承德水源涵养区绿色畜牧业发展现状及对策研究

张洪伟，杨志会，穆云森，刘文，刘志泰，冯曼，王亚男，朱今舜

（1.承德市农林科学院，承德 066000；2.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院；3.承德市畜牧工作站）

国外学者关于绿色产业研究最早源自于人类对生态环境恶化的关注，现阶段则围绕低碳经济、绿色能源开发、水资源保护等主要方面开展研究[1]。在全球面临生态危机的大背景下，我国“两山”理论和双碳目标的提出，加快了水源涵养区与畜牧产业绿色发展步伐，促进经济发展与生态环境和谐发展[2]。畜牧业作为我国农业重要组成部分，畜牧养殖业绿色发展作为产业现代化重要标志，通过解决养殖模式滞后、调整种养殖结构、提升畜禽养殖废弃物资源化利用率等问题，推动畜牧产业绿色发展。承德市畜牧产业绿色发展作为水源涵养区生态保护的重头戏，通过强化水源涵养区保护协调机制，积极调整畜牧产业结构和粪污处理方式，提升养殖户环境保护意识，助力畜牧产业长效发展。

1 水源涵养区承德畜牧业发展现状

1.1 承德市2022 年气象条件

从不同月份尺度看，承德市四季分明，由图1 可知，全年平均最高温、湿度出现在6～8 月；由图2、表1 可知，相对湿度受季节、降雨量的影响，承德地区6～8 月降雨量超过80 mm。如图1 数据可知，冬季外界适宜的温度、湿度减少了冷应激的危害，有利于畜禽越冬和新出生仔畜成活；夏季外界适宜温度、湿度减少热应激的危害，有利于稳定奶牛产奶量和提高动物生产性能的发挥；如图2 数据所示，夏季降雨量集中在6～8 月，降雨量和相对湿度较其他季节有所上升，该阶段对于露天堆粪的牧场，粪污容易随着雨水进入河流和周围土地，污染水源和土壤。

表1 承德市2022 年气象条件Table 1 Meteorological conditions of Chengde city in 2022

图1 2022 年承德市全年平均气温和相对湿度情况Fig.1 Annual average temperature and relative humidity in Chengde city in 2022

图2 2022 年承德市全年降雨量和相对湿度情况Fig.2 Annual rainfall and relative humidity of Chengde city in 2022

1.2 承德市畜牧业养殖情况

为了解承德市畜牧产业发展现状，依托河北省奶牛产业技术体系，承德市畜牧工作站，分别对丰宁县、围场县、隆化县等八个县（市）畜禽养殖数量进行调研和统计。由表2 数据显示，2022 年全市生猪存栏近100 万头，其中滦平县与其他县级市比，生猪养殖量最高为18.20 万头；全市肉牛存栏近74.39 万头，其中隆化县和围场县居多，肉牛存栏量分别为25.34万头、25.14 万头；全市奶牛存栏量为4.34 万头，仅丰宁县奶牛存栏量近3.14 万头，全市奶牛养殖比例的72.35%；全市肉鸡、蛋鸡存栏量分别106.26 万只和827.21 万只。

表2 2022 年承德市各县（市）养殖情况统计Table 2 Statistics of farming practices in each county of Chengde city in 2022

1.3 承德市玉米种植及玉米秸秆产量情况

畜牧业发展离不开种植业，依托河北省玉米产业技术体系承德冷凉区春玉米综合试验站、承德市畜牧工作站、承德市统计局，先后对近5 年承德市籽粒玉米、青贮玉米种植情况进行整理与分析，数据如表3 所示。五年来，籽粒玉米种植数量呈稳定上升的趋势，青贮玉米种植量较为稳定，玉米秸秆产量按7 500 kg·hm-2计算，年产玉米秸秆总量均在1 170 kt以上，玉米秸秆通过粉碎打包，所产生的秸秆95%以上作为粗饲料饲喂家畜，5%被直接粉碎还田、制作玉米秸秆黄贮或者焚烧。

表3 近5 年承德市玉米种植情况统计Table 3 Statistics of maize cultivation in Chengde city during the past 5 years

1.4 承德市粪污处理及利用情况

调研结果如表4 所示，承德市共有668 家（不含绵羊、山羊）畜禽规模养殖场配备了粪污处理设施，其中包括233 家生猪养殖场、33 家奶牛场、230 家蛋鸡肉鸡养殖场（合作社）、172 家肉牛养殖场（合作社）。粪污处理方面：经过省级审定的畜禽资源化利用厂共计33 家，年处理粪污总量达32.99 kt，生产的有机肥通过施还入田起到改良土壤、增加土地肥力、保护土壤和水源的作用，减少了复合肥使用量。

