱ级,尚有一定的发展空间,除了石榴街道,其余乡镇均可维持现有养殖量或适当扩大养殖量,并加强粪便的综合利用。其余乡镇均为Ⅰ级,发展潜力较大,除了牛山街道,东海县畜禽养殖应逐步由养殖密集区域向这些乡镇转移。因牛山街道和石榴街道2 个乡镇靠近城区,禁养区、限养区面积较大,应逐步减少养殖量。

3.3 不同乡镇相对养殖量情况

从全县来看,东海县主要以生猪和家禽饲养为主,分别占全县饲养量的64.8% 和26.9%,这与东海县的种植结构和地理区位优势有关。从种植结构看,东海县以种植小麦、水稻为主, 这2 个品种氮需求量占到大田作物需求量的75% 以上, 而且东海县距连云港港口仅70 km,便利的海运条件使其进口廉价的玉米、豆粕等饲料原料成为可能,为其发展以玉米- 豆粕日粮为主的生猪和家禽养殖创造了有利条件。反刍动物以采食粗饲料为主,青贮玉米占到粗饲料的80% 以上,东海县全县玉米氮需求量仅占大田作物需求量的5.7%,因此,反刍动物的饲养量相对较小。

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从乡镇看,不同乡镇养殖结构存在较大差异。由图2 可知,山左口、双店、石榴街道、桃林、安峰等乡镇以养殖生猪为主,生猪养殖量超过50%;黄川和石梁河2 个乡镇则以养殖家禽为主。双店镇和石梁河镇反刍动物养殖量相对较大,接近30%,但这2 个镇玉米氮需求量仅占全县的13.7%,再次印证东海县养殖业与种植业匹配度不高,种养分离严重。超载的3 个乡镇中,山左口乡生猪养殖量达到84%,应主要调减生猪的养殖;石梁河镇家禽养殖量为40%,生猪和反刍动物(肉牛)各占30%,应重点调减家禽养殖, 适当调减生猪和肉牛养殖;双店应主要调减生猪养殖, 适当调减反刍动物(奶牛和肉牛)和家禽的养殖。


从调研结果看,东海县养殖场有机肥还田方式主要有3 种,第1 种是卖给中间商,用于种植蔬菜大棚和果树,这种方式主要见于家禽养殖场,可能与鸡粪肥效高于猪粪和牛粪,且含水量较低,便于储存运输有关;第2 种是免费赠予周边农户,这种方式普遍存在于各种养殖场;第3 种是用于自家农地,主要出现在中小规模养殖场。从施肥季节看,大田作物主要集中在播种季节,即每年的3—4 月和9—10 月,蔬菜大棚则全年均有施用。

3.4 提高粪污资源化利用的建议

结合东海县的养殖结构和有机肥施肥习惯,提出以下提高粪污资源化利用的措施。

一是建立准入制度,科学规划布局。科学划定三区(禁养区、限养区和适养区),禁养区、限养区严禁新建、扩建养殖场,加强限养区和适养区现有养殖场粪污达标排放治理。适养区新建、改扩建养殖场必须通过环境影响评价,并将拟建场址周围是否有充足的粪污消纳地与之配套作为重要评价因素。


二是出台促进粪污资源化利用的优惠政策,如对购买使用粪污利用生产有机肥产品的,享受不低于国家关于化肥的使用补贴等优惠政策,对粪污利用生产的沼气, 享受新能源政策,沼气发电上网的享受国家上网电价优惠政策。探索综合应用财政、税收、金融、价格等经济手段和政府购买服务的机制模式,加大畜禽养殖废弃物支持力度。


三是鼓励养殖户通过土地流转或租赁土地发展种植业、与种植户签订粪污消纳协议、或委托第三方机构等方式消纳本场粪污。


四是针对东海县种养不匹配现状,落实畜禽粪污整县推进任务,各乡镇尤其是养殖量较大的乡镇应统一规划在大田作物、大棚蔬菜、果园、林地周边建设不同规格的调节池, 一方面解决规模养殖场在非播种季节粪污消纳能力不足的问题,另一方面为种植户用肥提供方便。


五是推广适合东海县畜禽粪污治理模式。如新建、改扩建生猪养殖场,推广异位发酵床模式。已建养殖场鼓励养殖户建设与养殖规模配套的集污井。集污井要求至少能储存本场4 个月左右的粪污,若与田头调节池配套,标准可降至能储存本场1 个月左右的粪污。

4 结  论

2015 年,东海县全年农作物氮养分需求量、猪粪氮当量、化肥施用量(以氮计)分别为4.39 万、2.52 万、4.44 万t,可见东海县具有足够的畜禽粪污消纳能力和较大的降低化肥施用潜力。


畜禽土地承载潜力分析结果表明,以氮养分计,东海县畜禽养殖承载潜力为199 万头猪当量,还有77 万头猪当量的盈余,但不同乡镇存在较大差异。山左口、双店、石梁河等3 个乡镇稍有超载,应适当调减养殖量, 分别应调减1.44 万、1.77 万、0.77 万头猪当量,山左口和双店以调减生猪养殖为主,石梁河以调减家禽养殖为主。牛山街道和石榴街道2 个乡镇靠近城区,禁养区、限养区面积较大,应逐步减少养殖量。黄川、桃林、安峰、白塔埠等4 个乡镇尚有一定的发展空间,可维持现有养殖量或适当扩大养殖量,其余乡镇发展潜力较大,东海县畜禽养殖应逐步由养殖密集区域向这些乡镇转移。(参考文献略)


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