小品種家禽產排污研究及區域污染負荷核算

關鍵詞：肉鴨；肉鵝；鴿子；產污量；排污量；污染負荷

中圖分類號：X713 文獻標志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）12-2796-09 doi：10.11654/jaes.2024-0793

我國是世界上最大的畜禽生產國和消費國[1]。然而，畜禽養殖業的快速發展在滿足人民生活需求的同時，也成為我國農業面源污染的主要來源之一[2]。廣東省畜禽養殖業在全國占據重要地位，除生豬、肉雞等養殖規模較大的畜禽外，肉鴨、肉鵝、肉鴿等小品種家禽養殖量也在快速增長。根據《廣東農村統計年鑒2023》，2022年廣東省肉鴨和肉鵝的出欄量分別達到2.6億羽和1.1億羽，其產生的大量養殖廢棄物也成為農業面源污染的重要來源之一。

產排污量是評估畜禽養殖業對環境污染負荷影響的重要工具。目前我國畜禽養殖污染監督監管中重點關注的是生豬、肉牛、奶牛、肉雞和蛋雞5大品種，污染源普查或環境統計工作組對上述5種畜禽的產排污情況開展了核算，但肉鴨、肉鵝和鴿子等養殖規模較小的畜禽的產排污量均未涵蓋[3]。晏婷等[4]研究發現河北省籠養肉鴨糞便的日產生量在不同季節間波動于275.9～338.3g·羽^-1之間。曹云等[5]的研究指出江蘇省徐州、宿遷等地的旱養肉鴨糞對水體等標污染指數的貢獻率較高。包維卿等[6]發現全國不同地區鴨、鵝排泄量的取值存在顯著差異，指出當前相關研究存在參考文獻稀缺及結果可信度不高的問題。目前，廣東省尚未建立針對肉鴨、肉鵝和鴿子等小型畜禽的產排污量核算體系。若沿用現有核算方法，可能會低估畜禽養殖業對環境的污染負荷影響，不利于產業布局和污染防治政策的制定。

本研究通過定位欄和代謝籠養殖方法，連續測定肉鴨（包括水養和棚養）、肉鵝和鴿子3種小品種家禽不同生長階段的糞尿產生量及污染物含量，核算其產污量及排污量，并分析對比了廣東省3種小品種家禽與5大主要畜禽品種的主要污染物產排放負荷。旨在掌握廣東省肉鴨、肉鵝和鴿子的糞污產生特征及其產排污量，明確廣東省各地市肉鴨、肉鵝、鴿子產排污現狀，為廣東省乃至華南地區畜禽養殖產排污核算及養殖污染防治策略優化提供基礎數據與科學支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗地點

本試驗在廣東省江門市的4個養殖場進行，養殖品種分別為肉鴨（番鴨和白羽鴨）、肉鵝和鴿子。根據生長習性，鴨和鵝分為生長期、育肥期和育成期3個階段，鴿子分為乳鴿（生長期）、青年鴿（育肥期）和成年鴿（育成期）3個階段，不同生長階段動物的產排污試驗同時進行。肉鴨、肉鵝性別為雄性，鴿子性別則為雌雄各占一半。試驗于2023年6月至10月開展，試驗過程中飼料、飲水、喂養方式及環境條件與該養殖場日常飼養管理條件一致。家禽品種、飼養階段、養殖模式、糞污處理模式、養殖規模等基本信息如表1所示。

1.2 糞便收集

采用定位欄和代謝籠定位飼養，在養殖場內針對不同飼養階段的肉鴨和肉鵝，每個階段分別挑選90羽體質量接近、采食正常、長勢健康的鴨、鵝作為試驗對象，隨機分為3個試驗組（每欄30羽）進行正常養殖，保證試驗中養殖密度與常規養殖密度一致。鴿子采用相同方式選取360羽，隨機分為3個試驗組（每籠120羽）進行正常養殖。將家禽放置于代謝籠或隔離欄中，在代謝籠或隔離欄下鋪設薄膜以方便收集糞便，飼料由飼料盤供應，欄內放置一體式喂食喂水盤，其他所有管理措施均與養殖場日常管理保持一致。待家禽應激反應消失后連續3 d全量收集糞便產生量并記錄質量。

