西北地区玉米生产投入及生态环境风险评价

乔远，杨欢，雒金麟，汪思娴，梁蓝月，陈新平，张务帅*

西北地区玉米生产投入及生态环境风险评价

乔远1,2，杨欢1，雒金麟1，汪思娴1，梁蓝月1，陈新平1,2，张务帅1,2*

1西南大学资源环境学院，重庆 400715；2西南大学长江经济带农业绿色发展研究中心，重庆 400715

【目的】明确西北地区玉米生产的投入与生态环境风险。【方法】基于生命周期评价（LCA）方法对西北地区六省或自治区（新疆、陕西、山西、宁夏、内蒙古、甘肃）15年间（2004—2018年）玉米生产的投入（肥料、农药、柴油、地膜、种子及人工）与生态环境风险（温室气体排放、土壤酸化、水体富营养化及人体毒性）进行评价，定量化该地区单位面积（hm2）玉米生产投入与生态环境风险及其时空变化。【结果】西北地区玉米生产投入与生态环境风险较高，15年间平均肥料投入为233.1 kg N·hm-2，106.3 kg P2O5·hm-2和23.3 kg K2O·hm-2，农药、柴油、地膜、种子、人工投入量分别为6.5 kg·hm-2、93.2 L·hm-2、13.7 kg·hm-2、38.8 kg·hm-2和120.1 h·hm-2。玉米平均产量为7.9 t·hm-2，温室气体排放量为4 188 kg CO2eq·hm-2，土壤酸化潜值为155.3 kg SO2-eq·hm-2，水体富营养化潜值为52.6 kg PO4-eq·hm-2，人体毒性为2.9 kg 1,4-DCB-eq·hm-2。相较于2004年，2018年西北地区玉米生产种植面积和玉米单产分别增加了79%和26.9%；投入整体呈现上升趋势，其中氮肥、磷肥和钾肥的单位面积投入量分别增加9.2%、52.7%和203.7%，农药、柴油、地膜的单位面积用量分别增加了303%、143%和108%，而种子和人工的单位面积投入量则分别降低了38.6%和50.8%。西北地区玉米生产的生态环境风险则整体呈现先上升后下降的趋势，其中单位面积温室气体排放量、土壤酸化潜值、水体富营养化潜值以及人体毒性分别增加了13.6%、15.8%、2.6%和302.5%。西北地区玉米生产15年间单位面积氮肥投入量及温室气体排放量最高的年份均为2016年，最低均为2007年。……