種植結構視角下內蒙古土地承載力測算分析

欒欣旭，侯國慶，邢 伶

（內蒙古農業大學經濟管理學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

畜禽養殖業是我國農業生產的重要組成部分[1]，近年來，隨著城鄉居民動物類食品消費需求的不斷增長，我國畜禽存欄量與規模化水平穩步提升。然而，規?；洜I在推進畜禽養殖專業化發展的同時，也極大的加劇了養殖業與種植業在空間與主體上的分離[2]，畜禽糞污與土地承載力之間的矛盾愈加尖銳。在此背景下，畜禽糞污排放量與土地承載力之間的平衡關系已成為全社會關注的焦點，二者的平衡不僅是提高土壤肥力和經濟效益的有效途徑[3]，還是畜禽糞污資源化利用的根本出路[4]，更是踐行養殖業高質量綠色發展的重要舉措[5]。

目前，畜禽養殖糞污排放量與土地承載力的關系已成為學者們關注的一個重點。部分學者在測算過程中分別對耕地、林地、草地的畜禽糞污消納能力進行了測算[6-9]?？傮w看來，學者們對于畜禽糞污土地承載力相關測算研究已取得了豐富的成果，但是仍存在一定不足。主要表現為現有文獻大多單獨基于氮、磷平衡視角下對畜禽養殖環境風險指數進行測算，很少有學者在實際分析過程中有效剝離出農作物種植結構對畜禽糞污消納的作用?；诖?，本文試圖在此方面作進一步拓展，以期對現有文獻進行豐富和補充。

1 材料與方法

1.1 材料

本文使用的數據來自于2020 年內蒙古各盟市統計年鑒。在具體測算指標的選擇上，參考現有文獻以牛、羊、豬和家禽所產生的糞污作為氮養分的供給方，選取小麥、玉米、大豆、稻谷、薯類、油料、甜菜、蔬菜、瓜果、青飼料10 種作物作為了氮養分的需求方[10]。

1.2 方法

本文通過比較區域畜禽養殖環境可承載豬當量與實際飼養量，可以判斷出區域養殖環境容量是否飽和，這對于優化區域環境質量，調整養殖業布局具有重要意義。區域畜禽養殖環境容量可以通過計算區域作物糞肥氮養分需求量和單位豬當量糞肥氮養分供給量得出，具體計算公式為：

本文選取小麥、玉米、大豆、稻谷、薯類（折糧）、油料、甜菜、蔬菜、瓜果、青飼料10種主要的農作物對區域作物氮養分需求量進行測算，在作物生長過程中，不同作物吸收氮養分的能力也不同，各種作物每形成100 kg 產量所需要吸收的氮養分量如表1 所示，各類作物每形成100 kg 產量所需要吸收的氮養分量從多到少排序：大豆＞油料＞小麥＞青飼料＞玉米＞稻谷＞薯類＞甜菜＞瓜果＞蔬菜。

表1 各種作物每形成100 kg 產量所需要吸收的氮養分量

在實際種植過程中，土壤的氮養分供給一般包括兩個來源。一是土壤自身所擁有的氮養分，二是靠外界施肥來增加土壤中的氮養分?！缎笄菁S污土地承載力測算技術指南》中依據土壤中的氮養分含量將土壤劃分為3 個等級，等級越高，施肥供給占比就越低，反之，土壤等級越低，則需要施用更多的肥料來提高土壤等級，從而達到增產增收的目的。由于目前沒有對內蒙古土壤等級的相關文獻支持，本文采取多數學者的做法[12-13]，假定土壤氮養分水平為Ⅱ級，在作物的生長過程中，其氮養分供給中的45 % 來源于外界施肥，施肥包括化肥和糞肥等多種肥料，糞肥占施肥比例的50 %。作物并不能將肥料中所蘊含的氮養分全部吸收，當季作物能夠從所施肥料中吸收25 %的氮養分，單位豬當量的糞肥中能供給7kg 的氮養分。為評估區域當前環境容量與實際養殖數量是否已達飽和程度，是否會對環境造成污染，繼續引入畜禽養殖環境風險指數[14]，其分級情況見表2，計算公式為：

