馬榮輝，楊武杰，于蕾，楊澤龍，王健，郭躍升

山東省作物秸稈和畜禽糞尿有機(jī)肥資源現(xiàn)狀及替代化肥潛力分析

1山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，濟(jì)南 250100；2山東師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，濟(jì)南 250358

【目的】計(jì)算作物秸稈、畜禽糞尿資源數(shù)量及養(yǎng)分總量，分析其替代化肥潛力，為統(tǒng)籌與合理利用全省有機(jī)肥資源提供數(shù)據(jù)支撐。【方法】對(duì)不同作物（小麥、玉米、水稻/稻谷、大豆、馬鈴薯、花生和棉花）和畜禽（牛、豬、羊、家禽和兔），利用草谷比和排泄系數(shù)法，估算山東省2016—2020年作物秸稈和畜禽糞尿資源總量及養(yǎng)分總量，分析變化趨勢(shì)，計(jì)算不同區(qū)域和種類有機(jī)肥替代化肥潛力?！窘Y(jié)果】（1）2020年全省作物秸稈資源總量為7 616.8×104t，養(yǎng)分總量為163.2×104t， N、P2O5、K2O養(yǎng)分量分別為63.6×104、9.2×104和90.5×104t。秸稈養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力為42.9%，實(shí)際替代化肥潛力為20.9%；秸稈中N、P2O5、K2O資源理論替代化肥潛力分別為35.3%、9.0%和92.2%，實(shí)際替代化肥潛力分別為12.5%、4.2%和53.7%；2016—2020年作物秸稈資源總量增加了16.8%。（2）2020年全省畜禽糞尿資源總量為9 131.2×104t，養(yǎng)分總量為82.7×104t，N、P2O5、K2O養(yǎng)分量分別為35.2×104、11.7×104和35.7×104t。畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力為21.7%，實(shí)際替代化肥潛力為19.5%；畜禽糞尿中N、P2O5、K2O資源理論替代化肥潛力分別為19.6%、11.4%和36.4%，實(shí)際替代化肥潛力分別為17.7%、10.3%和32.9%；2016—2020年畜禽糞尿資源總量減少了25.4%。（3）不同區(qū)域作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力大小為魯西和魯北＞魯南＞魯中南＞魯中＞魯東地區(qū)。魯西和魯北、魯南地區(qū)最高，分別為77.0%和75.6%；魯東地區(qū)最低，為46.5%。其中德州潛力最大，為95.3%，其次是東營、濱州，分別為92.6%和91.2%；煙臺(tái)和威海最小，分別為35.5%和40.6%。（4）不同作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力分別為玉米秸稈（16.7%）＞小麥秸稈（16.2%）＞馬鈴薯秸稈（4.9%）＞花生秸稈（3.6%）＞水稻秸稈（0.7%）＞棉花秸稈（0.4%）、大豆秸稈（0.4%），牛糞尿（8.7%）＞豬糞尿（6.5%）＞羊糞尿（3.2%）、家禽糞（3.2%）＞兔糞（0.1%）?！窘Y(jié)論】2020年全省作物秸稈和畜禽糞尿資源總量為16 748.0×104t，養(yǎng)分總量為245.9×104t。作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力為64.6%，實(shí)際替代化肥潛力為40.4%。作物秸稈和畜禽糞尿中氮（N）、磷（P2O5）和鉀（K2O）資源理論替代化肥潛力分別為54.8%、20.4%和128.6%，實(shí)際替代化肥潛力分別為30.2%、14.5%和86.6%。魯西、魯北以及魯南地區(qū)作物秸稈和畜禽糞尿有機(jī)肥資源非常豐富，魯中、魯東地區(qū)相對(duì)較少；玉米和小麥等作物秸稈有機(jī)肥資源較多，牛和豬等畜禽糞尿有機(jī)肥資源較多，高效合理利用作物秸稈和畜禽糞尿等有機(jī)肥資源，是實(shí)現(xiàn)化肥減施增效的重要保障。

