云浮市畜禽糞污土地承載力估算及環境風險評價

何雅南 林偉彪 林彰文

摘要：本研究通過對2021年云浮市畜禽糞污土地承載力進行估算，對云浮市畜禽糞污資源化利用環境風險進行評價和分級。結果表明：云浮市畜禽糞污土地承載力預警級別為Ⅱ級，對周圍環境稍有威脅；新興縣單位播種面積氮、磷養分負荷超出歐盟標準，預警級別為Ⅲ級，對周圍環境有一定威脅。結合當地養殖規劃，建議新興縣加大畜禽糞肥商品化程度，其他縣（市、區）可通過控制養殖總量、制定種養結合規劃和糞肥還田計劃等措施，降低畜禽糞污環境風險。以期為云浮市創造更加綠色生態的環境。

關鍵詞：畜禽；糞污；土地承載力；風險

隨著農業農村現代化持續推進，我國畜牧業逐漸朝著標準化、規模化發展，畜禽養殖規模化率從2015 年的54.4%[1]提升至2022 年的70%以上，大量又集中產生的畜禽廢棄物對環境構成不容忽視的威脅。從兩次全國污染源普查情況可以看出，養殖業污染排放強度大幅下降[2]，但養殖業污染，尤其是畜禽養殖業污染依舊是農業源污染的重要組成部分。“十四五”以來，國家印發關于《“十四五”全國農業綠色發展規劃》《“十四五”全國畜禽糞肥利用種養結合建設規劃》等文件中可以看出，以糞肥還田、種養結合為主的畜禽糞污資源化利用是近年來畜禽養殖污染治理的主流方向。糞肥還田雖然能一定程度上解決畜禽養殖廢棄物污染問題，但過量施用會對土壤、水環境造成污染，導致土壤板結、水體富營養化等不良后果[3-4]。云浮市是“十四五”期間廣東省畜牧業發展重點區域，下轄的5 個縣（市、區）中新興縣畜牧業發達，屬于畜牧大縣。及時、有效處理利用畜禽糞污，對當地畜牧業高質量發展具有重要意義。為此，本研究在綜合分析云浮市種養現狀的基礎上，開展畜禽糞污土地承載力估算和風險評價，有針對性地提出對策建議，為提升糞肥還田安全性，科學開展畜禽糞污資源化利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究數據主要來源于《2022年云浮統計年鑒》《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》[5]（以下簡稱《技術指南》）。

1.2 計算方法

1.2.1 畜禽養殖量計算

本研究畜禽養殖量以豬當量計，按照不同畜種氮、磷排泄量分別進行折算，

式中：A為各種畜禽折算成豬當量的飼養總量，單位豬當量；APi為第i 種畜禽年均存欄量，單位頭或只；MPi為第i種畜禽糞便中氮（磷）日排泄量的數值，參照《技術指南》和相關文獻，單位g/頭或g/只；MP為豬排泄糞便中氮（磷）的日排泄量的數值（表1），

單位g/頭。

1.2.2 畜禽糞污氮（磷）養分供給量估算

綜合考慮畜禽糞污養分在收集、處理和貯存過程中的損失，估算各縣（市、區）畜禽糞污氮（磷）養分供給量。按以下公式計算。

式中：Q供給為糞污中氮（磷）的供給量，單位t；C為單位豬當量糞污氮、磷養分供給量，分別為7 kg、1.2 kg；以10-3為換算系數。

1.2.3 作物氮（磷）養分需求量估算

選取各縣（市、區）種植面積最大、分布最廣的12 種作物估算作物氮（磷）養分需求量。公式如下：

式中：Q需求為糞污中氮（磷）的需求量，單位t；Yi為轄區內第i種作物總產量，單位t；q為轄區內第i種作物形成100 kg產量所需要的吸收的氮（磷）養分量，參照《技術指南》和相關文獻，單位：kg·100 kg-1；以10 為轉換系數。

1.2.4 畜禽糞污氮（磷）養分可施用量

根據農作物氮（磷）養分需求量、土壤氮磷養分水平、糞肥施用比例對畜禽糞污可施用量進行估算。計算公式如下：

式中：Q可用為區域內畜禽糞污可施用量，單位t；FP為農作物氮（磷）養分需求中施肥供給養分占比，參考云浮市耕地質量監測報告和《技術指南》取值35%；MP為畜禽糞污施用量占施肥養分總量的比例；MR為糞肥中氮（磷）當季利用率，參考《技術指南》，氮素當季利用率取值25%，磷素當季利用率取值30%。

1.2.5 畜禽糞污土地承載力估算和風險評價

根據畜禽糞污氮（磷）養分可施用量和豬當量糞污氮（磷）養分供給量估算畜禽糞污土地承載力R，單位為豬當量。計算公式如下：

為進一步評價畜禽糞污還田利用對環境的影響風險，參考前人研究經驗[7-9]，對畜禽糞污土地承載力預警值進行計算和分級（表2）。畜禽糞污土地承載力預警值計算公式如下：

