孟祥海+徐宏峰+馬繼軍
摘要:基于土壤表觀養(yǎng)分平衡理論對江蘇省2001—2013年畜禽養(yǎng)殖污染壓力與循環(huán)農(nóng)業(yè)潛力進行測度,結果表明,13年間除鎮(zhèn)江市外,全省及各地市農(nóng)田土壤氮素承載壓力指數(shù)均大于1,但2005年以后呈現(xiàn)出緩和態(tài)勢,并具有典型的地域特征。全省及各地畜禽糞便氮素排放量占農(nóng)作物生長氮素需求量的比重均小于1,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的潛力較大,但畜禽糞便排放和化肥施用所產(chǎn)生氮素投入已大大超過農(nóng)作物生長所需的氮素總量,農(nóng)田土壤氮素盈余現(xiàn)象突出,蘇北地區(qū)尤為嚴峻。因此,針對性地提出統(tǒng)籌規(guī)劃、依法治理,全面提高畜禽養(yǎng)殖污染防治水平,促進種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動、推動循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展等政策建議。
關鍵詞:畜禽養(yǎng)殖;污染壓力;循環(huán)農(nóng)業(yè);發(fā)展?jié)摿?;土壤氮素承載壓力指數(shù);地域特征;政策建議
中圖分類號: F323.22 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2017)18-0299-04
收稿日期:2016-04-21
基金項目:國家社會科學基金青年科學基金(編號:16CJY052)。
作者簡介:孟祥海(1983—),山東日照人,博士,講師、高級農(nóng)業(yè)技師,主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境經(jīng)濟研究。E-mail:mxhlch@126.com。 近年來,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)正由傳統(tǒng)的農(nóng)戶散養(yǎng)模式向規(guī)模化養(yǎng)殖模式轉變,2012年我國生豬、蛋雞和奶牛規(guī)?;B(yǎng)殖比例分別達38.5%、65.5%、54.02%[1],但隨著規(guī)?;B(yǎng)殖的發(fā)展,種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)日趨分離,畜禽糞便的資源化利用率逐年下降,對農(nóng)村環(huán)境造成嚴重污染[2]。2010年我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要水污染物排放量中化學需氧量(COD)、氨態(tài)氮(NH3-N)排放量分別是當年工業(yè)源排放量的3.23、2.3倍,分別占全國污染物排放總量的45%、25%[3],已成為水體污染的主要來源。但在畜禽糞便未能有效利用造成污染的同時,我國又是全球化肥用量最大、強度最高的國家,2012年我國化肥總用量為 6 901.6萬t,占世界化肥總用量的3546%[4]。目前,我國農(nóng)田化肥過量投入已是普遍現(xiàn)象,農(nóng)田施肥量達到480 kg/hm2,是發(fā)達國家規(guī)定的安全上限 225 kg/hm2 的2.1倍,是我國生態(tài)縣建設規(guī)定的250 kg/hm2的1.9倍,且東南部地區(qū)化肥施用強度遠高于西北部地區(qū),最高和最低的地區(qū)相差達6.6倍[5]?!缎笄菀?guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》新《環(huán)境保護法》《水污染防治行動計劃》《全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030)》等法規(guī)政策的實施,使畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨前所未有的環(huán)保挑戰(zhàn),同時也給畜禽糞便資源化利用帶來機遇。基于畜禽糞便的資源屬性,推動畜禽養(yǎng)殖業(yè)種養(yǎng)結合、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),促進畜禽糞便的資源化利用,是防控畜禽養(yǎng)殖污染、減少農(nóng)田化肥施用的重要途徑。江蘇是畜牧業(yè)大省,2013年全省生豬出欄3 049.56萬頭,占全國總量的4.26%,且規(guī)?;捷^高,域內河網(wǎng)密布,畜禽養(yǎng)殖污染形勢尤為嚴峻。