畜禽养殖废弃物资源化利用的绩效评价及制约因素研究——以江西省为例

陈显荣，彭一龙

（1.云南农业大学 经济管理学院，云南 昆明 650201；
2.清迈大学 理学院，泰国 清迈 50200）

近年来，随着人们物质生活水平的不断提高，我国的畜禽养殖产生的废弃物（以下简称“畜禽废弃物”）排放问题日益突出。畜禽养殖废弃物主要来源于畜禽粪便、病死畜禽等，畜禽废弃物资源化利用是当今世界各国在农业环境治理领域最为棘手的问题之一。据统计资料显示，中国已经是世界上牧畜生产大国，2014—2020 年，全国畜禽存栏量由57.8 亿只增加到67.8 亿只，增长17.3%。快速增长的畜禽养殖数量产生的数量巨大的养殖废弃物，对生态环境造成了严重的影响，也对人民的生活造成大很的不便。截至目前，畜禽废弃物综合化利用率达75%以上，在到“十四五”末，畜禽粪污综合利用率达到80%以上。

江西省畜禽养殖的数量位居全国前列，拥有丰富的畜禽品种资源，地理环境优越，畜禽养殖业在近几年蓬勃发展。与此同时江西省畜禽养殖业发展仍存在许多突出问题，畜禽粪便排放的数量巨大、形式化的种养结合等一系列问题严重制约了江西省畜禽养殖业的发展。截至2020 年江西省畜禽粪污综合利用率和规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率分别为95%、98%，但是仍有25%的畜禽产品是有小农户提供，中小规模化养殖场的养殖户文化程度普遍是大专以下，对于畜禽废弃物资源化利用的意识薄弱，这对于提高畜禽废弃物资源化利用率是个难点。

本文从宏观和微观的视角出发，结合江西省的实际情况，借鉴已有的研究，对江西省畜禽养殖业发展情况和废弃物排放状况进行分析，构建江西省畜禽养殖业废弃物资源化利用综合评价指标体系，旨在提高畜禽废弃物资源化的利用，减少畜禽粪污对环境的污染。

畜禽养殖产生的粪污是农业重要的污染源之一，如果不及时处理，会产生温室气体、水体富营养化、土壤中植物所需的微量元素严重超标等危害。2020 年国务院印发《关于促进畜牧业高质量发展的意见》，指出到2025 年畜禽养殖规模化率和畜禽粪污综合利用率分别达到70%以上和80%以上，到2030 年分别达到75%以上和85%以上。随着畜禽养殖规模化和畜禽粪污综合利用率不断提高，畜禽废弃物也不断地得到充分的利用，但是未被利用的畜禽废弃物总量仍然是巨大的，畜禽养殖产生的废弃物被认为是放错了位置的宝贵资源，关键在于如何对其有效的利用[1−2]。对于畜禽养殖产生的废弃物资源化利用这个问题，学者们从不同的角度进行了研究：（1）畜禽废弃物资源化利用的困境研究。孙若梅从四个方面对我国畜禽养殖废弃物资源化的困境进行理论和现实分析，以此为基础提出有针对性的对策建议[3]；
王火根等在调研罗坊镇农业废弃物第三方治理模式典型案例基础上，分析了当前畜禽废弃物处理存在的问题及其原因[4]。（2）畜禽养殖废弃物资源化利用技术研究。曾锦等总结了我国畜禽养殖废弃物资源化利用的主要技术[5]；
陶秀萍等综述了国内外畜禽废弃物处理与利用技术，并就畜禽废弃物处理与利用的主要阻碍因素提出了对应的建议[6]。（3）对畜禽废弃物资源化利用的评价研究。目前，畜禽废弃物资源化利用评价研究主要是从不同角度、不同层次对其意愿和行为进行研究，多用Probity、结构方程、Logistic、Logit等模型进行分析。孔祥才等从动机、机会和能力这三个维度对畜禽养殖废弃物资源化利用的意愿与行为进行了分析[7]；
宾幕容等从行为态度、主观规范和认知行为控制这三个角度对农户畜禽养殖废弃物资源化利用意愿和行为进行分析，结果表明行为态度、主观规范和认知行为控制对农户畜禽养殖废弃物资源化利用意愿有较为显著的正向影响[8]；
王建华等从环境规制政策情境下探讨农业市场化对畜禽养殖废弃物资源化处理行为的影响[9]；
唐丹等利用 Logistic 模型对农户畜禽粪便资源化利用意愿的影响因素进行实证分析，研究表明，文化程度、养殖规模、废弃物利用价值认知、所在村庄农业废弃物集中处理设施情况、获取有关农业废弃物回收利用技术的相关信息情况与农户对畜禽粪便资源化利用的意愿呈显著的正相关关系[10]；
王建华等运用 UTAUT 理论分析框架与无序多分类Logit 模型，对养殖户畜禽废弃物的处理方式及影响因素进行了系统研究，结果表明：经济绩效期望对畜禽废弃物资源化处理有显著影响[11]；
李文欢等从政策的角度出发，通过建立二元Logistic 模型实证分析社会资本对养殖户废弃物资源化利用技术采纳行为的影响[12]。（4）畜禽废弃物资源化利用的影响因素。甘俊伟等运用熵权法和DEMATEL 方法从政策与机制因素、技术与设施设备因素、资金与市场因素以及人为因素四个维度系统分析了制约我国畜禽养殖废弃物资源化利用的影响因素[13]。