1.3 樣品采集與保存

采樣時間與頻率：喂養試驗在2023年8月至10月間進行，每次試驗連續采集3d樣品。樣品采集具體操作為：每天上午將每個定位欄/代謝籠下的新鮮糞便全部收集后稱質量并記錄，將所有糞便混合均勻后采集2份樣品（每份不少于1 000 g）。其中一份糞樣按每100g新鮮糞便加入5 mL 4.5 mol·L^?1硫酸后冷藏保存，用于測定污染物指標（GB/T 25169—2022）和留樣備用。另一份糞樣不加硫酸，用于測定糞便的含水率。

1.4 樣品測定

將樣品冷凍干燥后對總氮、總磷、有機質、pH參考有機肥料測定方法（NY/T 525—2021）進行測定，硝態氮采用蒸餾滴定法（NY/T 1116—2014）進行測定，銨態氮采用氯化鉀溶液提取-分光光度法（HJ 634—2012）進行測定，電導率使用傳導法（GB/T 11007—2008）進行測定，化學需氧量（COD）使用重鉻酸鹽法（HJ 828—2017）進行測定。

2 結果與討論

2.1 小品種家禽糞便產生量及污染物含量

2.1.1 不同生長階段糞便日產生量

肉鴨、肉鵝、鴿子糞便產生量整體隨日齡增加呈增長趨勢（圖1）。由于乳鴿與種鴿混合飼養，因此只統計了鴿子育肥期（青年鴿）和育成期（成年鴿+乳鴿）的糞便，育成期的糞便日產量是育肥期的4.3倍。不同品種家禽糞便日產生量差異較大：肉鵝在生長期、育肥期、育成期的糞便日產生量分別為159.2、209.5、238.8 g·羽^-1·d^-1，均顯著高于肉鴨和鴿子。糞便日產生量與家禽品種、個體質量、進食飲水量、飼養方式等因素密切相關[8-11]。3種小品種家禽糞便日產生量表現為肉鵝gt;肉鴨gt;鴿子，主要原因為肉鵝體質量大于肉鴨，而鴿子體質量最小。本試驗中肉鴨各生長時期糞便日產生量與櫻桃谷肉鴨接近[5，12]，但低于北京Z型肉鴨（275.9～327.0 g·羽^-1·d^-1）[4]，這可能是白羽鴨和番鴨體質量相較于北京鴨較輕所致。其次廣東地區肉鴨普遍用于制作燒鴨，要求肉質細嫩，因此肉鴨養殖周期也較短，導致其糞便產生量相對較低。此外飼料投入、氣候環境的差異對家禽糞污產生量也有較大影響[6，13]。

2.1.2糞便污染物含量

肉鴨、肉鵝、鴿子不同生長時期糞便中氨氮、COD、總氮、總磷的含量如圖2所示。棚養番鴨生長期、育肥期、育成期氨氮含量分別達到7.2、7.4、6.7 g·kg^-1，顯著高于其他小品種家禽。育肥期、育成期鴿糞中總氮含量分別高達34.5、40.3 g·kg^-1，總磷含量也達到17.1、12.5 g·kg^-1，顯著高于鴨糞和鵝糞中總氮、總磷含量；與之相反的是，鴿糞COD含量顯著低于肉鴨及肉鵝。這可能是由于肉鴿飼料中豆類和菜籽粕比例較高，粗蛋白和脂肪酸含量相對較高，而肉鴨、肉鵝飼料中粗蛋白和脂肪酸含量較高導致的[14-17]。鵝糞、棚養番鴨糞及水養白羽鴨糞中污染物含量整體相當，原因可能是肉鴨、肉鵝的生活習性和飼料種類較為接近，因此其糞便污染物特征類似。棚養番鴨與水養白羽鴨不同時期各污染物互有高低，其總氮、總磷含量整體與江蘇省櫻桃谷鴨糞氮磷含量接近[5]，略低于江西省規模養殖肉鴨糞便氮磷含量[18]，這可能是受家禽品種、養殖模式、氣候環境等因素的影響。

