新時代循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展是實現(xiàn)中國式農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重要途徑[1-3]。循環(huán)農(nóng)業(yè)是指將種植、養(yǎng)殖和加工等不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的農(nóng)業(yè)資源往復(fù)多層使用[4，形成閉合的特色循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[5]。相較于規(guī)模小、位置分散和種類單一的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式[6]，循環(huán)農(nóng)業(yè)模式在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用[7]，節(jié)能減排，助力鄉(xiāng)村全面振興，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色、高效和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[8-9]。

生命周期評價（LCA）是評價產(chǎn)品“從搖籃到墳?zāi)筡"全過程對環(huán)境影響的有效工具[10]。生命周期評價起源于20世紀(jì)60年代[11]，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的ISO14040中定義生命周期法是“一種編制和評估產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)在整個生命周期內(nèi)物質(zhì)和能量的投入與產(chǎn)出，以及這些動作對于環(huán)境影響的方法\"[12]。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次報告表明，氣候變化會給農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來多方面的壓力與威脅[13]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動是影響環(huán)境保護(hù)、資源利用和減緩氣候變化等各種挑戰(zhàn)的重要因素[14]。

通過對循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的生命周期評價，可以為科學(xué)的模式調(diào)控提供理論依據(jù)[15]?？茖W(xué)調(diào)控循環(huán)模式可以更好地疏通物質(zhì)能量流通渠道[16]，避免農(nóng)業(yè)從業(yè)者通過經(jīng)驗決策造成的循環(huán)不暢和環(huán)境壓力等失誤[17]，最終形成可復(fù)制可推廣的特色循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，更好實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

生命周期評價已被熟練運用在工業(yè)領(lǐng)域[18]，隨著綠色革命[19中農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展帶來的巨大機(jī)遇與挑戰(zhàn)[20]，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的生命周期評價開始被更多學(xué)者關(guān)注。梁龍等21通過對鴨產(chǎn)業(yè)的評價，提出不能僅局限于評估碳排放，要將其他生態(tài)指標(biāo)納入評價體系，更好地實現(xiàn)對循環(huán)農(nóng)業(yè)整體的評價；王小龍[22]通過能值分析（EME）和生命周期方法（LCA）綜合評價循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，進(jìn)一步豐富了評價體系；Amato等[23]通過生命周期評價研究了農(nóng)業(yè)廢棄物小麥秸稈、桔皮、番茄渣等的環(huán)境可持續(xù)性影響。前人研究表明，循環(huán)農(nóng)業(yè)模式生命周期評價方面的研究仍然較少，反映循環(huán)農(nóng)業(yè)模式環(huán)境影響的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，結(jié)果解釋較為模糊，需要繼續(xù)深入研究。本研究采用生命周期評價方法（LCA）對普南“糧一畜一沼”典型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的節(jié)能減排、資源消耗、環(huán)境影響等進(jìn)行評價，以期能夠為科學(xué)調(diào)控、系統(tǒng)優(yōu)化、復(fù)制推廣提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 研究對象

本研究選取位于山西省運城市永濟(jì)市超人奶業(yè)有限責(zé)任公司 （110^°40^′E，34^°84^′N） ，該地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年太陽輻射量為 5.11×10⁹ J/m² ，平均氣溫 15. 2°C ，年平均降雨量443.1mm ，無霜期 230d 。公司成立于2001年，該公司具備成熟的大規(guī)模奶牛養(yǎng)殖、配套飼料種植和中型畜禽糞污處理沼氣工程構(gòu)成的“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，是山西省“農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點龍頭企業(yè)”，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“畜禽養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化示范場\"和國家“學(xué)生飲用奶奶源基地”，入選中國奶業(yè)“融智創(chuàng)優(yōu)”品牌百強企業(yè)名錄，是中國奶業(yè)協(xié)會理事單位，山西省牛業(yè)協(xié)會副會長單位，現(xiàn)代牛業(yè)生物技術(shù)與應(yīng)用工程研究中心運城工作站。

