劉晨峰, 汪志鋒, 趙興征, 沈 忱, 李 松*
1.生態(tài)環(huán)境部土壤與農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境監(jiān)管技術(shù)中心, 北京 100012
2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院, 北京 100012
3.北京環(huán)安工程檢測(cè)有限責(zé)任公司, 北京 100082
4.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院, 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100012
畜禽糞污富含有機(jī)物和氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素,自古以來(lái)都是我國(guó)農(nóng)業(yè)肥料的主要來(lái)源[1-3]. 20世紀(jì)80年代后,化肥施用量的迅猛增加導(dǎo)致糞肥的施用空間逐年壓縮,隨著我國(guó)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖量不斷提高[4],養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染問(wèn)題逐漸顯現(xiàn). 化肥施用強(qiáng)度過(guò)高與糞污資源化利用不足成為我國(guó)農(nóng)業(yè)污染的根本成因[5-6]. 2013年國(guó)務(wù)院令第643號(hào)頒布了《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》[7],確定“以糞便的綜合利用作為治理畜禽養(yǎng)殖污染的根本途徑”,鼓勵(lì)種養(yǎng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)就地就近利用. 2015年,多部委聯(lián)合發(fā)布《全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年》(農(nóng)計(jì)發(fā)〔2015〕145號(hào))、原農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見(jiàn)》(農(nóng)科教〔2015〕1號(hào)),提出“一控兩減三基本”工作目標(biāo),明確提出要“減少化肥和農(nóng)藥使用量,實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物基本綜合利用”. 2017年,國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕48號(hào)),原農(nóng)業(yè)部發(fā)布《畜禽糞污資源化利用行動(dòng)方案(2017—2020年)》(農(nóng)牧發(fā)〔2017〕11號(hào))和《開(kāi)展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》(農(nóng)發(fā)〔2017〕2號(hào)),提出到2020年我國(guó)畜禽糞污綜合利用率達(dá)到75%以上的目標(biāo),引導(dǎo)各地以果菜茶生產(chǎn)為重點(diǎn),實(shí)施有機(jī)肥替代化肥,推進(jìn)畜禽糞污資源循環(huán)利用. 2018年,原農(nóng)業(yè)部印發(fā)《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》(農(nóng)辦牧〔2018〕1號(hào))和《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范(試行)》(農(nóng)辦牧〔2018〕2號(hào)),指導(dǎo)各地畜禽糞污資源科學(xué)還田. 但目前尚缺乏經(jīng)濟(jì)可行的畜禽糞污還田利用無(wú)害化處理措施,我國(guó)已發(fā)布肥料抗生素殘留檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[8]和有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)重金屬限值[9],為避免農(nóng)用地二次污染,必須嚴(yán)格做好投入品的源頭管控,降低有機(jī)肥替代化肥可能產(chǎn)生的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn).
該研究以《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》推薦的測(cè)算方法為基本思路,從各類作物類型中篩選出當(dāng)前施肥強(qiáng)度較高[10-11]、適宜開(kāi)展糞肥替代化肥的果菜茶作物類型進(jìn)行單位種植面積畜禽糞污承載壓力測(cè)算. 依據(jù)氮素收支平衡方法,從各省份果菜茶作物產(chǎn)量推算氮素養(yǎng)分需求量,基于第二次全國(guó)污染源普查結(jié)果[12],獲取畜禽養(yǎng)殖糞肥氮素供給量,據(jù)此評(píng)價(jià)各省份化肥替代率為0.4和0.5兩種情景下目標(biāo)作物單位種植面積畜禽糞污養(yǎng)分承載現(xiàn)狀. 通過(guò)單位種植面積糞肥可提供量與氮肥實(shí)際需求量之比反算糞肥全部還田利用后能達(dá)到的最高化肥替代率. 各省份可將單位種植面積畜禽糞污承載量指標(biāo)作為未來(lái)畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃或畜禽養(yǎng)殖項(xiàng)目立項(xiàng)評(píng)估依據(jù). 研究結(jié)果可對(duì)各地掌握轄區(qū)內(nèi)糞肥承載現(xiàn)狀、優(yōu)化種養(yǎng)布局、構(gòu)建種養(yǎng)平衡的循環(huán)利用體系提供參考和決策支持.