总体来说，对于畜禽废弃物资源化利用的评价研究大多从宏观视角进行，大多数是从养殖户参与畜禽粪污资源化利用的行为意愿切入，或者从微观的某个视角进行研究，运用宏观微观视角相结合的方式构建畜禽养殖废弃物资源化利用的综合评价体系较少。基于此，本文从经济、生态以及社会效益三个维度构建综合评价指标体系，对江西省畜禽废弃物资源化利用进行评价，并采用Tobit 分析其影响因素，为提高畜禽废弃物资源化利用率提供合理化的建议。

（一）指标选取

通过对相关文献的梳理，现有文献大多是从主观意愿、经济效益、政策环境等方面进行评价，结合江西省畜禽废弃物资源化利用的实际，依据科学性、可操作性、实用性的原则，从经济效益、社会效益、生态效益三个维度，构建江西省畜禽废弃物资源化利用评价指标体系（表1）。

表1 畜禽废弃物资源化利用评价指标体系

（二）指标解释

经济效益维度。农业农村部印发的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》指出，在2020 年实现化肥使用量零增长，化肥的使用量逐年减少，土地对于各种化肥累加利用率可达40%，减少化肥的使用量可以减少未利用化肥带来的环境污染，直接或间接提高的生态环境的承载能力，将有利于提高畜禽废弃物利用。有研究表明，家庭年收入对养殖户畜禽废弃物资源化具有显著的正向影响，直接或间接使养殖户从畜禽废弃物资源化利用中获利对废弃物资源化利用是有利的[11]。养殖业发展到一定阶段，所拥有的畜禽数量是庞大的，它们所产生的废弃物的总量也是庞大的，将会成为阻碍养殖业发展的一大重要因素，所以提高畜禽废弃物资源化的利用对养殖业的发展会有进一步的促进作用，养殖业得到进一步发展也会进一步提高畜禽废弃物资源化利用程度，它们之间的影响是相互的。故经济效益维度选取了氮肥、农民全年人均总收入、畜牧业总产值三个指标。

社会效益维度。现阶段养殖户普遍受教育的水平不高，对畜禽废弃物资源化利用的意识淡薄，大量的畜禽废弃物并没有得到利用，故从受教育程度去判别畜禽废弃物资源化利用的水平。

