中國畜禽糞便資源量評估相關參數取值商榷

包維卿，劉繼軍，安 捷，謝光輝

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中國畜禽糞便資源量評估相關參數取值商榷

包維卿1,2，劉繼軍3，安 捷3，謝光輝1,2※

（1. 中國農業大學農學院，北京 100193； 2. 國家能源非糧生物質原料研發中心，北京 100193； 3. 中國農業大學動物科技學院，北京 100193）

畜禽糞便是重要的有機廢棄物資源，但長久以來一直沒有關于畜禽糞便資源量評估參數取值的系統性研究，因此該文旨在研究確定各種畜禽的年飼養周期、糞便含水率、養殖規?；禂档暮侠砣≈?。該研究通過搜集1995年以來的國內外發表的相關文獻獲得這3個系數的取值，討論并分析了前人取值的合理性與可靠性，糾正了可能存在的取值誤區。最終確定了豬的年飼養周期為179 d，兔的年飼養周期為147 d，肉雞、肉鴨和鵝的年飼養周期分別為59、59和80 d，而役用牛、肉牛、奶牛、羊、馬、驢、騾、駱駝、蛋雞以及蛋鴨的年飼養周期為365 d。各類畜禽糞便的含水率在51.0%～84.2%之間，其中鴨糞便含水率最低，豬糞便含水率最高。2015―2016年各主要畜禽的平均養殖規模化系數在28.1%～74.1%之間。該研究的結果將有助于更加準確地評估中國畜禽糞便的資源量，促進畜禽糞便的資源化利用的產業發展。

糞便；含水率；畜禽糞便資源量；年飼養周期；養殖規?；?/p>

0 引 言

當前，中國正處于城鎮化快速發展的階段，大量的農村人口進入城市就業居住，造成農村地區勞動力的缺失，種植業與養殖業朝著集約化與規?；姆较虬l展[1-2]。傳統模式中的種養一體化系統正面臨沖擊，化肥的大量使用使得畜禽糞便中的養分無法得到利用[3]。中國是畜牧產品生產和消費大國[4]，大量的畜禽糞便帶來的農業面源污染及其資源化綜合利用正日益受到廣泛的關注。一方面，農業面源污染規模大并且治理難度大[5]，另一方面，畜禽糞便是用作堆肥、厭氧發酵的優良原料[6-7]。因此，準確評估畜禽糞便資源量，對于促進面源污染的控制，循環利用政策的制定、學術研究和產業化發展具有重要意義。關于中國畜禽糞便資源量的研究報道有很多，但估算結果卻存在很大差異。本研究的前文報導[8]討論并完善了畜禽糞便及其產量計算中相關參數的定義，通過全面分析改進了的計算公式。但是，相關計算的系數取值差異大也是糞便資源量估算結果差異的主要原因[8-10]。因此，本研究根據近20 a來前人相關的研究結果，對畜禽糞便資源量計算所用的相關系數取值進行總結分析，并確定畜禽糞便資源量估算當中畜禽年飼養周期、畜禽糞便含水率以及畜禽養殖規?；禂档暮侠砣≈?。

1 數據來源

本研究中，畜禽糞便的定義和研究范圍參照本系列研究的前文報導[8]，綜合了主流年鑒[11-14]中所有的畜禽種類，包括豬、牛（含役用牛、肉牛、奶牛）、羊、馬、驢、騾、駱駝、兔、家禽（含肉雞、蛋雞、鴨、鵝）。數據來源于以下幾個方面。

1.1 文獻數據庫

通過查閱1994―2018年間發表的畜禽糞便研究相關的原創性論文，著重分析前人對于畜禽年飼養周期以及含水率在中國不同省市自治區（不包括香港、澳門和臺灣）的取值。

1.2 圖 書

查閱已出版的圖書，重點查詢農業指導、相關教材等近生產實際方面的書籍資料。

1.3 政府部門

通過查詢政府門戶網站、相關報告等，獲取畜禽糞便管理相關政策，對部分未完全公開的數據向有關管理部門提交信息公開申請以獲取數據。

1.4 咨詢專家

走訪包括高校和科研院所、行業協會、養殖屠宰企業等方面的專家，進行了座談與訪問相結合的調研活動。

2 結果與分析

2.1 年飼養周期取值

畜禽的年飼養周期取值取決于其飼養期，而飼養期隨著早年由散養為主向規模化養殖的轉變發生了很大的變化。1999年全國農業技術服務推廣中心[15]給出豬的飼養期為240 d、肉雞為180 d；2001年彭里等[16]調研時，因散養占比大對于豬的飼養期的取值為300 d；2002年國家環保總局自然生態保護司的文件[17]中給出了肉雞的飼養期為210 d。這些早期的取值都不符合當前養殖業發展的實際狀況，因此，本研究重點從2006年以來前人報導（表1、表2）分析各類畜禽年飼養周期的取值。

表1 2006―2016年前人對牛、羊、馬、驢、騾、駱駝、蛋雞的年飼養周期取值及本研究取值

注：a：原文為蛋禽；b：原文為牛；c：原文為家禽；d：原文為出欄周期。

Note:a: Egg poultry in the cited literature;b: Cattle in the cited literature;c: Poultry in the cited literature;d: Feeding cycle in the cited literature.