依據(jù)《2018年中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[13]各省份蔬菜、茶葉、水果和瓜果的產(chǎn)量與《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》[14]不同植物形成100 kg產(chǎn)量需要吸收氮磷量推薦值估算各省份蔬菜、茶葉、水果和瓜果四類作物總養(yǎng)分需求量. 根據(jù)推薦值,各省份茶葉類單位產(chǎn)量需要吸收氮值為6.4 kg(100 kg產(chǎn)量),蔬菜類采用推薦值各類蔬菜平均值,為0.4 kg(100 kg產(chǎn)量),水果依據(jù)各省份各類水果產(chǎn)量與單位產(chǎn)量需要吸收氮值推薦值做加權(quán)平均,得到各省份水果類單位產(chǎn)量需要吸收氮值. 瓜果類依據(jù)相關(guān)研究[15-16],單位產(chǎn)量需要吸收氮值設(shè)定為0.8 kg(100 kg產(chǎn)量). 各省份四類作物總養(yǎng)分需求量計(jì)算公式:
Atotal=∑yi×ai×10-2
(1)
式中:Atotal為區(qū)域內(nèi)果菜茶總產(chǎn)量下需要吸收的氮素量,t;yi為區(qū)域內(nèi)第i種作物總產(chǎn)量,t;ai為第i種作物收獲100 kg產(chǎn)量吸收的氮素量,kg(100 kg產(chǎn)量).
根據(jù)計(jì)算所獲得的果菜茶總養(yǎng)分需求量除以該地區(qū)果菜茶總種植面積,獲得單位種植面積氮養(yǎng)分需求量,考慮氮素當(dāng)季養(yǎng)分利用率[17],取值0.35,推算出單位種植面積氮素實(shí)際所需施用量,計(jì)算公式:
(2)
式中:Naverage為區(qū)域內(nèi)果菜茶平均單位種植面積氮素實(shí)際所需施用量,kghm2;Areatotal為區(qū)域內(nèi)果菜茶總的種植面積,hm2.
將區(qū)域內(nèi)糞肥養(yǎng)分替代化肥的比率乘以單位耕地面積氮素實(shí)際所需施用量,計(jì)算得到區(qū)域單位耕地面積糞肥養(yǎng)分需求量,計(jì)算公式:
NMneed=Naverage×Pmanure
(3)
式中:NMneed為區(qū)域內(nèi)果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量,kghm2;Naverage為區(qū)域內(nèi)果菜茶單位種植面積氮素實(shí)際所需施用量,kghm2;Pmanure為區(qū)域內(nèi)糞肥替代化肥比率.
一般情況下有機(jī)肥和化肥施肥比例為4∶6[17],該研究參考原農(nóng)業(yè)部制定的《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》[14],在化肥替代率為0.4的基礎(chǔ)上增加化肥替代率為0.5的情景.