生态效益角度。生态效益主要体现在畜禽粪污的综合利用和生态环境的消纳能力。以畜禽粪污综合利用率、规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率、可利用畜禽废弃物资源量、区域畜禽粪污土地承载力这四个方面来表征生态效益。由农业农村部印发的《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》可知，固体粪便和污水以沼气工程处理为主，粪污收集处理过程中氮留存率推荐值为65%（磷留存率65%）；
固体粪便堆肥、污水氧化塘贮存或厌氧发酵后以农田利用为主的，粪污收集处理过程中氮留存率推荐值为62%（磷留存率72%），取氮磷留存率的平均值来计算氮磷实际的留存量，然后用实际氮磷留存量折算成氮肥（尿素）和磷肥（磷酸钙），最后把氮肥和磷肥作为可利用畜禽废弃物资源量。区域畜禽粪污的土地承载力是指在土地生态系统可持续运行的条件下，一定区域内耕地、林地和草地等所能承载的最大畜禽存栏量[14]。区域畜禽粪污土地承载力分为氮土地承载力和磷土地承载力两种。氮土地承载力是指氮的总需求量为基础计算区域畜禽粪污对于氮含量的土地承载力。把氮（磷）土地承载力代入原始数据计算，在结果上呈现一致的趋势，只是在数值上表现不同，故选取氮土地承载力来表征区域畜禽粪污土地承载力。把区域畜禽粪污的土地所能承载的最大畜禽存栏量折算成猪当量，1 头猪为1 个猪当量。有关区域畜禽粪污土地承载力的计算过程如下：（1）信息处理。由于无法查阅有关江西省土地氮磷养分等级分级、土地氮素磷素的等级分级等等相关信息，故本文选取农业农村部印发的《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》相关的推荐值来计算区域粪污土地承载力即土地氮磷养分分级为Ⅱ级，施肥供给养分占比为45%，粪肥占施肥比例为50%，粪肥中氮素当季利用率25%，磷素当季利用率为30%。（2）计算过程。本文选取水稻、小麦、玉米、甘蔗、棉花等主要作物计算区域植物养分需求量，然后计算区域植物粪肥需求量，最后得出区域畜禽粪污的土地承载力的结果，其计算公式为：

（三）数据来源

本文所涉及的数据主要来源于2016—2020 年《中国统计年鉴》《江西统计年鉴》和《中国畜牧兽医年鉴》。本文涉及的畜禽粪污折算成可利用氮肥计算结果的数据来源于《中国统计年鉴》中水稻、小麦、玉米、甘蔗、棉花等主要作物的年总产量计算而来，区域畜禽粪污的土地承载力是由《中国统计年鉴》中奶牛、肉牛、羊、猪的年末存栏量全部折算成猪当量。表格中涉及的农民全年人均总收入、畜牧业总产值均来源于《江西统计年鉴》，畜禽粪污综合利用率、规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率来源于《中国畜牧兽医年鉴》，对于文中所缺失的数据采用插值法补全。

（四）模型构建

权重是反映各个指标在评价体系重要程度，一般情况下赋权的方法有两种：（1）主观赋权即由专家的经验判断评价指标的相对重要程度，如专家意见法、AHP、德尔菲法、古林法等等；
（2）客观赋权即根据一定的规则对已有的资料进行整理和分析计算出权重，如熵权法、离差最大化、均方差决策法等等。本文采用主观赋权和客观赋权相结合的方法来确定权重即采用专家意见法和均方差决策法[15]。均方差决策法计算随机变量的均方差来反映随机变量的离散程度，减少人的主观判断的影响，计算公式如下：

其中E(Ni)是均值，Zi是随机变量。权重计算结果如表1 所示。

灰色关联分析方法是灰色系统理论的重要组成部分，其基本思想是根据系统特征序列和相关因素序列曲线的几何形状相似程度来判断不同序列之间的联系是否紧密，曲线几何形状越接近，相应序列间的关联程度就越大，反之越小，具体采用灰色关联度计算来衡量相似程度[16]。灰色关联分析法对于信息的要求表现为非完整性和非唯一性，对于数据的处理非常灵活，评价标准也不具唯一性。本文选取的数据有限，许多因素无法具体量化，它是样本容量小、信息贫的不确定性系统，故选取灰色关联分析法作为分析的工具。

灰色关联分析法的应用步骤：首先根据评价目的确定评价的指标确定参考序列和比较序列，其次选用初值化法对指标数据进行无量纲化处理，最后取两级最小差等于零，根据两级最大差计算灰色关联系数和关联度。

