生态可持续视角下京津冀畜牧业协同发展路径研究

颜志辉，郑怀国，赵静娟，串丽敏，张晓静，王爱玲

(北京市农林科学院 农业信息与经济研究所，北京 100097)

京津冀协同发展战略在畜牧业方面协同统筹三地畜牧生产布局、疫病联防联控和畜禽产品检疫协作。北京一方面仍需保留一定的畜禽产品自给水平以满足市民对畜禽产品数量和品质的需求，另一方面也需要“种养结合”，利用畜牧业为种植业提供大量的有机肥，既解决畜牧业的粪污排放问题，又改良土壤营养条件、减少化肥的施用。然而，北京畜牧业发展空间极为有限，亟需依托河北丰富的土地资源和人力资源发展高品质畜牧业，保障首都人民畜禽产品的消费需求，这也可以促使河北畜牧产业升级，提升其畜牧业生产水平，加快实现畜牧业现代化。

为厘清京津冀畜牧业协同发展中存在的问题，促使京津冀畜牧业朝着生态可持续的方向发展，本研究从京津冀畜牧业现状、畜牧业的环境承载能力以及畜牧业协同发展可实施策略等方面，分析京津冀畜牧业实现生态可持续协同发展可行的路径。

1 京津冀畜牧业发展现状

1.1 京津冀畜牧业概况

北京市畜牧业已经形成以标准化规模养殖为主的生产格局，畜禽良种繁育体系基本建成，近几年畜牧业统计数据表明，北京畜牧业总体规模呈现不断降低趋势，然而北京在畜禽产品市场需求、畜牧科技人才资源和畜禽良种繁育方面具有突出的优势[1]。天津市畜牧业总体规模与北京相当，畜牧业科技人才资源相对较少，畜牧业发展水平居中。而河北的畜牧业规模更为庞大，在畜牧科技和畜禽良种繁育方面具有一定的发展基础，规模化生产水平相对较低，具有较大的发展潜力和发展空间。

1.2 畜禽良种繁育

在畜禽良种繁育方面，北京、天津、河北三省市现有的种畜禽场、站分别为155、30和488个，可见天津在畜禽良种繁育方面相对较弱。在畜禽育种产业方面，京津冀三地形成了一批有代表性的育种企业，覆盖了种猪、蛋鸡、肉鸡、肉羊等。在商品化畜禽良种方面，北京峪口禽业的“京红”、“京粉”，河北大午集团的“大午粉1号”等蛋鸡配套系已经占据国内蛋鸡品种的60%。

1.3 生态环境治理

在畜牧业生态环境治理方面，京津冀三省市均划定了禁限养殖区域。北京市结合农业结构调整和生态功能区域规划布局工作，关停了一大批畜禽养殖场，对现存的畜禽养殖场在粪污处理和排放方面也提出了更为严格的要求和标准，按照“资源化、无害化、减量化”的原则对畜禽粪便进行综合利用和治理。天津市通过建设污染治理和综合利用示范工程，把畜禽养殖业发展与绿色食品、有机食品生产基地建设结合起来，形成生态养殖-沼气-有机肥料-种植的循环经济模式。河北省颁布了病死畜禽无害化处理、畜禽养殖场配套粪污处理措施、粪污资源化利用等方面的法规，对于畜禽养殖场粪污科学处理和合理利用提供了依据，鼓励和支持畜禽养殖户采取种植和养殖相结合的方式，通过种植业消纳畜禽粪污废弃物，实现畜禽粪污就地资源化利用。三地在畜牧环境管理方面都制定了相应法规，但是在一些细节方面尚不完善，在畜牧环境监管、执法等环节还有待提升，环境管理部门与畜牧业管理部门在畜禽粪污治理方面缺乏有效协调机制[2]。

2 京津冀畜牧业协同举措

2.1 体制机制协同

在京津冀畜牧业体制机制建设方面，三地共同签署了《推进现代农业协同发展的框架协议》，探索在现代农业科技、产业等方面有效的协同实现形式。在畜牧科技协同发展方面，2015年，京津冀三地成立了农业科技协同创新中心；2016年，又进一步联合三地的农业科研院所、高等院校、涉农企业等单位，成立了京津冀农业的科技创新联盟。到目前为止，三地的农业科研部门联合开展示范新技术、新品种100多项，其中与畜牧相关的主要包括在京津冀地区推广粮饲玉米30多万hm2、疫苗2亿羽。

2.2 产业协同

在畜牧产业方面，北京市畜牧业管理部门通过支持龙头企业外埠建设基地等政策，按照优化布局、协同发展的原则，引导畜牧产业向河北转移，畜牧业已建外埠基地57个，实现了产业疏解和首都市场畜产品安全供应的有机结合。目前，北京市畜牧生产自给率分别为猪肉30%、禽肉60%、鸡蛋66%、牛奶54%，津冀是北京“菜篮子”畜牧产品主要外埠供应来源，打造“环京津1小时鲜活农产品物流圈”，合理布局畜牧饲料生产基地，包括首农集团、中地种畜集团、顺鑫农业等龙头企业分别在河北、天津建设了标准化规模养殖基地。