2.1.1 牛、馬、驢、騾、駱駝、蛋雞的年飼養周期取值

根據中國養殖業實際狀況，牛、馬、驢、騾、駱駝、蛋雞的飼養周期都大于1 a，因此年飼養周期取值為365 d，這與2006年以來前人對畜禽糞便研究的該系數取值基本一致（表1）。少數研究不一致的除主要因為沒有將蛋雞從蛋禽或家禽區分出來以外，只有極少研究取值明顯錯誤，如對肉牛取值為120[37]、160[28]或300 d[23]，而一般肉牛22～24月齡出欄[22]。

2.1.2 羊的年飼養周期取值

以前養羊以成年羊出欄為主，飼養期一般要2 a以上[44]，所以多數研究羊糞便產量的報導將羊年飼養周期取值為365 d。當前，羔羊出欄占的比例越來越高，其飼養期一般5～8月齡[22,45]。這樣，羊的年飼養周期取值應該考慮這2種不同出欄羊的飼養量比例，如果以羔羊出欄的飼養量大到一定程度，羊的年飼養周期就可能小于365 d，前人研究中確有少數報導[27,30,33,37,39]將羊的年飼養周期取值為120～240 d（表1）。這是今后準確評估羊的糞便產量研究的發展方向。

但是，出欄的羔羊質量要比成年羊小得多，其排泄系數也應該小得多，而當前對羊排泄系數的取值仍按成年的。因此，本研究認為，當前，在不能獲得這2種出欄羊的數據，也不容易獲得育肥羔羊的排泄系數時，羊的年飼養周期仍應取值為365 d。這樣，計算羊糞便時飼養量仍按年末存欄量，比實際飼養量小，另一方面，由于羔羊個體質量小導致年末存欄數要比可能的成年羊數多、排泄系數也大，兩者誤差會部分抵消向實際值接近。實際上，本文統計的2006年以來前人研究中有79%的報導，對羊的年飼養周期取值為365 d（表1）。

綜上所述，面對當前的經濟背景，傳統模式的抄核收管理工作已然無法適應現代化社會的發展需要。電力營銷中抄核收作業的每項具體環節，都必不可少的會存在一定的管理問題，供電單位因此需要予以具體環節以重視，積極更新管理概念，提高抄核收的自動化以及智能化管理水平，不斷提升供電企業的電力營銷質量和生產量滿足現代化社會的需要，推動電力抄核收工作的長期發展。

表2 2006－2016年以來前人對豬、兔、肉雞、鴨和鵝的年飼養周期取值及本研究取值

注：a：原文為肉禽；b：原文為家禽；c: 本表中剔除“105～110”及1994年、2002年和2004年數據后平均值(=14)；d:基于中國不同種類兔飼養比例及其飼養周期（表3）加權平均得到；e：按當前肉雞生產技術49 d飼養期加10 d空舍消毒期；f：按肉鴨和蛋鴨養殖數量比8∶1，將飼養周期加權平均取值；g：按鵝肉以10周齡出欄加上空舍消毒期10 d。

Note:a: Poultry for meat in the cited literature;b: Poultry in cited literature;c: The value (=14) was averaged, excluding annual statistical of 1994, 2002, 2004, and the value of “105~110”;d: The value was taken according to weighted average of the proportion and feeding cycle period of different rabbits;e: The value was taken in the consideration of 49 feeding days, and 10 purge and disinfection days of broiler chicken;f: The value was taken according to weighted average of the ratio of broiler duck to egg duck (8:1);g: The value was taken in the consideration of 10 feeding weeks, and 10 purge and disinfection days of goose.

