全 文 ：第 25 卷第 11 期
2005 年 11 月
生　　态　　学　　报
A CTA ECOLO G ICA S IN ICA
V o l. 25,N o. 11
N ov. , 2005
我国畜禽生产体系中磷素平衡及其环境效应
许俊香1, 2, 刘晓利1, 王方浩2, 张福锁2, 马文奇13 , 马　林1
(1. 河北农业大学资源与环境科学学院, 河北 保定　071001; 2. 教育部植物2土壤相互作用重点实验室,
中国农业大学资源与环境学院, 北京　100094)
基金项目: 国家农业部 948 资助项目 (20032Z53)
收稿日期: 2005201217; 修订日期: 2005209208
作者简介: 许俊香 (1977～ )女, 河北滦县人, 硕士生, 主要从事磷素循环及平衡研究. E2m ail: xu jx100@ sohu. com3 通讯作者 A utho r fo r co rrespondence. E2m ail: m aw q@m ail. hebau. edu. cn
致谢: 感谢D r1 G1B. H avenstein (N o rth Caro lina State U niversity)教授帮助润色英文摘要和D r. J. D. To th (U niversity of Pennsylvan ia)教授帮
助修改图表英文
Foundation item:“948”p ro ject from M inistry of A gricu ltu re (N o: 20032Z53)
Rece ived date: 2005201217; Accepted date: 2005209208
Biography: XU Jun2X iang, M aster, m ain ly engaged in pho spho rus cycling and balance of Ch ina. E2m ail: xu jx100@ sohu. com
摘要: 通过畜禽生产体系磷素的实际流动过程——磷素输入和磷素输出, 计算了畜禽生产体系磷素的去向, 包括畜禽活体磷素
去向, 不同养殖方式粪尿磷素去向; 并对畜禽粪尿回田、排入环境等状况进行了评价。结果表明, 从动物体磷分配来说, 畜禽活体
带出的磷大部分分配在骨中, 肉猪骨中的磷素占活体带出磷的 7115% , 肉鸡骨中的磷素占活体带出磷的 7111% , 肉牛骨中的磷
素占活体带出磷的 7116%。计算还表明: 蛋鸡和肉猪生产体系对环境造成的污染风险相对其他畜禽生产体系来说最大, 中国
2001 年蛋鸡生产体系向环境排放磷量为 3018 万 t, 占猪牛鸡向环境排放总磷量的 4310% ; 肉猪生产体系向环境排放磷量为
1513 万 t, 占猪牛鸡向环境排放总磷量的 2113%。还对未来畜禽发展规模以及降低污染提出了一些建议。
关键词: 畜禽生产; 磷素去向; 环境效应
文章编号: 100020933 (2005) 1122911208　中图分类号: S157　文献标识码: A
Phosphorus ba lance and env ironm en ta l effect of an ima l production in Ch ina
XU Jun2X iang1, 2, L IU X iao2L i1, W AN G Fang2H ao 2, ZHAN G Fu2Suo 2, M A W en2Q i13 , M A 2L in1 　 ( 1.
Colleg e of R esou rces and E nv ironm en ta l S ciences, A g ricu ltu ra l U niversity of H ebei, B aod ing , 071001, Ch ina; 2. K ey L abora tory of P lan t2S oil
In teractions, M O E , Colleg e of R esou rces and E nv ironm en ta l S ciences, Ch ina A g ricu ltu ra l U niversity , B eij ing , 100094, Ch ina ). A cta Ecolog ica
S in ica , 2005, 25 (11) : 2911～ 2918.
Abstract: Pho spho rus is no t on ly an essen tia l nu trit ional elem en t fo r p lan ts and an im als, bu t it is a lso a sign ifican t facto r in
environm en tal po llu t ion. U nderstanding pho spho rus flow and balance in an im al husbandry system s is very impo rtan t fo r
nu trien t m anagem en t on bo th a regional and national scale. N um erous research p rogram s are underw ay to reduce po llu t ion
from an im al excreta in N o rth Am erican and European coun tries such as the N etherlands, U SA , Canada, Germ any, D enm ark,
as w ell as in som e coun tries of A frica. In Ch ina research abou t nu trien t po llu t ion from an im al excreta is very lim ited. bu t th is
w o rk is st ill very valuab le.
