安徽省畜牧業產業布局優化研究
——基于環境承載力視角

胡中應， 汪夢穎

(皖西學院經濟與管理學院，安徽六安 237012)

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安徽省畜牧業產業布局優化研究

——基于環境承載力視角

胡中應， 汪夢穎*

(皖西學院經濟與管理學院，安徽六安 237012)

在對安徽省畜牧業生產現狀分析的基礎上，利用養分平衡理論，對2000～2013年安徽省各地級市畜禽養殖污染情況進行測度，用單位耕地面積畜禽糞便當量負荷和警報值來判斷不同地區畜牧業發展是否超過其環境承載能力, 并從區域合理化和種類多元化兩方面提出了政策建議。

畜禽廢棄物；環境承載力；產業布局；養分平衡；警報機制

隨著人們生活水平的提高，居民對畜禽產品的需求量增加。2004～2013年安徽省畜禽養殖總數增加，其中豬飼養數量上升10%，家禽飼養數量增加69.72萬只。畜禽數量的增加直接導致糞便的排放量的增加，到2013年末，安徽省畜禽糞便總量達7 765.87萬t，耕地面積僅為418.81萬hm2，而單位耕地面積在一定時期內對畜禽糞便消納吸收能力是確定的，超負荷承載只會造成土壤氮污染。控制畜禽飼養規模、合理布局畜牧業生產成為安徽省畜牧業可持續發展的重要議題。

國外學者很早就開始關注畜牧業的發展帶來的環境污染問題，如Mallin等[1]認為畜禽糞便是氮和磷污染的主要來源[1]。同時，學者們也注意到畜禽糞尿等作為肥料使用具有兩重性，即一方面與化肥相比，畜禽糞便所含養分較全，肥效穩而長，能提高土壤有機質含量，并且可以減少化肥單獨施用所產生的某些副作用[2]；另一方面，在一定時間內單位耕地面積對畜禽糞便吸收能力是有限的，超過這個限度，多余的氮磷等元素將會對環境造成污染，營養盈余問題就會顯現[3]。因此，某地區畜牧業發展規模應與承載畜禽糞尿等廢棄物的耕地面積相聯系，飼養密度應不超過該地區耕地的最大承載能力，畜牧業發展應受到環境的制約[4]。

就國內研究而言，王方浩等[5]評價了畜禽糞便產生的環境效應，認為我國很多省份都存在著畜禽糞便導致的氮、磷污染問題。楊飛等[6]研究表明，2020年全國畜禽養殖量較2009年將成倍增長，許多省區的耕地將達到最大氮消化能力，其土壤和水環境將面臨來源于畜禽養殖的嚴重超負荷氮承載。在區域畜牧業產業布局上，胡浩等[7]對江蘇省的畜牧業布局與地區環境承載力之間的關系做了實證研究。

綜上，目前從環境承載能力出發來研究畜牧業產業布局的研究成果較少，省域畜牧業生產布局研究幾乎空白。鑒于此，筆者以安徽省畜牧業發展為特定研究對象，從環境承載的角度對各地區的污染情況進行評價并建立預警機制，以期為地方畜牧業產業經濟的健康可持續發展提供參考建議。

1　研究方法與數據來源

1.1研究方法

1.1.1產業集中度。畜牧業產業集中度是用來衡量各市畜牧業在安徽省畜牧業中的貢獻率，集中度越高競爭力越強。該研究采用區位商法計算安徽省各市畜牧業產業集中度。區位商又稱專業轉化率，是衡量地區專業化的重要指標。該研究選用生產總值為區位商計算指標，計算公式為：

(1)

式中，LQ為安徽省各市畜牧業產業集中度；La為各市畜牧業總產值；Lb為各市農業總產值；LA為安徽省畜牧業總產值，LB為安徽省農業總產值。LQ越大，說明集中度越高。LQ>1，說明該市的畜牧業產業集中度超過全省平均水平；LQ=1，意味著該市畜牧業產業集中度處于全省平均水平；當LQ<1時，表明該市畜牧業產業集中度低于全省平均水平。

