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畜禽养殖粪污资源管理与利用决策支持系统我国畜禽养殖粪污年产生量约39亿吨，对其无害化与资源化是有效减少农业面源污染、促进农业绿色可持续发展的重要环节。

一、技术名称

畜禽养殖粪污资源管理与利用决策支持系统

二、技术概述

（一）研发背景

我国畜禽养殖粪污年产生量约39亿吨，对其无害化与资源化是有效减少农业面源污染、促进农业绿色可持续发展的重要环节。精准核算粪污养分资源量，科学测算土地承载力，实现粪肥农田利用的科学化和信息化，对加快畜禽养殖废弃物资源管理和利用具有重大意义。然而，畜禽粪便时空变异性大，处理工艺多样、环节复杂，处理过程中氮磷养分损失、重金属等污染物削减，以及养分和污染物在固/液相中的分配规律不清，导致粪污处理后养分可利用潜力和污染风险差异增大。传统的养殖产排污测算和土地承载力核算模型已无法满足不同区域和处理模式下数据的精细提取；在粪肥还田利用过程中，必须充分考虑农田土壤条件和作物养分需求等参数，但对养殖企业和管理部门等用户而言，诸多环节的数据信息很难获取和集成，造成畜禽粪便资源管理难，农田利用操作难，种养结合决策难。

欧美等发达国家在养殖粪污养分管理方面的研发开展较早，特别是相关模型的构建为养殖粪污管理提供了有力的手段。但我国饲养管理和粪污处理方式和水平与国外相差很大，国外现有的模型对我国养殖数据的匹配度极低。因此，我国亟需开发适合本国国情的畜禽养殖粪污资源管理与利用系统，帮助决策者（如养殖户、技术人员和政策制定者）在粪污处理工艺选择、养分损失风险点识别、承载力核算和污染风险评估等方面实现最优化决策，推动畜禽养殖粪污资源管理与利用的数字化、网络化和智能化，为种养结合和污染防控预警提供有力支撑。

（二）技术要点及参数

本系统基于决策支持系统（DSS）原理，由数据库、模型库和决策方案系统三个部分构成。形成了我国不同地理区域（华北区、华东区、东北区、中南区、西南区、西北区）、典型畜禽（生猪、奶牛、蛋鸡/肉鸡）养殖模式下粪污经“产生-收集-处理-贮存-输送-还田”全过程的氮、磷养分和重金属含量等指标参数，构建了粪污资源量、养分损失量与可利用潜力、土地承载力及粪肥农田安全风险等核算方法和评估模型，开发了基于Web的“畜禽养殖粪污资源管理与利用专家”（www.cnmp.org.cn）。该系统首次兼顾了粪污多级处理工艺特点，形成了全国主要养殖区、不同养殖类型的畜禽粪便养分资源参数数据库，大幅提升了模型的科学性和核算精度，为养殖场和政府部门提供更加准确的土地承载力分析服务；同时，该系统创新增加了重金属风险评价模块，为用户提供场区、镇域及流域多尺度的养殖粪污管理和利用风险点判别，有利于粪肥农田安全利用。

技术参数

（1）数据库构建。本系统的数据库来源于农业农村部在全国布设的26个规模化养殖污染物排放监测国控点（规模生猪场和牛场）、第二次污染源普查部分监测点、试验长期定位点、模拟试验结果，以及中国知网（CNKI）报道的近二十年中国不同地理区域生猪、奶牛和禽类养殖模式下粪污“产生-收集-处理-贮存-输送-还田”过程的氮、磷养分和重金属含量等指标参数3100余个，为后续的模型构建提供丰富的参数支撑。

（2）模型库构建。场区尺度的模型库由3个部分组成，即动物代谢、过程处理和农田利用；共有5个模块，即粪污产生量、养分资源量、养分损失及可利用潜力、重金属固液相分布和土地承载力模块。区域尺度的核算模型库由2个部分组成，即区域粪污资源量核算模型和土地承载力模型。其中，区域粪污资源量核算模型的系数取自《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手册》，区域畜禽粪污土地承载力和畜禽规模养殖场粪污消纳配套土地面积的测算依据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》。

（3）方案决策系统构建。根据系统评估最终确定的粪污处理、农田利用和综合养分管理最优的参数、技术和方案。其中，方案评价是运用系统性、质性研究、定量研究等方法来分析资料、搜集证据，以客观判断方案的成效与影响。此外，通过决策记录数据模块，记录养殖粪污处理方案或养分管理决策的具体实施效果，为后续决策的优化提供重要参考。

（三）技术示范推广情况

核心技术“畜禽养殖粪污资源管理与利用决策支持系统”自2019年创建以来，2020年进行了优化调整，现已面向公众免费开放（www.cnmp.org.cn），用户超过1500人次，并在江苏、山东、安徽、河南、河北、北京、天津、黑龙江、湖南、湖北、江西等省市进行示范、推广，获得良好效果。该系统被农业农村部信息中心评为2019数字农业农村新技术新产品新模式优秀项目。本决策支持系统可单独或者作为其他技术的核心内容进行搭载，推广粪肥还田后全国估计可节约氮肥2000万吨氮以上和节约磷肥300万吨以上；可降低养殖场碳排放量30-35%，节水30%以上，农场单位产量能耗降低60%，土地利用强度降低20%，水土流失只有当地平均水平的5%；可降低养殖户粪污处理费用10元/吨，减少种植户每年农田的化肥支出80元/亩。和现有的模型相比，应用场景更加精细，区域匹配度更高，使用更加便捷，决策更加智能。该系统的应用有利于种养结合循环农业发展，推动环境治理，促进乡村振兴，经济、生态和社会效益显著。

三、适宜区域

适宜推广区域为华北区、华东区、东北区、中南区、西南区、西北产区的规模生猪、奶牛、蛋鸡/肉鸡养殖场、第三方服务企业、管理部门等。

四、注意事项

在应用过程中需考虑当地的天气情况，如降水和高温情况，在初步测算结果的基础上酌情增减；根据养殖方式和粪污处理方式的改变，需及时在系统中进行更改并重新核算，以获得准确的评估结果；本系统适用于我国多数典型的养殖和种植模式，仅提供初步的测算和评估方案，如有特殊场景或特殊需求，需及时联系相关专业人员。