依據(jù)第二次全國(guó)污染源普查技術(shù)規(guī)定,畜禽養(yǎng)殖業(yè)總氮、總磷產(chǎn)生量依據(jù)各省份養(yǎng)殖量與總氮、總磷產(chǎn)污系數(shù)計(jì)算得到,核算范圍為養(yǎng)殖規(guī)模滿足生豬全年出欄量≥50頭、奶牛年末存欄量≥5頭、肉牛全年出欄量≥10頭、蛋雞年末存欄量≥500羽、肉雞全年出欄量≥2 000 羽的所有養(yǎng)殖場(chǎng)戶養(yǎng)殖量. 從糞肥氮與糞肥磷土地承載限值看[18],如果要滿足作物對(duì)磷的需求量,則氮素量超標(biāo). 該研究?jī)?yōu)先考慮糞肥氮承載水平,磷根據(jù)作物需求與當(dāng)?shù)赝寥罈l件通過(guò)磷肥補(bǔ)充. 由于糞污及養(yǎng)分在運(yùn)輸、處理、存儲(chǔ)和施用過(guò)程中會(huì)有所損失,參考文獻(xiàn)[17,19-20],氮損失率一般為30%~40%,該研究以氮損失率為40%計(jì)算養(yǎng)分供給量. 根據(jù)各省份畜禽糞肥總養(yǎng)分供給量除以果菜茶總種植面積,得到單位種植面積總養(yǎng)分供給量,計(jì)算公式:
(4)
式中:NMsup為區(qū)域內(nèi)畜禽糞肥氮養(yǎng)分供給量,kghm2;NMaverage為區(qū)域內(nèi)果菜茶平均單位種植面積糞肥養(yǎng)分供給量,kghm2.
采用區(qū)域內(nèi)果菜茶平均單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分供給量與糞肥氮養(yǎng)分需求量之比,簡(jiǎn)稱養(yǎng)分承載壓力系數(shù)(RA)〔見(jiàn)式(5)〕,表征各省份糞肥承載壓力現(xiàn)狀. 采用區(qū)域內(nèi)果菜茶平均單位種植面積糞肥養(yǎng)分供給量與單位種植面積氮素實(shí)際所需施用量之比,反算各省份畜禽養(yǎng)殖業(yè)可提供的糞污全部用于區(qū)域內(nèi)果菜茶種植后化肥的最高替代率,以Tmax〔見(jiàn)式(6)〕表征.
RA=NMaverageNMneed
(5)
Tmax=NMaverageNaverage
(6)
式中,RA為養(yǎng)分承載壓力系數(shù),Tmax為化肥最高替代率.
化肥替代率為0.4時(shí),全國(guó)果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量為143.5 kghm2,山東省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和河南省四省(自治區(qū))果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量均在200 kghm2以上(見(jiàn)圖1),且山東省達(dá)到240.4 kghm2. 化肥替代率為0.5時(shí),全國(guó)果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量為179 kghm2. 山東省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、上海市、河南省、吉林省、黑龍江省、天津市、江蘇省、遼寧省及新疆維吾爾自治區(qū)(含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán),下同)等11個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)需求量平均在200 kghm2以上,山東省和河北省分別達(dá)到300和288 kghm2. 化肥替代率增加10%后,各省份果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量平均增加38 kghm2.
圖1 我國(guó)各省份果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量
全國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)核算范圍內(nèi)氮素產(chǎn)生量為463.3×104t,按照氮損失率為40%計(jì)算,糞肥氮素供給量為277.97×104t. 產(chǎn)生量和供給量靠前的5個(gè)省份是山東省、河南省、河北省、江蘇省、遼寧省,糞肥氮素產(chǎn)生量與供給量合計(jì)占全國(guó)的37%. 果菜茶單位種植面積氮素供給量各省份差異較大,全國(guó)平均為126.37 kghm2,吉林省、黑龍江省、天津市、西藏自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省單位面積氮素供給量較大,吉林省達(dá)到579.6 kghm2(見(jiàn)圖2). 這些省份果菜茶作物種植面積較少,平均只有31×104hm2,單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分承載負(fù)荷大. 山東省、河南省、湖南省、廣東省、四川省等雖然養(yǎng)殖量大,但各省份果菜茶作物種植面積平均在200×104hm2以上,單位種植面積氮素供給量較小.