1.1.2畜牧業承載能力測度。根據養分平衡理論，自然界中的氮元素總量是固定不變的，它總是以這樣或那樣的形式儲存在其他物質內。假設區域內種植作物只有水稻和小麥2種，農民的施肥方式也只有化肥和糞肥2種，則區域內氮的輸出只有水稻和小麥，氮的輸入只有化肥和糞肥。根據養分平衡理論可以得到：氮輸入=氮輸出+氮損失(農作物沒有吸收完的盈余)，即化肥氮輸入+糞肥氮輸入=水稻氮輸出+小麥氮輸出+氮損失，并且二者長期處于平衡狀態，若輸入氮總量大于輸出氮總量， 則表明農田系統氮處于“盈余”狀態，其盈余量越大損失量就可能越大， 對環境污染的風險就越大;若氮輸入總量小于輸出總量， 此時土壤中沒有氮累積， 則表明農田系統的氮為“虧缺”狀態，環境污染風險較低，但長期中不利于農作物生長。經過簡單的轉換，原式可化為：化肥氮輸入+糞肥氮輸入-農作物氮輸出=氮損失。

畜禽糞便跨區域運輸成本高，難度大的特性決定了當區域內畜禽養殖規模擴大，單位耕地面積畜禽糞便承載力增大，即糞肥氮輸入增加。但是由于單位耕地面積內的農作物產量是一定的，所以水稻和小麥對氮的吸收是不變的，即氮的輸出量一定的。那么當氮的輸入端的輸入量增加時，由于輸出量固定，則只有氮損失的量增加才能保證等式兩邊保持平衡。但是氮損失越高，對環境潛在的污染風險就越高，反之若貯存或損失養分接近于零，此時估算出的糞肥輸入養分量以及以此為根據推算的單位耕地面積畜禽飼養量，就是某地區環境適宜的承載數量。

根據以上思路，安徽省畜牧業產業布局分析以養分平衡為基礎，把不同種類的畜禽產生的、不可比較的排泄物轉換成用同一標準的豬糞當量來衡量和分析，以評價單位耕地面積在一定時期內對畜禽糞便的吸收消納能力，從而建立警報值機制，確定各個城市與環境承載力相適應的最大畜禽養殖數量，對安徽省目前的養殖模式進行評價，促進符合循環經濟的畜牧業發展。

1.1.2.1畜禽糞便量的估算。不同畜禽產生的糞便量可以依據畜禽生長周期(飼養周期)和日排泄系數計算得出，計算公式為：

(2)

式中，Q為畜禽產生的糞便總量(kg)；m為各市畜禽飼養數量(只)；d為牲畜生長周期(d)，P為牲的日排泄系數。畜禽糞便在耕地存儲的過程中由于自然、人為等因素會有流失,把施入土地的畜禽糞便按計算結果的80%計算。其中家禽由于統計數據不全，且差別較小，均按蛋雞計算。

1.1.2.2畜禽糞便豬糞當量總量。即把各種牲畜產生的糞便量均轉化成豬糞來比較，計算公式為：

(3)

式中，T為畜禽糞便豬糞當量總量(kg)；Q為畜禽糞便量總量；γ為豬糞當量換算系數。

1.1.2.3單位面積畜禽糞便豬糞當量負荷值。這是畜禽飼養密度的判斷標準，主要由畜禽糞便豬糞當量總量和耕地面積2個因素衡量，計算公式為：

(4)式中，K為單位面積畜禽糞便豬糞當量負荷值[t/(hm2·a)];T為畜禽糞便豬糞當量總量(萬t·a);S為耕地面積(萬hm2)。1.1.2.4畜禽糞便負荷警報值。畜禽糞便負荷警報值是衡量施入土地的畜禽糞便是否過量的重要指標。計算公式為：

(5)

式中，R為豬糞當量負荷警報值；K為單位面積畜禽糞便豬糞當量負荷值；ρ是單位耕地以豬糞當量計算的畜禽糞便最大施入量，結合安徽省實際情況，計算出該值為13。以上下微調1/3為限度，結合社會效益、環境效益、經濟效益，最終確定安徽省豬糞當量最高施用量為28 t/(hm2·a)。按照最終計算的R值大小，制定4級畜禽糞便負荷警報值，從對環境污染風險程度由小到大分別分為：0～0.5無污染，0.5～0.7稍有污染，0.7～1.0有污染，大于1.0嚴重污染。

