小品種家禽產(chǎn)排污研究及區(qū)域污染負(fù)荷核算

關(guān)鍵詞：肉鴨；肉鵝；鴿子；產(chǎn)污量；排污量；污染負(fù)荷

中圖分類號(hào)：X713 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-2043（2024）12-2796-09 doi：10.11654/jaes.2024-0793

我國是世界上最大的畜禽生產(chǎn)國和消費(fèi)國[1]。然而，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展在滿足人民生活需求的同時(shí)，也成為我國農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源之一[2]。廣東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)在全國占據(jù)重要地位，除生豬、肉雞等養(yǎng)殖規(guī)模較大的畜禽外，肉鴨、肉鵝、肉鴿等小品種家禽養(yǎng)殖量也在快速增長。根據(jù)《廣東農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2023》，2022年廣東省肉鴨和肉鵝的出欄量分別達(dá)到2.6億羽和1.1億羽，其產(chǎn)生的大量養(yǎng)殖廢棄物也成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源之一。

產(chǎn)排污量是評(píng)估畜禽養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境污染負(fù)荷影響的重要工具。目前我國畜禽養(yǎng)殖污染監(jiān)督監(jiān)管中重點(diǎn)關(guān)注的是生豬、肉牛、奶牛、肉雞和蛋雞5大品種，污染源普查或環(huán)境統(tǒng)計(jì)工作組對(duì)上述5種畜禽的產(chǎn)排污情況開展了核算，但肉鴨、肉鵝和鴿子等養(yǎng)殖規(guī)模較小的畜禽的產(chǎn)排污量均未涵蓋[3]。晏婷等[4]研究發(fā)現(xiàn)河北省籠養(yǎng)肉鴨糞便的日產(chǎn)生量在不同季節(jié)間波動(dòng)于275.9～338.3g·羽^-1之間。曹云等[5]的研究指出江蘇省徐州、宿遷等地的旱養(yǎng)肉鴨糞對(duì)水體等標(biāo)污染指數(shù)的貢獻(xiàn)率較高。包維卿等[6]發(fā)現(xiàn)全國不同地區(qū)鴨、鵝排泄量的取值存在顯著差異，指出當(dāng)前相關(guān)研究存在參考文獻(xiàn)稀缺及結(jié)果可信度不高的問題。目前，廣東省尚未建立針對(duì)肉鴨、肉鵝和鴿子等小型畜禽的產(chǎn)排污量核算體系。若沿用現(xiàn)有核算方法，可能會(huì)低估畜禽養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境的污染負(fù)荷影響，不利于產(chǎn)業(yè)布局和污染防治政策的制定。

本研究通過定位欄和代謝籠養(yǎng)殖方法，連續(xù)測定肉鴨（包括水養(yǎng)和棚養(yǎng)）、肉鵝和鴿子3種小品種家禽不同生長階段的糞尿產(chǎn)生量及污染物含量，核算其產(chǎn)污量及排污量，并分析對(duì)比了廣東省3種小品種家禽與5大主要畜禽品種的主要污染物產(chǎn)排放負(fù)荷。旨在掌握廣東省肉鴨、肉鵝和鴿子的糞污產(chǎn)生特征及其產(chǎn)排污量，明確廣東省各地市肉鴨、肉鵝、鴿子產(chǎn)排污現(xiàn)狀，為廣東省乃至華南地區(qū)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排污核算及養(yǎng)殖污染防治策略優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學(xué)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)在廣東省江門市的4個(gè)養(yǎng)殖場進(jìn)行，養(yǎng)殖品種分別為肉鴨（番鴨和白羽鴨）、肉鵝和鴿子。根據(jù)生長習(xí)性，鴨和鵝分為生長期、育肥期和育成期3個(gè)階段，鴿子分為乳鴿（生長期）、青年鴿（育肥期）和成年鴿（育成期）3個(gè)階段，不同生長階段動(dòng)物的產(chǎn)排污試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。肉鴨、肉鵝性別為雄性，鴿子性別則為雌雄各占一半。試驗(yàn)于2023年6月至10月開展，試驗(yàn)過程中飼料、飲水、喂養(yǎng)方式及環(huán)境條件與該養(yǎng)殖場日常飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致。家禽品種、飼養(yǎng)階段、養(yǎng)殖模式、糞污處理模式、養(yǎng)殖規(guī)模等基本信息如表1所示。