In th is paper, Pho spho rus flow and balance in an im al husbandry system s is summ arized. T he study w as focused on the P
flow , balance and fate in a p ig p roduction system , a cat t le p roduction system , and in a fow l p roduction system. Pho spho rus
flow , balance and fate in an im al p roduction system s w ere calcu lated based on actual inpu ts and ou tpu ts. T he inpu t included the
an im al feed, and the ou tpu ts included bo th the an im al p roduction and the an im al excreta. T he fate of pho spho rus in such
an im al p roduction system s includes m ain ly the pho spho rus retained in the an im als body as w ell as the fate of the pho spho rus
con tained in the an im al excreta. T he u tilizat ion of excreta w as evaluated acco rding to the rat io of excreta to farm land and to
the environm en t, etc.
T h is research indicated that the to tal P ou tpu t from the p ig, cat t le and fow l p roduction system s used w as 2729k t. T h is
included 490k t P that w as in the edib le and inedib le parts of the an im al’s body. T he rem ainder (2230k t) w as con tained in the
an im al excreta. T he transit ion efficiency from the feed w as very low (on ly 18. 3% ). M o st of the P in the an im al’s bodies w as
in the bones. A cco rding to calcu lat ionsm ade, the P rat io s ( [bone Pöto ta l body P ]×100) in the bones of p igs, m eat ch ickens,
and m eat cow s w ere 71. 5% , 7111% and 7116% , respect ively. T he to tal amoun t of P in the m anure of p igs, cow s and fow l
w as 2230k t in 2001, of w h ich 717k t w as est im ated as being lo st to the environm en t. T he research resu lts also indicated that the
laying hen and p ig system s con tribu te the mo st to environm en tal risk, w ith the amoun t of P go ing in to the environm en t being
308k t fo r layers and 153k t fo r p igs, w h ich con tribu ted 43. 0% and 21. 3% of the to tal P go ing in to the environm en t,
respect ively. Suggest ions w ere also p ropo sed on develop ing large scale an im al p roduction facilit ies w ith w ays to decrease