1.2數據來源該研究飼養數量數據、耕地面積數據來源為安徽省統計局官網；飼養周期和日排泄系數來源于國家環境總局自然生態司調查(1994)并結合各類養殖場實際情況做出相應調整。

2　結果與分析

2.1安徽省畜牧業布局現狀根據相關統計資料，利用公式(1)，計算得到2000～2013年安徽省各市畜牧業產業集中度(表1)。

由表1可知，安徽省畜牧業產業分布地區不合理，皖中地區(包括合肥、巢湖、滁州、六安)以及皖北地區(包括蚌埠、阜陽、宿州、淮北、淮南、亳州)由于面積廣大、氣候干燥，疫情不易大面積傳播等自然因素以及人口密集需求量大等市場因素，畜牧業產業集中度高于全省平均水平；而馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州等皖南地區由于丘陵地形，不適合大規模養殖，且人口相對分散，難以形成較大的集聚市場而集中度低于全省平均水平。其中，合肥和六安是2個連續14年畜牧業產業集中度都大于1的城市；黃山是皖南地區中唯一的畜牧業產業集中度大于1的城市。亳州、淮南的畜牧業產業集中度呈下降趨勢，淮北、滁州則呈增長趨勢。

2.2安徽省各地區畜牧業承載能力測度根據“1.1.2”中的理論和方法，該研究用衡量施入土地的畜禽糞便量是否超過土地負荷的畜禽糞便警報值來建立畜禽養殖數量與生態環境承載力相適應的警報機制。安徽省各市畜禽糞便負荷警報值見表2。

由表2可知，皖中地區污染最為嚴重，絕大部分畜禽糞便警報值集中在0.5～0.7區間(稍有污染)，其中合肥市污染指數明顯高于巢湖、滁州、六安3市，14年間畜禽糞便對土壤的污染程度R值上升了45%，2011～2013年4市污染指數均呈緩慢上升趨勢；皖南地區除黃山市和宣城市以外的其他各市畜禽糞便警報值集中于0.5左右(對土壤不構成污染或污染較小)。2001～2013年黃山市均為嚴重污染，其耕地面積為安徽省最少，單位耕地面積畜禽糞便負荷量較大，已經嚴重超出土壤消納吸收能力，對農田、河流造成一定程度的污染。宣城2003年以前畜禽糞便沒有對環境造成污染，2004～2007年稍有污染，2007～2013年有污染，是一個典型的飼養數量漸進增加的城市。馬鞍山市是2000～2013年全省唯一不受畜禽糞便污染的城市(警報值R均小于0.5)；皖北地區2000～2007年R值迅速下降，從有污染和嚴重污染下降到稍有污染，2008年以后相對保持在0.5～0.7。

總體而言，安徽省畜禽糞便警報值R值成正態分布規律，且成遞減規律。2000～2005年安徽省畜禽糞便警報值為0.7～1.0，對環境產生了污染，2006～2013年下降到0.5～0.7，全省畜牧業對環境的污染程度在降低，畜禽飼養環境在改善。

表1　2000～2013年安徽省各市畜牧業產業集中度

表2　安徽省各市畜禽糞便負荷警報值

3　結論與建議

3.1結論該研究測算了安徽省各地區產業集中度和單位耕地面積畜禽糞便負荷警報值，從宏觀角度明晰了各市畜牧業飼養情況，并從養分平衡的角度解讀了畜牧業發展與各地區環境適宜承載量之間的關系，從理論的角度為決策者制定地區畜牧業發展規劃提供依據，有助于從源頭上減少因畜牧業布局不合理而引起的空氣污染、水污染和耕地污染。

安徽省畜禽飼養情況主要集中在合肥、安慶、滁州、六安等皖中地區和蚌埠、阜陽、宿州、淮北、淮南等皖北地區，皖南地區分布相對較少。畜牧業集中地區飼養數量相對飽和，土地等自然資源達到環境承載力最大值，繼續增加飼養數量只會給環境帶來不可逆轉的破壞；飼養種類不均衡，牛、羊飼養數量急劇下降，而豬、家禽的飼養數量則迅速增加。一個地區的環境承載力取決于短板效應，單一的飼養模式只會促進環境以最快的速度達到飽和值。