（五）计算结果

表2 为江西省畜禽废弃物资源化水平评价结果，指数越大表示畜禽废弃物资源化水平越高。

表2 江西省畜禽废弃物资源化水平评价结果

由表2 可知，2016—2020 年江西省畜禽废弃物资源化利用呈现先降后升再降的趋势，总体呈现了下降的趋势。2019—2020 年由于经济效益指数和社会效益指数出现小幅下降导致了综合效益指数出现小幅下降。

从经济效益角度来看，2020 年相比于2016 年的氮肥使用量下降30.1%，这是自2015 年来农业农村部印发的《到2020 年化肥使用量零增长方案》以来，江西省积极响应出台各种减少化肥使用量的政策，树立政策的施肥观念，转变发展理念，将目光转移到有机化肥的使用上来，这对畜禽废弃物资源化利用产生了积极的效应。2016—2020 年江西省畜牧业总产值整体上呈现上升的趋势，相比于2016 年增幅达42.7%，但是经济效益在2016—2018 年呈现下降的趋势，这是由于江西省积极调整产业布局，实现由数量向质量上的转变。在2019 年经济效益指数出现大幅回升后，2020 年出现新冠肺炎疫情，对畜牧业的发展产生了重大影响使得经济效益出现小幅的下降，进一步导致了畜禽废弃物资源化利用水平的降低。

从社会效益角度看，地区受教育的水平呈现积极向上的趋势，但在2016—2020 年社会效益指数总体呈现下降的趋势，这是因为规模化养殖场的养殖户受教育水平普遍高于非规模化的养殖户，而且规模化养殖场的畜禽废弃物资源化利用政府给予了高度的重视，在非规模化养殖场政府未给予足够重视，非规模化养殖大部分是集中在农村地区，农村地区普遍存在受教育水平低的现象，对于畜禽废弃物资源化利用的知识淡薄，大量的畜禽废弃物未得到有效的利用，影响农村的生态环境，使得社会效益在近几年来整体呈现下降的趋势，影响了畜禽废弃物资源化利用的水平。

从生态效益角度来看，2016—2020 年生态效益指数整体呈上升趋势。2017 年6 月国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，明确提出提高畜禽粪污资源化利用水平。2020 年国务院印发《关于促进畜牧业高质量发展的意见》，指出到2025 年畜禽养殖规模化率和畜禽粪污综合利用率分别达到70%以上和80%以上，到2030 年分别达到75%以上和85%以上。2016—2020 年江西省畜禽粪污综合利用率和规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率不断提升，截至2020 年江西省畜禽粪污综合利用率和规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率分别为95%、98%，大型规模化养殖场粪污处理利用设备装备配套率达100%，这对于提升畜禽废弃物资源化利用有极大的促进作用。

（一）变量的选取与数据来源

在对江西省畜禽废弃物资源化利用分析基础上，选取经济效益水平、社会效益水平、生态效益水平三个角度对江西省畜禽废弃物资源化的影响因素进行实证分析，其中经济发展水平和受教育水平参照胡梅梅等[17]的做法。以处理农业废弃物沼气工程产气量来衡量生态效益水平。以上指标数据均来源于《中国农村统计年鉴》和《中国统计年鉴》，具体指标的选取如表3 所示。

表3 江西省畜禽废弃物资源化利用影响因素指标

（二）建立模型

Tobit 模型概念最早是由James Tobin 于1958年提出的。属于因变量受到限制的一种模型，主要研究在某些选择行为下，连续变量如何变化的问题，在这样的问题的研究中，解释变量不仅影响受限变量的概率，也影响非受限因变量的规模大小[18]。当前，这种模型已经在各领域内研究中得到广泛应用。