2.2 小品種家禽產排污量

2.2.1 產污量

肉鴨、肉鵝和鴿子的產污量如表2所示，肉鵝全養殖周期的總氮和總磷產污量分別為116.0 g·羽^-1和45.6 g·羽^-1，相比之下，無論是棚養番鴨還是水養白羽鴨，4種污染物的產污量均低于肉鵝和鴿子。畜禽產污量與畜禽品種、個體質量、進食量、外界環境等因素相關[13]。與西南區肉雞養殖產污量[3]相比，本試驗中水養白羽鴨的各項產污量均低于肉雞，為肉雞的23%～36%；棚養番鴨氨氮的產污量則為肉雞的1.3倍，其余產污量均略低于肉雞；肉鵝各項產污量均高于肉雞，為肉雞的1.6～2.7倍。試驗中鴿子的產污量為蛋雞產污量[3]的5%～50%，可能的原因是鴿子體型較小，進食量和糞便排泄量均較低。

2.2.2 排污量

廣東省肉鴨、肉鵝和鴿子養殖污染防治的措施主要為糞便收集后還田或直接排入魚塘利用，其利用率按100% 計[3]，因此影響排污量大小的主要是糞便收集率。本試驗中棚養番鴨和鴿子采用高床養殖加人工清糞，糞便收集率參考曹云等[5]的研究結果，按76.4% 計；水養白羽鴨和肉鵝糞便直接排入水體，糞便收集率參考劉嘉莉[10]的研究結果，按67.0%計。本試驗中肉鵝排污量最高（表2），其氨氮、總氮、總磷、COD的排污量分別為8.8、38.3、15.0、1 617.2 g·羽^-1；而水養白羽鴨排污量最小，其氨氮、總氮、總磷、COD的排污量分別為0.9、7.6、3.4、297.1 g·羽^-1（表2）。與肉雞排污量[3]相比，肉鴨和肉鵝的排污量較大，一方面是由于肉鵝的產污量較大，另一方面可能是由于肉鴨、肉鵝的養殖和清糞方式較為粗放，糞便收集率低于肉雞所致。曹云等[5]的研究顯示，江蘇省旱養肉鴨的養殖周期COD排污量（190.68 g·羽^-1）低于本研究中肉鴨的排污量，而總磷排污量（7.98 g·羽^-1）則高于本研究中的數值，這種差異可能是由飼料組成、肉鴨品種及氣候環境的不同而共同造成的。

2.3 廣東省各地市小品種家禽污染物產排分布特征

2.3.1 產生量空間分布特征

廣東省肉鵝養殖規模位居全國之首，同時肉鴨和鴿子的養殖規模也位居全國前列，因此這些家禽養殖產生的糞便污染負荷及其對環境的潛在影響受到了廣泛關注和重視[19-21]。各地市3種小品種家禽養殖污染物產生量存在較大差異（圖3）。其中，肇慶市、江門市、茂名市3種小品種家禽產污總量排在全省前3位，肇慶市氨氮、總氮、總磷、COD 產生量分別達到717.1、3 089.4、1 182.2、118 778.6 t·a^-1，各污染物占廣東省小品種家禽總產污量的15.1%～15.5%，江門市、茂名市各項污染物貢獻分別占廣東省總量的11.8%～12.6%、12.4%～13.2%。從各畜禽品種看，肇慶市肉鵝養殖產污貢獻比最大，各污染物產量占比達57.3%～63.5%，肉鴨次之，各污染物產量占比為31.6%～38.5%，鴿子養殖產污貢獻最少，江門市主要污染來源為肉鵝養殖，而茂名市肉鴨養殖貢獻最大。肉鴨和肉鵝養殖產污量大，在畜禽養殖污染物負荷計算過程中應引起重視；而鴿子養殖規模相對較小，其產污量相對較低。

