云南省生猪养殖环境容量初步分析

吴 晶，王 娟，赵彦光，孙 强

（云南省畜牧兽医科学院，云南 昆明 650224）

云南省生猪养殖环境容量初步分析

吴 晶，王 娟，赵彦光，孙 强

（云南省畜牧兽医科学院，云南 昆明 650224）

畜禽养殖产生的粪便已成为我国农村面源污染的主要来源，文章对云南省2011—2013年生猪养殖量进行统计，结合国内外有关研究，确定了云南省生猪粪尿排放量的估算参数，估算出云南省生猪粪尿排放量和氮、磷排放量。估算结果，云南省2011—2013年生猪年均粪尿排放量为8 439.99万t，全省基本农田粪尿负荷量为13.83 t/hm2；氮平均排放总量为59 359.50 t、磷平均排放总量为3 731.17 t，氮平均负荷量为9.54 kg/hm2、磷平均负荷量为0.60 kg/hm2。该研究结果可为生猪养殖的科学区划与环境污染的综合整治提供决策依据。

生猪；养殖；粪便；氮磷；污染；环境容量

云南省作为国家西部重要的畜禽养殖大省，在全国占有十分重要的地位。畜禽养殖业的快速发展对促进云南省农村经济发展和农民持续增收发挥了重要作用，但随着养殖规模不断扩大，随之带来的环境污染呈现出日益加剧的趋势。据统计，全国每年产生38亿t畜禽粪污，综合利用率不到60%，2014年规模畜禽养殖化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）和氨氮排放量分别为1 049万t和58万t[1]。“十二五”期间，云南省养殖业持续快速发展，综合生产能力不断提高，到2013年全省生猪存栏4 421.25万头、出栏6 137.65万头、猪肉产量516.26万t[2]，生猪年出栏1万头以上的规模养殖场（户）达79个。2013年云南省COD和氨氮排放量中农业源排放量为72 369 t、11 473 t，占总排放量的13.22%和19.76%[3]。

对于区域畜禽粪便排放量及氮、磷、钾含量的估算已有很多报道[4-9]，目前对云南省畜禽粪便排放量估算还没有报道，而且对养殖过程中产生的氮、磷缺少估算。本研究根据云南省2011—2013年畜牧业统计数据，估算了2011—2013年生猪粪尿排放总量及氮、磷产生量，为云南省生猪养殖的科学区划与环境污染的综合整治提供决策依据。

1 数据来源

1.1 生猪存栏、出栏数

按照《云南农业年鉴》（2012—2014年）和云南省农业厅编制的《云南畜牧业发展资料选编（2011— 2013年）》统计的数据[2，10-11]，收集云南省16个州（市）2011—2013年生猪存栏数（含能繁母猪存栏数）、出栏数，并根据国内生猪粪尿排放估算参数估算2011—2013年云南省生猪粪尿排放总量。云南省2011—2013年生猪存栏、出栏数和生猪饲养规模情况见表1、表2。

1.2 基本农田总量

2010年云南全省及各州（市）基本农田总量按照云南省国土资源厅提供的数据测算。

2 估算参数

2.1 饲养周期估算

本研究存栏能繁母猪饲养周期按365 d计算，存栏和出栏生猪饲养周期按165 d计算。

2.2 粪尿排放量参数估算

2.2.1 单头粪尿排放量 按照文献报道的方法[12-13]，结合云南省饲养规模的实际情况，能繁母猪排粪量按3.50 kg/d估算、排尿量按6.00 kg/d估算；存栏和出栏生猪排粪量按1.50 kg/d估算、排尿量按3.00 kg/d估算。

2.2.2 年粪尿排放总量 采用以下计算公式确定生猪产粪、尿总量：

年排粪尿总量=出栏量×单头粪尿排放量×饲养周期+存栏量×单头粪尿排放量×饲养周期

2.3 粪尿中氮磷含量参数估算

2.3.1 单头氮磷排放量 按照云南省规模养猪场和养殖小区的采样结果[14]，以及云南省饲养规模的实际情况，猪粪尿中氮含量估算值为3.50 g/（头·d）、磷含量估算值为0.22 g/（头·d）。