po llu t ion in the fu tu re.
Key words: an im al p roduction; pho spho rus fate; environm en tal effect
　　近几年, 随着畜牧业的发展, 尤其是“菜篮子”工程实施以来, 集约化、规模化养殖迅速崛起, 成为主要发展趋势。我国现有集
约化畜禽养殖场近万个, 由于 60% 的畜禽养殖场未采取干湿分离 (粪便与尿、冲洗水) 的清洁工艺[1 ], 因此这些养殖场每天要排
放大量的畜禽粪便及冲洗混合污水, 据测算, 一个万头猪场每年可排放粪尿及冲洗污水 6～ 7 万 t [2 ] , 对环境造成了污染。据报
道, 全国只有少数养殖场对粪污进行处理并综合利用, 仅不足 3% 的粪污在排放前经无害化处理[3 ], 就连粪污处理力较强的北
京、上海和深圳, 其处理量也只占排放总量的 5% 左右[2 ]。养殖场的粪污绝大部分就近排入水渠汇入河道或渗入地下, 污染水体
和土壤。而磷是粪尿中比较重要的养分, 伴随着粪尿磷素也随之排放到环境中, 导致环境污染。
由畜牧养殖所导致的环境污染已引起全球的关注。美国、荷兰等国家采用养分综合管理措施来减轻或消除磷素污染并制定
了相关法律法规[4, 5 ]。如果累积的磷含量超过了法律规定的最大允许值, 则要征税[5 ]。荷兰通过养分平衡分析法计算出农场磷
素输入量大于磷素输出量, 每年每公顷盈余 32kg 纯磷[6 ]。对于我国, 畜牧生产体系磷素养分平衡、磷素去向以及粪尿磷对环境
的影响未见报道。为此, 本文采用养分流动分析的方法, 以 2001 年全国猪、牛、鸡生产为例, 比较分析了我国几种主要动物生产
体系磷素流动与平衡状况以及粪尿磷对环境的影响。
1　研究方法
　　根据动物生产特点, 建立畜牧生产体系磷素输入输出框架 (图 1)。
图 1　畜牧生产体系磷素输入输出模式
F ig. 1　T he model of pho spho rus flow in anim al p roduction system s in Ch ina
表 1　畜禽及其产品磷素含量
Table 1　P con ten t in an imal body and an imal products
项目
Item s
动物
A nim al
磷含量
P conten t
文献来源
L iterature
sources
活体A nim al body 猪 P ig 460gö100kg 猪 p ig [ 8 ]
牛 Cattle 3600gö600kg 牛 catt le [ 8 ]
鸡 Poultry 13kgö2kg 鸡 fow l [ 8 ]
粪尿 excreta 猪 P ig 01074% [ 9 ]
牛 Cattle 01059% [ 9 ]
鸡 Poultry 01413% [ 9 ]
产品A nim al 鸡蛋 Eggs 219m gö100g [ 10 ]
p roducts 牛奶M ilk 01093% [ 11 ]　　在畜禽生产体系中, 输入项主要是饲料磷; 而输出项包括肉用动物活体输出磷、动物产品 (蛋、奶) 带出磷以及动物排泄磷。受文献资料的限制, 难以获得某种动物的实际饲料投入量, 因此不能根据饲料数量计算畜禽生产体系的磷素输入量,为此, 本文依据我国现行的畜禽饲养标准和畜禽饲养量进行折算。在养分输出中, 动物活体磷的去向主要分成肉、骨以及其它部位 3 部分; 粪尿中磷的去向则包括回田的磷和进入环境的磷, 考虑到我国畜禽饲养方式差别很大, 而且不同的饲养方式粪尿收集利用率不同, 因而本文在计算粪尿磷素去向时,分为农户饲养、中小型养殖场饲养、大型养殖场饲养 3 种方式。猪、牛、鸡活体磷含量, 蛋、奶磷含量以及粪尿磷含量分别
2192　 生　态　学　报 25 卷
来源于相关文献 (表 1)。畜禽年出栏量以及存栏量来源于《中国畜牧业年鉴·2002》[7 ]。
2　结果与分析
2. 1　养猪生产体系磷素流动与平衡
2. 1. 1　磷的输入　1 头猪从出生到出栏, 饲养日龄一般为 170～ 180d。猪的饲养期分为 5 个饲养阶段, 不同的饲养阶段, 对磷的
需求量不同, 根据《现代养猪生产》[12 ]饲养标准, 可计算出 1 头猪在饲养期内所需饲料磷为 122918g; 2001 年我国肉猪出栏数为
5493617 万头[7 ]; 由此可推算出我国肉猪生产中磷的输入量为 6716 万 t。
2. 1. 2　磷的输出
(1)转入活体肉猪平均出栏活体重为 95～ 100kg [13, 14 ] , 一般体重 100kg 的猪, 总磷量为 460g [8 ]; 由此可算出 2001 年我国肉
猪活体带出的磷为 2513 万 t。根据长白猪的分割比例以及各部分磷含量可以计算出各部分的磷量以及各部分所占比例 (表 2) ,