圖2 我國(guó)各省份果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分供給量
化肥替代率為0.4時(shí),各省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)在0.21~2.99之間,平均值為0.78(見(jiàn)圖3). 北方省份承載壓力系數(shù)較高. 北京市、天津市、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、西藏自治區(qū)、青海省等8個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)承載壓力系數(shù)大于1,平均值為1.51,最大值出現(xiàn)在吉林省,達(dá)2.99,以上9個(gè)省份以占全國(guó)6%的果菜茶種植面積承載全國(guó)19%的養(yǎng)殖量(東北三省是3%的種植面積承載12%的養(yǎng)殖量),單位種植面積氮養(yǎng)分供給量遠(yuǎn)高于糞肥氮養(yǎng)分需求量,僅果菜茶種植、化肥替代率為0.4已無(wú)法消納糞肥產(chǎn)生量. 其余省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)均低于1,平均值為0.48.
圖3 我國(guó)各省份總氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)
化肥替代率為0.5時(shí),各省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)在0.17~2.39之間,平均值為0.63. 天津市、吉林省、黑龍江省、西藏自治區(qū)、青海省等5個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)份承載壓力系數(shù)大于1,最大值為吉林省,達(dá)2.39. 天津市、西藏自治區(qū)和青海省單位種植面積氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)偏高,主要是因?yàn)楣瞬璺N植面積低所致,合計(jì)僅為15.9×104hm2. 吉林省、黑龍江省相對(duì)于養(yǎng)殖量而言,果菜茶種植區(qū)面積相對(duì)較小,僅果菜茶種植、化肥替代率為0.5無(wú)法消納糞肥產(chǎn)生量. 其余省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)均低于1,平均值為0.46. 這表明全國(guó)大部分區(qū)域省級(jí)層面畜禽糞肥氮養(yǎng)分提供量未超過(guò)本區(qū)域果菜茶種植的肥料所需.
當(dāng)各省份畜禽養(yǎng)殖業(yè)可提供的糞污全部用于區(qū)域內(nèi)果菜茶作物施肥,果菜茶平均單位種植面積糞肥養(yǎng)分供給量與氮素實(shí)際所需施用量之比在0.09~1.19之間(見(jiàn)圖4). 糞肥可替代化肥的比率低于0.4的有河北省、上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、福建省、江西省、山東省、河南省、湖北省、湖南省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、重慶市、四川省、貴州省、云南省、陜西省、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)等22個(gè)省(自治區(qū)、直轄市);比率介于0.4~0.5之間的有山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧?。槐嚷式橛?.5~0.7之間的有天津市、黑龍江省、西藏自治區(qū)、青海省. 吉林省糞肥替代化肥比率為1.19,果菜茶種植所需肥料全部由養(yǎng)殖業(yè)糞肥養(yǎng)分來(lái)提供,仍無(wú)法完全消納本轄區(qū)產(chǎn)生的糞肥養(yǎng)分,還需進(jìn)一步擴(kuò)大施用糞肥的作物范圍.
圖4 我國(guó)各省份糞肥替代化肥最高比率
果菜茶是原農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)推薦實(shí)施有機(jī)肥替代化肥、推進(jìn)糞肥資源循環(huán)利用的主要作物類型[21],該研究在省域尺度以化肥替代率為0.4和0.5兩種情景測(cè)算了各省份果菜茶單位種植面積所需的糞肥氮養(yǎng)分需求量和供給量. 化肥替代率在0.4條件下,全國(guó)23個(gè)省份果菜茶單位種植面積糞肥氮供給量小于需求量,平均糞肥氮供給量為70 kghm2,最大值為146.5 kghm2. 化肥替代率在0.5條件下,26個(gè)省份果菜茶單位種植面積糞肥氮供給量小于需求量,平均糞肥氮供給量為88 kghm2,最大值為236.7 kghm2. 大量文獻(xiàn)圍繞糞肥氮素的環(huán)境安全施用限值做了研究:一是歐盟在硝酸鹽敏感地區(qū)的有機(jī)肥施用標(biāo)準(zhǔn)[22]不超過(guò)175 kghm2(以N計(jì));二是英國(guó)洛桑實(shí)驗(yàn)站的有機(jī)肥施用標(biāo)準(zhǔn)不超過(guò)276 kghm2(以N計(jì))[23-24];三是我國(guó)肥料領(lǐng)域?qū)<抑煺琢颊J(rèn)為農(nóng)田氮肥的安全施用量為150~180 kghm2(以N計(jì))(一季作物)[25],過(guò)量施用會(huì)導(dǎo)致氮素的環(huán)境污染加劇. 該研究以歐盟標(biāo)準(zhǔn)衡量,在化肥替代率為0.5的情景下,承載壓力系數(shù)小于1的省份中,內(nèi)蒙古自治區(qū)和遼寧省果菜茶單位種植面積糞肥氮供給量均超過(guò)了安全限值,分別為236.71和221.29 kghm2,其余省份均在安全限值內(nèi). 以英國(guó)洛桑實(shí)驗(yàn)站有機(jī)肥施用標(biāo)準(zhǔn)衡量,承載壓力系數(shù)小于1的省份均在該安全施用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),承載壓力系數(shù)大于1的省份中吉林省和黑龍江省超過(guò)了該施用標(biāo)準(zhǔn),分別為579.58和343.66 kghm2.
