動(dòng)物飼料國(guó)際貿(mào)易、養(yǎng)殖密度與環(huán)境氮磷平衡的關(guān)系

王學(xué)鵬

（1.中原工學(xué)院外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，河南鄭州 450007；2.德島文理大學(xué)，日本香川 769-2193）

糧食和飼料的國(guó)際貿(mào)易對(duì)全球糧食安全和資源可持續(xù)性有很大的影響。農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易在過(guò)去60年里增長(zhǎng)了10倍以上，在不久的將來(lái)可能還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。不斷增長(zhǎng)的人口和人類(lèi)飲食中動(dòng)物蛋白比例的提高是食品和飼料國(guó)際貿(mào)易增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也降低了貿(mào)易運(yùn)輸、交易成本及貿(mào)易自由化協(xié)定。農(nóng)業(yè)貿(mào)易對(duì)糧食供應(yīng)越來(lái)越重要，并對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和減貧做出了貢獻(xiàn)。但農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的迅速發(fā)展導(dǎo)致森林砍伐、礦物開(kāi)采及向環(huán)境排放更多的溫室氣體和活性氮。食品和飼料貿(mào)易促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)化和集約化，特別是動(dòng)物生產(chǎn)。作物和動(dòng)物生產(chǎn)的空間分離也促進(jìn)了動(dòng)物生產(chǎn)廉價(jià)的可用性合成肥料，使動(dòng)物糞便幾乎對(duì)土壤和作物的施肥冗余。作物和動(dòng)物生產(chǎn)的空間分離和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的增加對(duì)養(yǎng)分循環(huán)、養(yǎng)分利用效率和養(yǎng)分流失有很大影響。在過(guò)去的50年里，世界各大區(qū)域（如北美、歐洲、中國(guó)等）之間的作物產(chǎn)品中所含氮肥的全球貿(mào)易量從1.6 t/年增加到 12.1 t/年（Lassaletta等，2016）。動(dòng)物飼料在農(nóng)產(chǎn)品總氮貿(mào)易量中占比例最大，大豆和玉米在動(dòng)物飼料貿(mào)易中所占比例較大。飼料中近25%的作物蛋白是通過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸，飼料的進(jìn)口使一些國(guó)家（如日本、荷蘭）能以較高的養(yǎng)殖密度來(lái)支持動(dòng)物生產(chǎn)。雖然食品和飼料的全球貿(mào)易在過(guò)去幾十年里大大增加，但參與食品和飼料貿(mào)易的國(guó)家數(shù)量還相當(dāng)有限。各國(guó)進(jìn)出口糧食和飼料有許多原因，如一個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)用地?zé)o法為國(guó)內(nèi)動(dòng)物養(yǎng)殖提供足夠的飼料原料時(shí)，或者當(dāng)進(jìn)口飼料比國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的飼料更便宜或質(zhì)量更高時(shí)，就會(huì)發(fā)生動(dòng)物飼料或原料進(jìn)口。與從出口國(guó)進(jìn)口動(dòng)物產(chǎn)品相比，飼料進(jìn)口國(guó)的動(dòng)物生產(chǎn)必須具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。本綜述首先分析了近幾十年世界上參與主要農(nóng)作物和動(dòng)物商品貿(mào)易國(guó)家的數(shù)量變化。其次，介紹了部分國(guó)家的養(yǎng)殖密度變化與主要飼料原料進(jìn)出口變化之間的關(guān)系。最后，綜述養(yǎng)殖密度變化與氮磷平衡之間的關(guān)系。

1 飼料貿(mào)易和養(yǎng)殖密度的變化

1.1 糧食和飼料貿(mào)易的變化 在過(guò)去40年，主要食品和飼料商品的貿(mào)易增長(zhǎng)了5～20倍。在谷物貿(mào)易中，大米貿(mào)易最少，而玉米貿(mào)易增長(zhǎng)最大。油料作物和動(dòng)物產(chǎn)品貿(mào)易的變化比谷物貿(mào)易變化大得多。大豆增幅最大，2007～2011年大豆貿(mào)易幾乎與小麥貿(mào)易持平。禽肉是增加最多的動(dòng)物產(chǎn)品，禽肉貿(mào)易已超過(guò)牛肉貿(mào)易。食品和飼料的進(jìn)出口貿(mào)易占比見(jiàn)表1（FAO，2016）。