2012年9月,江蘇省農(nóng)業(yè)委員會與江蘇省環(huán)境保護廳聯(lián)合下發(fā)《關于進一步加強農(nóng)業(yè)源污染減排工作的意見》,確定把化學需氧量排放量占到農(nóng)業(yè)源污染96%的畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理作為農(nóng)業(yè)源減排的“一號工程”。在此背景下,從宏觀上理清江蘇省畜禽養(yǎng)殖污染壓力狀況和循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Γ岢鲠槍π詫Σ呓ㄗh,對于促進江蘇省畜禽糞便資源化利用,緩解畜禽養(yǎng)殖污染壓力十分必要。
1 數(shù)據(jù)來源與研究方法
本試驗數(shù)據(jù)主要來源于2001—2013年的《江蘇統(tǒng)計年鑒》《江蘇農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》,部分來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《中國畜牧業(yè)年鑒》,以及學術界已有的研究成果,為評估特定區(qū)域畜禽養(yǎng)殖污染水平,假定畜禽糞便不跨地市流動。本研究采用土壤表觀養(yǎng)分平衡理論的核心是農(nóng)田系統(tǒng)養(yǎng)分守恒,在農(nóng)田系統(tǒng)中化肥和畜禽糞便是養(yǎng)分輸入的主要來源,作物移走和養(yǎng)分損失則是養(yǎng)分輸出的主要途徑,良性的農(nóng)田系統(tǒng)養(yǎng)分輸入量與輸出量應相等,即化肥養(yǎng)分輸入量+畜禽糞便養(yǎng)分輸入量=農(nóng)作物移走養(yǎng)分量(假定農(nóng)作物秸稈全部還田)[6]。農(nóng)田系統(tǒng)養(yǎng)分缺失會使土壤肥力不足,造成農(nóng)作物減產(chǎn);反之,則會導致土壤養(yǎng)分流失造成污染[7]。綜合考慮化肥使用和作物吸收等因素,本試驗根據(jù)農(nóng)田土壤氮素承載壓力指數(shù)估算畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染壓力狀況,計算公式如下:
T=YM+YNYC;F=YM+YN-YC;YM=∑Mi=1Qi×ri×pi;YC=∑nj=1Cj×θj;M=YMYC。
式中:T表示農(nóng)田土壤氮素承載壓力指數(shù),即農(nóng)田土壤氮素投入量與氮素消耗量的比值;F表示農(nóng)田土壤氮素盈余量;YM表示畜禽糞便氮素含量;YN表示化肥中氮素折純量;YC表示農(nóng)作物移走的氮素量;i表示畜禽類別;Qi表示第i種畜禽的存欄或出欄量(豬、肉牛、家禽采用年出欄數(shù)據(jù),役用牛、奶牛、馬、驢、騾、羊采用年存欄數(shù)據(jù)[8];ri表示i類畜禽的糞便排泄系數(shù)(表1);pi表示第i種畜禽的糞便的氮素含量(表1);j表示農(nóng)作物類別;Cj表示j類農(nóng)作物年產(chǎn)量;θj表示j類農(nóng)作物100 kg產(chǎn)量所需氮素量(表2);M表示畜禽糞便氮素排放量占農(nóng)作物生長氮素需求量的比重。
如果土壤中氮素盈余,則區(qū)域農(nóng)田系統(tǒng)不能完全消納土
壤中的氮素投入量,對土壤環(huán)境造成污染;反之則不造成污染。即當T>1時,農(nóng)田土壤氮素超載,存在污染風險;當T≤1時,農(nóng)田土壤氮素不超載,不存在污染風險。同時,采用M值衡量全省及各地市的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿?,理論上當M>1時,種養(yǎng)失衡,應減少畜禽養(yǎng)殖量;M=1時,種養(yǎng)平衡;M<1時,種養(yǎng)結合潛力較大,可以擴大養(yǎng)殖規(guī)模。在M值的基礎上,再根據(jù)F值推斷地區(qū)化肥超量投入情況。
2 結果與分析
2.1 畜禽養(yǎng)殖污染壓力時空演變特征