江西省畜禽废弃物资源化利用综合指数范围为0～1，如果采取线性回归分析会导致结果的误差，因此本文采取Tobit 模型分析影响因素，模型如下所示：

其中Y"表示江西省畜禽废弃物资源化利用综合指数，X为自变量，α 是常数项，β 表示回归系数，ε 为误差项。

（三）结果与分析

在Tobit 的似然比检验中ρ<0.05，说明本次构建模型有意义。计算结果如表4 所示，对江西省畜禽废弃物资源化利用有显著影响的是人均地区生产总值、地区平均受教育年限；
处理农业废弃物沼气工程产气量未通过显著性检验，不会对江西省畜禽废弃物资源化利用产生影响。

表4 江西省畜禽废弃物资源化利用影响因素回归结果

人均地区生产总值对江西省畜禽废弃物资源化利用的影响为正值，其回归系数为3.176，说明经济发展对于江西省畜禽废弃物资源化利用程度有显著的促进作用。一方面，良好的经济发展意味着有更多的财政资金投入到提高江西省畜禽废弃物资源化利用当中来，促进了畜禽废弃物资源化利用的程度；
另一方面，农村地区居民从畜禽废弃物资源化利用中获得收益，直接或间接地提高了农民的收入，它是提高畜禽废弃物资源化利用程度的重要影响因素。

受教育水平对畜禽废弃物资源化利用有显著的促进作用。在农村地区老龄化、空心化比较严重的背景下，使得整个农村地区受教育的水平偏低。受教育水平的回归系数为正值，说明了受教育水平越高，对于畜禽废弃物资源化利用的知识的了解和掌握就越好，就越有利于提高农村地区畜禽废弃物资源化利用，减少其对于环境的污染，推动建设生态宜居的美丽乡村。

在农业可再生资源能源的利用的变量中，处理农业废弃物沼气工程产气量的系数为不显著，说明农业可再生资源能源的利用对畜禽废弃物资源化利用不具有影响。这可能是因为在农村地区的处理畜禽废弃物沼气工程比较少，以村为单位的地区数量多，分布不规则，导致对于处理畜禽废弃物沼气工程的成本投入高，而且农村地区对于使用沼气知识存在欠缺，存在安全隐患问题，致使农村地区接入使用沼气工程的用户数少。

（一）结论

研究结果表明：江西省畜禽废弃物资源化利用水平总体呈现先降后升再降的趋势，2020 年受新冠疫情的影响使得江西省畜禽废弃物资源化利用水平出现下降，生态效益总体呈现上升趋势，经济效益呈现下降趋势，社会效益与综合效益呈现相同的变化趋势。人均地区生产总值、地区平均受教育年限对提高畜禽废弃物资源化利用有显著的正向作用，处理农业废弃物沼气工程产气量对畜禽废弃物资源化利用不具影响。

（二）建议

1.加大财政资金对于畜禽养殖废弃物资源化处理的支持力度

首先，建立畜禽养殖废弃物资源化利用产业链一体化的合作体系，加大财政资金对于产业链龙头企业废弃物资源化利用试点项目的支持力度，实现龙头企业带动与种植业农户的互动，创新联农的互动模式；
其次，推进规模养殖场发展种养结合，实现规模化养殖场所在地区的种养平衡，最大限度就近消纳养殖废弃物，实现循环的生态养殖体系。

2.根植绿色发展理念

让绿色发展意识深入人心，贯穿到每个人的学习生涯。首先，针对不同学习阶段的人群开设相应的课程，每阶段的课程设置包括理论和实践的学习，将课程纳入每学期的期末考核体系中；
其次，针对未在学校学习的养殖户，定期开设相应的培训或者大讲堂，由相应的专家主讲有关废弃物资源化利用利弊及相应的政策等方面的内容，定期对养殖场对于废弃物处理进行突击检查，对于检查三次不合格的养殖场，限制其养殖资格和养殖年限。

3.提高沼气工程的资金扶持和补贴力度

在农村地区以镇为单位，通过科学的选址，建立一个畜禽废弃物沼气工程中心和数个废弃物处理中心，使得建立的成本建立在可控的预算之内，在农村地区普及有关废弃物沼气化一些知识，提高人们在这方面的认识。在政策方面，有关政策向建立沼气工程项目倾斜，引进当地的龙头企业参与建设，凡是参与沼气项目的建设的企业，在能减免企业税收。

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