2.3.2 年氮磷排放总量 采用以下计算公式确定生猪产氮、磷总量：

年排氮磷总量=出栏量×单头氮磷排放量×饲养周期+存栏量×单头氮磷排放量×饲养周期

表1 云南省2011—2013年生猪存栏、出栏数 万头

表2 云南省2011—2013年生猪饲养规模情况

2.4 粪尿容量及氮磷容量参数估算

粪尿容量按照环境保护总局自然生态保护司编写的《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》中规定的每公顷耕地每年能够承载的畜禽粪便为30 t计算[15]；氮磷容量参数按照粮食作物年需求量219 kg/hm2和63 kg/hm2计算[16]。

3 估算结果

3.1 各州（市）粪尿排放总量估算

根据2011—2013年云南省各州（市）生猪粪尿排放量估算得出全省粪尿排放总量。从图1和表3可以看出，全省2011—2013年生猪平均粪尿排放总量为8 439.99万t，其中曲靖市的生猪粪尿排放总量最高（1 802.48万t）、其次为红河州（947.82万t）、第三是昭通市（727.92万t）、第四是文山州（673.59万t），这4个州（市）粪尿排放总量占云南全省排放总量的49.19%。曲靖市比排名最后3个州市（西双版纳州、怒江州和迪庆州）的总和还多1 527.46万t，是迪庆州的21.37倍。

图1 云南省2011—2013年各州（市）生猪年平均排放粪尿总量比例

表3 云南省2011—2013年生猪粪尿排放量估算 万t

3.2 各州（市）基本农田粪尿负荷量估算

从表4可以看出，2011—2013年全省基本农田平均粪尿负荷量为13.83 t/hm2。在云南省16个州（市）中，曲靖市最高（24.98 t/hm2），其次为大理州（20.72 t/hm2），第三是保山市（19.93 t/hm2），第四是楚雄州（17.33 t/hm2），西双版纳州最低（4.63 t/ hm2）。云南省2011—2013年基本农田粪尿负荷比例见图2。

图2 云南省2011—2013年基本农田粪尿负荷比例

表4 云南省2011—2013年基本农田粪尿负荷量

3.3 各州（市）氮磷排放总量估算

根据2011—2013年云南省各州（市）生猪氮磷排放量估算得出全省氮磷排放总量。从表5可以看出，全省2011—2013年生猪平均氮排放总量为59 359.50 t、磷排放总量为3 731.17 t，其中曲靖市的生猪氮磷排放总量最高（13 023.11 t、818.60 t）、其次为红河州（6 775.60 t、425.90 t），第三是昭通市（5 193.30 t、326.44 t），迪庆州最少（523.32 t、32.89 t）。

3.4 各州（市）基本农田氮磷负荷量估算

从表6可以看出，在云南省16个州（市）中，2011—2013年全省基本农田氮平均负荷量为9.54 kg/hm2、磷平均负荷量为0.60 kg/hm2。氮、磷平均负荷量最高的是曲靖市（18.05 kg/hm2、1.13 kg/hm2），其次是大理州（14.39 kg/hm2、0.90 kg/hm2），再次是保山市（13.99 kg/hm2、0.88 kg/hm2），氮磷平均负荷量最低的是西双版纳州（3.09 kg/hm2、0.19 kg/hm2）。云南省2011—2013年基本农田氮磷负荷比例见图3。氮磷负荷量统计结果与粪尿负荷量一致。

表5 云南省2011—2013年生猪氮磷排放量估算 t

表6 云南省2011—2013年基本农田氮磷负荷量 kg/hm2

图3 云南省2011—2013年基本农田氮磷负荷比例

4 分析与讨论

（1）云南省2011—2013年基本农田粪尿平均负荷量为13.83 t/hm2，氮平均负荷为9.54 kg/hm2、磷平均负荷为0.60 kg/hm2，离估算的粪尿容量及氮磷容量参数还有一定的距离。

（2）由于数据统计过程中无法统计到全省种公猪的存栏数，故按照其余存栏生猪饲养周期计算。生猪养殖过程中粪尿排放量受年龄、体重、饲养阶段、饲粮组成、环境温度的影响也很大，如年龄与体重越小，排泄量越小；泌乳母猪较怀孕母猪采食量大，排泄量也大；夏季环境温度高，猪的饮水量大，排尿量也多。由于无法详细统计出生猪饲养周期的数据，均按照能繁母猪和存栏、出栏生猪计算。