作物秸稈；畜禽糞尿；有機(jī)肥資源；替代化肥潛力；山東省

0 引言

【研究意義】化肥是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，合理施用可補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，滿足作物生長(zhǎng)需求，在糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中有不可替代的作用[1-5]，長(zhǎng)期單施和過量施用化學(xué)肥料也引起了土壤質(zhì)量退化以及農(nóng)業(yè)面源污染等環(huán)境問題[6]。為改進(jìn)施肥方式，提高肥料利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先后制定了《到2020年化肥使用零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》《到2025年化肥減量化行動(dòng)方案》，指出有機(jī)肥部分替代化肥是實(shí)現(xiàn)化肥減施、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的有效途徑和重點(diǎn)任務(wù)，通過支持規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)利用畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥、推廣秸稈粉碎還田、快速腐熟還田、過腹還田等技術(shù)可有效推進(jìn)有機(jī)肥資源化利用[7-8]。秸稈、畜禽糞尿中含有大量的有機(jī)質(zhì)及大、中、微量元素，是重要的有機(jī)肥資源[9-13]，施用有機(jī)肥料可顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，促進(jìn)土壤總有機(jī)碳積累，降低對(duì)化肥的依賴，減少環(huán)境污染[10,14-17]。秸稈、畜禽糞尿含有的養(yǎng)分量、分布特征、利用現(xiàn)狀等仍在探索研究階段。通過分析研究省級(jí)尺度的秸稈、畜禽糞尿資源現(xiàn)狀及利用潛力，可為估算秸稈、畜禽糞尿資源量提供方法借鑒，為制訂區(qū)域化肥減施政策提供理論支持和數(shù)據(jù)支撐。【前人研究進(jìn)展】不同學(xué)者在省域尺度上估算了秸稈、畜禽糞尿含有的養(yǎng)分量，分析了有機(jī)肥替代化肥潛力，提出了有機(jī)肥資源合理利用建議。王金武等[18]利用谷草比法估算分析了2008—2015年東北三?。ê邶埥?、吉林、遼寧）不同作物秸稈資源產(chǎn)量和分布，2015年三省秸稈可收集產(chǎn)量為15.9×108t。包建財(cái)?shù)萚19]利用谷草比法和系數(shù)法分別估算了2009 年西部七省區(qū)（甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、青海、寧夏、陜西和西藏）農(nóng)作物秸稈資源量（8 820×104t）和養(yǎng)分量（237×104t）；基于農(nóng)戶調(diào)查獲得了秸稈資源利用狀況，養(yǎng)分還田率為50.5%。方放等[20]研究得出2012年黃淮海地區(qū)（北京、天津、河北、山東、河南）農(nóng)作物秸稈資源量（2.4×108t），明確了秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀，初步分析了秸稈利用的潛勢(shì)。張建杰等[21]估算了山西省1978—2012年畜禽糞尿產(chǎn)生量及其氮、磷養(yǎng)分的資源量。索龍等[22]分析了2009—2017年陜西省畜禽糞尿資源變化趨勢(shì)，2014年畜禽糞尿資源量和養(yǎng)分量最大，分別是7 118.36×104、86.76×104t。丁尚等[23]定量估算了1988—2018年海南島畜禽糞尿養(yǎng)分產(chǎn)生量、單位耕地面積養(yǎng)分承載量。劉淑軍、石曉曉、宋大利、黃巧義、應(yīng)多、張羽飛等[11,24-29]采用有機(jī)肥資源量與化肥用量比值，分析了有機(jī)肥替代化肥潛力；賈立國等[30]采用秸稈還田當(dāng)季養(yǎng)分釋放率估算了春麥區(qū)小麥有機(jī)肥替代化肥潛力。【本研究切入點(diǎn)】山東省作為農(nóng)業(yè)大省，有機(jī)肥資源豐富，在保障國家糧食安全方面有重要作用，但化肥長(zhǎng)期施用量偏高，為貫徹國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略，落實(shí)化肥減量政策，夯實(shí)糧食安全根基，通過探討區(qū)域有機(jī)肥部分替代化肥潛力，探索適合不同區(qū)域的技術(shù)路徑，形成可推廣的技術(shù)模式?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過分析調(diào)查，摸清山東省秸稈、畜禽糞尿資源總量、養(yǎng)分總量、區(qū)域分布以及近年來資源變化量，分析不同地市、不同作物和畜禽種類有機(jī)肥替代化肥潛力和問題，提出不同區(qū)域有機(jī)替代的技術(shù)途徑和模式，為統(tǒng)籌全省各地區(qū)有機(jī)肥資源合理利用提供數(shù)據(jù)支撐和參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

山東省位于北緯34°22.9′—38°24.01′、東經(jīng)114°47.5′—122°42.3′之間，屬暖溫帶季風(fēng)氣候類型，年平均氣溫11—14 ℃，年平均降水量一般在550—950 mm，土壤類型主要有潮土、棕壤、褐土、砂姜黑土、水稻土、粗骨土等[31-33]。山東省是農(nóng)業(yè)大省，是全國糧食、棉花、花生、蔬菜、水果的主要產(chǎn)區(qū)之一，也是重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工和供給基地。秸稈、畜禽糞尿等資源豐富，利用潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山東省糧食作物播種面積、產(chǎn)量以及牛、羊、生豬、家禽存欄居全國前列[25-26]。為便于分析，根據(jù)地貌特征、土壤分布、種植結(jié)構(gòu)等因素，參考相關(guān)文獻(xiàn)[32-34]，本文將全省分為5個(gè)區(qū)域進(jìn)行研究（表1），分別為魯東地區(qū)、魯南地區(qū)、魯中南地區(qū)、魯中地區(qū)、魯西和魯北地區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法與參數(shù)

1.2.1 秸稈資源 根據(jù)各地不同作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，采用草谷比方法計(jì)算秸稈資源量和養(yǎng)分量[25,27,30,35]。公式如下：

S=×

N(P,K)=××C(C,C)

S=S×1000/

N(P,K)=N(P,K)×1000/

式中，S為某種秸稈資源量（×104t），N、P、K分別為秸稈N、P2O5、K2O資源量（×104t）。為作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（×104t），為草谷比，C、C、C分別為秸稈中N、P2O5、K2O含量（%）。S為單位耕地面積秸稈資源量（kg?hm-2）；N、P、K分別為單位耕地面積秸稈N、P2O5、K2O資源量（kg?hm-2），為耕地面積（hm2）。

計(jì)算參數(shù)：作物草谷比及其養(yǎng)分含量與作物品種、氣候等密切相關(guān)，本研究通過分析參考相關(guān)文獻(xiàn)研究，結(jié)合調(diào)研獲得的本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，采用劉曉永等[30]整理計(jì)算的秸稈草谷比、養(yǎng)分含量（華北區(qū)）進(jìn)行計(jì)算（表2）。

表2 主要作物秸稈草谷比、養(yǎng)分含量和養(yǎng)分當(dāng)季釋放率

1.2.2 畜禽糞尿資源 根據(jù)各地不同畜禽飼養(yǎng)量（年末存欄數(shù)）、飼養(yǎng)周期，采用排泄系數(shù)法計(jì)算畜禽糞尿資源量和養(yǎng)分量[22,24,26,28,36-37]。公式如下：

ME=a×1×

EN(EP,EK)=ME×2

MU=a×3×

UN(UP,UK)=MU×4

M=ME+MU

N(P,K)=EN(EP,EK)+UN(UP,UK)

S=M×1000/

N(P,K)=N(P,K)×1000/

式中，M為某種畜禽糞尿資源量（×104t，鮮基），ME為某種畜禽糞便資源量（×104t，鮮基），MU為某種畜禽尿液資源量（×104t，鮮基）；N（P,K）為某種畜禽糞尿N、P2O5、K2O資源量（×104t），EN（EP,EK）為畜禽糞便N、P2O5、K2O資源量（×104t），UN（UP,UK）為畜禽尿液N、P2O5、K2O資源量（×104t）。a表示畜禽年末存欄量（×104頭或×104只），1為畜禽糞便排泄量系數(shù)（kg·d-1），2為畜禽糞便養(yǎng)分含量（占鮮基%），3為畜禽尿液排泄量系數(shù)（kg·d-1），4為畜禽尿液養(yǎng)分含量（占鮮基%），為畜禽飼養(yǎng)周期（d）。S為單位耕地面積畜禽糞尿資源量（kg?hm-2），N、P、K分別為單位耕地面積畜禽糞尿N、P2O5、K2O資源量（kg?hm-2），為耕地面積（hm2）。