1.2 糞便收集

采用定位欄和代謝籠定位飼養(yǎng)，在養(yǎng)殖場內(nèi)針對(duì)不同飼養(yǎng)階段的肉鴨和肉鵝，每個(gè)階段分別挑選90羽體質(zhì)量接近、采食正常、長勢健康的鴨、鵝作為試驗(yàn)對(duì)象，隨機(jī)分為3個(gè)試驗(yàn)組（每欄30羽）進(jìn)行正常養(yǎng)殖，保證試驗(yàn)中養(yǎng)殖密度與常規(guī)養(yǎng)殖密度一致。鴿子采用相同方式選取360羽，隨機(jī)分為3個(gè)試驗(yàn)組（每籠120羽）進(jìn)行正常養(yǎng)殖。將家禽放置于代謝籠或隔離欄中，在代謝籠或隔離欄下鋪設(shè)薄膜以方便收集糞便，飼料由飼料盤供應(yīng)，欄內(nèi)放置一體式喂食喂水盤，其他所有管理措施均與養(yǎng)殖場日常管理保持一致。待家禽應(yīng)激反應(yīng)消失后連續(xù)3 d全量收集糞便產(chǎn)生量并記錄質(zhì)量。

1.3 樣品采集與保存

采樣時(shí)間與頻率：喂養(yǎng)試驗(yàn)在2023年8月至10月間進(jìn)行，每次試驗(yàn)連續(xù)采集3d樣品。樣品采集具體操作為：每天上午將每個(gè)定位欄/代謝籠下的新鮮糞便全部收集后稱質(zhì)量并記錄，將所有糞便混合均勻后采集2份樣品（每份不少于1 000 g）。其中一份糞樣按每100g新鮮糞便加入5 mL 4.5 mol·L^?1硫酸后冷藏保存，用于測定污染物指標(biāo)（GB/T 25169—2022）和留樣備用。另一份糞樣不加硫酸，用于測定糞便的含水率。

1.4 樣品測定

將樣品冷凍干燥后對(duì)總氮、總磷、有機(jī)質(zhì)、pH參考有機(jī)肥料測定方法（NY/T 525—2021）進(jìn)行測定，硝態(tài)氮采用蒸餾滴定法（NY/T 1116—2014）進(jìn)行測定，銨態(tài)氮采用氯化鉀溶液提取-分光光度法（HJ 634—2012）進(jìn)行測定，電導(dǎo)率使用傳導(dǎo)法（GB/T 11007—2008）進(jìn)行測定，化學(xué)需氧量（COD）使用重鉻酸鹽法（HJ 828—2017）進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 小品種家禽糞便產(chǎn)生量及污染物含量

2.1.1 不同生長階段糞便日產(chǎn)生量

肉鴨、肉鵝、鴿子糞便產(chǎn)生量整體隨日齡增加呈增長趨勢（圖1）。由于乳鴿與種鴿混合飼養(yǎng)，因此只統(tǒng)計(jì)了鴿子育肥期（青年鴿）和育成期（成年鴿+乳鴿）的糞便，育成期的糞便日產(chǎn)量是育肥期的4.3倍。不同品種家禽糞便日產(chǎn)生量差異較大：肉鵝在生長期、育肥期、育成期的糞便日產(chǎn)生量分別為159.2、209.5、238.8 g·羽^-1·d^-1，均顯著高于肉鴨和鴿子。糞便日產(chǎn)生量與家禽品種、個(gè)體質(zhì)量、進(jìn)食飲水量、飼養(yǎng)方式等因素密切相關(guān)[8-11]。3種小品種家禽糞便日產(chǎn)生量表現(xiàn)為肉鵝gt;肉鴨gt;鴿子，主要原因?yàn)槿怡Z體質(zhì)量大于肉鴨，而鴿子體質(zhì)量最小。本試驗(yàn)中肉鴨各生長時(shí)期糞便日產(chǎn)生量與櫻桃谷肉鴨接近[5，12]，但低于北京Z型肉鴨（275.9～327.0 g·羽^-1·d^-1）[4]，這可能是白羽鴨和番鴨體質(zhì)量相較于北京鴨較輕所致。其次廣東地區(qū)肉鴨普遍用于制作燒鴨，要求肉質(zhì)細(xì)嫩，因此肉鴨養(yǎng)殖周期也較短，導(dǎo)致其糞便產(chǎn)生量相對(duì)較低。此外飼料投入、氣候環(huán)境的差異對(duì)家禽糞污產(chǎn)生量也有較大影響[6，13]。