2.1.3 豬的年飼養周期取值

2006年來畜禽糞便資源量研究中48%的報導對豬年飼養周期取值為199 d（表2），源于2002年發表的文獻[17]，還有1份報導明顯取值偏低（105～110 d），1份明顯偏高（300 d）。此外的報導共14份（5%），對豬年飼養周期取值范圍為150～180 d，其取值來源多樣，有研究者明確為實際調研獲得，來源不明確者本研究也默認為作者調研獲得。這樣，將這14份報導取值數據（=14）的平均值179 d作為當前豬的年飼養周期，與本研究在重慶與北京等地養殖場調研的結果一致，符合中國生豬品種和養殖技術不斷改善提升的現狀。

2.1.4 兔的年飼養周期取值

在所能查詢到的文獻中，75%的研究將兔年飼養周期取值為90 d，源于2002年出版的著作[41]（表2）。兔的飼養周期因不同類型而大為不同，據專家調研中國不同種類兔飼養比例及其飼養周期（表3），本研究按加權平均得到兔的年飼養周期取值應為147 d，該取值與前人研究[10,25]中的取值140 d接近。

表3 中國不同種類兔飼養比例及其飼養周期

注：數據來源為專家調研。

Note: Data were obtained by investigation from experts.

2.1.5 肉雞、鴨和鵝的年飼養周期取值

前人研究的各種畜禽糞便產量報導中，對家禽年飼養周期取值差異最大（表1、表2），其錯誤主要表現在把蛋雞年飼養周期按肉雞取值，或將肉雞按鴨、鵝取值，或反之將鴨、鵝按肉雞取值，或對所有家禽不加區分統一取相同的年飼養周期。中國雞飼養量較大，取值不當將是導致結果偏差較大的主要原因之一。

在本研究查到的文獻中，64%的報導將肉雞年飼養周期取值為55 d，其引用文獻可溯源至2004年張克強的報導[42]（表2）。10多年以來肉雞飼養技術的提高，有可能縮短了其飼養期，確實也有12%的報導（共3份）對肉雞取值為42～49 d。而且，根據當前普及的養殖技術確定肉雞出欄最佳期平均為7周齡[46-47]。但是，在實際規模飼養過程中，家禽分批出欄，前批出欄后需要對圈舍進行空置消毒，不同的養殖戶所實施的空舍消毒期一般介于5～40 d不等，一般養殖戶多采取10 d，因此將肉雞的年飼養周期取值定為59 d。

2006―2012年的報導將鴨和鵝的年飼養周期取值為210 d（表2），也是源于2002年的文獻[41]。自2013年，除了相同取值外，有部分研究者對鴨取值為39.5～80 d，對鵝取值為55～89 d。鴨分蛋鴨和肉鴨，根據國家和行業推廣的技術，蛋鴨在達到500日齡或者72周齡，產蛋率降低，無飼養價值后淘汰[48-49]。肉鴨一般于7周齡出欄上市[50]，同肉雞一樣，加上空舍消毒期將飼養周期取值應為59 d。因此本研究將蛋鴨的年飼養周期確定為365 d，肉鴨的年飼養周期確定為59 d。同時，本研究依當前水禽生產現狀的報導[51-52]推算，中國肉鴨和蛋鴨養殖數量的比值為8∶1，以加權平均法將鴨年飼養周期取值為108 d。鵝以肉用仔鵝為主，一般以中鵝于10周齡出欄[53-55]作為鵝的飼養周期，加上空舍消毒期10 d，確定鵝的年飼養周期取值為80 d。

2.2 含水率取值

前人報導畜禽糞便含水率的文獻很少。黎運紅[34]報導了南方6省部分畜禽糞便的含水率，文中既沒有明確是否含尿，也沒有明確采用鮮樣還是放置一定時間的樣，所以盡管其樣本量較大，但數據可靠度有待考證，同時該研究與賈偉報導[32]中應用的含水率皆忽視了畜類糞便中的尿。由于禽類的糞與尿液在體內經泄殖腔混合后再排出體外[56]，所以禽類沒有尿產生，其糞的含水率即是糞便的含水率。因此本研究根據前人對畜類糞和尿的含水率（表4、表5）、糞和尿的日排泄量（表6）計算畜類糞便含水率。

表4 前人報導的畜禽糞的相對含水率

注：a：該文獻未報導樣本量；b：為本研究采用的數據；c：原文為家禽。

Note:a: No sample size in cited literature;b: The results adopted by this research;c: Poultry in cited literature.

%

表5 前人研究報導的畜類尿的相對含水率

注：a：所有引用文獻均未報導樣本量；b：對于豬、牛和馬尿的含水率分別取全國農業技術推廣服務中心、彭里等和向壔[15,58-59]數據的平均值，對羊尿含水率取全國農業技術推廣服務中心和向壔[15,59]數據的平均值，對驢和騾的尿含水率取全國農業技術推廣服務中心[15]的數據。

Note: a: No sample size in all cited literature; b: The urine moisture content of pig, cattle and horse were according to the average of references[15,58-59], the urine moisture content of sheep was according to the average of references[15,59], the urine moisture content of donkey and mule were according to reference[15].