表4 承德市粪污处理水平Table 4 Levels of fecal decontamination treatment in Chengde city

1.5 承德市科技项目支撑情况

如表5 所示，分别统计2019-2022 年承德市科技局社会发展科项目、农业科项目、基础研究、产业研究院建设立项名单中涉及畜牧绿色养殖、水源保护、粮食与饲草资源的项目数量和拨付经费情况。由表5 可知，2019-2022 年，与调研相关的畜牧业、农业有关的项目数量分别为3、4、6、18 项，拨付款金额分别为70、80、108、223 万元，社会发展科资金分配比例分别为16.67%、20.33%、27.18%、30.23%、农业科资金分配比例分别为27.03%、25.58%、32.56%、27.88%，项目数量和经费拨付情况呈逐年上升的趋势。与2019-2021 年相比，2022 年承德市科技局新增基础研究项目20 项、产业研究院建设项目9 项，立项名单中有7 个基础研究项目、2 个产业研究院建设项目涉及畜牧业、农业绿色高效发展内容，资金分配比例分别为29.23%、22.22%。在新冠疫情的影响下，近四年来省、市财政依然加大对承德市农业、畜牧业绿色发展支持力度，加大投入科研资金，激活科研创新能力，保证承德市畜牧产业高效发展。

表5 承德市科技支撑项目情况Table 5 Status of science and technology support projects in Chengde city

2 水源涵养区承德畜牧业绿色发展存在的问题

2.1 智能化、数字化水平有待提高

虽然畜牧产业在承德市农村经济发展中占据着主导位置，但由于饲喂系统和基础设施薄弱，制约了畜牧整体养殖水平的提高。肉牛产业发展依然沿用传统饲养经验，机械化、标准化程度低，管理落后且粗放，不利产业高质量发展[3]。由于国内智能化农业设施设备发展依然滞后，养殖设备的监测效果、稳定性、故障率、人们重视程度不高等是造成设备的普及率不高的主要原因[4]。

近些年，随着科学技术不断发展，生产需求由传统的“量变”逐渐转变成“质变”，因此加速了畜牧养殖过程中智能化、数字化水平的提升[5-6]。调研时发现，承德市畜牧产业中奶牛、肉鸡、蛋鸡养殖过程中智能化水平较高，例如奶牛精准饲喂、奶量自动检测、发情监测、自动清粪设备、自动喷淋与通风等技术的推广应用效果显著，提高了饲料利用率和粪便处理效率。但是受地形条件和气候因素影响，承德市畜禽养殖多以中小型及家庭式养殖场为主，产业结构、集约化及规划化程度不高，与现代化畜牧产业提质增效存在一定的差距，限制了产业发展。

2.2 畜牧养殖与环保压力间矛盾有待化解

畜禽粪便在传统种植方式中作为重要肥料来源，能够减少化肥的使用量，但是随着畜牧产业快速发展，水源、空气、土壤污染等环保压力日益显著[7-8]。一头奶牛产粪尿50 kg·d-1，一头肉牛产粪尿20 kg·d-1，推算可知：千头牧场奶牛场日产粪尿约50 t，肉牛场日产粪尿约20 t[9]。资料显示，2019 年全国因畜禽养殖产生的粪污量就高达7 000 万t，畜禽养殖产生的水污染物中总磷排放量达119 kt，总氮排放量达596 kt，分别占农业污染源的56.5%、42.1%；2020 年我国境内动物养殖过程中兽用抗生素的使用量达3.27 万t，由于抗生素不能完全被动物机体吸收，随着粪尿排出体外，处理不当将会污染养殖场周边的水源和土壤[10-12]。若养殖户对粪污处理和环境保护意识不到位，粪便随意堆放，势必影响周边环境和水源。

环境保护和畜牧养殖业发展过程中应当秉承发展为要和治理为先的宗旨，畜牧业发展要符合可持续、绿色、高效发展理念，减少对环境和水源破坏[13-14]。承德作为京津冀“水源涵养区”和“生态环境支撑区”，在环首都绿色经济圈中发挥着重要作用，因承德市综合经济实力不强，水源涵养—畜牧养殖—环境保护三者间形成了硬性约束。由调研数字可知，全市除羊外，畜禽养殖量约为1 108 万头（只），按照李文涛[9]所述，承德市每天因畜牧养殖所产生的粪污势必对生态环境和水源保护带来威胁，不利于水源涵养区畜牧业绿色、可持续发展。