从而可知猪的磷素生产效率。由表 2 可知, 猪活体带出的磷大部分分配在骨中, 占总磷量的 72% ; 分配在肉中的磷只占 23%。
表 2　猪分割比例、各部分磷含量以及各部分磷量
Table 2　Slaughter ing ratio, P con ten t and P amoun t of p ig
部位 Part 分割比例 1ö%Slaugh tering ratio 1 分割比例 2ö%Slaugh tering ratio 2 磷含量P conten t 磷量P amount (104 t) 各部分所占比例ö% Ratio (% )
肉M eat 63 [15 ] 50 01172% [10 ] 519 2313
骨 Bone 10 [15 ] 14 330gö100kg 猪[8 ] 1811 7115
其它 O ther 27 36 0107% 113 511
　　注释: 对分割比例 1 和分割比例 2 的说明: 因为长白猪是我国常见猪种, 因而采用长白猪的分割比例 1。T he slaugh tering ratio 1 w as used in
th is paper because th is breed of p ig is the m ain type in Ch ina
　　 (2)转入排泄物　植物性饲料中 60%～ 80% 的磷以植酸磷的形式存在, 而单胃动物体内缺少分解植酸的酶, 因而磷的利用
率很低[17 ], 猪食入的磷有 80%～ 85% 以粪尿形式排放到环境中[18, 19 ]。猪日排泄粪尿量为 6 kg [20, 21 ] , 饲养期以 180d 计算, 则共
排泄粪尿 1080 kg。《中国有机肥料养分志》报道, 猪 180 d 的排泄量为 1710 kg, 与 1080 kg 相差很多, 综合各类文献, 计算过程采
用了较低的值 1080 kg。粪尿磷含量为 01074% [9 ] , 由此可计算出 2001 年猪排泄磷 4319 万 t。在我国, 由于畜禽饲养方式不同,
因而粪尿收集利用率不同, 致使粪尿磷的去向不同。根据《中国畜牧业年鉴·2002》中的养猪头数[7 ]、饲养期粪尿产生量、粪尿磷
含量、粪尿收集利用率以及冲洗排放比例可计算出收集利用的磷和向环境排放的磷 (表 3)。
表 3　养猪生产体系不同养殖方式粪尿磷的去向
Table 3　Fate of P in excreta in p ig production system s
养殖方式
T ype of p roduction facility
出栏数 (万头)
N um ber of
an im als (104)
排泄量 (kgö(头·a) )Amount
of m anure per year
粪尿磷的去向3 (万 t) P fate in excreta (104 t)
回田 P amount app lied
to field
进入环境 P amount
lo st in to environm ent
农户饲养 Househo ld 40814 1080 2415 812
中小型养殖 Sm all to m edium 9142 1080 212 511
大型养殖 L arge 4981 1080 210 210
总计 To tal 2817 1513
　　3 根据专家建议, 不同养殖方式粪尿回田率分别按农户饲养 75%、中小型养殖 30% 和大型养殖 50% 计算, 其余认为是进入环境。A cco rding
to expert’s advice, the ratio of m anure back to field w as 75% , 35% and 50% fo r househo ld breeding, sm all and m edium anim al farm s and large
an im al farm s, respectively1 Rem ainder w as considered as input to environm ent
2. 1. 3　环境效应　由表 3 可知, 全国养猪生产体系粪尿磷回田量为 2817 万 t, 占猪总排泄磷的 6514% ; 排放到环境中的粪尿
磷为 1513 万 t, 占猪排泄粪尿磷的 3416% , 占猪生产体系总输出磷的 22%。
2. 2　肉鸡生产体系磷素流动与平衡
2. 2. 1　磷的输入　肉鸡和蛋鸡饲养期不同, 且饲养标准不同, 因而对磷营养的需求不一样。肉鸡饲养期一般 50～ 60d 左右, 根
据《肉鸡生产手册》中的饲养标准[22 ], 可计算出 1 只肉鸡从出生到出栏所需的饲料磷为 2818g。 2001 年, 我国肉鸡出栏量
647067184 万只[7 ] , 则所需的总磷量为 1816 万 t。
2. 2. 2　磷的输出