2.1.2糞便污染物含量

肉鴨、肉鵝、鴿子不同生長時(shí)期糞便中氨氮、COD、總氮、總磷的含量如圖2所示。棚養(yǎng)番鴨生長期、育肥期、育成期氨氮含量分別達(dá)到7.2、7.4、6.7 g·kg^-1，顯著高于其他小品種家禽。育肥期、育成期鴿糞中總氮含量分別高達(dá)34.5、40.3 g·kg^-1，總磷含量也達(dá)到17.1、12.5 g·kg^-1，顯著高于鴨糞和鵝糞中總氮、總磷含量；與之相反的是，鴿糞COD含量顯著低于肉鴨及肉鵝。這可能是由于肉鴿飼料中豆類和菜籽粕比例較高，粗蛋白和脂肪酸含量相對(duì)較高，而肉鴨、肉鵝飼料中粗蛋白和脂肪酸含量較高導(dǎo)致的[14-17]。鵝糞、棚養(yǎng)番鴨糞及水養(yǎng)白羽鴨糞中污染物含量整體相當(dāng)，原因可能是肉鴨、肉鵝的生活習(xí)性和飼料種類較為接近，因此其糞便污染物特征類似。棚養(yǎng)番鴨與水養(yǎng)白羽鴨不同時(shí)期各污染物互有高低，其總氮、總磷含量整體與江蘇省櫻桃谷鴨糞氮磷含量接近[5]，略低于江西省規(guī)模養(yǎng)殖肉鴨糞便氮磷含量[18]，這可能是受家禽品種、養(yǎng)殖模式、氣候環(huán)境等因素的影響。

2.2 小品種家禽產(chǎn)排污量

2.2.1 產(chǎn)污量

肉鴨、肉鵝和鴿子的產(chǎn)污量如表2所示，肉鵝全養(yǎng)殖周期的總氮和總磷產(chǎn)污量分別為116.0 g·羽^-1和45.6 g·羽^-1，相比之下，無論是棚養(yǎng)番鴨還是水養(yǎng)白羽鴨，4種污染物的產(chǎn)污量均低于肉鵝和鴿子。畜禽產(chǎn)污量與畜禽品種、個(gè)體質(zhì)量、進(jìn)食量、外界環(huán)境等因素相關(guān)[13]。與西南區(qū)肉雞養(yǎng)殖產(chǎn)污量[3]相比，本試驗(yàn)中水養(yǎng)白羽鴨的各項(xiàng)產(chǎn)污量均低于肉雞，為肉雞的23%～36%；棚養(yǎng)番鴨氨氮的產(chǎn)污量則為肉雞的1.3倍，其余產(chǎn)污量均略低于肉雞；肉鵝各項(xiàng)產(chǎn)污量均高于肉雞，為肉雞的1.6～2.7倍。試驗(yàn)中鴿子的產(chǎn)污量為蛋雞產(chǎn)污量[3]的5%～50%，可能的原因是鴿子體型較小，進(jìn)食量和糞便排泄量均較低。