公司下設(shè)牧場2個（任陽牧場和信昌牧場），目前存欄奶牛共2146頭，泌乳牛915頭、干奶牛196頭、后備牛663頭；苜蓿種植面積 140.7hm² ，小麥種植面積 39. 5hm² ，玉米種植面積17.7hm² ，實行冬小麥一夏玉米（苜蓿）一年兩熟制輪作制度，收獲后全部處理為青貯飼料；沼氣工程4000m³ ，年發(fā)電量 1.2×10⁶kW?h 0。

該公司生產(chǎn)流程主要為“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。種植糧食待收獲后作為青貯飼料流向奶牛規(guī)模養(yǎng)殖；奶牛糞便通過機(jī)械收集再經(jīng)過糞污干濕分離工藝后將糞便分離為半干牛糞和糞水，半干牛糞經(jīng)過氣流膜發(fā)酵系統(tǒng)好氧發(fā)酵升溫殺菌和水分蒸發(fā)，最終變?yōu)楦晌镔|(zhì) 60% 左右的滅菌干牛糞；干牛糞回填奶牛的臥床，可以提高奶牛舒適度，減少乳房疾病的發(fā)生，發(fā)酵干牛糞也可以直接作為有機(jī)肥使用；糞水進(jìn)入沼氣池產(chǎn)生沼氣；沼氣工程產(chǎn)生的沼液和沼渣，通過糞污管網(wǎng)還田，資源化利用，改善土壤結(jié)構(gòu)，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牧草，蔬菜，水果等提供營養(yǎng)保障。

1. 2 數(shù)據(jù)來源

本研究通過對山西省運城市永濟(jì)市超人奶業(yè)有限責(zé)任公司“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的實地調(diào)研及觀測獲得數(shù)據(jù)。主要通過以下方式：走訪當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門、查閱縣志、年報等資料，獲得氣候、地理數(shù)據(jù)、循環(huán)農(nóng)業(yè)模式發(fā)展情況等；實地調(diào)研該企業(yè)的生產(chǎn)情況，通過實地監(jiān)測和訪談，調(diào)查該循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的特點、投入、產(chǎn)出、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、價格和數(shù)量等信息。

1.3 研究方法

根據(jù)GB/T24040-2008《環(huán)境管理生命周期評價原則與框架》24的指導(dǎo)，生命周期評價研究主要分為范圍確定、清單分析、影響評價和結(jié)果解釋4個階段。

1.3.1范圍確定生命周期評價（LCA）研究的范圍取決于研究的對象和應(yīng)用意圖[24]。本研究的功能單位為山西省運城市永濟(jì)市超人奶業(yè)有限責(zé)任公司1個周年（2023年9月1日開始到2024年8月30日結(jié)束）的“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的運轉(zhuǎn)，故對該公司“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式進(jìn)行1個生產(chǎn)周年的投人和產(chǎn)出情況建立數(shù)據(jù)集，選取循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)“糧食種植”“奶牛養(yǎng)殖\"“沼氣工程\"3個亞系統(tǒng)進(jìn)行研究，如圖1所示。

1.3.2 清單分析生命周期清單分析（LCI是對所研究系統(tǒng)中輸入和輸出數(shù)據(jù)建立清單的過程[24]。山西省運城市永濟(jì)市超人奶業(yè)有限責(zé)任公司1個周年（2023年9月1日開始到2024年8月30日結(jié)束）的“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式投入產(chǎn)出生命周期清單如表1所示。由于人工和折舊部分的投入主要來源于經(jīng)營成本的換算，此過程功能主要用于經(jīng)濟(jì)效益的評價，故未計入評價體系，奶牛投入已計入折舊部分；由于循環(huán)農(nóng)業(yè)模式對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行的資源化利用，避免了飼料加工和化石燃料燃燒發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境影響，故評價時不計入來自循環(huán)模式內(nèi)投入的已被自身消納的產(chǎn)品，而是將替代飼料加工和化石燃料燃燒等2個減排部分納入評價體系。