從時序特征來看,除鎮(zhèn)江市2012、2013年T值小于1外,2001—2013年13年間江蘇全省及各地市T值均大于1,總體上呈現(xiàn)“上升—下降”的二階段特征,約在2003—2005年壓力指數(shù)達到峰值后呈下降態(tài)勢(表3)。從區(qū)域特征來看,2001—2013年蘇南地區(qū)(南京市、鎮(zhèn)江市、常州市、無錫市、蘇州市)、蘇中地區(qū)(揚州市、泰州市、南通市)、蘇北地區(qū)(淮安市、鹽城市、宿遷市、連云港市、徐州市)同樣呈現(xiàn)典型的“上升—下降”的二階段特征,在2003年三大地區(qū)T值均達到峰值,分別為2.13、1.78、2.69,自2003年起逐年下降。但歷年蘇北地區(qū)T值最高,且下降幅度最?。惶K南地區(qū)下降幅度最大,自2012年起T值低于蘇中地區(qū),南京、無錫、蘇州等市的壓力指數(shù)變化尤為典型,2001—2003年這3個市的T值明顯高于蘇北、蘇中絕大多數(shù)城市,2003年之后3個市T值下降最快,到2013年南京、無錫、蘇州3個市T值已大大低于蘇北、蘇中城市,并低于全省總體水平。2013年,蘇南、蘇中、蘇北地區(qū)的T值分別為1.25、1.25、1.88,蘇南、蘇中地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染風險已大為降低,蘇北地區(qū)養(yǎng)殖污染壓力依然很大。地市間橫向對比來看,徐州市自2002年起歷年T值普遍高于全省其他地市,畜禽養(yǎng)殖污染壓力最大;鎮(zhèn)江市、泰州市污染壓力較小,2010年后這2個市T值已接近1,且鎮(zhèn)江市自2012年起T值已小于1,畜禽養(yǎng)殖污染風險已基本化解。2013年,全省T值為1.46,徐州、常州、連云港、淮安、鹽城、宿遷等6個市的T值高于全省水平,而南京、無錫、蘇州、南通、揚州、泰州、鎮(zhèn)江等7個市的T值低于全省水平(表3、表4)。endprint
2.2 種養(yǎng)結合循環(huán)農(nóng)業(yè)潛力分析
從時序特征來看,2001—2013年13年間江蘇全省及各地M值均小于1(表5),總體上仍呈現(xiàn)出“上升—下降”的二階段特征,在2003年左右全省及各地M值達到峰值,具有良好的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿?。但從F值(表6)來看,全省除鎮(zhèn)江市2012、2013年農(nóng)田氮素總量無盈余外,全部出現(xiàn)盈余,尤其是蘇北地區(qū)農(nóng)田氮素大量盈余,說明全省總體上化肥投入大大超過農(nóng)作物生長需要。從區(qū)域特征來看,2001—2013年13年間,蘇南、蘇中、蘇北地區(qū)F值同樣呈現(xiàn)典型的“上升—下降”的二階段特征;2001年,蘇南、蘇中、蘇北三大地區(qū)M值分別為0.36、0.38、0.38,地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)潛力基本相當,但在2013年三大地區(qū)M值分別為0.37、0.33、0.44(表7),總體來看蘇南循環(huán)農(nóng)業(yè)潛力未變、蘇中提高、蘇北下降,同時蘇北各地市的農(nóng)田氮素盈余量F值是蘇南、蘇中大部分城市的十幾倍,蘇北地區(qū)化肥投入超量,實施種養(yǎng)結合、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)尤為迫切(表6)。地市間橫向對比來看,2013年全省M值為030,江蘇省發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)具有良好的潛力,除徐州市(M=0.82)處于種養(yǎng)平衡邊緣外, 其余各地市發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的潛力較大,蘇北的連云港市、淮安市、鹽城市、宿遷市雖然農(nóng)田氮素盈余量較大,但M值卻低于0.5,與蘇南、蘇中各地市基本相當,意味著蘇北地區(qū)化肥超量使用情況尤為嚴峻。
3 結論與政策建議
2001—2013年13年間,除鎮(zhèn)江市外,江蘇省及各地市農(nóng)田土壤氮素承載壓力指數(shù)均大于1,但2005年以后呈現(xiàn)出緩和態(tài)勢;蘇南、蘇中地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染壓力已大為降低,而蘇北地區(qū)污染壓力依然很大;徐州市養(yǎng)殖污染壓力最大,鎮(zhèn)江市、泰州市污染風險已基本化解。13年間全省及各地畜禽糞便氮素排放量占農(nóng)作物生長氮素需求量的比重均小于1,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的潛力較大,但畜禽糞便排放和化肥施用所產(chǎn)生的氮素投入已大大超過農(nóng)作物生長所需的氮素總量,農(nóng)田土壤氮素盈余現(xiàn)象突出,蘇北地區(qū)尤為嚴峻。依據(jù)《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》《水污染防治計劃》等國家層面出臺的法規(guī)政策,結合江蘇省畜禽養(yǎng)殖污染壓力與循環(huán)農(nóng)業(yè)潛力情況,有針對性地提出以下政策建議。
