江苏省畜禽养殖污染压力与循环农业发展潜力分析
时间：2021-02-01 12:00:35 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：基于土壤表观养分平衡理论對江苏省2001—2013年畜禽养殖污染压力与循环农业潜力进行测度，结果表明，13年间除镇江市外，全省及各地市农田土壤氮素承载压力指数均大于1，但2005年以后呈现出缓和态势，并具有典型的地域特征。全省及各地畜禽粪便氮素排放量占农作物生长氮素需求量的比重均小于1，发展循环农业的潜力较大，但畜禽粪便排放和化肥施用所产生氮素投入已大大超过农作物生长所需的氮素总量，农田土壤氮素盈余现象突出，苏北地区尤为严峻。因此，针对性地提出统筹规划、依法治理，全面提高畜禽养殖污染防治水平，促进种养产业联动、推动循环农业发展等政策建议。
关键词：畜禽养殖；污染压力；循环农业；发展潜力；土壤氮素承载压力指数；地域特征；政策建议
中图分类号： F323.22 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）18-0299-04
收稿日期：2016-04-21
基金项目：国家社会科学基金青年科学基金（编号：16CJY052）。
作者简介：孟祥海（1983—），山东日照人，博士，讲师、高级农业技师，主要从事农业资源与环境经济研究。E-mail：mxhlch@126.com。 近年来，我国畜禽养殖业正由传统的农户散养模式向规模化养殖模式转变，2012年我国生猪、蛋鸡和奶牛规模化养殖比例分别达38.5%、65.5%、54.02%[1]，但随着规模化养殖的发展，种植业和养殖业日趋分离，畜禽粪便的资源化利用率逐年下降，对农村环境造成严重污染[2]。2010年我国畜禽养殖业主要水污染物排放量中化学需氧量（COD）、氨态氮（NH3-N）排放量分别是当年工业源排放量的3.23、2.3倍，分别占全国污染物排放总量的45%、25%[3]，已成为水体污染的主要来源。但在畜禽粪便未能有效利用造成污染的同时，我国又是全球化肥用量最大、强度最高的国家，2012年我国化肥总用量为 6 901.6万t，占世界化肥总用量的3546%[4]。目前，我国农田化肥过量投入已是普遍现象，农田施肥量达到480 kg/hm2，是发达国家规定的安全上限 225 kg/hm2 的2.1倍，是我国生态县建设规定的250 kg/hm2的1.9倍，且东南部地区化肥施用强度远高于西北部地区，最高和最低的地区相差达6.6倍[5]。《畜禽规模养殖污染防治条例》新《环境保护法》《水污染防治行动计划》《全国农业可持续发展规划（2015—2030）》等法规政策的实施，使畜禽养殖业面临前所未有的环保挑战，同时也给畜禽粪便资源化利用带来机遇。基于畜禽粪便的资源属性，推动畜禽养殖业种养结合、发展循环农业，促进畜禽粪便的资源化利用，是防控畜禽养殖污染、减少农田化肥施用的重要途径。江苏是畜牧业大省，2013年全省生猪出栏3 049.56万头，占全国总量的4.26%，且规模化水平较高，域内河网密布，畜禽养殖污染形势尤为严峻。2012年9月，江苏省农业委员会与江苏省环境保护厅联合下发《关于进一步加强农业源污染减排工作的意见》，确定把化学需氧量排放量占到农业源污染96%的畜禽养殖业污染治理作为农业源减排的“一号工程”。在此背景下，从宏观上理清江苏省畜禽养殖污染压力状况和循环农业发展潜力，提出针对性对策建议，对于促进江苏省畜禽粪便资源化利用，缓解畜禽养殖污染压力十分必要。
1 数据来源与研究方法