由表1可知，參與食品和飼料進(jìn)口貿(mào)易的國(guó)家大于出口，這表明一些國(guó)家糧食和飼料生產(chǎn)更加專(zhuān)業(yè)化，其他國(guó)家更加依賴(lài)糧食和飼料進(jìn)口。油棕、大豆和玉米生產(chǎn)國(guó)之間的分工特別明顯。2007～2011年，世界上大約72%的大豆和57%的玉米被用來(lái)飼喂動(dòng)物。由于越來(lái)越多地使用玉米作為生物燃料，特別是在美國(guó)和巴西，用于動(dòng)物飼養(yǎng)的玉米比例已從1961～1965年的71%下降到2007～2011年的57%。此外，飼料需求的增加極大促進(jìn)了大豆和玉米貿(mào)易增長(zhǎng)。大豆貿(mào)易總量從20世紀(jì)60年代初的800萬(wàn)t增加到2007～2011年的1.56億t。在此期間，玉米貿(mào)易從2000萬(wàn)t增加到1.1億t。大豆和玉米的出口仍集中在少數(shù)國(guó)家，只有2～5個(gè)國(guó)家占大豆出口總量的90%，8～10個(gè)國(guó)家占玉米出口總量的90%。相比之下，大豆和玉米進(jìn)口國(guó)的數(shù)量大幅增加。1961～1965年共有14個(gè)國(guó)家占大豆進(jìn)口總量的90%，2007～2011年共有36個(gè)國(guó)家占大豆進(jìn)口總量的90%。1961～1965年17個(gè)國(guó)家占玉米進(jìn)口總量的90%，2007～2011年41個(gè)國(guó)家占玉米進(jìn)口總量的90%。2007～2011年，美國(guó)、阿根廷、巴西共占大豆出口總量的81%，占玉米出口總量的69%。有趣的是，印度在20世紀(jì)60年代是大豆和玉米的凈進(jìn)口國(guó)，但在2007～2011年成為第5大大豆出口國(guó)和第6大玉米出口國(guó)。2007～2011年中國(guó)、荷蘭、日本、德國(guó)、西班牙和印度尼西亞是最大的大豆和玉米進(jìn)口國(guó)。2007～2011年中國(guó)占大豆進(jìn)口總量的31%。2000年中國(guó)超過(guò)日本成為亞洲大豆和玉米的主要進(jìn)口國(guó)。

1.2 飼料進(jìn)出口與養(yǎng)殖密度的變化 Liu等（2017）詳細(xì)介紹了動(dòng)物養(yǎng)殖密度與飼料進(jìn)出口的變化。世界動(dòng)物養(yǎng)殖密度中值從1961～1965年 的 0.72 LU/ha（ha表 示 公 頃）增 加 到2007～2011年的0.95 LU。與大多數(shù)其他國(guó)家相比，大豆和玉米進(jìn)口國(guó)養(yǎng)殖密度的增長(zhǎng)速度更快。如荷蘭的養(yǎng)殖密度從1961～1965年的平均2.0 LU/ha增加到2007～2011年的平均4.9 LU/ha。同期，日本養(yǎng)殖密度從0.8提高到2.2LU/ha，中國(guó)從0.5提高到1.5LU/ha。2011年各國(guó)進(jìn)口大豆121～1814 kg/LU，進(jìn)口玉米15～600 kg/LU，數(shù)據(jù)表明，大豆和玉米進(jìn)口占這些國(guó)家飼料總需求的3%～60%以上。在主要大豆和玉米出口國(guó)，如阿根廷、巴西和美國(guó)，養(yǎng)殖密度變化相對(duì)較小，與大豆和玉米出口不相關(guān)，這些國(guó)家的人均農(nóng)業(yè)利用面積相對(duì)較大。