（3）云南省2012年共有31个生猪调出大县，其中曲靖市8个（麒麟区、陆良县、师宗县、罗平县、富源县、会泽县、沾益县、宣威市）、大理州5个（大理市、鹤庆县、宾川县、祥云县、弥渡县）、保山市4个（隆阳区、施甸县、腾冲县、昌宁县），3个州（市）生猪调出大县占全省生猪调出大县总数的54.84%。而这3个州（市）也是云南省粪尿负荷量最高的州（市），特别是曲靖市，如果畜禽粪便全部用作农家肥还田，负荷量已达24.98 t/hm2，假如再加上家禽、肉牛、奶牛、肉羊等其他家畜（禽）的粪尿，负荷量有可能已超过国家规定的30 t/hm2承载量，表明曲靖市耕地土壤和水体存在富营养化的潜在风险，需要提高警惕。

（4）大理州作为云南省“九大高原湖泊”之一的洱海的所在地，2011—2013年基本农田平均粪尿负荷量为20.72 t/hm2，但大理州作为云南省奶牛存栏量最多的地区，2013年奶牛存栏量达15.5万头[17]，如果按照《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）规定的1头奶牛折算成10头猪当量计算，相当于还存栏155万头生猪，负荷量已远远高于仅按照生猪计算的负荷量，虽然洱海2014—2015年水质总体保持在Ⅱ类水平，但仍然需要加强污染防治，适当限制畜禽的养殖规模和数量。

（5）昆明市自2008年起在滇池2 920 km2流域范围内实施畜禽禁养，涉及畜禽多达800多万头（只），到2009年已全部完成搬迁工作。由于养殖数量的急剧减少，2011—2013年粪尿排放总平均量为576.59万t，粪尿负荷量为14.31 t/hm2，但其养殖范围仅限于宜良、寻甸、禄劝、安宁、石林、嵩明、富民、东川、官渡等9个县（区），其污染风险也不容小视，须加强上述县（区）的监管。

（6）迪庆州和怒江州2011—2013年粪尿排放总平均量为84.36万t、107.31万t，虽然排放总量少，但这两个州位于云南省西北部，山高谷深，可耕种土地面积有限，使得粪尿负荷量偏高（13.90 t/hm2、16.16 t/hm2），一旦养殖总量超过环境容量，造成环境污染后，治理将十分困难。

（7）除上述州（市）以外的地区，2011—2013年粪尿排放总平均量距离30 t/hm2的承载量还有一定的距离，还能容纳一定的生猪饲养量，但还是需要科学规划、合理布局，准确把握畜禽养殖的品种、规模、总量，加大畜禽养殖污染防治设施的投入。

5 结论

由于云南省养殖区域分布的不均匀性，致云南省耕地环境承载量分布不均，部分地区畜禽规模化养殖容量有限，污染风险较大。建议相关部门尽快组织力量，开展相关调查研究，结合“发展基础、资源禀赋、环境承载能力、消费习惯、屠宰加工”等因素，科学地将云南省16个州（市）、108个县（区）分为重点发展区、约束发展区、潜力增长区和适度发展区。

[1]农业部办公厅.于康震副部长在全国畜禽标准化规模养殖暨粪污综合利用现场会上的讲话[EB/OL].http://www.moa.gov. cn/zwllm/tzgg/tz/201510/t20151023_4875680.htm.

[2]云南省农业厅.云南农业年鉴（2014）[M].昆明：云南人民出版社，2015：278.

[3]云南省环境保护厅.2013年云南省环境状况公报[EB/OL]. http://www.7c.gov.cn/xxgk/read.aspx?newsid=47856.

[4]彭里，王定勇.重庆市畜禽粪便年排放量的估算研究[J].农业工程学报，2004，20（1）：288-292.

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[6]武深树，谭美英，黄璜，等.湖南洞庭湖区农地畜禽粪便承载量估算及其风险评价[J].中国生态农业学报，2009，17（6）：1245-1251.

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[10]云南省农业厅.云南农业年鉴（2012）[M].昆明：云南人民出版社，2014：477.

[11]云南省农业厅.云南农业年鉴（2013）[M].昆明：云南人民出版社，2014：316.

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[17]大理州统计局.大理州2013年国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].http://www.tjcn.org/tjgb/201410/27749.html.

（编辑：柳青）

S828

A

1002-1957(2016)06-0076-05

2016-10-10

云南省科技计划项目（2016DP019）

吴 晶（1981-），女，云南昆明人，助理研究员，研究方向为畜牧业.E-mail：wujing_fy@163.com

孙 强（1977-），男，四川西昌人，助理研究员，硕士，研究方向为畜牧兽医技术研究与区域经济.E-mail：kyc777@163.com