(1)转入活体　体重 2kg 的鸡, 总磷量为 13g [8 ]; 再根据出栏数可计算出 2001 年肉鸡活体带出的磷为 814 万 t。肉鸡屠宰比
例、各部分磷含量以及磷量见表 4, 由此可计算出肉鸡的磷素生产效率。由表 4 可知, 从磷营养角度来说, 肉鸡生产效率不高,
7111% 的磷分配在骨骼中, 而肉中的磷只占 1913%。
( 2) 转入排泄物　鸡与猪同属单胃动物, 因而对植物性饲料中的磷利用率很低, 鸡食入的磷约有 2ö3 以粪尿形式被
319211 期 许俊香　等: 我国畜禽生产体系中磷素平衡及其环境效应 　
　　　　　　　　　　　　 表 4　肉鸡分割比例、各部分磷含量、各部分磷量
Table 4　Slaughter ing ratio, P con ten t and P amoun t of poultry
部位
Part
各部分比例 (% )
Slaugh tering
ratio
磷含量
(% )
P conten t
磷量 (万 t)
P amount
(104 t)
各部分所
占比例 (% )
Ratio (% )
肉M eat 75 [23 ] 0116 [24 ] 116 1913
骨 Bone 15 [23 ] 2～ 4[8, 42 ] 519 7111
羽毛 Feathers 811 [23 ] 0168 [8, 25 ] 017814
其它 O ther 119 013[26 ] 011 112排出体外[27 ]。1 只肉鸡平均每天排泄粪 0109～ 0113kg [3, 20, 28 ]。本文采用了较低数值 0109kg [20 ], 饲养期按 50d 计算共排泄粪便 415kg, 粪便磷含量为 01413% [9 ] , 则 1 只肉鸡从出生到出栏(饲养期) 所排泄的磷为 1816g。可计算出 2001 年肉鸡排泄粪尿磷量为 1210 万 t。根据肉鸡出栏数、粪便排泄量、粪中磷含量以及粪便去向比例可计算出收集利用的磷和向环境排放的磷 (表 5)。21213　环境效应　考虑粪尿对环境的污染, 表 5 表明 2001 年
我国肉鸡生产体系向环境排放磷为 511 万 t, 占肉鸡排泄总磷的 4215% , 占肉鸡生产体系总输出磷的 25%。
表 5　肉鸡生产体系粪便磷素去向
Table 5　Fate of P in excreta in bro iler poultry production system s
养殖方式
T ype of p roduction facility
出栏数 (万头)
N um ber of
an im als (104)
排泄量 (kgö(只·a) )
Amount of
m anure per year
粪尿磷的去向3 (万 t) P fate in excreta (104 t)
回田 P amount app lied
to field
进入环境 P amount
lo st in to environm ent
农户饲养Househo ld 355042 415 416 210
中小型养殖 Sm all to m edium 235789 415 118 216
大型养殖 L arge 56237 415 015 015
总计 To tal 619 511
　　3 根据专家建议, 不同养殖方式粪尿回田率分别按农户饲养 70%、中小型养殖 40% 和大型养殖 50% 计算, 其余认为是进入环境A cco rding
to expert’s advice, the ratio of m anure back to field w as 70% , 40% and 50% fo r househo ld breeding, sm all and m edium anim al farm s and large
an im al farm s, respectively1 Rem ainder w as considered as input to environm ent
2. 3　蛋鸡生产体系磷素流动与平衡
2. 3. 1　磷的输入　蛋鸡饲养分为生长期和产蛋期饲养。根据《家禽饲料手册》和《现代实用养鸡技术》中的饲养标准[29, 30 ] , 计算
出 1 只蛋鸡对磷的年需求量为 17918g。2001 年, 蛋鸡存栏量 391080148 万只[7 ] , 则蛋鸡所需磷为 7013 万 t。
2. 3. 2　磷的输出
(1)转入产品——鸡蛋　2001 年我国禽蛋产量 2336173 万 t [31 ] , 鸡蛋约占 4ö5, 鸡蛋磷含量为 219m gö100g 可食部分[10 ] , 则
鸡蛋中总磷量为 411 万 t。
(2)转入排泄物　蛋鸡日排泄粪 0114～ 0116kg [20, 28 ]。本文采用较低排泄量 0114kg, 饲养期按照 1a 来计算, 则年平均排泄