2.3 种养结合模式现状及存在问题

畜牧业作为农业重要部分，农业低碳种植、畜牧业低碳养殖技术的推广与应用初见成效，种养殖模式提高秸秆、粪便废弃物的资源化利用，减少环境污染。畜禽养殖产生的粪便其实是放错地方的“宝”，粪污处理不得当，价值得不到发挥，造成浪费和养殖污染，带来安全隐患[15]。大部分养殖场由于分布广、规模小、资金有限、粪污处理意识不到位、粪污处理使用的方法和设备简陋，粪污就近还田现状较为普遍，影响了粪污资源化综合使用工作的开展和推进[16]。陈柏旭[17-18]调研时指出，2019 年，承德市农村人均占有耕地0.5 hm2，土地承载力不够，养殖场（户）周边用于消纳粪便的农田不足，限制粪污综合处理效率。承德市作为水源涵养区，养殖产生的废弃物经过处理形成有机肥后施还农田，形成以粪养粮，以粮养家畜的绿色循环种养模式[19-20]。

调研时发现，承德各县区大部分养殖场（户）在养殖场区周边租赁土地用于粪污处理与消纳，承德市668 家畜禽养殖场（合作社）配备相关粪污水处理装置，提高粪污处理效率，33 家有机肥生产场通过省级审定，提高了粪肥的利用率。部分牧场在政府支持下，利用土地流转，种植玉米、玉米青贮、燕麦草、苜蓿等优质饲草，起到种养结合模式示范效果，调研时也发现畜牧业养殖过程中饲粮短缺依然明显，需要外购玉米、大豆等补充粮食缺口。

3 基于SWOT 水源涵养区承德市畜牧业绿色发展分析

3.1 优势分析

3.1.1 生态环境资源

承德境内拥有辽河、潮河、滦河、大凌河在内的四大水系，湖泊河流众多，作为京津水源涵养区，先后建立“800 里”滦河水质保护、“200 里”潮河净水廊道项目，推动承德市滦河流域生态保护。

3.1.2 养殖环境好

承德地区处于北部山区，隶属河北省的农业、牧业发展交错带，肉牛、生猪等畜禽养殖历史悠久，具有适合畜禽养殖的自然气候和优越的地理条件。同时，作为河北省畜禽养殖优势区、水源涵养区，在政府多举措政策性支持下，带动畜牧业稳步发展。

3.1.3 饲料、饲草资源丰富

承德市本地主要以玉米、高粱、谷子等种植为主，全年粮食总播种面积为28 533.33 hm2，与2021 年相比基本持平，2022 年粮食总产量1 490 kt，与2021年相比提升了1.6 个百分点。承德市坝上围场县、丰宁接坝地区苜蓿、燕麦、张杂谷等牧草资源较为丰富，拥有可利用天然草场的面积近5 266.67 hm2，2022 年修复已退化的草地面积为1 166.67 hm2，稳定饲草、饲料种植面积，保证奶肉牛养殖提供优质精、粗饲料供给，有利于水源涵养区畜牧业绿色发展。

3.1.4 养殖发展偏好

承德市肉牛养殖存出栏量占河北省第一，特别是隆化张三营和围场棋盘山建有两个大型牲畜交易市场，隆化县被确定为“河北省肉牛标准化养殖示范区”“河北省特色肉牛精品示范基地”和“国家肉牛产业体系示范基地”。考虑到承德地理环境、气候特点、饲草资源、消费偏好等因素，承德市畜牧产业发展偏好肉牛养殖。

3.1.5 政策与项目支持

2023 年承德市政府工作报告中提出了重点任务目标，创建以隆化为中心的肉牛现代化产业园，推进产业绿色、高效发展。为鼓励科研院所研发能力，承德市科技局在科技计划项目、基础研究项目资金资助上给予大力支持。

3.2 劣势分析

3.2.1 智能化养殖水平不高

因养殖从业人员的技能和素质水平较低，智能化管理水平不高，大多为中小型养殖规模为主，不注重智能化精准饲喂技术应用，饲料利用率低，限制了畜禽生产性能的发挥。

3.2.2 粪污处理在畜牧业绿色发展中的重视程度不高

畜牧产业发展对环境带来不同程度的影响，近年来粪污资源化利用取得一定的成效，可是养殖场粪污处理配套设施水平低，中小型养殖场（户）对粪污处理的重视程度依然不高，场区周围长期堆放粪便，影响周围水源和生态环境。传统式养殖过程中对粪污处理的设施不完善，处理设备容积小、处理能力不高，污染防治措施落后等问题依然存在，粪便露天堆放，雨季来临时，容易造成雨水与粪污共排现象发生，污染周边水体和土地。

3.3 机会分析

3.3.1 京津冀协同发展

承德市毗邻京津两市，京津冀协同发展为承德市畜牧业产业转型提供了动力和空间，同时也带来环保压力。通过加强与京津科研院所对接交流，引进国内先进技术，提升粪污处理效率，减少水源污染。

3.3.2 政府政策性支持

承德市政府依靠“禁牧圈舍”“京、津风沙防治”补助项目等途径，先后建设114 个养殖“村级帮带小区”。在政府的各项政策支持下，帮助农民解决启动资金贷款问题，降低农户养殖风险。