本试验数据主要来源于2001—2013年的《江苏统计年鉴》《江苏农村统计年鉴》，部分来源于《中国农村统计年鉴》《中国畜牧业年鉴》，以及学术界已有的研究成果，为评估特定区域畜禽养殖污染水平，假定畜禽粪便不跨地市流动。本研究采用土壤表观养分平衡理论的核心是农田系统养分守恒，在农田系统中化肥和畜禽粪便是养分输入的主要来源，作物移走和养分损失则是养分输出的主要途径，良性的农田系统养分输入量与输出量应相等，即化肥养分输入量+畜禽粪便养分输入量=农作物移走养分量（假定农作物秸秆全部还田）[6]。农田系统养分缺失会使土壤肥力不足，造成农作物减产；反之，则会导致土壤养分流失造成污染[7]。综合考虑化肥使用和作物吸收等因素，本试验根据农田土壤氮素承载压力指数估算畜禽养殖业污染压力状况，计算公式如下：
T=YM+YNYC；F=YM+YN-YC；YM=∑Mi=1Qi×ri×pi；YC=∑nj=1Cj×θj；M=YMYC。
式中：T表示农田土壤氮素承载压力指数，即农田土壤氮素投入量与氮素消耗量的比值；F表示农田土壤氮素盈余量；YM表示畜禽粪便氮素含量；YN表示化肥中氮素折纯量；YC表示农作物移走的氮素量；i表示畜禽类别；Qi表示第i种畜禽的存栏或出栏量（猪、肉牛、家禽采用年出栏数据，役用牛、奶牛、马、驴、骡、羊采用年存栏数据[8]；ri表示i类畜禽的粪便排泄系数（表1）；pi表示第i种畜禽的粪便的氮素含量（表1）；j表示农作物类别；Cj表示j类农作物年产量；θj表示j类农作物100 kg产量所需氮素量（表2）；M表示畜禽粪便氮素排放量占农作物生长氮素需求量的比重。
如果土壤中氮素盈余，则区域农田系统不能完全消纳土
壤中的氮素投入量，对土壤环境造成污染；反之则不造成污染。即当T>1时，农田土壤氮素超载，存在污染风险；当T≤1时，农田土壤氮素不超载，不存在污染风险。同时，采用M值衡量全省及各地市的循环农业发展潜力，理论上当M>1时，种养失衡，应减少畜禽养殖量；M=1时，种养平衡；M<1时，种养结合潜力较大，可以扩大养殖规模。在M值的基础上，再根据F值推断地区化肥超量投入情况。
2 结果与分析
2.1 畜禽养殖污染压力时空演变特征
从时序特征来看，除镇江市2012、2013年T值小于1外，2001—2013年13年间江苏全省及各地市T值均大于1，总体上呈现“上升—下降”的二阶段特征，约在2003—2005年压力指数达到峰值后呈下降态势（表3）。从区域特征来看，2001—2013年苏南地区（南京市、镇江市、常州市、无锡市、苏州市）、苏中地区（扬州市、泰州市、南通市）、苏北地区（淮安市、盐城市、宿迁市、连云港市、徐州市）同样呈现典型的“上升—下降”的二阶段特征，在2003年三大地区T值均达到峰值，分别为2.13、1.78、2.69，自2003年起逐年下降。但历年苏北地区T值最高，且下降幅度最小；苏南地区下降幅度最大，自2012年起T值低于苏中地区，南京、无锡、苏州等市的压力指数变化尤为典型，2001—2003年这3个市的T值明显高于苏北、苏中绝大多数城市，2003年之后3个市T值下降最快，到2013年南京、无锡、苏州3个市T值已大大低于苏北、苏中城市，并低于全省总体水平。2013年，苏南、苏中、苏北地区的T值分别为1.25、1.25、1.88，苏南、苏中地区畜禽养殖污染风险已大为降低，苏北地区养殖污染压力依然很大。地市间横向对比来看，徐州市自2002年起历年T值普遍高于全省其他地市，畜禽养殖污染压力最大；镇江市、泰州市污染压力较小，2010年后这2个市T值已接近1，且镇江市自2012年起T值已小于1，畜禽养殖污染风险已基本化解。2013年，全省T值为1.46，徐州、常州、连云港、淮安、盐城、宿迁等6个市的T值高于全省水平，而南京、无锡、苏州、南通、扬州、泰州、镇江等7个市的T值低于全省水平（表3、表4）。