計(jì)算參數(shù)：所用參數(shù)參考相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，采用劉曉永等[31]整理計(jì)算的畜禽飼養(yǎng)周期、畜禽糞尿排泄量系數(shù)、養(yǎng)分含量等（表3）。飼養(yǎng)周期大于一年的家畜（牛、羊），飼養(yǎng)周期按365 d計(jì)，飼養(yǎng)周期小于一年的豬按192 d，家禽按67 d，兔按90 d計(jì)。

表3 畜禽飼養(yǎng)周期、糞尿日排泄量及養(yǎng)分含量

1.2.3 有機(jī)肥替代化肥潛力 采用秸稈和畜禽糞尿含有的養(yǎng)分量與化肥施用量（折純）比值計(jì)算理論有機(jī)肥替代化肥潛力；根據(jù)秸稈資源有效還田率、養(yǎng)分當(dāng)季釋放率和畜禽糞尿資源有效還田率計(jì)算實(shí)際有機(jī)肥替代化肥潛力[11,24-28]。公式如下：

L=（+）/化

=（×S×R+×L）/化

式中，L為理論有機(jī)肥替代化肥潛力（%），和分別為秸稈和畜禽糞尿中養(yǎng)分總量（×104t）；化為化肥施用總折純量（×104t）。為實(shí)際有機(jī)肥替代化肥潛力（%），S和L分別為秸稈資源有效還田率（%）和畜禽糞尿資源有效還田率（%），R為秸稈養(yǎng)分當(dāng)季釋放率（%）。

1.3 數(shù)據(jù)來源和處理

全省不同地市主要作物（小麥、玉米、水稻/稻谷、大豆、馬鈴薯、花生、棉花等）的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、播種面積，畜禽（牛、豬、羊、家禽、兔等）的年末存欄數(shù)量、化肥施用量（折純）以及耕地面積來源于山東統(tǒng)計(jì)年鑒（2017—2021年）[38]。秸稈資源有效還田率和畜禽糞尿資源有效還田率來源于多年長(zhǎng)期定位觀測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門對(duì)全省農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)分析獲得。資源量變化圖利用2020年與2016年差值做柱狀圖。

文中數(shù)據(jù)分析使用Microsoft Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，分布圖采用Arcgis10.2進(jìn)行繪制，資源量變化圖用Microsoft Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算繪制。

2 結(jié)果

2.1 山東省作物秸稈資源量及養(yǎng)分量

2.1.1 作物秸稈資源區(qū)域分布 通過計(jì)算得到2020年全省作物秸稈資源總量為7 616.8×104t（圖1）。作物秸稈資源主要分布在魯西和魯北地區(qū)，該地區(qū)是全省糧食主產(chǎn)區(qū)，小麥玉米的種植面積較大，作物秸稈資源量占全省秸稈資源總量的52.1%；魯南、魯東地區(qū)是山地丘陵區(qū)，且當(dāng)?shù)馗赜忠苑N植果樹和經(jīng)濟(jì)作物為主，作物秸稈資源量較少，占比僅為11.0%和13.3%。其中菏澤、德州、聊城作物秸稈量較大，分別為1 075.2×104、985.5×104和733.6×104t；威海、日照作物秸稈量較小，分別為110.4×104和130.6×104t。

圖1 2020年山東省16地市作物秸稈資源量分布圖

全省單位耕地面積平均作物秸稈資源量為10 058.5 kg·hm-2，魯西和魯北、魯中南地區(qū)單位耕地面積作物秸稈資源最豐富，分別為12 683.3、11 475.1 kg·hm-2；魯南地區(qū)較低，為6 806.5 kg·hm-2。其中德州、棗莊、聊城、菏澤較高，分別為1 5341.0、1 4661.2、13 060.4和13 002.2 kg·hm-2；日照、威海、煙臺(tái)較低，分別為5 482.2、5 699.0和6 197.5 kg·hm-2（圖1）。

小麥、玉米的種植面積越大，秸稈資源量也越大。全省主要作物年產(chǎn)秸稈資源量多少依次為：小麥秸稈（3 442.3×104t）、玉米秸稈（3 192.3×104t）、花生秸稈（404.2×104t）、馬鈴薯秸稈（335.3×104t）、水稻/稻谷秸稈（95.8×104t）、大豆秸稈（84.9×104t）、棉花秸稈（62.0×104t）（表4）。

2.1.2 作物秸稈養(yǎng)分量區(qū)域分布 進(jìn)一步折算的作物秸稈資源氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分量見圖2。全省作物秸稈資源N、P2O5、K2O養(yǎng)分總量為163.2×104t，N、P2O5、K2O養(yǎng)分量分別為63.6×104、9.2×104和90.5×104t。作物秸稈養(yǎng)分量分布與作物秸稈資源量分布類似，主要集中在魯西和魯北地區(qū)，魯南、魯東地區(qū)較少。其中菏澤、德州作物秸稈養(yǎng)分量較大，分別為21.0×104和18.8×104t；威海、日照、東營、淄博作物秸稈養(yǎng)分量較小，分別為2.7×104、3.1×104、3.4×104和3.6×104t。

全省單位耕地面積平均作物秸稈養(yǎng)分量為215.6 kg·hm-2（圖2），魯中南、魯西和魯北地區(qū)單位耕地面積作物秸稈養(yǎng)分量最豐富，分別為279.1和244.4 kg·hm-2；魯南地區(qū)較少，為157.2 kg·hm-2。其中棗莊、德州較高，分別為455.0和292.0 kg·hm-2；日照、威海、煙臺(tái)、東營、臨沂較低，分別為129.1、138.5、142.4和150.5 kg·hm-2。