粪量为 51kg; 再根据粪中磷含量 01413% [9 ], 可计算出 1 只蛋鸡年排泄磷 21016g, 则 2001 年我国蛋鸡排泄粪尿磷为 8214 万 t。
根据存栏数、排泄量、粪便磷含量以及粪尿去向的比例可计算出收集利用的磷和向环境排放的磷 (表 6)。
2. 3. 3　环境效应　只考虑粪尿排泄的环境效应, 表 6 表明蛋鸡生产体系通过冲洗或堆弃排放到环境中的磷为 3018 万 t, 占蛋
鸡排泄总磷的 3714% , 占蛋鸡生产体系总输出磷的 3516%。
表 6　蛋鸡生产体系粪便磷素去向
Table 6　Fate of P in excreta in layer poultry production system s
养殖方式
T ype of p roduction facility
存栏数 (万头)
N um ber of
an im als (104 head)
排泄量 (kgö(只·a) )
Amount of
m anure per year
粪尿磷的去向3 (万 t) P fate in excreta (104 t)
回田 P amount app lied
to field
进入环境 P amount
lo st in to environm ent
农户饲养 Househo ld 290396 51 4218 1813
中小型养殖 Sm all to m edium 86686 51 713 1110
大型养殖 L arge 13998 51 115 115
总计 To tal 5116 3018
　　3 根据专家建议, 不同养殖方式粪尿回田率分别按农户饲养 70%、中小型养殖 40% 和大型养殖 50% 计算, 其余认为是进入环境A cco rding
to expert’s advice, the ratio of m anure used fo r field w as 70% , 40% and 50% fo r househo ld breeding, sm all and m edium anim al farm s and large
an im al farm s, respectively1 Rem ainder w as considered as input to environm ent
2. 4　肉牛、黄牛和水牛生产体系磷素流动与平衡
本文在计算养牛生产体系磷素输入输出量时, 按照其不同用途分为肉牛、黄牛、水牛和奶牛。肉牛、黄牛和水牛磷素输入量
采用相同的饲养标准。
2. 4. 1　磷的输入　肉牛生长期分为犊牛期, 0～ 6 月龄, 约 180d; 生长期, 6～ 10 月龄, 约 120d; 肥育期, 10～ 14 月龄, 约 60d。根
4192　 生　态　学　报 25 卷
据《肉牛的饲料与饲养》中的饲养标准[32 ]可计算出 1 头肉牛年需磷量为 511kg。2001 年全国肉牛出栏量 411814 万头, 黄牛和水
牛存栏量为 1179514 万头[7 ], 由此可计算出全国肉牛磷营养需要量 2112 万 t, 黄牛和水牛磷营养需要量为 6012 万 t。
21412　磷的输出
(1)转入活体　体重 600kg 的牛总磷量为 3600g [8 ]。肉牛平均屠宰体重为 450kg [33 ], 则其体内总磷量为 2700g。2001 年我国
肉牛出栏数为 411814 万头, 可计算出全国肉牛以活体形式输出的磷约为 1111 万 t。肉牛分割比例, 各部分磷含量以及磷量见表
7, 并由此计算出各部分磷占活体的比重。由表 7 知, 肉牛活体带出的磷大部分分配在骨中, 约 7116% , 而肉中的磷只占到
1119% , 可见肉牛的生产效率很低。
表 7　肉牛分割比例、各部分磷含量以及磷量
Table 7　Slaughter ing ratio, P con ten t and P amoun t of beef cattle
部位
Part
各部分所
占比例 (% )
Slaugh tering
ratio
磷含量
(% )
P conten t
磷量 (万 t)
P amount
(104 t)
各部分所
占比例 (% )
Ratio (% )
肉M eat 40 [34～ 36 ] 01171 [10 ] 113 1119
骨 Bone 10 [34～ 36 ] 412[43 ] 718 7116
其它O ther 50 0118 1181615 1615　　 (2) 转入排泄物　肉牛在不同生长阶段, 日排泄量不同。犊牛期平均日排泄量为 815kg, 育成牛平均日排泄量为2215kg, 成牛平均日排泄量为 41kg [28 ]。根据日排泄量以及各时期的生长天数可计算出 1 头肉牛年排泄粪尿量为 6895kg。《家畜粪便学》报道育成牛年排泄粪尿 8200kg, 成牛年排泄量还要高约 15500kg, 都与 6895kg 相差很多, 本文采用了较低的值 6895kg。粪尿中磷含量为 01059% [9 ], 则 1 头肉牛年排泄磷