3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃,依法治理
3.1.1 盡快出臺《江蘇省畜禽養(yǎng)殖污染防治辦法》 根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》《水污染防治計劃》等法律法規(guī),結合江蘇省實際,盡快制定《江蘇省畜禽養(yǎng)殖污染防治辦法》,各級縣(市、區(qū))也要根據(jù)地方實際出臺相應的防治辦法進一步加強和規(guī)范江蘇省區(qū)域內的畜禽養(yǎng)殖場(小區(qū))、養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖污染防治工作,推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物的綜合利用和無害化處理,保護和改善環(huán)境。
3.1.2 加快編制《江蘇省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展與污染治理專項規(guī)劃》 從江蘇省畜禽養(yǎng)殖的全局出發(fā),結合太湖流域畜禽養(yǎng)殖污染專項治理經(jīng)驗,在現(xiàn)有養(yǎng)殖場分布基礎上,遵循“全面規(guī)劃、合理布局、生態(tài)養(yǎng)殖、綜合防治”的思路,依據(jù)各地的土地承載能力、環(huán)境容量和消費需求,盡快啟動編制《江蘇省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展與污染治理專項規(guī)劃》,根據(jù)農(nóng)業(yè)種
植對畜禽糞便的消納能力,科學合理地確定各地畜禽養(yǎng)殖規(guī)模,實現(xiàn)畜禽糞便排放與農(nóng)業(yè)種植需肥在時間與空間上的匹配,促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)合理布局,為全省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展與污染治理提供指導,促進畜禽養(yǎng)殖與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。
3.2 全面提高畜禽養(yǎng)殖污染防治水平
3.2.1 提高畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)管水平 一是嚴格養(yǎng)殖環(huán)境準入制度,確保新建、改建、擴建規(guī)?;B(yǎng)殖場不對環(huán)境產(chǎn)生影響,對符合畜禽養(yǎng)殖區(qū)劃管理要求的已建養(yǎng)殖場加快完善環(huán)境影響評價審批手續(xù),強化污染防治配套設施建設及運行管理;二是加大養(yǎng)殖環(huán)境執(zhí)法力度,對現(xiàn)有養(yǎng)殖場(小區(qū))發(fā)現(xiàn)有偷排、漏排或擅自關停污染治理設施的違法行為責令限期改正,依法予以處罰,符合法定情形的,依法予以強制關閉;三是增強養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)管能力,把畜禽養(yǎng)殖污染監(jiān)管納入縣(市、區(qū))、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))政府的績效考核,確保日常監(jiān)管責任的有效落實;四是強化養(yǎng)殖污染全過程管理,對養(yǎng)殖場規(guī)劃選址、養(yǎng)殖結構、養(yǎng)殖規(guī)模、糞污處理設施、糞污處理工藝、糞污排放及其資源化利用方式采取全過程管理。
3.2.2 分類防治,差別管理 鼓勵大中型規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場自身流轉承包周邊農(nóng)田林地,通過建設畜禽糞污還田工程,就地消納糞污循環(huán)利用。加強周邊種植業(yè)資源緊缺的大中型養(yǎng)殖場污染治理工作,禽場建設標準化糞便儲存設施,完善糞便收運設施,做到糞便全部還田。根據(jù)大中型畜禽養(yǎng)殖場區(qū)域分布特點及區(qū)域產(chǎn)污總量,合理布置建設有機肥廠,有效實現(xiàn)資源化利用。對小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖散戶采取多元化的集中治理模式,探索建立農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物收運系統(tǒng),鼓勵個體經(jīng)營者參與資源回收產(chǎn)業(yè)鏈條,對周邊分散的中小型養(yǎng)殖場的畜禽糞便集中處理,通過生產(chǎn)商品有機肥提供給種植基地,實現(xiàn)對小、散、少的畜禽養(yǎng)殖廢棄物進行綜合回收利用。