全省主要作物年產(chǎn)秸稈養(yǎng)分量多少依次為：玉米秸稈（63.5×104t）、小麥秸稈（61.6×104t）、馬鈴薯秸稈（18.8×104t）、花生秸稈（13.5×104t）、水稻/稻谷秸稈（2.7×104t）、棉花秸稈（1.7×104t）、大豆秸稈（1.4×104t）（表4）。

表4 2020年山東省不同作物秸稈資源量和養(yǎng)分量

圖2 2020年山東省16地市作物秸稈養(yǎng)分量分布圖

2.1.3 近5年作物秸稈資源量的變化 通過計(jì)算得到全省2016—2020年作物秸稈資源總量分別為7 343.7×104、7 588.5×104、7 621.6×104、7 603.6× 104、7 616.8×104t，5年增加了165.3×104t，2016年作物秸稈資源總量增加最多，2017—2020年作物秸稈資源總量沒有明顯變化。從區(qū)域看，魯中南地區(qū)作物秸稈資源量增加最多，為184.9×104t；其他地區(qū)基本沒有變化。從地市看（圖3），棗莊增加最多，為108.4×104t，其次為濰坊、濟(jì)寧、泰安，青島減少最多，為49.3×104t，其他地市年度間基本沒有變化。2016—2020年全省單位面積平均作物秸稈資源量分別為9 697.9、10 021.2、10 064.9、10 041.0和10 058.5 kg·hm-2，5年增加了218.3 kg·hm-2，且2017—2020年年度間基本沒有變化。魯中南地區(qū)增加最多，為1 539.3 kg·hm-2，其次為魯中地區(qū)，增加了333.6 kg·hm-2；魯東地區(qū)減少最大，為369.7 kg·hm-2；其他地區(qū)變化很小。從地市看（圖3），棗莊增加最多，為4 602.9 kg·hm-2，其次為泰安、濟(jì)寧；青島減少最多，為958.7 kg·hm-2；其他地市基本沒有明顯變化。

1：濟(jì)南；2：青島；3：淄博；4：棗莊；5：東營；6：煙臺(tái)；7：濰坊；8：濟(jì)寧；9：泰安；10：威海；11：日照；12：臨沂；13：德州；14：聊城；15：濱州；16：菏澤。下同

1: Jinan (JN-1); 2: Qingdao (QD); 3: Zibo (ZB); 4: Zaozhuang (ZZ); 5: Dongying (DY); 6: Yantai (YT); 7: Weifang (WF); 8: Jining (JN-2); 9: Taian (TA); 10: Weihai (WH); 11: Rizhao (RZ); 12: Linyi (LY); 13: Dezhou (DZ); 14: Liaocheng (LC); 15: Binzhou (BZ); 16: Heze (HZ). The same below

圖3 2016—2020年山東省16地市作物秸稈資源量的變化

Fig. 3 Variation of crop straw resources in 16 cities of Shandong Province, 2016-2020

全省2016—2020年作物秸稈養(yǎng)分總量分別為147.0×104、162.6×104、163.5×104、162.7×104和163.2×104t，5年增加了16.21×104t，2017—2020年間基本沒有變化。魯中南地區(qū)增加最多，為9.6× 104t；其他地區(qū)基本無變化。從地市看（圖4），棗莊增加最多，為6.0×104t；其他地市保持相對(duì)穩(wěn)定。全省單位面積平均作物秸稈養(yǎng)分量分別為194.2、214.7、215.9、214.8和215.6 kg·hm-2，5年增加了21.4 kg·hm-2，2017—2020年秸稈養(yǎng)分量基本穩(wěn)定。魯中南地區(qū)增加最多，為79.6 kg·hm-2；其次為魯東、魯中地區(qū)，分別增加了32.4和20.6 kg·hm-2。從地市看，棗莊增加最多，為255.3 kg·hm-2；其次為青島、泰安，分別增加了63.8和55.0 kg·hm-2（圖4）。

2.2 山東省畜禽糞尿資源特征

2.2.1 畜禽糞尿資源量區(qū)域分布 通過計(jì)算得到，2020年全省畜禽糞尿資源總量為9 131.2×104t（圖5），糞、尿資源量分別為5 546.9×104和3 584.3×104t。畜禽糞尿資源主要分布在魯西和魯北地區(qū)，該區(qū)域的畜禽糞尿資源量占全省畜禽糞尿資源總量的42.0%；魯東、魯南、魯中南和魯中等4個(gè)地區(qū)分布較為均衡，占比13.0%—16.2%。其中臨沂、德州、菏澤較高，分別為1 117.3×104、1 097.7×104和1 017.4×104t；威海、棗莊、日照、淄博較少，分別為132.7×104、190.5×104、252.5×104和252.8 ×104t。

全省單位耕地面積平均畜禽糞尿資源量為12 058.4kg·hm-2（圖5），魯西和魯北地區(qū)單位耕地面積畜禽糞尿資源最豐富，為14 082.7 kg·hm-2，魯南次之，為12 778.5 kg·hm-2；魯東、魯中南和魯中等3個(gè)地區(qū)資源較為均衡，在10 331—10 441 kg·hm-2。其中東營最高，其次為濱州、德州較高，分別為20 647.1、17 343.2和17 086.6 kg·hm-2；威海最低，為6 851.9 kg·hm-2。

圖4 2016—2020年山東省16地市作物秸稈養(yǎng)分量的變化

圖5 2020年山東省16地市畜禽糞尿資源量分布圖

2020年全省主要畜禽年產(chǎn)糞尿資源量依次為：豬糞尿（3 701.0×104t）＞牛糞尿（3 484.9×104t）＞羊糞尿（1 258.1×104t）＞家禽糞（672.5×104t）＞兔糞（14.7×104t）（表5）。

2.2.2 畜禽糞尿養(yǎng)分量區(qū)域分布 折算的畜禽糞尿氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分量見圖6。全省2020年畜禽糞尿N、P2O5、K2O養(yǎng)分總量為82.7×104t，N、P2O5、K2O養(yǎng)分量分別為35.2×104、11.7×104和35.7×104t。畜禽糞尿養(yǎng)分量也主要集中在魯西和魯北地區(qū)，其畜禽糞尿養(yǎng)分量占全省畜禽糞尿養(yǎng)分總量的42.0%；魯東、魯南、魯中南和魯中等4個(gè)地區(qū)分布較為均衡，占比12.4%—16.8%。其中臨沂、德州、菏澤、濱州和濰坊畜禽糞尿養(yǎng)分量較大，分別為10.3×104、9.8×104、9.0×104、7.4×104和7.1× 104t。威海、棗莊、日照和淄博畜禽糞尿養(yǎng)分量較小，分別為1.2×104、1.7×104、2.3×104和2.3×104t。

