基于农用地土地承载力与养殖氮（磷）平衡的研究

引言 目前，随着居民对肉类、蛋类和禽类需求稳步增长，畜禽养殖业的规模化、集约化和产业化得到较快增长[1]，但养殖粪污对环境构成的威胁也在不断攀升，已经成为农业面源污染的重要成因之一[2]。根据汪开英等对浙江省畜禽业排污测算与土地承载力分析[3]，本地存在类似的畜禽养殖业的污染负荷强度和分布特征及其潜在环境风险。本文通过对畜禽粪便总量和耕地负荷进行估算，评估和分析各地畜禽粪便资源化利用畜禽养殖粪便的潜力，并从种养平衡的视角提出养殖污染控制对策和建议。

.农田畜禽粪污土地承载力测算

本文中涉及的畜禽养殖信息和耕地面积信息来源于当年统计年鉴和宣城市“十四五”畜牧业高质量发展规划及宣城市十四五畜禽养殖污染防治规划，2022 年农作物播种面积前三的县市区为宣州区、郎溪县和广德市，旌德县和绩溪县播种面积较小，播种的作物主要为为稻谷、小麦、油料、棉花、蔬菜和瓜果类等，全市粮食播种面积329 万亩、粮食总产量126.8 万吨，粮食作物播种面积占总作物播种面积的76.9%左右，本文将以上主要作物土地利用类型作为有效负载面积，现有猪当量根据养殖场设计存栏量进行核算，畜禽面源污染输出系数根据全国污染源普查《畜禽养殖业源产排污系数手册》和《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》等资料确定。各地种植面积及主要作物分布情况见图1-1。

图 1- 1 宣城各县市区种植面积及主要作物分布图

2 结果分析

2.1 畜禽养殖污染物产生量及分布 根据畜禽养殖规模总量、饲养期现状及污染物输出系数，确定全市施肥供给养分占比在 间，平均值 52% ；区域内粪肥替代化肥最大比率 30%-50% ，平均值 46% ，最小的为宣州区，有较大提升空间；粪肥当季利用率 27%-30% ，利用率最高为广德市，达到 30% ，计算得到2022 年全市农作物氮（磷）、农作物粪肥、土地可承载猪当量和土地可承载猪当量的阈值及现有当量，区域农作物氮（磷）总需求量为35167t，占比最高的为宣州、郎溪和广德分别 39.7% 、 17.1% 、 14.4% ；区域农作物粪肥需求总量为27821t，占比最高的为宣州、郎溪和泾县分别 30.1% 、 26.7% 、 13.3% ， 结合氮（磷）和粪肥总需求量综合来看，主要集中在宣州、郎溪、广德和泾县，综合占比超过 70% 。此外，研究结果还表明，现有猪当量与土地承载力占比分别为 25.60% 、 5.32% 、 40.46% 和 18.66% ，可开发养殖空间较大。研究表明畜禽粪便中的氮、磷具有较大替代化肥潜力[4]，以氮（磷）需要为标准，所有农用地全部种植农作物，畜禽承载力为625.7 万猪单位，全市现有粪肥需配套的总消纳土地面积远远低于农作物种植面积，剩余环境容量约为583.56 万头猪当量，农用地各作物对畜禽粪肥需求量较大，畜禽粪肥需求量最大的为宣州区，较小的为旌德县和绩溪县。以氮肥计，氮肥需求总量可达2.97 万吨，耕地可承载425.94 万猪当量。

2.2 猪当量与土地承载力占比分析 根据 2022 年全市畜禽养殖的存栏量折算，畜禽养殖存栏量约为 193.1万头猪当量。全市现有畜禽猪当量占全市土地可承载猪当量的 24.86% ，通过比较当前现有猪当量与对应可承载猪当量总量可知，远远小于80%的阈值，但区域间存在明显的空间分异特征，就全市范围的土地承载力而言，满足大力发展养殖业的需求，能够全部消纳粪污量。到2025 年，根据养殖规划全市出栏家禽 18014 万只，存栏蛋禽1181 万只，出栏生猪105 万头，出栏牛 1.87 万头、出栏羊12.59 万只，存栏蜜蜂8.54 万箱。根据养分平衡需求，全市的耕地面积和农作物所需养分量，具备就地处理和资源化利用畜禽养殖粪便的潜力，剩余环境容量能够满足畜禽养殖发展空间。宣城市农用地土地承载力测算结果见表2-1，土地承载力测算结果见表 2-2。