1.3.3影響評價影響評價的目的是提供進(jìn)一步的信息以幫助評價產(chǎn)品系統(tǒng)的LCI結(jié)果，從而更好地理解其對環(huán)境影響的重要性[24]。影響評價分為特征化和標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)評估等步驟。特征化是通過不同生態(tài)影響因子計算得出的環(huán)境影響潛值的過程，標(biāo)準(zhǔn)化評估是以2000年的人均世界環(huán)境影響潛力[25]為基準(zhǔn)對影響潛值進(jìn)行對比研究。特征化研究過程是為了探明不同物質(zhì)投入對不同環(huán)境影響的貢獻(xiàn)度，標(biāo)準(zhǔn)化研究過程是為探明不同環(huán)境影響種類（不同單位的環(huán)境影響值）之間的關(guān)系，只有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理，才能將不同環(huán)境影響類型進(jìn)行總體的對比研究。在維持循環(huán)農(nóng)業(yè)模式運轉(zhuǎn)的過程中，原材料生產(chǎn)、能源消耗與生產(chǎn)、產(chǎn)物生產(chǎn)的過程對環(huán)境間接產(chǎn)生的影響可能會大于循環(huán)農(nóng)業(yè)模式直接對環(huán)境產(chǎn)生的影響，為排除這些影響帶來的分析誤差，本研究影響評價選擇了氣候變化、平流層臭氧消耗、電離輻射、細(xì)顆粒物的形成、光化學(xué)臭氧形成、陸地酸化、淡水富營養(yǎng)化、海洋富營養(yǎng)化、陸地生態(tài)毒性、淡水生態(tài)毒性、海洋生態(tài)毒性、人類致癌毒性、人類非致癌毒性、用水量、土地利用、礦產(chǎn)資源稀缺和化石資源稀缺等17種環(huán)境影響評價指標(biāo)。

本研究參考生命周期評估數(shù)據(jù)庫Ecoinvent-3.9，經(jīng)Sima Pro9.6 結(jié)合企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，運用ReCiPe2016Midpoint/World（2010）方法進(jìn)行環(huán)境影響分析。

1.3.4生命周期評價解釋本階段根據(jù)所定義的研究目的和范圍，對生命周期清單分析和影響評價結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和討論，為結(jié)論、建議以及決策指定提供基礎(chǔ)[24]。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)SimaPro9.6軟件對“糧—畜—沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中的種植亞系統(tǒng)、奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)、沼氣工程亞系統(tǒng)、“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和減排系統(tǒng)等5個系統(tǒng)的環(huán)境影響潛值特征化計算結(jié)果如表2所示。

2.1 特征化結(jié)果

2.1.1循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中亞系統(tǒng)環(huán)境影響如圖2所示，在種植亞系統(tǒng)中，化肥施用中氮肥的投入對環(huán)境產(chǎn)生的影響較大，在氣候變化、電離輻射、細(xì)顆粒物的形成、淡水富營養(yǎng)化、陸地生態(tài)毒性、淡水生態(tài)毒性、海洋生態(tài)毒性、人類致癌毒性、人類非致癌毒性、礦產(chǎn)資源稀缺和化石資源稀缺等11個類別中分別占各自環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的55.61%.78.75%.49.10%.63.90%.72.92% 、67.18%.67.44%.67.05%.49.69%.71.05% 和49.45% ；首蓿種子的投入對土地利用影響較大，占種植使用總量的 64.27% ；小麥種子的投入增加了平流層臭氧消耗，占到消耗總量的 54.92% 。其次，電力的投入對氣候變化、光化學(xué)臭氧形成、細(xì)顆粒物的形成、陸地酸化、淡水富營養(yǎng)化、淡水生態(tài)毒性、海洋生態(tài)毒性、人類致癌毒性和化石資源稀缺的影響，分別占各自環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的32.14%.35.29%.33.24%.28.28%.23.45% 24.18%.23.70%.20.27% 和 22.85% ；小麥種子的投入對海洋富營養(yǎng)化、人類非致癌毒性、土地利用的影響占了各環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的 29.86% ！29.27%.29. 04% 。其余資料投入對環(huán)境影響較小。