表5 2020年山東省不同畜禽糞尿資源量及養(yǎng)分量

全省單位耕地面積平均畜禽糞尿養(yǎng)分量為109.2 kg·hm-2，魯西和魯北地區(qū)單位耕地面積畜禽糞尿養(yǎng)分量最豐富，為127.5 kg·hm-2，魯南次之，為117.9 kg·hm-2；魯東、魯中南和魯中等3個(gè)地區(qū)資源較為均衡，為89.0—97.7 kg·hm-2。其中東營、濱州、德州較高，分別為184.2、160.8和151.9 kg·hm-2。威海、棗莊、聊城、青島較低，分別為59.7、71.4、76.7和77.0 kg·hm-2（圖6）。

全省主要畜禽年產(chǎn)糞尿養(yǎng)分量依次為：牛糞尿（33.2×104t）＞豬糞尿（24.8×104t）＞羊糞尿（12.3×104t）＞家禽糞（12.1×104t）＞兔糞（0.3×104t）（表5）。

圖6 2020年山東省16地市畜禽糞尿養(yǎng)分量分布圖

2.2.3 近5年畜禽糞尿資源量的變化 通過計(jì)算得到全省2016—2020年畜禽糞尿資源總量分別為13 622.9×104、11 585.4×104、1 0491.9×104、9 800.6 ×104和9 131.2×104t，呈下降趨勢(shì)，5年減少了4 491.7×104t。魯西和魯北、魯中、魯中南地區(qū)減少最多，分別為1 758.2×104、1 401.3×104和1 038.1×104t；其他區(qū)域減少量較小。從地市看（圖7），德州、濟(jì)南、菏澤、泰安、濰坊等2016—2020年畜禽糞尿資源總量下降較為明顯，分別下降了950.3×104、943.7×104、649.0×104、571.7×104和409.8×104t；僅有東營、煙臺(tái)呈增加趨勢(shì)，分別增加164.1×104和15.6×104t。全省單位面積平均畜禽糞尿資源量分別為17 990.1、15 299.3、13 855.3、12 942.4和12 058.4 kg·hm-2，也呈下降趨勢(shì)，5年降低了5 931.6 kg·hm-2。魯中、魯中南、魯西和魯北地區(qū)減少最多，分別為9 846.7、8 640.1和6 455.8 kg·hm-2；其他區(qū)域降低了1 300 kg·hm-2。從地市看，濟(jì)南、泰安、德州、棗莊、菏澤等下降較為明顯，分別下降了22 150.6、15 689.6、14 793.2、9 703.5和7 848.8 kg·hm-2。僅有東營、煙臺(tái)呈增加趨勢(shì)，分別增加了7 158.7和352.0 kg·hm-2。

圖7 2016—2020年山東省16地市畜禽糞尿資源量的變化

全省2016—2020年畜禽糞尿養(yǎng)分總量分別為124.3×104、105.7×104、95.8×104、91.5×104和82.7×104t，呈減少的趨勢(shì)，5年減少了41.6×104t。魯西和魯北、魯中、魯中南地區(qū)減少最多，分別為16.3×104、13.6×104和9.4×104t，其他區(qū)域略有減少。從地市看（圖8），濟(jì)南、德州、菏澤、泰安等市減少較多，分別減少了9.6×104、8.9×104、5.8×104和5.1×104t，僅有東營呈增加趨勢(shì)，為1.3×104t。全省單位面積平均畜禽糞尿養(yǎng)分量分別為164.2、139.6、126.5、120.9和109.2 kg·hm-2，呈減少的趨勢(shì)，5年減少了55.0×104t。魯中、魯中南、魯西和魯北地區(qū)減少最多，分別為95.5、78.4和59.9 kg·hm-2，其他區(qū)域略有減少。從地市看，濟(jì)南、泰安、德州、棗莊等市畜禽糞尿養(yǎng)分量減少較為明顯，分別減少了226.1、139.1、138.2和90.5 kg·hm-2，僅有東營呈增加趨勢(shì)，為58.5 kg·hm-2（圖8）。

2.3 有機(jī)肥替代化肥的潛力

2.3.1 作物養(yǎng)分需求量 2020年山東省水稻、小麥、玉米、大豆、馬鈴薯、花生和油菜等主要農(nóng)作物種植面積為904×104hm2，計(jì)算得到全省主要作物理論化肥需求量[39-40]為276.7×104t，同年化肥實(shí)際施用量為380.9×104t[38]，比理論需求量增加104.2×104t。

計(jì)算得到的全省各區(qū)域有機(jī)肥資源、糧食產(chǎn)量、化肥消費(fèi)量、養(yǎng)分需求量占比以及有機(jī)替代化肥潛力見表6。由表6看出，糧食產(chǎn)量越多有機(jī)肥資源越豐富。有機(jī)肥資源豐富的魯西和魯北地區(qū)，糧食產(chǎn)量占全省糧食產(chǎn)量的41.8%，有機(jī)肥資源量占全省有機(jī)肥資源總量的43.5%；有機(jī)肥資源較少的魯東地區(qū)，糧食產(chǎn)量占全省糧食產(chǎn)量的12.3%，有機(jī)肥資源量占全省有機(jī)肥資源總量的12.4%。

2.3.2 不同區(qū)域有機(jī)肥替代化肥潛力 表7為估算的2020年各類作物秸稈和畜禽糞尿替代化肥潛力。結(jié)果表明，作物秸稈和畜禽糞尿全部還田時(shí)，全省作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論平均替代化肥潛力為64.6%，魯西和魯北、魯南地區(qū)最高，分別為77.0%和75.6%，魯東地區(qū)最低，為46.5%。其中，德州潛力最大，為95.3%，其次是東營、濱州，分別為92.6%和91.2%，煙臺(tái)和威海最小，分別為35.5%和40.6%。