表1 食品和飼料的進(jìn)出口貿(mào)易占比

1.3 飼料進(jìn)出口與營(yíng)養(yǎng)平衡的變化 根據(jù)FAO（2016）報(bào)道，1961～2011年，動(dòng)物養(yǎng)殖密度變化與大豆和玉米進(jìn)口國(guó)糧食系統(tǒng)氮磷平衡呈正相關(guān)。在這些進(jìn)口國(guó)家，當(dāng)牲畜密度增加1 LU/ha時(shí)，氮平衡增加了75～306 kg/ha，磷平衡增加了2～49 kg/ha。隨著時(shí)間的推移，大豆和玉米出口國(guó)的氮和磷值變化較小，而且絕對(duì)平衡比主要進(jìn)口國(guó)低得多。一些出口國(guó)家（如阿根廷）和一些進(jìn)口國(guó)家（如印度尼西亞）傾向于負(fù)的磷平衡。氮和磷的平衡與進(jìn)口國(guó)玉米和大豆進(jìn)口量呈正相關(guān)。因此，在大豆和玉米貿(mào)易對(duì)氮磷平衡的影響中，進(jìn)口國(guó)家遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出口國(guó)家。

2 玉米和豆粕貿(mào)易

在過(guò)去的50年里，大豆和玉米的國(guó)際貿(mào)易呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。70%～80%的大豆和玉米來(lái)自美國(guó)、巴西、阿根廷和印度。主要出口國(guó)家的數(shù)量在1961～2011年并沒(méi)有改變多少。

Kastner等（2012）報(bào)道，在許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家，動(dòng)物蛋白在人類(lèi)飲食中的比例顯著增加，因此，世界動(dòng)物養(yǎng)殖密度中值從1960年的0.72 LU/ha增加到2010年的0.95 LU/ha。在西班牙，50年里人類(lèi)飲食中動(dòng)物蛋白的比例從33%增加到64%，動(dòng)物養(yǎng)殖密度從0.2 LU/ha增加到0.6 LU/ha，大豆進(jìn)口從0增加到300 kg/ha（Lassaletta等，2014）。但動(dòng)物生產(chǎn)的增加并不總與國(guó)內(nèi)對(duì)動(dòng)物性食品消費(fèi)的增加有關(guān)，還與專(zhuān)業(yè)化和出口導(dǎo)向的增加有關(guān)。如荷蘭一半以上的動(dòng)物產(chǎn)品是出口的。此外，大量農(nóng)作物和動(dòng)物產(chǎn)品被進(jìn)口、加工，然后再出口。

大豆和玉米進(jìn)口增加的另一個(gè)原因是單胃動(dòng)物相對(duì)于反芻動(dòng)物的數(shù)量增加。越來(lái)越多的豬和家禽被飼養(yǎng)在無(wú)農(nóng)作物養(yǎng)殖的畜牧場(chǎng)中，那里基本所有的飼料原料都是從其他地方進(jìn)口。2007年配合飼料中豆粕的平均份額為24%，豬飼料為29%、肉雞飼料為37%，均高于牛的10%～14%（Bues等，2013）。中國(guó)和日本的現(xiàn)代養(yǎng)豬場(chǎng)和家禽場(chǎng)也越來(lái)越依賴(lài)從美洲進(jìn)口大豆和玉米。此外，國(guó)家層面的政治協(xié)議也促進(jìn)了糧食和飼料貿(mào)易的增長(zhǎng)。同時(shí)，育種和改良的農(nóng)藝措施對(duì)玉米產(chǎn)量的增加有很大貢獻(xiàn)，如美國(guó)在玉米和小麥方面完全可以自給自足（USDA，2015）。玉米產(chǎn)量的強(qiáng)勁增長(zhǎng)也解釋了為什么一些國(guó)家成為玉米出口國(guó)，而豬和家禽產(chǎn)量同時(shí)也在增長(zhǎng)（如法國(guó)）。育種和改良措施提高了主要大豆出口國(guó)（如美國(guó)、阿根廷和巴西）的大豆產(chǎn)量，盡管大豆種植面積增加也促進(jìn)了總產(chǎn)量的增加。在這些國(guó)家中，大豆和玉米產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度通常大于動(dòng)物養(yǎng)殖量的增長(zhǎng)速度（Bertheau和 Davison，2011）。但也有一些特殊例子，如印度。盡管印度人口眾多，牛群眾多，但它已成為大豆和玉米的出口國(guó)。畜牧業(yè)是印度農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，牛和小型反芻動(dòng)物是最主要的動(dòng)物種類(lèi)，這些動(dòng)物主要通過(guò)放牧、作物殘?jiān)透碑a(chǎn)物來(lái)獲得食物（Kumar和Singh，2008）。