如圖3所示，在奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)中，精補料的投入對環(huán)境產(chǎn)生的影響較大，其排放量除平流層臭氧消耗和海洋富營養(yǎng)化以外均占各環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的 20%～30% 之間，其投人是平流層臭氧消耗增加的主要原因，排放量達(dá)到 1014.118kg ，占總量的 85.04% ；特牛料的投入對電離輻射的增加影響較大，占其環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的 47.88% ；特牛料的投入是陸地生態(tài)毒性、海洋生態(tài)毒性、人類致癌毒性、礦產(chǎn)資源稀缺、化石資源稀缺影響增加的主要原因，分別占各環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的39.49%.33.80%.37.58% 、 31.95%.34.93% 育成料的投入對人類非致癌毒性的影響較大，占38.60% 。其余生產(chǎn)資料的投入對環(huán)境影響較小，排放總量均在 20% 以下。值得注意的是，豆粕、玉米青貯、苜蓿和燕麥草的投人，減少了人類非致癌毒性的影響，分別減少了各環(huán)境影響貢獻(xiàn)度的5.32%.0.10%.0.40%.9.62% 0

如圖4所示，在沼氣工程亞系統(tǒng)中，電力的投入對環(huán)境產(chǎn)生影響最大，柴油的投人對環(huán)境的影響較小。

2.1.2循環(huán)農(nóng)業(yè)模式環(huán)境影響如圖5所示，在“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中，奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)對環(huán)境影響貢獻(xiàn)最大，占各類環(huán)境總影響的97.11% 及以上，沼氣工程亞系統(tǒng)和種植環(huán)節(jié)亞系統(tǒng)的環(huán)境影響較小。

2.1.3減排環(huán)節(jié)環(huán)境影響如表2所示，“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中氣候變化、平流層臭氧消耗、電離輻射、光化學(xué)臭氧形成、細(xì)顆粒物的形成、陸地酸化、淡水富營養(yǎng)化、海洋富營養(yǎng)化、陸地生態(tài)毒性、淡水生態(tài)毒性、海洋生態(tài)毒性、人類致癌毒性、人類非致癌毒性、土地利用、礦產(chǎn)資源稀缺、化石資源稀缺和用水量的環(huán)境影響相較于非循環(huán)農(nóng)業(yè)模式環(huán)境影響分別降低 6.79%.1.85% 、3.56% 、8. 06% 、7. 28% 、6. 42% 、5. 53% F13.97% 、5. 51% 、5. 19% 、6. 14% 、6. 57% ！3.71%.4.76%.4.23%.9.05%.0.27% 0

如圖6所示，替代飼料生產(chǎn)的減排環(huán)節(jié)對減少海洋富營養(yǎng)化、土地利用、平流層臭氧消耗、礦電的減排環(huán)節(jié)對減少人類非致癌毒性、淡水生態(tài)毒性、化石資源稀缺、海洋生態(tài)毒性、電離輻射、細(xì)顆粒物的形成、光化學(xué)臭氧形成、人類致癌毒性、氣候變化、淡水富營養(yǎng)化、用水量、陸地生態(tài)毒性的影響有很大作用，占到各減排總量的 89.53% 、71.53%，71.41%，70.36%，66，16%，62.12%， 61. 73% 、61. 08% 、61. 06% 、52. 68% 、51. 47% 747.48% 。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

如表3所示，在“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中，奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)對環(huán)境產(chǎn)生的影響最大，種植亞系統(tǒng)次之，沼氣工程亞系統(tǒng)最小。在奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)中，人體毒性和生態(tài)毒性產(chǎn)生的環(huán)境影響較大，分別占總環(huán)境影響的 37.49% 和 32.06% .