411kg, 由此可计算出 2001 年全国肉牛年排泄磷为 1618 万 t。
黄牛和水牛年排泄粪尿量 8703kg [9 ] , 粪尿中磷含量与肉牛粪尿相同, 则 1 头黄牛或水牛年排泄磷量为 511kg, 根据年存栏数可
计算出 2001 年我国黄牛和水牛排泄磷 6016 万 t。根据肉牛出栏数、年排泄量、粪尿磷含量以及粪尿去向比例可计算出收集利用
的粪尿磷和向环境排放的磷 (表 8)。
表 8　肉牛, 黄牛、水牛生产体系粪尿磷素的去向
Table 8　Fate of P in excreta in cattle production system s
养殖方式
T ype of p roduction facility
出栏数 (存栏数)
(万头)N um ber of
an im als (104)
排泄量 (kgö(头·a) )
Amount of
m anure per year
磷素各去向的数量3 (万 t) P fate in excrete
回田 P amount app lied
to field (104 t)
进入环境 P amount lo st
in to environm ent (104 t)
肉牛Cattle: 农户饲养 Househo ld 3391 6895 1013 314
　中小型养殖 Sm all to m edium 696 6895 111 117
　大型养殖L arge 31 6895 011 011
肉牛小计Cattle To tal 1115 512
黄牛和水牛Buffalo 11795 8703 4815 1211
　　3 根据专家建议, 肉牛不同养殖方式粪尿回田率分别按农户饲养 75%、中小型养殖 40% 和大型养殖 50% , 黄牛按 80% 计算, 其余认为是进
入了环境A cco rding to expert’s advice, the ratio of catt le m anure used fo r field w as 75% , 40% and 50% fo r househo ld breeding, sm all and
m edium anim al farm s and large an im al farm s, respectively and that of buffalo w as 80% 1 Rem ainder w as considered as input to environm ent
2. 4. 3　环境效应　肉牛生产体系向环境排放粪尿磷为 512 万 t, 只考虑粪尿排泄的环境效应, 向环境排放的磷占肉牛排泄总磷
量的 31% (表 8)。
2. 5　奶牛生产体系磷素流动与平衡
2. 5. 1　磷的输入　奶牛平均体重 600kg, 平均产奶量为 20kgö天[37 ]。根据《奶牛磷需要量及其对环境的影响》中的饲养标准[38 ],
可计算出 1 头奶牛 1a 所需的磷为 2012kg。2001 年全国奶牛存栏量为 56612 万头[7 ] , 则奶牛对磷营养的需要量约为 1115 万 t。
2. 5. 2　磷的输出
(1)转入牛奶　2001 年, 牛奶产量为 102515 万 t [31 ] , 牛奶磷含量为 01093% [11 ] , 则奶牛通过牛奶输出的磷约为 110 万 t。
(2) 转入排泄物　体重 500～ 600kg 的奶牛年排泄量为 21900kg [28 ] , 粪尿中磷含量为 01059% [9 ], 可计算出一头奶牛年排泄
磷 1219kg, 则 2001 年全国奶牛排泄磷 713 万 t。根据奶牛存栏数、年排泄量、粪尿磷含量以及粪尿去向比例可计算出收集利用
的粪尿磷和向环境排放的磷 (表 9)。
2. 5. 3　环境效应　奶牛生产体系向环境排放的磷为 312 万 t, 占奶牛排泄总磷的 4312% (表 9)。
3　讨论
3. 1　养分流的不确定性
在畜禽生产中, 因为不能获得某种动物的实际饲料投入量, 因此也就不能准确计算出各畜禽实际输入的磷量, 所以本文在
计算磷素养分输入量时采用了我国现行的畜禽饲养标准和畜禽饲养量来折算。畜禽饲养标准可能与实际生产过程中磷的输入
量有出入。
519211 期 许俊香　等: 我国畜禽生产体系中磷素平衡及其环境效应 　
表 9　奶牛生产体系粪尿磷素去向
Table 9　Fate of P in excreta in m ilk cow production system s
养殖方式
T ype of p roduction facility
存栏数 (万头)
N um ber of