各類研究因選取要素(包括行政區(qū)域范圍、消納作物類型以及參與核算的畜禽養(yǎng)殖種類和養(yǎng)殖量統(tǒng)計(jì)口徑等)的差異而產(chǎn)生不同的研究結(jié)果. 侯世忠[26]對(duì)山東省、潘喻春等[27]對(duì)北京市、吳飛龍等[28]對(duì)福建省等的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力進(jìn)行了研究,由于忽略糞便收集、存儲(chǔ)及施用過(guò)程中氮素?fù)p失量,導(dǎo)致單位耕地氮養(yǎng)分承載系數(shù)均偏高. 高延清等[29]基于原農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》核算了松原市下轄的區(qū)縣水稻、玉米、大豆、馬鈴薯、油料、甜菜、果菜茶、葵花籽等作物糞肥養(yǎng)分需求與畜禽糞肥養(yǎng)分提供情況,發(fā)現(xiàn)松原市5個(gè)區(qū)縣中4個(gè)仍有較大畜禽養(yǎng)殖空間. 吳永勝等[30]測(cè)算了成都市20個(gè)區(qū)縣畜禽糞污氮磷耕地承載負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)2個(gè)地區(qū)處于中等風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),3個(gè)地區(qū)處于較高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài). 基于相同的研究目標(biāo),付強(qiáng)等[31]通過(guò)中國(guó)畜牧業(yè)年鑒、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒主要畜類養(yǎng)殖量(豬、牛、羊、家禽)及區(qū)域作物(大豆、稻谷、谷子、棉花、小麥、玉米等大田作物)產(chǎn)量核算氮養(yǎng)分供給量與氮養(yǎng)分需求量關(guān)系,發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)的黑龍江省、吉林省,黃淮海地區(qū)的河北省、河南省、山東省、安徽省、江蘇省等省份多為農(nóng)業(yè)大省,其植物畜禽糞肥養(yǎng)分消納能力較強(qiáng). 這與該研究結(jié)果存在差異:一方面是因?yàn)檫x擇畜禽種類范圍大,且統(tǒng)計(jì)口徑為全口徑,該研究只針對(duì)五類畜禽開(kāi)展研究;另一方面是二者選擇消納糞肥的作物類型和種植面積地區(qū)差異大,該研究選擇果菜茶作物類型,在黑龍江省和吉林省等地區(qū)種植面積小,承載壓力系數(shù)高;而稻谷、小麥、玉米等糧食產(chǎn)量高,選擇糧食作物類型時(shí)糞污消納能力較強(qiáng).