2.3 动物疫病联合防控

在动物疫病联合防控、畜禽产品质量安全方面，建立了协同工作机制，加强京津冀的畜产品的投入、监测、信息的共享，基础设施建设，加强畜牧兽医领域执法合作，突发动物疫情联合应急合作以及京津冀屠宰监管执法，保证畜产品的质量安全监管工作，提高京津冀区域的畜产品的质量安全水平。

3 京津冀畜牧业环境承载力分析

畜禽养殖环境承载力是指在某一时期，某种环境状态下在维持区域环境系统结构不发生质的改变、区域环境功能不朝恶性方向转变的条件下，该区域的环境系统对畜禽养殖这一经济活动的支持能力[3]。区域内畜牧业和种植业在结构和规模上合理匹配可有效解决畜牧业粪污污染问题，同时缓解种植业过度使用化肥导致的土壤肥力不足、板结问题，从而促使资源在整个大农业中的循环高效利用。

土地资源是畜禽养殖环境承载力的基础[4]。Powell等[5]以土地资源为出发点来研究土地提供畜禽饲料的能力以及对畜禽N、P等污染物的负荷能力。《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》中提出，每公顷耕地能够承载的畜禽粪便为30 t左右，欧洲畜禽粪便的施用限量值为35 t/hm2[6]。粪便年施氮量与土壤质地、肥力和气候等自然条件有关，综合考虑这些影响因素，欧洲将粪肥年施氮量的限量标准定为170 kg/hm2。德国规定氮施用量为240 kg/hm2，法国规定N、P施用量分别不超过150 kg/hm2和100 kg/hm2[7]。每年单位耕地面积上畜禽排放的氮负荷超过170 kg/hm2时，将会产生硝酸盐的淋洗，极易造成对土壤和水体环境的污染[8]。土壤的粪便年施磷量不能超过35 kg/hm2，过量会引起土壤磷的淋洗，造成环境污染[9]。京郊区县农田土壤碱解氮含量平均为65.3 mg/kg，属于较缺水平，速效磷含量平均为32.2 mg/kg，相对富足。京郊长期种植作物，肥力一般的地块平均土壤供氮量大约占作物所吸收氮的1/3，土壤主要缺氮[10]。在京郊菜田、果园、粮田三种种植类型中，菜田和果园氮肥平均用量分别是1 741.0 kg/hm2和1 172.8 kg/hm2，分别是粮田的4.5和3.0倍[11]。综合上述研究，本文中主要以氮肥作为土地氮承载力的参考依据。

3.1 京津冀三地农业种植面积及N施用量

京津冀三地粮食及果蔬播种面积分别为215.86、469.48和8 728.77千hm2，氮总折纯施用量分别为5.91、11.65和173.97万t，通过对比京津冀三地单位面积氮施用量可以发现，北京最高，天津次之，河北最低，主要原因是北京果树、蔬菜种植面积相对较多[12]。据《2004年中国环境状况公报》公布的数字，2003年全国有机肥施用量仅占肥料施用总量的25%[13]。科技人员普遍认为有机肥的施用比例以50%左右比较合适。具体到北京地区，粮食作物种植面积相对较少，对应的秸秆有机肥比例相应更低，以当前施肥水平为标准估算，京津冀三地畜禽粪肥在有机肥中的比例分别取55%、50%和45%，据此估算京津冀三地耕地畜禽粪肥可承载量分别在3.3万t、5.8万t和78.3万t(折合纯氮)。

3.2 畜禽粪污排放量测算

主要基于一个地区存栏规模或一年内出栏的畜禽数量进行测算，对生长期超过1年的畜禽如奶牛、蛋鸡等按年末存栏量计算为饲养量，对生猪、羊、肉鸡等生长周期在1年内的畜禽则以其各自当年出栏量为饲养量。本研究以2015年京津冀三地主要畜禽存栏、出栏统计数据为依据进行测算[14]。畜禽粪尿产生量计算方法参照黄红英等[15]方法根据饲养周期、饲养阶段划分、不同畜禽群体结构组成以及每头只畜禽每天产生的粪尿量等参数，对京津冀三地畜禽粪污排放量进行估算，具体参数见表1[16-17]。

表1 各种畜禽饲养周期及粪尿产生量

畜禽年度粪污量估算基于2015年养殖数据，其中奶牛、肉牛、羊、生猪、蛋鸡采用的是存栏数据，肉鸡采用的是出栏数据，饲养周期除肉鸡按照42 d外，其余畜禽均按照365 d计算，具体数据见表2。由估算结果可以看出北京、天津和河北三省市年度产粪量分别为373.06万t、498.96万t和6 374.17万t。