圖8 2016—2020年山東省16地市畜禽糞尿養(yǎng)分量的變化

表6 2020年山東省各區(qū)域有機(jī)肥資源、糧食產(chǎn)量、化肥消費(fèi)量、養(yǎng)分需求占比以及理論有機(jī)替代化肥潛力

據(jù)試驗(yàn)和調(diào)查數(shù)據(jù)分析（表8），2020年全省平均作物秸稈資源有效還田率為67.8%。聊城、棗莊、德州較高，分別為76.6%、76.6%和75.9%；日照、臨沂較低，分別為46.2%和46.5%。平均畜禽糞尿資源有效還田率為90.1%，青島、威海、煙臺(tái)較高，分別為93.9%、93.5%和93.0%；日照、臨沂較低，分別為86.0和86.7%。按全省作物秸稈資源有效還田率67.8%和畜禽糞尿資源有效還田率90.1%計(jì)算，考慮秸稈養(yǎng)分當(dāng)季釋放率，則山東省作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源實(shí)際替代化肥潛力為40.4%。

表7 2020年山東省16地市有機(jī)肥替代化肥潛力

2.3.3 不同作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源替代化肥潛力 整體看，2020年作物秸稈養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力（42.9%）大于畜禽糞尿（21.7%）。作物秸稈中N、P2O5、K2O資源理論替代化肥潛力分別為35.3%、9.0%和92.2%，畜禽糞尿中N、P2O5、K2O資源理論替代化肥潛力分別為19.6%、11.4%和36.4%（表9）。

同樣，作物秸稈養(yǎng)分資源實(shí)際替代化肥潛力（20.9%）大于畜禽糞尿（19.5%）。作物秸稈中N、P2O5、K2O資源實(shí)際替代化肥潛力分別為12.5%、4.2%和53.7%，畜禽糞尿中N、P2O5、K2O資源實(shí)際替代化肥潛力分別為17.7%、10.3%和32.9%（表9）。

不同種類作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥的潛力不同（表10）。秸稈資源中，玉米秸稈的理論替代潛力最大，為16.7%，其次為小麥秸稈，為16.2%，替代潛力最小的為棉花和大豆秸稈，均為0.4%。畜禽糞尿資源中，牛糞尿的理論替代潛力最大，為8.7%，替代潛力最小的是兔糞，僅為0.1%。

表8 2020年山東省16地市作物秸稈、畜禽糞尿資源有效還田率

從養(yǎng)分類型看，鉀肥的可替代量最大、氮肥次之、磷肥最少，N、P2O5和K2O有機(jī)替代化肥潛力分別為54.9%、20.4%和128.6%（表9）。其中，玉米秸稈對(duì)氮肥替代潛力最大，小麥秸稈次之，分別為15.8%和10.3%；小麥秸稈對(duì)鉀肥替代潛力最大，玉米秸稈次之，分別為40.7%和32.2%；各作物秸稈和畜禽糞尿?qū)α追侍娲鷿摿υ?—4.3%，豬糞尿最高，為4.3%（表10）。

表9 2020年山東省作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源替代化肥潛力

表10 2020年不同種類作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論替代化肥潛力

3 討論

3.1 山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源量及分布

本文依據(jù)2021年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及通用的草谷比方法、排泄系數(shù)法估算了2020年山東省作物秸稈資源總量（7 616.8×104t）和養(yǎng)分總量（163.2×104t），與宋大利等[25]估算的2015年山東省作物秸稈資源總量（5 680×104t）和養(yǎng)分總量（134.0×104t）總體相當(dāng)；單位耕地面積平均作物秸稈資源量為10 058.5 kg·hm-2，與劉曉永等[35]估算的2015年華北地區(qū)單位耕地面積秸稈資源量5 098.05—9 184.71 kg·hm-2數(shù)量級(jí)相當(dāng)。2020年山東省畜禽糞尿資源總量為9 131.2×104t，養(yǎng)分總量為82.7×104t，由于養(yǎng)殖量下降以及數(shù)據(jù)來源、調(diào)查種類和排泄系數(shù)取值不同，與宋大利[26]估算的2015年山東省畜禽糞尿資源總量（20 560×104t）和養(yǎng)分總量（272.1× 104t）有一定差距。在其他研究中也存在類似情況，如畢于運(yùn)等[41]估算2005 年中國秸稈資源總量為8.41×108t，王亞靜等[42]則估算為6.86×108t。在今后的研究工作中，可對(duì)秸稈和畜禽糞尿估算方法進(jìn)行科學(xué)測(cè)定分析，得到統(tǒng)一權(quán)威的資源量估算值。

2016—2020年山東省作物秸稈資源總量增加了16.8%，期間全省糧食作物產(chǎn)量提高了16.0%；畜禽糞尿資源總量減少了25.4%，同時(shí)全省養(yǎng)殖數(shù)量也在下降。楊傳文等[43]研究發(fā)現(xiàn)糧食種植結(jié)構(gòu)調(diào)整會(huì)影響農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)，劉曉永等[37]研究發(fā)現(xiàn)畜禽糞尿總量增加與畜禽養(yǎng)殖數(shù)量增加有關(guān)，鄭莉等[44]調(diào)查發(fā)現(xiàn)山東省養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整影響，不斷發(fā)生變化。整體看，山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源總量整體穩(wěn)定，作物秸稈資源呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，畜禽糞尿資源近5年雖有所下降，但整體漲幅仍據(jù)全國前列[37]，作物秸稈和畜禽糞尿資源豐富。