該研究以各省份果菜茶為主要糞肥養(yǎng)分消納作物類型,測(cè)算了0.4和0.5的化肥替代率下,大部分省份果菜茶種植面積即可消納區(qū)域糞肥氮養(yǎng)分產(chǎn)生量. 當(dāng)各省份畜禽養(yǎng)殖業(yè)可提供的糞肥全部用于區(qū)域內(nèi)果菜茶作物施肥時(shí),除吉林省果菜茶種植無(wú)法消納完本區(qū)域產(chǎn)生的糞肥養(yǎng)分,需擴(kuò)大施用糞肥的作物范圍外,其余區(qū)域在省級(jí)范圍內(nèi)果菜茶種植均能消納區(qū)域糞肥養(yǎng)分供給量. 該研究鑒于《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)未能將蔬菜品類分開(kāi),蔬菜類單位產(chǎn)品產(chǎn)量氮素需求量取用了各類蔬菜氮素需求量的平均值,未能將各省份各品類蔬菜產(chǎn)量差異考慮在內(nèi),氮素當(dāng)季利用率與土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀也未能按照各地實(shí)際情況加以考慮,這些因素都對(duì)準(zhǔn)確測(cè)算各省份糞肥養(yǎng)分承載現(xiàn)狀造成一定影響. 但各省份可以該研究為參考,宏觀掌握本轄區(qū)種養(yǎng)平衡基本形勢(shì),具體到市級(jí)、區(qū)縣一級(jí)測(cè)算時(shí)可依據(jù)該研究框架,結(jié)合各地果菜茶實(shí)際種植面積和品類產(chǎn)量以及當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分條件進(jìn)行精細(xì)測(cè)算,根據(jù)測(cè)算結(jié)果確定轄區(qū)畜禽糞污處理處置基本方向. 針對(duì)轄區(qū)畜禽糞污資源化利用“最后一公里”面臨的各種阻礙因素,通過(guò)畜禽糞污供需服務(wù)站建設(shè)、加大有機(jī)肥施用補(bǔ)貼力度、加強(qiáng)畜禽糞污資源化利用技術(shù)指導(dǎo)等措施手段,切實(shí)提升畜禽糞污資源化利用水平.
a) 化肥替代率為0.4時(shí),全國(guó)果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量為143.5 kghm2;化肥替代率為0.5時(shí),全國(guó)果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量為179 kghm2. 化肥替代率增加10%后,各省份果菜茶單位種植面積糞肥氮養(yǎng)分需求量平均增加38 kghm2. 第二次全國(guó)污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)核算范圍內(nèi)氮素產(chǎn)生量為463.3×104t,糞肥氮素供給量為277.97×104t. 果菜茶單位種植面積氮素供給量各省份差異較大,全國(guó)平均為126.37 kghm2.
b) 化肥替代率為0.4時(shí),全國(guó)各省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)在0.21~2.99之間,平均值為0.78. 北方省份承載壓力系數(shù)較高. 北京市、天津市等8個(gè)省份承載壓力系數(shù)大于1,平均值為1.51,最大值為吉林省,達(dá)2.99. 其余省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)均低于1,平均值為0.48. 化肥替代率為0.5時(shí),全國(guó)各省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)在0.17~2.39之間,平均值為0.63. 天津市、吉林省等5個(gè)省份承載壓力系數(shù)大于1,最大值出現(xiàn)在吉林省,達(dá)2.39. 其余省份糞肥氮養(yǎng)分承載壓力系數(shù)均低于1,平均值為0.46.
c) 各省份畜禽養(yǎng)殖業(yè)可提供的糞污全部用于區(qū)域內(nèi)果菜茶作物施肥,平均單位種植面積糞肥養(yǎng)分供給量與單位面積氮素實(shí)際所需施用量之比在0.09~1.19之間. 糞肥可替代化肥的最高比率低于0.4的有河北省、浙江省、新疆維吾爾自治區(qū)等22個(gè)省份;最高替代率介于0.4~0.5之間的為山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省;最高替代率介于0.5~0.7之間的省份有天津市、黑龍江省、西藏自治區(qū)、青海省.