3 畜牧業(yè)生產(chǎn)的集約化與營(yíng)養(yǎng)平衡

氮、磷平衡是食物系統(tǒng)對(duì)環(huán)境污染的指標(biāo)。Van Dijk等（2016）報(bào)道，國(guó)家層面的非糧食產(chǎn)量中的氮可能＜10%，非糧食產(chǎn)量中的磷可能＜20%。因此，由于忽視了非糧食產(chǎn)出，氮磷平衡通常會(huì)被高估。Velthof等（2014）從國(guó)家水平和地區(qū)水平來(lái)看，動(dòng)物養(yǎng)殖密度與氮、磷平衡呈正相關(guān)關(guān)系，這表明在食品系統(tǒng)中，肥料和加工業(yè)及零售部門(mén)的殘留物中的氮、磷沒(méi)有得到有效的循環(huán)利用。國(guó)與國(guó)之間磷平衡的變化比氮平衡的變化更大，這主要是由于磷肥使用的差異。如日本的磷肥投入從1961年的26 kg/hm2增加到2011年的63 kg/hm2，而荷蘭則從1961年的23 kg/hm2減少到2011年的8kg/hm2。后者與提高對(duì)動(dòng)物糞便和土壤磷的施肥價(jià)值的認(rèn)識(shí)有關(guān)，與環(huán)境法規(guī)有關(guān)。環(huán)境法規(guī)提高了動(dòng)物肥料的氮和磷的價(jià)值，減少了農(nóng)業(yè)對(duì)肥料氮和磷的投入。

食品和飼料國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)了進(jìn)口地區(qū)和出口地區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的進(jìn)一步專(zhuān)業(yè)化和集約化，從而使畜牧業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物生產(chǎn)在空間上分離。從傳統(tǒng)家族式混合系統(tǒng)到大型工業(yè)化專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，尤其是在中國(guó)養(yǎng)豬業(yè)和家禽業(yè)上。專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)能對(duì)不斷增長(zhǎng)的動(dòng)物性食品需求做出更快反應(yīng)，但由于物流方面的原因，豬和家禽生產(chǎn)也越來(lái)越集中在人口密集地區(qū)和城市周?chē)?，特別是在東南亞快速發(fā)展的國(guó)家（Gerber等，2005）。這種集約化造成許多國(guó)家動(dòng)物養(yǎng)殖密度不均，這些專(zhuān)業(yè)的畜牧場(chǎng)不得不從其他地方進(jìn)口大部分或全部飼料原料，同時(shí)使氮和磷過(guò)剩（Bai等，2014）。

盡管畜牧生產(chǎn)對(duì)市場(chǎng)需求的反應(yīng)在很大程度上不受監(jiān)管，政府確實(shí)通過(guò)實(shí)施環(huán)保禁令來(lái)控制動(dòng)物飼養(yǎng)密度，特別是在歐盟。在中國(guó)動(dòng)物養(yǎng)殖密度很高的地區(qū)，政府法規(guī)也限制了動(dòng)物飼養(yǎng)區(qū)域。政府監(jiān)管畜牧業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)度的動(dòng)機(jī)最初主要基于對(duì)環(huán)境污染的擔(dān)憂，但也越來(lái)越多地基于人類(lèi)健康、環(huán)境污染和資源使用。尋求建立動(dòng)物源食品的可持續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，必須符合基本原則，即環(huán)境友好型和資源節(jié)約型。

4 結(jié)論

食品和飼料產(chǎn)品的國(guó)際貿(mào)易在過(guò)去50年中強(qiáng)勁增長(zhǎng)，大多數(shù)貿(mào)易在幾個(gè)穩(wěn)定的出口國(guó)和越來(lái)越多的進(jìn)口國(guó)之間進(jìn)行。大豆和玉米的專(zhuān)業(yè)化程度越來(lái)越高，主要是因?yàn)樗鼈冊(cè)趧?dòng)物養(yǎng)殖方面的作用越來(lái)越大。大豆和玉米進(jìn)口的增加反映在進(jìn)口國(guó)氮磷過(guò)剩的增加上，同時(shí)各國(guó)動(dòng)物養(yǎng)殖密度在空間上極不平衡。