山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源分布具有明顯的空間分異性，均主要分布在魯西和魯北地區(qū)，該地區(qū)的作物秸稈和畜禽糞尿資源量占全省資源總量的43.5%，與之相對(duì)應(yīng)的是，魯西和魯北地區(qū)糧食產(chǎn)量占全省糧食產(chǎn)量的41.8%；作物秸稈和畜禽糞尿資源較少的魯東地區(qū)，秸稈和畜禽糞尿資源量占全省資源總量的12.4%，糧食產(chǎn)量占比為12.3%，說明糧食作物主產(chǎn)區(qū)集中了豐富的秸稈、畜禽糞尿資源。劉曉永、周力等[35,45]研究發(fā)現(xiàn)秸稈資源和秸稈養(yǎng)分資源主要分布在糧食主產(chǎn)區(qū)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)區(qū)域集中度有進(jìn)一步強(qiáng)化趨勢(shì)。在制定相關(guān)政策時(shí)，應(yīng)充分考慮資源分布、生產(chǎn)需求、地理位置等特點(diǎn)進(jìn)行布局安排。

3.2 山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源來源及利用

對(duì)山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源的解析表明，小麥、玉米是山東省作物秸稈資源的主要來源，對(duì)作物秸稈資源量的貢獻(xiàn)超過85.0%，對(duì)作物秸稈養(yǎng)分量貢獻(xiàn)超過85.0%；豬、牛是山東省畜禽糞尿資源的主要來源，對(duì)畜禽糞尿資源貢獻(xiàn)超過75.0%，對(duì)畜禽糞尿養(yǎng)分量的貢獻(xiàn)超過70.0%。宋大利、畢于運(yùn)、高祥照、柴如山等[25,41,46-47]研究表明玉米、小麥、水稻秸稈是我國的主要作物秸稈類型，小麥和玉米秸稈主要集中在華北農(nóng)區(qū)[48]，水稻秸稈主要集中在長(zhǎng)江中下游農(nóng)區(qū)。劉曉永等[37]研究表明我國糞尿主要來源于家禽、羊、豬和牛；張國印等[49]研究表明河北省畜禽糞尿主要來源于豬和牛；山西省畜禽糞尿主要來源于牛、羊和豬；徐久凱等[12-13]研究發(fā)現(xiàn)豬糞能夠替代 85.7%的化肥磷素，雞糞替代 77.6%，牛糞替代 91.4%?？梢?，秸稈和畜禽糞尿資源的來源與種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)布局密切相關(guān)，各地資源均以玉米、小麥、水稻、豬、牛、羊等為主，在制定有機(jī)肥替代化肥政策時(shí)，可結(jié)合主要作物和畜禽種類開展研究。

《山東省推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“十四五”規(guī)劃》等數(shù)據(jù)表明，近年來，山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源綜合利用率和肥料化利用量都有提高。2015年，山東省作物秸稈綜合利用率為85.0%，肥料化利用率占秸稈利用總量的57.1%；2020年，全省作物秸稈綜合利用率為95.2%，肥料化利用率占秸稈利用總量的67.8%。畜禽糞尿綜合利用率由2016年的76.0%提高到2021年90.0%以上。劉曉永等[35,37]研究表明1980—2000年我國秸稈資源直接還田率提高了20%，畜禽糞尿還田率不足40.0%；宋大利等[25]研究表明2015年秸稈作為肥料利用量占可收集資源量的43.2%。因此，作物秸稈和畜禽糞尿資源利用率雖呈上升趨勢(shì)，但仍有較大發(fā)展空間，可在關(guān)鍵技術(shù)上加強(qiáng)研究，提高資源利用潛力。

3.3 山東省有機(jī)肥資源替代化肥的對(duì)策建議

整體看，山東省具有豐富的作物秸稈和畜禽糞尿資源。每年產(chǎn)生的有機(jī)肥資源總量為1.6×108t，均位于全國前列[25,35]，化肥施用量仍有下降空間。據(jù)計(jì)算2020年化肥實(shí)際施用量比理論需求量高出104.2×104t，同時(shí)山東省具有作物秸稈和畜禽糞尿資源數(shù)量穩(wěn)定、來源集中，分布具有明顯的空間分異性等特點(diǎn)，針對(duì)這些特點(diǎn)，提出以下對(duì)策建議。

一是建議根據(jù)作物秸稈和畜禽糞尿資源分布制定有機(jī)替代化肥政策并加強(qiáng)區(qū)域間協(xié)同發(fā)展。全省有機(jī)肥替代化肥的潛力表現(xiàn)為魯西和魯北＞魯南＞魯中南＞魯中＞魯東地區(qū)?？稍谧魑锝斩捹Y源和畜禽糞尿資源豐富地區(qū)，如魯西和魯北地區(qū)，采取相應(yīng)的秸稈還田方法和技術(shù)，在有條件的地區(qū)實(shí)現(xiàn)全量還田；魯中、魯東地區(qū)有機(jī)肥資源量相對(duì)較少，魯中地區(qū)是蔬菜產(chǎn)業(yè)大區(qū)、魯東地區(qū)是果樹產(chǎn)業(yè)大區(qū)，作物秸稈資源量少，有機(jī)肥需求多，可以發(fā)展廚余和果木枝干粉碎腐熟技術(shù)，滿足有機(jī)肥需求。對(duì)于秸稈養(yǎng)分資源尤其鉀素資源豐富，還田后的當(dāng)季釋放率較高，可鼓勵(lì)區(qū)域通過秸稈還田補(bǔ)充土壤鉀素，減少鉀肥投入。二是進(jìn)一步加強(qiáng)秸稈腐熟和畜禽糞尿收集等技術(shù)研究，開展秸稈和畜禽糞尿替代化肥的比例研究。研究表明[25,31]，秸稈直接還田后養(yǎng)分難以快速釋放，武際、匡恩俊等[50-51]研究了不同情況下小麥、玉米、水稻秸稈腐解特征，發(fā)現(xiàn)施入不同秸稈腐熟劑后作物秸稈氮、磷、鉀養(yǎng)分釋放率不同；畜禽糞尿收集技術(shù)也是制約資源利用的瓶頸。按全省作物秸稈資源有效還田率67.8%和畜禽糞尿資源有效還田率90.1%計(jì)算，考慮秸稈養(yǎng)分當(dāng)季釋放率，則山東省作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源實(shí)際替代化肥潛力為40.4%。在生產(chǎn)應(yīng)用中還應(yīng)考慮秸稈還田后養(yǎng)分的當(dāng)季有效性，以及畜禽糞尿還田時(shí)養(yǎng)分揮發(fā)損失率等因素。三是各地因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)赜袡C(jī)資源稟賦、生產(chǎn)實(shí)際，總結(jié)推廣有效的資源利用模式。近年來，山東省在實(shí)施機(jī)械化作業(yè)的地區(qū)推廣秸稈（機(jī)械粉碎）還田技術(shù)模式，在大部分縣區(qū)推廣“農(nóng)作物秸稈（果木枝條、尾菜等）+畜禽糞便堆漚還田”技術(shù)模式，在煙臺(tái)蘋果種植區(qū)棲霞、蓬萊、牟平等地推廣“果木枝干粉碎蒸煮快速腐熟”技術(shù)模式等，取得了良好效果。