其次是平流層臭氧消耗和淡水富營養(yǎng)化，分別占總環(huán)境影響的 6.07% 和 5.05% ；在種植亞系統(tǒng)中，生態(tài)毒性產(chǎn)生的影響較大，占總環(huán)境影響的58.00% ，其次是氣候變化和生態(tài)毒性的影響，占總環(huán)境影響的 16.56% 和 13.45% ；在沼氣工程亞系統(tǒng)中，人體毒性和生態(tài)毒性產(chǎn)生的影響較大，分別占總環(huán)境影響的 46.21% 和 36.66% ，其次是光學(xué)臭氧形成和淡水富營養(yǎng)化的影響，分別占總環(huán)境影響的 4.37% 和 4.36% ?！凹Z一畜一沼”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式相較于非循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，“果一菇一肥”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式總體減排了 14.60% ，減排效果主要集中在生態(tài)毒性、人體毒性、土地利用和氣候變化等4種環(huán)境影響。

3討論

3.1“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式優(yōu)化策略

在“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中，奶牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié)產(chǎn)生的環(huán)境影響最大，它是限制農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素[26]。在奶牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中，使用從種植環(huán)節(jié)直接流人奶牛養(yǎng)殖系統(tǒng)的青貯飼料不僅減小了生產(chǎn)成本，對環(huán)境也起到了保護(hù)作用，由于各類環(huán)境影響主要來源于各類飼料的加工購買，所以建議奶牛養(yǎng)殖需要加大飼料青貯板塊的投入，這樣不僅可以減小環(huán)境影響壓力，又可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

擁有科學(xué)的種植模式和施肥措施[2是加大青貯飼料板塊投入的重要保障。種植環(huán)節(jié)的環(huán)境影響主要來源于肥料的施用，其中氮肥的投入影響最大，所以需要減少氮肥投人，加大有機(jī)肥和無機(jī)肥的配合施用，采用科學(xué)的輪作休耕種植制度，減輕環(huán)境影響，培肥沃土，為青貯飼料的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

研究表明，通過飼料青貯替代飼料加工和沼氣發(fā)電改良糞污管理，對減輕環(huán)境影響有重大意義。通過“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)對秸稈和奶牛糞污這兩大農(nóng)業(yè)廢棄物的“五化”利用[28]，變廢為寶，有效減少飼料、肥料、墊料和電力的購買需求，減少的購買飼料數(shù)量和沼氣工程產(chǎn)出的電力形成了大規(guī)模減排，所以要改進(jìn)沼氣工程環(huán)節(jié)，增加沼液高值化處理，提高沼氣生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)綠色發(fā)展。

3.2健全生命周期評價方法

由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動伴隨著大量人工馴化的因素[29]，生命周期評價在邊界界定、數(shù)據(jù)處理和方法優(yōu)化等方面仍需要繼續(xù)完善[30]。在邊界確定和數(shù)據(jù)處理中，采用生命周期評價方法不能單一地考慮在生產(chǎn)中投人和產(chǎn)出的物質(zhì)，也需要將“收益外泄\"“成本外攤”的一些情況計人評價體系，從而更加科學(xué)客觀地對產(chǎn)品進(jìn)行生命周期評價；面對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，不同地區(qū)的情況存在較大差異[31]，農(nóng)業(yè)方面的生命周期評價數(shù)據(jù)庫尚不健全，因此借鑒工業(yè)生命周期評價的經(jīng)驗，進(jìn)一步完善中國農(nóng)業(yè)生命周期評價數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性非常重要。健全生命周期評價方法有利于更加系統(tǒng)全面地評價各類產(chǎn)品，提供更科學(xué)的優(yōu)化調(diào)控方案，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

亞系統(tǒng)產(chǎn)生的影響最大，種植亞系統(tǒng)次之，沼氣工程亞系統(tǒng)最小。其中，奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)的精補料和犢牛料，種植亞系統(tǒng)的化肥、種子和電力，沼氣工程亞系統(tǒng)的電力，以上物質(zhì)的投入對環(huán)境影響貢獻(xiàn)較大，是環(huán)境影響壓力增加的主要因素。奶牛養(yǎng)殖亞系統(tǒng)的豆粕、青貯玉米、苜蓿和燕麥草的投入有助于減小環(huán)境壓力。

4結(jié)論

在“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式“飼料青貯替代飼料加工\"和“沼氣發(fā)電改良糞污管理\"環(huán)節(jié)的減排中，沼氣工程發(fā)電和青貯飼料替代外源飼料對環(huán)境減排影響較大，是環(huán)境壓力減小的主要因素。相比非循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，循環(huán)農(nóng)業(yè)模式對氣候變化、光化學(xué)臭氧形成、細(xì)顆粒物的形成、海洋富營養(yǎng)化和化石資源稀缺這5種環(huán)境減排影響較大。