3.2.3 加大養(yǎng)殖污染防治財政投入 在中央農(nóng)村環(huán)境連片整治、污染物總量減排、中央規(guī)模化養(yǎng)殖場標準化改擴建、大中型沼氣工程等財政投入的基礎上,加大對養(yǎng)殖場配套建設污染防治設施的財政支持,設立畜禽養(yǎng)殖污染治理專項資金,并采取貸款貼息等方式支持養(yǎng)殖場建設治污設施,降低養(yǎng)殖場治污投入成本,提高養(yǎng)殖者開展污染防治的積極性。各地應對因劃定禁養(yǎng)區(qū)搬遷或關閉的畜禽養(yǎng)殖場所造成的經(jīng)濟損失予以補償,并明確補償辦法、補償范圍、補償對象、補償標準等。完善財稅、信貸等經(jīng)濟激勵政策,對開展畜禽糞便綜合利用的養(yǎng)殖場給予財政補貼。
3.3 促進種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動,推動循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展
3.3.1 做好種養(yǎng)平衡空間規(guī)劃 加快縣(市、區(qū))級畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)劃編制、修編,與種植業(yè)發(fā)展、基本農(nóng)田保護等規(guī)劃相銜接,科學調整畜禽養(yǎng)殖空間布局。縣(市、區(qū))編制經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃和種植業(yè)發(fā)展規(guī)劃時,應統(tǒng)籌考慮畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展與布局,優(yōu)先支持利用畜禽養(yǎng)殖糞便的生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)發(fā)展。endprint
3.3.2 鼓勵畜禽養(yǎng)殖場流轉土地,開展農(nóng)牧一體化經(jīng)營 通過財稅、信貸等經(jīng)濟激勵手段,引導畜禽養(yǎng)殖場流轉土地,利用周邊耕地、林地、草地、園地等消納糞污,并發(fā)揮養(yǎng)殖場的平臺作用,整合土地、資本、勞動力、金融等,實施畜禽糞便還田利用,種養(yǎng)結合發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),開展農(nóng)牧一體化經(jīng)營,以改善畜禽飼養(yǎng)環(huán)境,提升畜禽產(chǎn)品品質,并利用畜禽糞便有機肥資源,生產(chǎn)綠色、有機農(nóng)產(chǎn)品,實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)方式生態(tài)化轉型,促進農(nóng)牧生態(tài)平衡,通過農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,推動農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和新農(nóng)村建設。
3.3.3 規(guī)范有機肥市場,完善有機肥補貼政策 有機肥營養(yǎng)全面,肥效時間長,能夠改善土壤理化性質和生物活性,增加土壤有機質。推動有機肥市場的發(fā)展、促進有機肥的廣泛使用,不但可以解決畜禽沼氣工程的后顧之憂,還可以避免由于使用化肥產(chǎn)生的環(huán)境污染。應盡快出臺相應的有機肥生產(chǎn)過程控制與產(chǎn)品分級系列標準,規(guī)范當前有機肥行業(yè)魚龍混雜、以次充好的現(xiàn)象,樹立使用有機肥的市場信心。繼續(xù)實施對使用畜禽養(yǎng)殖糞便和廢水生產(chǎn)有機肥企業(yè)的政府補貼,適度提高畜禽糞便收集、運輸成本和有機肥銷售價格補貼水平,加大對畜禽養(yǎng)殖廢水(含尿液)資源化利用等新型實用技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的補貼力度,提高有機肥生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力。
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