家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)研究

姚文捷+王學淵

摘要：利用浙江省67個縣市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟截面數(shù)據(jù)，以環(huán)境負荷量為因變量，以肉產(chǎn)量和耕地面積為自變量構(gòu)建模型，對家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)進行研究。結(jié)果表明，2013年紹興市區(qū)、衢州市區(qū)、龍游縣和江山縣的環(huán)境負荷量超過警戒值，金華市區(qū)、德清縣和淳安縣的環(huán)境負荷量超過適宜值；家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)存在著環(huán)境負效應(yīng)，并受到耕地資源的約束，其環(huán)境負荷量與肉產(chǎn)量正相關(guān)，與耕地面積負相關(guān)。

關(guān)鍵詞：家畜養(yǎng)殖；環(huán)境效應(yīng)；肉產(chǎn)量；耕地面積；浙江省

中圖分類號：F326.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5403-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.059

Abstract： Using the agricultural economic cross-section data of 67 counties throughout Zhejiang province， the thesis builds a model in which 5 kinds of environmental capacity are regarded as the dependent variables while meat production and agricultural acreage as the independent variables， in order to study the environmental effect from livestock farming production. The results indicate that environmental capacity of Shaoxing city， Quzhou city， Longyou county and Jiangshan county were all beyond the corresponding alert values in 2013， Jinhua city， Deqing county and Chunan county were all beyond the corresponding good values； there is environment negative effect existing in livestock farming production which subject to the cultivated land resources，that is，a positive correlation between environmental capacity and meat production is existed with a negative correlation between environmental capacity and agricultural acreage.

Key words： livestock breeding； environmental effect； meat production； agricultural acreage； Zhejiang province

隨著家畜養(yǎng)殖業(yè)成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，家畜養(yǎng)殖污染也成了農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。21世紀以來，中國家畜養(yǎng)殖業(yè)早已改變了傳統(tǒng)的分散養(yǎng)殖生產(chǎn)格局，正朝著規(guī)?；B(yǎng)殖生產(chǎn)迅速演進[1，2]。然而，由于農(nóng)田作為家畜廢棄物主要消納場所的環(huán)境格局并未得到跟進式的改觀，不斷萎縮的耕地資源與持續(xù)增大的養(yǎng)殖密度相比顯得極不配套，農(nóng)牧脫節(jié)更使得大量過剩的家畜廢棄物難以得到有效的資源化利用。環(huán)境容量不足引起的環(huán)境急劇惡化已成為中國家畜養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展進程中不可忽視的瓶頸問題。

一般認為，當生產(chǎn)偏離了生態(tài)化組織路徑，可持續(xù)發(fā)展能力就會顯得不足[3]，生產(chǎn)便存在著環(huán)境負效應(yīng)[4-9]。近年來，一些研究也指出，生產(chǎn)存在著環(huán)境正效應(yīng)[10-13]，表現(xiàn)為技術(shù)效應(yīng)和收入效應(yīng)對環(huán)境狀況的改善。然而，與工業(yè)點源污染相比，農(nóng)業(yè)面源污染畢竟有所不同，它具有很大的隨機性、復雜性和不穩(wěn)定性。家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)對環(huán)境造成污染是顯而易見的，但已有的文獻并未通過定量分析來確定生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)方向和程度，而僅僅對其現(xiàn)狀、原因以及相應(yīng)的措施作了一些定性的說明[14-17]。為此，本研究利用浙江省67個縣市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟截面數(shù)據(jù)，以環(huán)境負荷量為因變量，肉產(chǎn)量和耕地面積為自變量構(gòu)建模型，對家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)進行研究，旨在確定該產(chǎn)業(yè)在環(huán)境約束下的生產(chǎn)邊界。

1 研究方法

1.1 構(gòu)建家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)模型

本研究認為，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量與肉產(chǎn)量密切相關(guān)，且受到耕地面積的約束。由此，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)模型可表示如下：

Eik=β0+β1Mi+β2Ai+ε （1）

式（1）中，Eik為第i個地區(qū)某年家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的豬糞當量環(huán)境負荷量與各類污染物環(huán)境負荷量，Mi和Ai分別為第i個地區(qū)某年的肉產(chǎn)量與耕地面積，β1和β2為相應(yīng)的回歸系數(shù)，β0為常數(shù)項，ε為隨機誤差。

若β1>0，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)存在著環(huán)境負效應(yīng)；若β1≤0，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)不存在環(huán)境負效應(yīng)。若β2<0，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)受到耕地面積的約束；若β2≥0，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)不受耕地面積的約束。