2.2.2 排污量

廣東省肉鴨、肉鵝和鴿子養(yǎng)殖污染防治的措施主要為糞便收集后還田或直接排入魚塘利用，其利用率按100% 計(jì)[3]，因此影響排污量大小的主要是糞便收集率。本試驗(yàn)中棚養(yǎng)番鴨和鴿子采用高床養(yǎng)殖加人工清糞，糞便收集率參考曹云等[5]的研究結(jié)果，按76.4% 計(jì)；水養(yǎng)白羽鴨和肉鵝糞便直接排入水體，糞便收集率參考劉嘉莉[10]的研究結(jié)果，按67.0%計(jì)。本試驗(yàn)中肉鵝排污量最高（表2），其氨氮、總氮、總磷、COD的排污量分別為8.8、38.3、15.0、1 617.2 g·羽^-1；而水養(yǎng)白羽鴨排污量最小，其氨氮、總氮、總磷、COD的排污量分別為0.9、7.6、3.4、297.1 g·羽^-1（表2）。與肉雞排污量[3]相比，肉鴨和肉鵝的排污量較大，一方面是由于肉鵝的產(chǎn)污量較大，另一方面可能是由于肉鴨、肉鵝的養(yǎng)殖和清糞方式較為粗放，糞便收集率低于肉雞所致。曹云等[5]的研究顯示，江蘇省旱養(yǎng)肉鴨的養(yǎng)殖周期COD排污量（190.68 g·羽^-1）低于本研究中肉鴨的排污量，而總磷排污量（7.98 g·羽^-1）則高于本研究中的數(shù)值，這種差異可能是由飼料組成、肉鴨品種及氣候環(huán)境的不同而共同造成的。

2.3 廣東省各地市小品種家禽污染物產(chǎn)排分布特征

2.3.1 產(chǎn)生量空間分布特征

廣東省肉鵝養(yǎng)殖規(guī)模位居全國之首，同時(shí)肉鴨和鴿子的養(yǎng)殖規(guī)模也位居全國前列，因此這些家禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便污染負(fù)荷及其對(duì)環(huán)境的潛在影響受到了廣泛關(guān)注和重視[19-21]。各地市3種小品種家禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生量存在較大差異（圖3）。其中，肇慶市、江門市、茂名市3種小品種家禽產(chǎn)污總量排在全省前3位，肇慶市氨氮、總氮、總磷、COD 產(chǎn)生量分別達(dá)到717.1、3 089.4、1 182.2、118 778.6 t·a^-1，各污染物占廣東省小品種家禽總產(chǎn)污量的15.1%～15.5%，江門市、茂名市各項(xiàng)污染物貢獻(xiàn)分別占廣東省總量的11.8%～12.6%、12.4%～13.2%。從各畜禽品種看，肇慶市肉鵝養(yǎng)殖產(chǎn)污貢獻(xiàn)比最大，各污染物產(chǎn)量占比達(dá)57.3%～63.5%，肉鴨次之，各污染物產(chǎn)量占比為31.6%～38.5%，鴿子養(yǎng)殖產(chǎn)污貢獻(xiàn)最少，江門市主要污染來源為肉鵝養(yǎng)殖，而茂名市肉鴨養(yǎng)殖貢獻(xiàn)最大。肉鴨和肉鵝養(yǎng)殖產(chǎn)污量大，在畜禽養(yǎng)殖污染物負(fù)荷計(jì)算過程中應(yīng)引起重視；而鴿子養(yǎng)殖規(guī)模相對(duì)較小，其產(chǎn)污量相對(duì)較低。

2.3.2 排放量空間分布特征

廣東省肉鴨養(yǎng)殖氨氮、總氮、總磷、COD 排放量分別為559.7、2 047.6、793.5、78 000 t·a^-1（圖4）；肉鵝養(yǎng)殖氨氮、總氮、總磷、COD排放量分別為728.9、3 168.2、1 244.5、134 000 t·a^-1；鴿子各污染物排放量最少，占廣東省小品種家禽污染物總排放量的3.9%～9.5%。與產(chǎn)污量不同的是，肉鵝養(yǎng)殖排污量顯著高于肉鴨，其中肉鵝COD排污量是肉鴨的1.8倍，這是由于肉鵝主要養(yǎng)殖模式為水養(yǎng)，其糞便收集率相對(duì)較低所致。小品種家禽污染物排放地域分布特征與產(chǎn)污量類似，肇慶市、江門市、茂名市排在全省前3位，其中肇慶市、江門市肉鵝養(yǎng)殖排污量最大，而茂名市肉鴨養(yǎng)殖污染排放貢獻(xiàn)最大。在肉鵝養(yǎng)殖排污量方面，江門市和肇慶市排污量最高且接近，佛山市和汕頭市排污量屬于第二梯隊(duì)。茂名市、湛江市、云浮市肉鴨養(yǎng)殖排污量位居全省前3，廣州市、茂名市、肇慶市鴿子養(yǎng)殖排污量處于全省前3行列。