式中：r為畜禽糞污土地承載力預警值；Rmax為轄區內畜禽糞污土地承載力理論最大值。

2 結果與討論

2.1 云浮市畜禽養殖和主要作物種植現狀分析

以不同畜種氮、磷排泄量分別進行計算，全市畜禽養殖量約為274.22 萬豬當量、280.11 萬豬當量，各畜種之間及各縣（市、區）之間養殖量差異較大。家禽養殖量最大，其次是生豬、蛋雞、家兔、肉牛、肉羊。新興縣養殖量最多，占比超過53%；其次是羅定市、郁南縣、云城區、云安區。

全市作物播種面積約22.52 萬hm2，以水稻、蔬菜、油料作物等農作物為主，各縣（市、區）作物播種面積差異較大。羅定市作物播種面積最大，占比約34%，其次是郁南縣、新興縣、云安區、云城區。郁南縣作物類型與其他縣區差異較大，是云浮市園地種植面積最大的縣（圖1）。

總體來看，云浮市種養區域分布不均衡，畜禽養殖主要集中在新興縣，農作物種植主要集中在羅定市，果樹的種植主要集中在郁南縣。對照歐盟限量標準，單位面積氮、磷負荷應不超過170 kg/hm2和

35 kg/hm2，新興縣單位播種面積氮、磷負荷全市最高，已超過歐盟限量標準（表3）。建議當地結合區域種養情況，差異化開展畜禽養殖污染防治工作。

2.2 畜禽糞污土地承載力估算和風險評價

還田利用是當前畜禽糞污資源化的重要途徑之一，但單獨施用糞肥不能為作物提供均衡養分，因此一般不推薦完全施用糞肥。本研究以糞肥施用比例50%（合理施肥）和100%兩種情況，氮、磷2種養分，估算云浮市畜禽糞污承載能力，并進行風險評價。從圖2中可以看出氮養分是糞污土地消納的主要限制因素，后續分析圍繞氮養分相關計算結果開展。

云浮市理論上能消納564.87 萬豬當量畜禽產生的糞污，全市預警值為0.49，屬于Ⅱ級，有較低的環境風險；合理施肥情況下，能消納282.44 萬豬當量畜禽產生的糞污，接近全市養殖量。分縣區看，云城區和新興縣養殖量超過合理施肥情況下的土地承載力，需重點關注。

從長期發展來看，在農業農村現代化“十四五”發展規劃中，云浮市2025年養殖目標折算成豬當量約為529.11萬豬當量（以氮計），逼近全市畜禽糞污土地承載力理論最大值，預警值將升至0.94，屬于Ⅲ級，有一定的環境風險。

3 結論

（1）從畜禽糞污全量還田利用的角度出發，云浮市能完全消納2021年產生的畜禽糞污。但新興縣單位播種面積氮、磷養分負荷超過了歐盟限定標準，糞污全量還田存在一定的環境風險，需要重點關注。其次，在糞肥施用比例50%的情況下，云城區的養殖量超過了土地承載力，建議持續關注。

（2）從長期來看，云浮市農業產業發展以畜牧業為主，結合當地發展規劃，2025 年全市糞污土地承載力預警值將升為0.94，糞污全量還田將會產生一定的環境風險。建議根據當地產業結構和種養特點，合理規劃控制養殖總量，提升畜禽糞污資源化利用水平。云城區和云安區建議通過限制養殖總量、制定種養結合規劃等方式，降低畜禽糞污超量還田的風險；畜牧大縣新興縣建議合理規劃養殖空間布局，加大畜禽糞肥商品化程度；作物播種面積較大的羅定市和郁南縣，建議抓好糞肥還田計劃制定和技術培訓，減少施肥不當導致的污染問題。

（3）本研究估算結果會與實際情況存在一定差異，畜禽養殖場戶根據本研究方法進行計算時，需根據實際情況選擇系數。一方面，不同養殖場戶飼養方式和糞污清理、處理方式等會有所不同，會導致糞污量和氮、磷留存率存在差異，本研究采用的經驗數值具有一定的代表性，但并不適用于所有養殖場。另一方面，土壤中氮、磷養分并非均勻分布，本研究參考云浮市耕地質量監測報告，使用統一的土壤氮磷養分分級和對應的參數進行計算，畜禽糞肥的可施用量會與實際情況有所差異。

參考文獻

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[9] 張靖雨，汪邦穩，夏小林，等.安徽省畜禽養殖糞污土地承載力的時空分布特征[J].水土保持通報，2021（3）：357-364.

作者簡介：何雅南（1994—），女，碩士研究生，助理工程師，主要從事農業農村污染治理政策和技術研究。

通訊作者：林彰文（1976—），男，博士研究生，主要從事農業農村污染防治研究。