張景略等[57]和彭里等[58]報導了畜類糞的含水率（表4），但是，文中沒有樣本量，而且含水率數值偏高。全國農業技術推廣服務中心[15]報導的含水率，樣本量較大，畜禽種類也全面，因此，其數據可信度高而本研究決定采用，不采用其他文獻數據。對尿的含水率也有3個報導（表5），全國農業技術推廣服務中心[15]的數據較為全面，另外2份文獻[58-59]的數據也合理。由于均沒有報導樣本量，本研究對于豬、牛和馬尿的含水率分別取3個報導數據的平均值，對羊尿含水率取向壔[59]和全國農業技術推廣服務中心[15]數據的平均值，對驢和騾的尿含水率取全國農業技術推廣服務中心[15]的數據，由于目前未能查詢到兔尿含水率的研究，故以羊尿含水率代表兔尿含水率進行計算（咨詢專家所得）（表5）。

前人研究中糞尿日排泄量的報導較多（表6），同一動物種類的數據差異較大也是合理的，因為不同地區、不同時間、動物不同飲食和飲水量，都會帶來排泄糞和尿的差異。但是所報導的文獻多，本研究采用平均值，應用公式[8]計算出畜類糞便的含水率，禽類糞便的含水率采用全國農業技術推廣服務中心[15]數據，一并列于表7。各類畜禽糞便的含水率分布在51.0%～84.2%之間，其中，豬糞便的含水率最高，而鴨（包括肉鴨和蛋鴨）糞便的含水率最低。

表6 前人研究中畜類的糞和尿的日排泄量

注：a：平均值為本研究采用的數據。

Note:a: Mean values were selected for this research.

表7 本研究對各類畜禽糞便含水率的取值

2.3 養殖規?；禂等≈?/h3>

近年中國各主要畜禽的養殖繼續向規模化和專業化方向發展，規?；B殖程度逐年上升，近2 a中國主要畜禽養殖規模化系數在28.1%～74.1%之間（表8），其中，肉雞養殖規?；禂档钠骄底罡撸馀Ｗ畹汀?/p>

表8 中國主要畜禽養殖規?；禂?/p>

注：本表數據由申請農業部畜牧業司政府信息公開獲得。a：平均值為本研究采用的數據。

Note: The data were obtained through government information publicity from Ministry of Agricultural and Rural Affairs.a: mean values were selected for this research.

2.4 小 結

該研究通過搜集1994－2018年間發表的文獻，走訪政府部門以及行業專家，系統地分析了畜禽糞便資源量評估過程中畜禽的年飼養周期、畜禽糞便的含水率以及畜禽養殖規?；禂颠@3個系數的取值。結果表明，前人對于年飼養周期的取值未能將不同飼養時期，不同飼養用途的畜禽種類考慮全面，本研究追溯了前人研究畜禽年飼養周期取值的來源并對其進行了評價?？紤]到不同飼養時期與用途的畜禽種類并結合了生產實際，確定了各類畜禽準確的年飼養周期（表9）。前人[32,34]對于畜禽糞便含水率的研究中皆忽視了糞便中尿的含水率，因此得出糞便的含水率偏低，本文分別考慮了糞與尿的含水率，得出各類畜禽糞便的含水率（表9）。前人研究中未能給出中國規?；B殖系數。本研究向主管部門申請了政府信息公開，得到了中國主要畜禽的規?；B殖系數（表9）。

表9 本研究確定的畜禽糞便資源量計算系數合理取值

3 結論與展望

該研究通過對前人研究結果的系統性分析與總結，明確了在評估畜禽糞便資源量時，畜禽的年飼養周期、糞便含水率以及養殖規?；禂档娜≈?。確定了豬、兔、肉雞、肉鴨和鵝的年飼養周期分別為179、147、59、59和80 d；役用牛、肉牛、奶牛、羊、馬、驢、騾、駱駝、蛋雞和蛋鴨的年飼養周期均為365 d，并且，該研究首次將禽類空舍消毒期納入年飼養周期內。明晰了前人在研究畜禽糞便含水率時只研究了糞而忽視了尿的含水率這個誤區，最終確定各類畜禽糞便的含水率在51.0%～84.2%之間，其中以鴨（包括肉鴨和蛋鴨）糞便的干物質含量最高，以豬糞便的干物質含量最低。該研究首次提出了中國畜禽養殖規?；禂档娜≈担谵r業農村部統計的2015―2016年主要畜禽（包括豬、肉牛、奶牛、羊、肉雞和蛋雞）中，肉雞的養殖規?；禂灯骄底罡?，達到了74.1%，而肉牛最低，僅為28.1%。