2.3.3 排放負(fù)荷占比

廣東省各地市肉鴨、肉鵝、鴿子3種家禽產(chǎn)排污總量與生豬、肉牛、奶牛、肉雞、蛋雞5種主要畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排污量的比值如表3所示。3種小品種家禽養(yǎng)殖與主要畜禽養(yǎng)殖的各項(xiàng)污染物產(chǎn)生量比值為4.8%～9.9%，但其氨氮、總氮、總磷、COD排放量比值則分別達(dá)到15.5%、10.6%、17.1%、24.9%，顯著高于污染物產(chǎn)生量比值。這可能是由于小品種家禽養(yǎng)殖方式較為粗放，糞便收集率相對(duì)較低，導(dǎo)致其糞污排放比例相對(duì)較高。

在各地市中，中山市、汕頭市和潮州市小品種家禽產(chǎn)污負(fù)荷比值最高，其COD排放量均高于主要畜禽養(yǎng)殖排放量，比值分別高達(dá)143.9%、138.3%、116.6%。中山市小品種家禽養(yǎng)殖總磷排放量也高于5種主要畜禽。東莞市、佛山市小品種家禽污染物負(fù)荷占比同樣較高。這是由于這些地市生豬、肉牛等畜禽養(yǎng)殖規(guī)模較小，而肉鴨、肉鵝等小品種家禽養(yǎng)殖量較大導(dǎo)致的。

我國畜禽養(yǎng)殖污染監(jiān)管中長期忽視小品種家禽養(yǎng)殖污染排放問題，成為畜禽養(yǎng)殖污染監(jiān)管與防治的漏洞。本研究結(jié)果表明小品種家禽養(yǎng)殖污染排放量同樣較大，尤其在部分地市更是超過主要畜禽，成為污染物排放負(fù)荷的主要來源。因此在畜禽養(yǎng)殖污染物負(fù)荷評(píng)估中不應(yīng)忽視小品種家禽的貢獻(xiàn)，同時(shí)在畜禽養(yǎng)殖污染防治政策制定中也應(yīng)重視肉鴨、肉鵝等家禽糞污負(fù)荷及資源化利用途徑等問題[22]。另外，相較于總氮占比，小品種家禽氨氮、總磷、COD產(chǎn)生量占廣東省主要畜禽養(yǎng)殖負(fù)荷量比例更高，這是由于肉鴨、肉鵝、鴿子糞便中氨氮、總磷含量較高，可將其與豬糞、牛糞等糞肥配施并形成有效互補(bǔ)，提高土壤肥力。

3 結(jié)論

（1）鵝糞、棚養(yǎng)番鴨糞及水養(yǎng)白羽鴨糞中各項(xiàng)污染物含量整體相當(dāng)；鴿糞總氮、總磷含量顯著高于鴨糞和鵝糞，但其化學(xué)需氧量則顯著低于鴨糞和鵝糞。

（2）研究率定了廣東省3種小品種家禽（肉鴨、肉鵝、鴿子）的產(chǎn)污量和排污量。肉鵝的產(chǎn)排污量最高；肉鴨的產(chǎn)污量低于肉雞，排污量則高于肉雞；鴿子的產(chǎn)排污量顯著低于蛋雞。

（3）廣東省3種小品種家禽養(yǎng)殖與主要畜禽養(yǎng)殖的各項(xiàng)污染物產(chǎn)生量比值為4.8%～9.9%，但其氨氮、總氮、總磷、化學(xué)需氧量排放量比值則分別達(dá)到15.5%、10.6%、17.1%、24.9%。肉鴨、肉鵝養(yǎng)殖產(chǎn)污負(fù)荷整體相當(dāng)，但肉鵝養(yǎng)殖排污負(fù)荷顯著高于肉鴨；鴿子產(chǎn)排污負(fù)荷整體較低。肇慶市、茂名市、江門市小品種家禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)排負(fù)荷量較大；汕頭市、潮州市、中山市肉鴨、肉鵝養(yǎng)殖污染物產(chǎn)排負(fù)荷占比較高，部分污染物排放負(fù)荷高于生豬等主要畜禽排放負(fù)荷。廣東省小品種家禽養(yǎng)殖帶來的污染影響不應(yīng)被忽視，應(yīng)當(dāng)將小品種家禽養(yǎng)殖納入環(huán)境監(jiān)管對(duì)象。