2.3.2 排放量空間分布特征

廣東省肉鴨養殖氨氮、總氮、總磷、COD 排放量分別為559.7、2 047.6、793.5、78 000 t·a^-1（圖4）；肉鵝養殖氨氮、總氮、總磷、COD排放量分別為728.9、3 168.2、1 244.5、134 000 t·a^-1；鴿子各污染物排放量最少，占廣東省小品種家禽污染物總排放量的3.9%～9.5%。與產污量不同的是，肉鵝養殖排污量顯著高于肉鴨，其中肉鵝COD排污量是肉鴨的1.8倍，這是由于肉鵝主要養殖模式為水養，其糞便收集率相對較低所致。小品種家禽污染物排放地域分布特征與產污量類似，肇慶市、江門市、茂名市排在全省前3位，其中肇慶市、江門市肉鵝養殖排污量最大，而茂名市肉鴨養殖污染排放貢獻最大。在肉鵝養殖排污量方面，江門市和肇慶市排污量最高且接近，佛山市和汕頭市排污量屬于第二梯隊。茂名市、湛江市、云浮市肉鴨養殖排污量位居全省前3，廣州市、茂名市、肇慶市鴿子養殖排污量處于全省前3行列。

2.3.3 排放負荷占比

廣東省各地市肉鴨、肉鵝、鴿子3種家禽產排污總量與生豬、肉牛、奶牛、肉雞、蛋雞5種主要畜禽養殖產排污量的比值如表3所示。3種小品種家禽養殖與主要畜禽養殖的各項污染物產生量比值為4.8%～9.9%，但其氨氮、總氮、總磷、COD排放量比值則分別達到15.5%、10.6%、17.1%、24.9%，顯著高于污染物產生量比值。這可能是由于小品種家禽養殖方式較為粗放，糞便收集率相對較低，導致其糞污排放比例相對較高。

在各地市中，中山市、汕頭市和潮州市小品種家禽產污負荷比值最高，其COD排放量均高于主要畜禽養殖排放量，比值分別高達143.9%、138.3%、116.6%。中山市小品種家禽養殖總磷排放量也高于5種主要畜禽。東莞市、佛山市小品種家禽污染物負荷占比同樣較高。這是由于這些地市生豬、肉牛等畜禽養殖規模較小，而肉鴨、肉鵝等小品種家禽養殖量較大導致的。

我國畜禽養殖污染監管中長期忽視小品種家禽養殖污染排放問題，成為畜禽養殖污染監管與防治的漏洞。本研究結果表明小品種家禽養殖污染排放量同樣較大，尤其在部分地市更是超過主要畜禽，成為污染物排放負荷的主要來源。因此在畜禽養殖污染物負荷評估中不應忽視小品種家禽的貢獻，同時在畜禽養殖污染防治政策制定中也應重視肉鴨、肉鵝等家禽糞污負荷及資源化利用途徑等問題[22]。另外，相較于總氮占比，小品種家禽氨氮、總磷、COD產生量占廣東省主要畜禽養殖負荷量比例更高，這是由于肉鴨、肉鵝、鴿子糞便中氨氮、總磷含量較高，可將其與豬糞、牛糞等糞肥配施并形成有效互補，提高土壤肥力。

3 結論

（1）鵝糞、棚養番鴨糞及水養白羽鴨糞中各項污染物含量整體相當；鴿糞總氮、總磷含量顯著高于鴨糞和鵝糞，但其化學需氧量則顯著低于鴨糞和鵝糞。

（2）研究率定了廣東省3種小品種家禽（肉鴨、肉鵝、鴿子）的產污量和排污量。肉鵝的產排污量最高；肉鴨的產污量低于肉雞，排污量則高于肉雞；鴿子的產排污量顯著低于蛋雞。

（3）廣東省3種小品種家禽養殖與主要畜禽養殖的各項污染物產生量比值為4.8%～9.9%，但其氨氮、總氮、總磷、化學需氧量排放量比值則分別達到15.5%、10.6%、17.1%、24.9%。肉鴨、肉鵝養殖產污負荷整體相當，但肉鵝養殖排污負荷顯著高于肉鴨；鴿子產排污負荷整體較低。肇慶市、茂名市、江門市小品種家禽養殖污染物產排負荷量較大；汕頭市、潮州市、中山市肉鴨、肉鵝養殖污染物產排負荷占比較高，部分污染物排放負荷高于生豬等主要畜禽排放負荷。廣東省小品種家禽養殖帶來的污染影響不應被忽視，應當將小品種家禽養殖納入環境監管對象。