表2 畜禽養殖環境風險指數及分級

為探討農作物氮養分吸收能力對于土地畜禽糞污承載力的提升效果如何，本文利用公式（5）、公式（6）以及相關數據展開模擬分析。

公式（5）中，SEC 為模擬區域畜禽養殖豬當量環境容量（頭），用于假設環境風險指數情況下計算區域畜禽養殖豬當量環境容量，R 為實際畜禽養殖的豬當量（頭），SPL 為模擬畜禽養殖環境風險指數。公式（6）中，PS-N為模擬氮吸收能力高的作物播種面積占總播種面積的比重（%），PR-N為實際氮吸收能力高的作物播種面積占總播種面積的比重（%），EC 是根據當地實際環境風險指數計算得出的區域畜禽養殖豬當量環境容量，即公式（3）的計算結果。

2 結果與分析

2.1 各盟市畜禽養殖環境風險指數測算

利用區域內作物糞肥氮養分需求量和單位豬當量糞肥氮養分供給量求出區域畜禽養殖豬當量環境容量，然后再與實際折算豬當量飼養量相比就可以求出區域土地承載潛力?；诜N養平衡理念，土地承載力反映一定區域內耕地所能承載的最大畜禽存欄量，反映了該區域耕地對糞污的消納能力。土地承載力越大，區域內養殖業發展的空間就越大。2020 年，內蒙古各個盟市普遍具有土地承載潛力（表3），但是，有2 個盟市已經出現了超載現象。其中，最具土地承載潛力的是通遼市和呼倫貝爾市，分別還能再承載3 600 萬頭和2 700 萬頭養殖豬當量，超載最嚴重的是烏海市，已經超載將近3 萬頭養殖豬當量。

表3 各盟市畜禽養殖量與環境容量及承載潛力 （萬頭）

通過計算結果與各個盟市地理位置結合發現（表4），內蒙古養殖業分布不均勻，畜禽養殖環境污染風險呈點源分布。烏海市和錫林郭勒盟已經產生了中污染風險，阿拉善盟和鄂爾多斯市屬于低污染風險，其他盟市暫未發生污染風險。

表4 各盟市畜禽養殖環境風險指數及分級

2.2 不同種植結構視角下的畜禽糞污土地承載力問題分析

為進一步探討農作物氮養分吸收能力對于土地畜禽糞污承載力的提升效果，本文擬利用相關數據展開模擬分析工作。需要說明的是，由于各盟市在畜禽養殖量與播種面積上存在明顯差異，無法統一進行測算，為此下文選取錫林郭勒盟并利用其有關數據開展模擬分析。

由表4 可以看出，錫林郭勒盟的環境風險指數為1，對環境具有中污染風險。本文通過使用公式（5）、（6）分析，當大豆、油料、小麥、青飼料和玉米等氮吸收能力高的作物種植比例降至多少時，錫林郭勒盟的畜禽養殖環境風險指數會提高。

如表5 所示，本文利用2020 年錫林郭勒盟畜禽養殖量與農作物播種面積模擬后發現：當氮吸收能力高的作物播種面積在當地總播種面積的比例降至45.8 % 時，畜禽養殖環境風險指數上升為1.5，即風險程度變為較高污染風險；當氮吸收能力高的作物播種面積在當地總播種面積的比例降至22.9 % 時，畜禽養殖環境風險指數上升為3，即風險程度變為高污染風險。

表5 錫林郭勒盟環境風險模擬

3 結論

（1）從畜禽養殖環境風險指數來看，烏海市和錫林郭勒盟存在中污染風險，鄂爾多斯市和阿拉善盟存在低污染風險，其它8 個盟市無污染風險。內蒙古下轄各盟市間的畜禽糞污環境污染問題不盡相同，個別盟市已面臨著較為嚴峻的環境污染風險。

（2）從種植結構視角來看，通過對12 盟市畜禽養殖環境風險指數的對比發現，大面積種植氮吸收能力強的作物，可在一定程度上提升區域的土地承載能力，進而有效緩解畜禽糞污污染所引發的環境問題。因此，各地方應關注氮吸收能力強的作物對于土地畜禽糞污承載能力的提升效果，不斷優化種植結構，推進畜禽養殖業與生態環境的協調發展。