an im als (104)
排泄量 (kgö(头·a) )
Amount of
m anure per year
磷素各去向的数量3 (万 t) P fate in excrete (104 t)
回田 P amount app lied
to field
进入环境 P amount
lo st in to environm ent
农户饲养Househo ld 254 21900 215 018
中小型养殖 Sm all to m edium 282 21900 1115 212
大型养殖L arge 31 21900 012 012
总计 To tal 412 312
　　3 根据专家建议, 不同养殖方式粪尿回田率分别按农户饲养 75%、中小型养殖 40% 和大型养殖 50% 计算, 其余认为是进入了环境
A cco rding to expert’s advice, the ratio of m anure used fo r field w as 75% , 40% and 50% fo r househo ld breeding, sm all and m edium anim al
farm s and large an im al farm s, respectively1 Rem ainder w as considered as input to environm ent
　　计算畜禽活体磷素去向过程中, 各种畜禽的肉产量可以从年鉴中查到, 但是并没有采用, 而是采用了由活体乘以出肉率的
方法推算而得, 主要是考虑到统计年鉴中肉产量比实际偏高[39 ], 会给计算结果造成更大误差。
在计算猪活体磷的去向时, 其中肉和骨磷的含量可以参考相关文献, 而内脏及毛皮的平均磷含量没有文献参考, 因而根据
专家建议估计了一个值, 为 0107% , 使猪活体中的磷近似等于各去向之和。
计算肉鸡活体磷的去向时, 其中肉、骨及内脏的磷含量可以查到文献, 而羽毛磷含量没有文献可参考, 因而采用了羽毛粉的
磷含量来代替。计算出四部分的磷量之和约等于肉鸡活体, 所选参数比较准确。
计算肉牛活体磷素去向时, 其中肉、骨磷含量可以查到文献, 而其他部分的平均磷含量没有文献可参考, 因而估了一个值,
使各部分磷量之和约等于整体磷含量。
蛋鸡生产体系磷输入量小于磷输出量, 原因可能是在按照饲养标准计算磷素输入量时, 只考虑了生长 1a 的鸡, 没有考虑到
生长 2a 甚至更长年龄, 而且生长两年的蛋鸡要比生长 1a 的蛋鸡对磷的需求量高, 从而使计算的磷输入量偏小。抑或是实际生
产中, 饲喂的饲料磷超过蛋鸡需要量, 过多的磷被排出体外, 从而使按饲养标准计算的输入量小于实际的输出量。
奶牛生产过程中磷输入量大于磷输出量, 其原因可能是在饲养标准中, 对日粮磷需要量的估计比奶牛实际需要量高,
H arland 的研究支持此结果[40 ]。
3. 2　动物生产体系磷素的去向
动物生产体系磷素去向包括活体输出和粪尿输出。2001 年猪牛鸡生产体系磷素总输出量为 27219 万 t, 其中转入动物体和
产品的磷为 4919 万 t, 而进入粪尿的磷为 22310 万 t。由此可见, 畜禽食入的饲料磷其转化效率很低, 只有 1813% 的磷转入到畜
禽体和产品中去。
3. 3　畜禽生产对环境的影响
2001 年猪、牛、鸡共排泄磷 22310 万 t, 但必须指出的是: 在计算畜禽年排泄量时, 所采用的排泄量大都是相关文献中较低
的值, 也就是说猪牛鸡排泄的磷量 22310 万 t 是很保守的。猪、牛、鸡生产体系排放到环境中的磷为 7117 万 t, 占猪牛鸡排泄总
磷量的 3212% , 这一数字接近我国 2001 年化肥投入磷 (P) [31 ]的 15% , 可能超过了化肥对环境负荷的贡献。养猪生产体系向环
境排放磷 1513 万 t, 占猪排泄总磷量的 3419% , 这一比例很接近邢光熹估算的比例 35% [41 ]。说明对不同饲养方式向环境排放
比例的估计接近实际生产。养猪、肉鸡、蛋鸡、肉牛、黄牛水牛和奶牛生产体系向环境排放的粪尿磷量占猪牛鸡向环境排放总磷
量的比例分别为 2113%、711%、4310%、713%、1619% 和 415%。由此可见, 蛋鸡生产体系向环境排放磷最多, 其次是养猪生产
体系, 二者对环境造成的污染贡献比例很大。因而从环境污染意义上来讲, 在未来规划畜牧业发展规模时, 应该重点加强蛋鸡和
肉猪生产中磷素养分的管理, 以减少其对环境的污染风险。同时, 还需要从营养角度来降低污染, 如提高畜禽对饲料磷的利用
率, 减少排泄磷量; 同时, 要加强对粪尿的养分综合管理, 使粪便作为资源而被有效地利用, 而不是污染环境。
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