表2 2015年京津冀三地畜禽年度产粪量估算

在上述计算数据基础上，参照李书田等[18]报道的中国主要畜禽粪便养分含量分析数据，可以估算出京津冀三地畜禽粪便中氮磷的含量。根据估算结果以及前述京津冀三地化肥施用数据，可以看出北京市的畜禽粪便中所含氮素的数量已经略高于当前的化肥施用量(折合纯氮)，天津市、河北省的畜禽产生的粪便中所含的氮素还低于两地当前化肥施用量，见表3。简要分析，大致可以从两个方面解释，一方面，当前畜禽养殖业为了追求高产，在配制日粮时普遍追求高蛋白日粮，导致饲料中蛋白不能被畜禽有效地利用，从而引起粪便中氮素含量较高；另一方面，北京城市化进程中，耕地面积大幅减少，已经不足以消纳畜禽养殖业产生的粪肥，这也是当前北京市农业结构调整中调减畜牧业的一个原因。

3.3 畜禽粪污还田利用存在的问题

畜牧业实现生态可持续发展的一个关键是实现畜禽粪污还田利用，当前畜禽粪污除一部分直接还田利用，另有很大一部分作为有机肥，通过分析有机肥使用存在的问题，可以反映出畜禽粪污还田利用存在的一些问题和制约因素，为京津冀畜牧业实现生态可持续发展提供借鉴。畜牧业抗生素的大量使用,使得耐药菌和抗生素抗性基因的多样性及丰度不断增加,甚至出现了抗多种抗生素的超级细菌,对人类健康和环境存在着潜在威胁[19-20]。有机肥另一个突出的问题是重金属超标，依据中国工业饲料统计的总产量和主要微量元素生产企业产量测算，2010年全国矿物质微量元素的消费总量约60万t，按照传统无机盐硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸锰四类产品进行折算，分别为11.12万t、14.12万t、11.55万t和7.04万t，约占消费总量的73%，饲料中无机微量元素的利用率特别低，大量矿物质微量元素随畜禽粪便排泄进入到环境形成污染[21-23]。现阶段中国在有机肥料的施用上还主要停留在人工撒施阶段，施撒效率低，工作量繁重，有机肥施用机械匮乏，多处于科学研究和开发阶段，需要一个过程才能运用于实际生产[24]。有机肥施用对农田温室气体排放的影响，有机肥被广泛应用的同时，其对温室气体排放的贡献也不容小觑[25-26]。

表3 2015年京津冀三省市畜禽总粪便氮磷含量估算

4 京津冀畜牧业协同发展路径建议

针对当前北京畜禽产品需求旺盛、发展空间不足、科技优势突出；天津具有一定空间和发展水平；河北具有相对充裕的发展空间、发展潜力大。京津冀畜牧业协同需要根据三地特征进行科学规划和权衡，未来北京应继续调减畜牧业规模，天津应保持当前水平，河北应适度扩大生产规模，而北京则要充分发挥科技优势、资金优势、产业优势促进天津、河北畜牧业生产水平提升，从而保障优质安全畜禽产品供应。为了实现这一目标建议如下：

4.1 体制机制建设方面

当前京津冀畜牧业协同体制机制建设方面倾向于签署各种框架协议，这为畜牧协同发展提供了基础，然而在框架协议的具体落实方面还有待进一步完善，确定具体任务，并进行细化、分解，以便于稳步推进和落实，从而尽快进入实质执行阶段。

4.2 加强北京科技优势对京津冀畜牧业协同的支撑

当前京津冀畜牧科技协同已经取得了一定的成就，但是相对于京津冀庞大的畜牧业规模，尚不足以形成强有力的科技支撑。京津冀三地农业科技主管部门可从项目资助、科技成果推广、科技人才交流等方面推动北京科技优势对京津冀畜牧业协同的推动作用。从政策和制度的角度，推动和引导北京优秀的畜牧科技成果辐射带动天津、河北畜牧业科技水平提升，实现北京畜牧科技优势对京津冀畜牧业发展的强有力支撑。

4.3 加强京津冀畜牧产业协同措施

京津冀畜牧业产业协同应当从畜禽健康生长、畜禽场良好生产以及畜禽场与周边环境和谐共处的角度出发，综合考虑，科学的规划，协调发展，不能仅仅局限于疏解一部分养殖场到天津或河北，而是要将京津冀三地作为一个整体，从种养结合的角度，在区域内土地可承载或消纳范围内，对畜禽养殖进行科学的选址，并确定适宜的规模，合理开发新的畜牧业发展空间。避免养殖规模过大对局部地区产生巨大的资源环境压力。优化京津冀对畜禽养殖场粪污资源化利用方面的资助形式，不仅局限于项目建设资助，还可考虑对项目建成后运营进行补贴，由重视处理设施建设转向重视设施处理效果，避免项目建而不用，真正实现健康生态养殖。

4.4 产业链的角度实现京津冀畜牧业可持续发展

京津冀畜牧业实现全产业链良性循环除了畜禽养殖，还涉及到饲用作物种植、饲料、兽药、有机肥等多个产业，需要一个主导力量来引导该产业链向着生态可持续的方向发展。具体可通过基于种养结合的畜禽粪污综合利用；规范兽药、饲料微量元素添加剂的使用，逐步缓解畜禽粪污有机肥中重金属、抗生素超标的问题；在畜禽养殖场中积极推广畜禽养殖节水、节能技术、装备等，缓解京津冀地区水资源、能源方面紧缺局面。