在此基礎之上，未來畜禽糞便資源量的研究還應該在以下方面進行深入研究。

1）需要明確畜禽糞便排泄系數的取值，該系列研究將另文系統分析前人對于畜禽糞便排泄系數的研究成果，確定其合理取值。

2）需要進一步確定駱駝糞便的理化性狀以及馬、驢、肉鴨、蛋鴨、鵝等畜禽的規?；B殖系數。

3）根據最合理的系數取值研究中國畜禽糞便的資源量以及處理利用現狀，以期對畜禽糞便資源化管理政策的制定者提供科學依據。

致謝：本研究就兔的種群結構、飼養周期及其尿的含水率咨詢了中國農業大學動物科技學院秦應和教授，就鴨、鵝糞便含水率相關問題咨詢了中國農業大學動物科技學院王斐然博士，特致謝忱。

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Discussion on value-taking of relative parameters for assessment of livestock and poultry excrement resource in China

Bao Weiqing1,2, Liu Jijun3, An Jie3, Xie Guanghui1,2※

(1.100193; 2.100193; 3.100193)

Livestock and poultry excrement (LPE) is an important waste organic resource. An integrated evaluation of LPE quantity would significantly improve controlling the pollutant generated from livestock and poultry husbandry, however, for a long time, a consensus on LPE and an appropriate agreed-upon parameter selection were still lacking. Hence, this research aimed at determining the value of feeding cycle period, moisture content of LPE and commercial scale husbandry coefficient in evaluating LPE resource. This research collected the related literatures published in China or abroad since 1995 to gather various values of these parameters. Firstly, for the feeding cycle period of different kind of livestock and poultry, the rationality and reliability of the values from previous researches were collected and analyzed, and the possible wrong values were corrected. Noteworthy, this research firstly took the purge and disinfection period for poultry shed into consideration because it’s necessary in poultry husbandry industries. Secondly, the moisture content was of great importance for dry weight basis evaluation, because only the LPE in dry weight basis had comparability with other biomass. For a long time, researchers took the moisture content in feces into consideration only, however, ignored the moisture content in urine. This research gathered all related results in available publications, which were summarized to form a feasible conclusion. Thirdly, knowing the commercial scale husbandry coefficient would be helpful to LPE logistic, so this research required government information publicity from Ministry of Agricultural and Rural Affairs. Hence, our results showed that the annual feeding cycle period of the pig was 179 days, the rabbit was 147 days, the broiler chicken, broiler duck and goose was 59, 59 and 80 days (including the purge and disinfection period of 10 days), respectively, the feeding cycle period of draft cattle, beef cattle, dairy cow, sheep, horse, donkey, mule, camel, egg chicken and egg duck was 365 days. The moisture content of LPE ranged from 51.0% to 84.2%, among which, duck excrement exhibited the lowest moisture content, and pig excrement showed the highest moisture content. In 2015－2016, the commercial scale husbandry coefficient of the major livestock and poultry (including pig, beef cattle, dairy cow, sheep, broiler chicken and egg chicken) ranged between 28.1%-74.1%, thereinto, the broiler chicken was the highest while the beef cattle lowest. With the up-dated coefficients, LPE production could be evaluated more precisely and the results of this research would help livestock farmers to manage and recycle LPE and facilitate related legislation to achieve the ecological agriculture in China.

manures; moisture content; livestock and poultry excrement resource; feeding cycle period; commercial scale husbandry coefficient

包維卿，劉繼軍，安 捷，謝光輝. 中國畜禽糞便資源量評估相關參數取值商榷[J]. 農業工程學報，2018，34(24)：314－322. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.038 http://www.tcsae.org

Bao Weiqing, Liu Jijun, An Jie, Xie Guanghui. Discussion on value-taking of relative parameters for assessment of livestock and poultry excrement resource in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(24): 314－322. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.038 http://www.tcsae.org

2018-05-14

2018-12-16

中國清潔發展機制基金贈款項目“中國有機廢棄物能源化利用的碳減排潛力與管理政策研究”（2014083）

包維卿，主要從事中國有機廢棄物能源化利用潛力研究。Email：baowq@cau.edu.cn

謝光輝，教授，主要從事非糧生物質原料和能源植物研究。Email：xiegh@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.038

X713

A

1002-6819(2018)-24-0314-09