表2-1 宣城市农用地土地承载力

表 2-2 宣城市土地承载力

3.对策与建议

3.1 结论 以区域内各种作物种植面积和产量核算氮（磷）总养分需求量为衡量标准，结合区域内水环境承载力有关信息，除南漪湖、无量溪河个别断面处于临界超载状态需要严格控制周边养殖规模和养殖总量外，全市畜禽粪便耕地负荷整体较低，现有的养殖规模整体较合理，但不同地区间的污染负荷结构存在明显差异。

3.2 建议

3.2.1 优化养殖布局。按照“农牧结合、种养平衡、总体协调”的原则，结合辖区内畜禽种类排污特点、养殖基础和资源环境条件进行优化布局，在粮食主产区推广有机肥替代氮肥利用技术，在规模化生猪养殖区周边构建“猪-沼-茶/果/菌”生态循环模式等[5-6]。依据市域空间发展方向和定位及环境承载能力要求，确定适宜养殖规模和调整畜禽养殖布局，鼓励规模养殖场向环境容量大的区域（粮油主产区、蔬菜瓜果区）等畜禽粪污土地承载力剩余容量较大的县域进行适当转移。

3.2.2 科学确定区域养殖总量。为进一步强化环境监管，加强对畜禽养殖风险的跟踪管理[7]，按照“畜地平衡，适度规模”的原则对区域畜禽养殖进行总量测算，养殖规模控制在土地承载力、水资源承载力以内，及时分析区域畜禽粪污土地承载力负荷情况，如超过负荷需要通过提高粪肥替代化肥比例、增加有机肥料外售量等措施，确保区域养殖总量与环境承载力相匹配。

3.2.3 充足的消纳土地。依据土地承载力阈值测算结果，按照优先采用粪肥还田利用模式和低成本低排放、易操作的粪污处理工艺，属于消纳土地充足的区域，应满足养殖场（户）的配套土地需求，并以养分平衡为核心，完善粪污收集-贮存-转运-利用体系，围绕畜禽遗传资源保护和开发，推动畜牧业转型升级，如稳定推动山区生猪产业发展适度规模生态养殖；推动旌德、绩溪充分利用当地林草资源发展优质小黄牛产业，其他地区利用草地、秸秆、农产品加工副产品发展规模肉羊养殖。

参考文献：

[1]国家环境保护总局自然生态保护司.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策。北京： 中国环境科学出版社，2002.

[2]吴永胜，孙越鸿，杨雪，许祯莹，齐桂兰，邱时秀，李娟。基于种养平衡的成都市畜禽养殖环境效应分析。中国农业资源与区划，2018，39（1）： 195-203.

[3]孙国波：基于氮磷平衡的江苏省畜禽养殖土地承载力研究；中国农学学报，2013 年12 期.

[4]杨旭，黄艳艳，刘海林，茶正早，罗微，林清火. 海南省畜禽养殖环境承载力及有机肥替代化肥潜力分析。农业环境科学学报，2019，38（11）： 2609-2618..

[5]郭彩霞，杨子森，马文奇，焦光月，张建杰；山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析[J]；农业环境科学学报；2020 年07 期.

[6] 楚天舒， 韩鲁佳， 杨增玲. 考虑种养平衡的黄淮海小麦-玉米模式下畜禽承载量估算。农业工程学报，2019，35（11）： 214-222.

[7]邓远远，郭焱，朱俊峰。政府规制下畜禽养殖废弃物处理合规行为选择。中国农业资源与区划，2021，42（10）： 95-102.

作者简介：魏有定，男，汉，本科，皖当涂县，目前职称：中级工程师，评审专业：环境保护。