3.3.3 强化科技推广

承德大力实施科技兴农战略，依托京承、津承农业协同创新联合体，全方位开展科技协同创新，重点减少农业废弃物、养殖粪污污染面，打造“水—草—畜”耦合机制，提升养殖场主生态保护意识。

3.4 威胁分析

3.4.1 畜牧业绿色发展进入环境约束的压迫期

由于承德市家畜多以中小型养殖模式为主，牧场周转资金有限，粪污处理设备购置增加了养殖场的资金投入以及设备运行成本，给畜牧业绿色发展带来了考验，畜牧生产过程中粪污处理问题将面临着巨大的压力，同时土地载畜量和粪污消纳容量的制约，将放慢水源保护和生态修复进度。

3.4.2 养殖场主管理方式和环保意识不足

部分中、小型养殖场（户）精细化管理和粪污处理方式不当，导致饲料配比不合理和粪污乱堆现象发生。因饲料中营养物质没有得到动物机体充分的消化和吸收，造成有机物质分解并产生有害气体，危害人畜健康。未经有效处理的粪污随处堆放，随着雨水进入地表河流和渗透到地下，污染水源和土壤。

4 水源涵养区承德畜牧业养殖战略选择

通过分析水源涵养区承德畜牧产业发展过程中的优势、劣势、机会、威胁，为推动畜牧业绿色发展提出以下战略选择方式。

4.1 SO 战略

充分发挥承德本地产业和围场县粗饲料资源优势，加快农业科技支撑力建设。紧抓京津冀协同发展和农业供给侧改革机遇，实现畜禽粪发酵，粪发酵后还田的“牛—粪—田—青贮”生态循环。

4.2 WO 战略

加强与其他科研院校的合作，发掘农业废弃物利用新途径。邀请省内外专家、承德市畜牧业“本地”专家，组织公益性科技下乡活动，提高养殖户粪污处理意识。

4.3 ST 战略

结合现有种、养殖环境和养殖偏好，提升养殖户智能化饲喂、生态保护和粪污处理意识，提高本地玉米、牧草种植面积，稳定饲粮、饲草供给，加大科技和管理技术投入，提高本地粗饲料利用率和粪污处理效果。

4.4 WT 战略

探究减少动物养殖过程中有害气体、甲烷的排放方法和途径，研究提高饲料利用率、粪便综合利用新技术，降低畜牧养殖带来的环境污染。

5 水源涵养区承德市畜牧业绿色发展路径及对策

5.1 树立畜牧业绿色发展新理念，推动水源涵养区保护

承德市作为水源涵养区，“水净土肥、生态畜牧”是畜牧产业绿色发展的目标，畜牧业作为承德市重要产业，要把水源保护放在首位，坚持调整畜牧产业发展结构，改变种养殖端自身受益为先的发展思路，提高种植业对畜禽养殖粪肥还田效果；通过有机肥改良土壤，减少化肥的使用，增加玉米和玉米秸秆产量。提高政府帮扶力度，以点带面，树立龙头企业典型。通过畜禽场粪污自处理、有机肥厂综合处理、各级项目支持等途径，从技术帮扶、资金补贴，提升经营主体对粪污处理和生态保护意识，推动水源涵养区生态保护和治理。

5.2 依靠科技手段，解决养殖环保压力

为推动水源涵养区承德畜牧业绿色高效发展，科技手段将在提高粪污处理效率、改善饲养方式、养殖模式转型、发展偏好等方面发挥重要作用。转变养殖布局规划，促进粪污资源和循环农业的有机结合，带动“产学研企推”五位一体专业技术团队建设，利用团队平台组织科普培训、志愿服务等开展科技下乡指导活动。建立畜禽健康养殖、粪污资源化利用等多环节可追溯系统，综合提升养殖户技术水平，解决养殖环保压力。

6 结论

畜牧业产业绿色发展过程中给生态环境带来一定影响，承德市政府为促进水源涵养区畜牧业绿色发展，保障产业发展与生态保护、环境治理理念相契合，立足地区生态功能定位，通过规范养殖规模、强化污染治理和粪污资源利用等多措并举，打造绿色、循环、低碳的现代畜牧产业发展体系，加速调整畜牧产业结构，对加快承德市水源涵养区畜牧业转型速度、加大生态保护力度具有推动作用，在畜牧业发展过程坚持产业绿色发展为导向，注重水源涵养区生态保护，推动承德地区畜牧产业绿色、健康发展。

通过调研承德市水源涵养区畜牧产业发展现状，基于SWOT 方法分析畜牧业发展内在动力，认为应选择SO 战略。充分发挥以坝上围场、丰宁接坝地区、隆化县本地种养殖优势，紧抓“京津冀协同”发展主线，坚持本地肉牛养殖发展偏好，鼓励养殖户增加种养殖的投入，加强生态保护，绿色循环发展模式构建，促进养殖业朝着低碳环保型发展。