“糧一畜一沼\"循環(huán)農(nóng)業(yè)模式對人體毒性、生態(tài)毒性、氣候變化、平流層臭氧消耗和淡水富營養(yǎng)化這5個種類的環(huán)境影響較大。該循環(huán)農(nóng)業(yè)模式減排效果較好，相較于非循環(huán)農(nóng)業(yè)模式總體減排14.60% ，減排效果主要集中在生態(tài)毒性、人體毒性、土地利用和氣候變化等4種環(huán)境影響。

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Environmental Impact Assessment of “Crop-Livestock-Biogas\" Circular Agriculture Model Based on LCA

ZHAO Zhichen1，YE Huifeng1，CHEN Fei1，NIE Yuanjun2， WANG Weiyan1 ，LIAO Yuncheng1 and WEN Xiaoxia1 （1.Collegeof Agronomy，Northwest Aamp;F University，Yangling Shaanxi7121oo，China；2.Collgeof Agricultural Economics and Management，Shanxi Agricultural University，Taiyuan O3ooo6，China）

Abstract Developing circular agriculture models with distinct Chinese characteristics is essential for accelerating the transformation into an agricultural powerhouse and advancing the modernization of agriculture and rural regions. A thorough evaluation of existing circular agriculture models provides a scientific basis and crucial support for their strategic planning，layout，and extensive promotion. Consequently，this study collected comprehensive data on the“Crop-Livestock-Biogas”circular agriculture model，exemplified by Chaoren Dairy Co.，Ltd. in southern Shanxi，through a rigorous combination of literature review and field interviews. The model was subsequently assessed using the Life Cycle Assessment （LCA） method. The results indicate that the“Crop-Livestock-Biogas” model significantly reduces emissions across four key areas：marine ecotoxicity （by 13.97% ），fossil resource scarcity （by 9.05% ），photochemical ozone formation （by 8.06% ），and fine particulate matter formation （by 7.28% .Overall，this circular model achieved a 14.60% reduction in environmental impacts，with marked improvements in ecotoxicity，human toxicity，land use，and climate change mitigation. The results reveal that the“Crop-Livestock-Biogas”model has considerable environmental impacts in five key areas： human toxicity，ecotoxicity，climate change，stratospheric ozone depletion，and freshwater eutrophication. Among the various subsystems，the“dairy farming” subsystem contributed most significantly to these impacts，followed by the“crop production” subsystem，while the“biogas project” subsystem had the least influence. Key factors amplifying environmental pressure included concentrated feed and calf feed in the dairy farming subsystem，as wellas chemical fertilizers，seeds，and electricity in the crop production subsystem，and electricity in the biogas project subsystem. Conversely， inputs such as soybean meal，corn silage，alfalfa，and oat hay in the dairy farming subsystem served to alleviate environmental pressure. This study's LCA-based environmental impact assessment of the “Crop-Livestock-Biogas” circular agriculture model provides a theoretical foundation for enterprises to optimize model regulation，offers practical references for replicating and promoting typical models， supports rural revitalization，and promotes sustainable agricultural development.

Key Words Circular agriculture; Life cycle assessment（LCA）； Environmental impact； Optimizationstrategy

Received Z0Z4-1Z-17 Returned Z0Z5-04-ZZ

Foundation item Project under the Shanxi Province Major Science and Technology Special Program with a“Challenge Approach”（No. 202301140601014-03）.

First author ZHAO Zhichen，male，master student.Research area：agro-ecology and efficient farming system. E-mail：zhaozhichen@nwafu.edu.cn

Corresponding authorLIAO Yuncheng，male，Ph.D，professor. Research area： agro-ecology and efficient farming system. E-mail： yunchengliao@nwsuaf. edu. cn

WEN Xiaoxia，female，Ph. D，professor. Research area：agro-ecology and efficient farming system. E-mail ：wenxiaoxia6811@163. com

（責(zé)任編輯：成敏 Responsible editor：CHENG Min）