1.2 計算家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量

本研究測算牛、羊、生豬3種主要家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量，涉及豬糞當量、5日生化需氧量（BOD5）、化學需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）和總氮（TN）的當年產(chǎn)生量。牛、羊飼養(yǎng)周期較長，年末出欄量很少，可采用年末存欄量來計算；生豬飼養(yǎng)周期一般為180 d，可將其年末出欄量和增補量相抵消，從而把年末存欄量看作是穩(wěn)定的飼養(yǎng)量。因此，牛、羊、生豬3種主要家畜的糞尿及其各類污染物當年產(chǎn)生量計算方法為：年末存欄量×糞尿或其各類污染物年排泄系數(shù)。根據(jù)表1中國家環(huán)保總局推薦的家畜養(yǎng)殖糞尿及其各類污染物年排泄系數(shù)[18]、表2中以含氮量為標準的各類家畜糞尿豬糞當量換算系數(shù)[19]以及《浙江統(tǒng)計年鑒（2014）》中的相關(guān)數(shù)據(jù)，測算2013年浙江省67個縣市家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN產(chǎn)生量。家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量即為單位耕地面積豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN產(chǎn)生量。鑒于近年來相關(guān)數(shù)據(jù)未有更新，僅根據(jù)《浙江統(tǒng)計年鑒（2008）》中2007年年末各縣市實有耕地面積，計算2013年浙江省67個縣市家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量（表3）。

1.3 確定家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量適宜值和警戒值

根據(jù)上海市農(nóng)業(yè)科學研究院提出的家畜糞便負荷警報值分級標準，當豬糞當量環(huán)境負荷量同當?shù)馗匾载i糞當量計算的有機肥理論最大適宜施肥量的比值在0.4以下時，該地區(qū)糞便可完全被農(nóng)田消納和承受，對環(huán)境不構(gòu)成污染威脅[20]，而每公頃耕地面積能夠負荷的家畜糞便一般認為在30～45 t左右[21]，由此可計算家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的豬糞當量環(huán)境負荷量。依據(jù)國家環(huán)?？偩痔岢龅臉藴?，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN環(huán)境負荷量適宜值和警戒值分別以每公頃耕地面積15 t、25 t豬糞當量進行核算。家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量適宜值和警戒值計算結(jié)果如表4所示。

2 實證結(jié)果分析

從2013年浙江省67個縣市家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量來看，均低于適宜值的縣市有53個，均超過警戒值的縣市從高到低依次為紹興市區(qū)、衢州市區(qū)、龍游縣和江山縣；均超過適宜值的縣市從高到低依次為金華市區(qū)（除TP外均超過警戒值）、德清縣（豬糞當量超過警戒值）和淳安縣；此外，青田縣的豬糞當量、NH3-N與TN均超過適宜值，永嘉縣、天臺縣和景寧畬族自治縣各自的豬糞當量與TN均超過適宜值，海寧縣和海鹽縣各自的豬糞當量超過適宜值，武義縣的TN超過適宜值。

使用STATA 11統(tǒng)計軟件對家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)模型回歸參數(shù)進行估計，初始回歸經(jīng)White檢驗存在異方差性，采用加權(quán)最小二乘法（WLS）進行二次估計?；貧w結(jié)果（表5）表明，家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)存在著環(huán)境負效應(yīng)，并受到耕地資源的約束。由于家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負荷量與肉產(chǎn)量呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，而與耕地面積呈現(xiàn)出負相關(guān)的關(guān)系，且在肉產(chǎn)量和耕地面積均為0時也不可避免，這就意味著，要使家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負效應(yīng)不隨產(chǎn)量的擴張而深化，必須有足夠的耕地資源作為保障。根據(jù)單位耕地面積家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境負荷量的適宜值和警戒值，可以確定豬糞當量、BOD5、CODCr、NH3-N、TP和TN所對應(yīng)的肉產(chǎn)量適宜值依次為18 179.76、28 322.68、25 591.51、22 454.45、27 567.63與20 128.02 t/hm2，警戒值依次為44 108.89、63 814.48、62 143.71、59 819.07、61 164.47與58 675.03 t/hm2；其中，豬糞當量所對應(yīng)的肉產(chǎn)量適宜值和警戒值均為最低，因此，取18 179.76 t/hm2與44 108.89 t/hm2分別作為環(huán)境約束下單位耕地面積肉產(chǎn)量的適宜值和警戒值。

3 結(jié)論與政策建議

本研究利用浙江省67個縣市的截面數(shù)據(jù)，以環(huán)境負荷量為因變量，肉產(chǎn)量和耕地面積為自變量構(gòu)建模型，對家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)進行研究。實證結(jié)果表明：①2013年紹興市區(qū)、衢州市區(qū)、龍游縣和江山縣的環(huán)境負荷量超過警戒值，金華市區(qū)、德清縣和淳安縣的環(huán)境負荷量超過適宜值；②家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)存在著環(huán)境負效應(yīng)，并受到耕地資源的約束，其環(huán)境負荷量與肉產(chǎn)量正相關(guān)，與耕地面積負相關(guān)。

顯然，要使家畜養(yǎng)殖生產(chǎn)的環(huán)境負效應(yīng)不隨產(chǎn)量的擴張而深化，必須要有足夠的耕地資源作為保障。事實上，家畜養(yǎng)殖業(yè)已成為浙江省農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，耕地資源也隨著城鎮(zhèn)化的推進而不斷縮減，在環(huán)境約束下，強制性的規(guī)模控制必然損害農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此，改變家畜廢棄物還田處理的傳統(tǒng)方式，特別是進一步提高資源化利用水平，已然是不二選擇。對政府而言，應(yīng)積極探索以家畜養(yǎng)殖戶為主體的糞肥脫水加工、出售和出口的市場化模式，并致力于投入與各類養(yǎng)殖規(guī)模相適應(yīng)的沼氣工程建設(shè)。

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