4 結(jié)論

山東省具有豐富的作物秸稈和畜禽糞尿資源，每年產(chǎn)生的有機(jī)肥資源總量為16 748.0×104t，理論上含有氮、磷、鉀養(yǎng)分分別為98.8×104、20.9×104和126.2×104t，分別為化肥投入量的54.8%、20.4%和128.6%。山東省作物秸稈和畜禽糞尿資源存在明顯地域性，魯西、魯北以及魯南地區(qū)作物秸稈和畜禽糞尿有機(jī)肥資源非常豐富，魯中、魯東地區(qū)相對(duì)較少；全省作物秸稈和畜禽糞尿養(yǎng)分資源理論平均替代化肥潛力為64.6%，魯西和魯北、魯南地區(qū)最高，分別為77.0%和75.6%，魯東地區(qū)最低，為46.5%，在實(shí)際生產(chǎn)中可按照資源分布、生產(chǎn)需求、地理位置等進(jìn)行合理布局

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Investigation on Potential of Replacing Chemical Fertilizer for Crop Straw and Livestock Manure Organic Fertilizer in Shandong Province

1Shandong Agricultural Technology Extension Center, Jinan 250100;2College of Geography and Environment, Shandong Normal University, Jinan 250358

【Objective】The quantity and total nutrient of crop straw, livestock and poultry manure resources were calculated, and their potential to replace chemical fertilizers was estimated, so as to provide the data support for the overall and rational utilization of organic fertilizer resources in Shandong. 【Method】Based on the crops (wheat, corn, rice/rice, soybean, potato, peanut and cotton) and livestock/poultry (cattle, pig, sheep, poultry and rabbit), the grass-grain ratio and excretion coefficient methods were used to calculate the total amounts of organic fertilizer and total nutrients in Shandong in 2020, and the potential of organic fertilizer replacing chemical fertilizer was estimated. 【Result】(1) In 2020, the total amount of straw resources was 7 616.8×104t, and the total amount of nutrients was 163.2×104t, in Shandong. The theoretical potential of straw nutrients to replace chemical fertilizers was 42.9%, while the actual potential was 20.9%. The theoretical potential of N, P2O5and K2O in straw to replace chemical fertilizers was 35.3%, 9.0% and 92.2%, respectively, while the actual potential was 12.5%, 4.2% and 53.7%, respectively. The total amount of straw resources increased by 16.8% from 2016 to 2020. (2) In 2020, the total amount of livestock and poultry manure resources was 9 131.2×104t, the total amount of nutrients was 82.7×104t, in Shandong. The theoretical potential of livestock and poultry manure nutrient resources to replace chemical fertilizers was 21.7%, and the actual potential was 19.5%; the theoretical substitution potential of N, P2O5and K2O resources in livestock manure was 19.6%, 11.4% and 36.4%, respectively, while the actual substitution potential was 17.7%, 10.3% and 32.9%, respectively. From 2016 to 2020, the total amount of livestock and poultry manure resources decreased by 25.4%. (3) The theoretical potential of crop straw and livestock manure nutrients in different regions of Shandong to replace chemical fertilizers was as followed: Northwest Shandong＞South Shandong＞South Central Shandong＞Central Shandong＞East Shandong. Northwest Shandong and South Shandong were with the highest potential of 77.0% and 75.6%, respectively; East Shandong was with the lowest of 46.5%. Among them, Dezhou had the greatest potential of 95.3%, followed by 92.6% of Dongying and 91.2% of Binzhou. Yantai and Weihai were with the smallest of 35.5% and 40.6%, respectively. (4) The theoretical potential of different types of resources of crop straw and livestock/poultry manure nutrients to replace chemical fertilizers were as followed: corn (16.7%)＞wheat (16.2%)＞potato (4.9%)＞peanut (3.6%)＞rice (0.7%)＞cotton (0.4%), soybean (0.4%)＞cow manure (8.7%)＞pig manure (6.5%)＞sheep manure (3.2%)＞poultry manure (3.2%)＞rabbit manure (0.1%).【Conclusion】In 2020, the total amount of straw and livestock manure resources was 16 748.0×104t, and the total amount of nutrients was 245.9×104t, in Shandong. The theoretical potential of straw and livestock manure nutrient resources to replace chemical fertilizers was 64.6%, and the actual potential was 40.4%. The theoretical substitution potential of N, P2O5and K2O in straw and livestock manure was 54.8%, 20.4% and 128.6%, respectively, and the actual substitution potential was 30.2%, 14.5% and 86.6%, respectively. The organic fertilizer resources of crop straw and livestock manure in western, northern and southern Shandong were very rich, while those in central and eastern Shandong were relatively few. There were more organic fertilizer resources of crop straws, such as corn and wheat, and more organic fertilizer resources of livestock, and poultry manure, such as cattle and pigs. Efficient and rational use of organic fertilizer resources, such as crop straws and livestock and poultry manure, was an important guarantee for reducing fertilizer application and increasing efficiency.

crop straw; livestock manure; organic fertilizer resource; potential to replace chemical fertilizer; Shandong Province

2023-03-23；

2023-08-30

山東省農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計(jì)劃（SDNYXTTG-2022-14，SDNYXTTG-2023-29）、山東省人文社會(huì)科學(xué)課題（2022-YYGL-20）

馬榮輝，E-mail：maronghui518@163.com。通信作者于蕾，E-mail：yuleisdnu@163.com

（責(zé)任編輯 李云霞）