安徽省飼養環境在逐步改善。2000～2006年安徽省畜禽飼養數量持續增加，尤其是皖中、皖北地區，單位土地飼養壓力不斷增加，環境承載力即將達到最大負荷。2006年以后，警報值R明顯減小，以皖北地區變化最為典型，以亳州市為代表，全省警報值R也下降到0.5～0.7，對環境的污染程度明顯小于2006年以前，畜牧業養殖生態環境在改善。

3.2安徽省畜牧業布局優化對策從環境承載報警值來看，建議合肥、宿州、蚌埠、六安、宣城、安慶、黃山等地區要限制畜牧業飼養數量，從源頭上減少對土地、水體等的污染，而亳州、阜陽、馬鞍山、蕪湖等地區還可繼續增加養殖數量。對大型養殖場和農村小規模家庭養殖戶分別制定適宜自身發展情況的多元化的治理措施，采用綜合利用為主、多邊治理為輔的方式；在城市近郊建立冷庫，完善城市冷鏈物流運輸系統，緩解區域供給不平衡的矛盾；同時也要完善畜牧業環保法規，擬定畜禽排放量的衡量標準，并嚴格執行；對皖南等畜禽養殖數量還可繼續增加的地區，加快現代的大規模集約化養殖場的建設，鼓勵畜牧業發展。同時鼓勵飼養品種多元化，緩解因單一飼養模式而給環境造成的壓力；建立特色畜

產品飼養基地，提高畜禽飼養的經濟效益和社會效益。

[1] MALLIN M A, CAHOON L B. Industrialized animal production-A major source of nutrient and microbial pollution to aquatic ecosystems[J]. Population & environment,2003,24:369-385.

[2] BROUWER F.Nitrogen balances at farm level as a tool to monitor effects of agri-environmental policy[J].Nutrient cycling in agroecosystems, 1998,52(2):303-308.

[3] TEIRA-ESMATGES M R, FLOTATS X.A method for livestock waste management planning in NE Spain[J].Waste management, 2003, 23(10):917-932.

[4] TAMMINGA S.Pollution due to nutrient losses and its control in European animal production[J].Livestock production science, 2003,84(2):101-111.

[5] 王方浩，馬文奇，竇爭霞，等.中國畜禽糞便產生量估算及環境效應[J].中國環境科學，2006(5)：614-617.

[6] 楊飛，楊世琪，諸云強，等.中國近30年畜禽養殖量及其耕地氮污染負荷分析[J].農業工程學報，2013(5)：1-11

[7] 胡浩，郭利京.農區畜牧業發展的環境制約及評價：基于江蘇省的實證分析[J].農業技術經濟，2011(6):36-42.

Study on the Optimization of the Animal Husbandry Industry Layout in Anhui Province—Based on the Perspective of Environmental Carrying Capacity

HU Zhong-ying, WANG Meng-ying*

(School of Economy and Management, West Anhui University, Lu’an, Anhui 237012)

Based on analyzing the animal husbandry industry production status in Anhui Province, using the theory of nutrient balance, livestock and poultry breeding pollution in each city in Anhui Province during 2000-2013 was measured. The excrement of livestock in unit of cultivated land area and alarm value were used to tell whether development of livestock husbandry exceeds the environment carrying capacity in different areas and some policy suggestions were proposed from two aspects of regional rationalization and diversification.

Livestock waste; Environment carrying capacity; Industrial distribution; Nutrient balance; Warning mechanism

安徽省軟科學項目(1502052049)；安徽省哲學社會科學項目(AHSKY2015D40)；安徽省高校優秀青年人才支持計劃重點項目(gxyqZD2016237)；國家級大學生創新訓練項目(20141037601)。

胡中應(1981-)，男，安徽六安人，副教授，在讀博士，從事農業經濟管理研究。*通訊作者，本科生，專業：國際經濟與貿易。

2016-04-18

S-9

A

0517-6611(2016)18-238-03