芜湖市秸秆资源利用与还田养分输入量空间差异特征分析

童童，王翠婷，常珺枫，武升，吴支行，马友华

（1.安徽农业大学资源与环境学院/农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室，合肥 230036；2.芜湖市农业农村局，安徽 芜湖 241000）

作物秸秆是农业生产中重要的产物，其富含大量的氮、磷、钾养分资源[1]，我国秸秆资源丰富、种类多样，作物秸秆资源主要来源于稻谷、小麦、玉米、棉花和油菜等农作物。国内外大量的研究表明，秸秆还田有利于改善土壤理化性质[2]、高效利用农田养分[3-4]和提高耕地质量[5-7]。高利伟等[8]采用秸秆草谷比法测算出我国秸秆养分资源量在空间上的分布。刘晓永等[9]估算了我国秸秆资源量，并利用秸秆直接还田率和燃烧还田率测算出我国各地区秸秆直接还田与燃烧还田的养分还田量。柴如山等[10]探讨了安徽省秸秆理论可收集量的空间分布特征，并测算了秸秆全量还田情景下氮、磷、钾养分的输入量。徐少奇等[11]基于我国主要作物养分需求量，测算出包括秸秆在内的有机废弃物养分利用潜力。李一等[12]基于我国氮、磷、钾肥施用折纯量，估算出我国各地区理论秸秆养分可替代化肥率。柴如山等[13-15]和刘淑军等[16]基于秸秆还田当季养分释放率，测算出我国主要秸秆还田替代化肥潜力。大多学者对秸秆资源的研究是基于我国统计年鉴中的农作物产量数据[17-19]，通过草谷比系数、秸秆养分含量、秸秆还田养分当季释放率和秸秆收集系数等参数，估算不同尺度下秸秆资源量及其养分资源量的时空分布。秸秆可收集量是指秸秆总量减去作物根茬与秸秆收集时的损失量后实际能够收集到的秸秆的量，少有研究直接获取到秸秆可收集量[20]，由于实际生产情况的差异，不同秸秆的可收集系数不同，仅用单一可收集系数[10]难以精准计算秸秆可收集量，同时也无法了解到区域内单位面积秸秆资源及其养分资源的空间差异。本研究基于芜湖市2019 年秸秆资源可收集量及作物种植面积，测算出芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆可收集量，秆秸氮、磷、钾养分资源总量，以及单位种植面积秸秆全量还田情景下氮、磷、钾养分输入量，并引入加权变异系数概念，分析芜湖市单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾养分输入量的空间差异，并探讨其空间差异，以期了解芜湖市秸秆资源养分空间分布特征。研究结果为农田养分精准管理及再利用、化肥减量替代和农业种植结构调整提供科学参考，对全面提高秸秆资源综合利用有重要的现实意义，该研究方法也能够为我国农业资源在时空分布上的研究提供参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区概况

芜湖市地处我国华东地区，位于安徽省东南部，是长江下游平原的组成部分，属亚热带湿润季风气候。芜湖市东部和北部为冲积平原，间有洼地和少数丘陵，地势低平，西南高东北低。芜湖市位于青弋江、裕溪河与长江汇合处，流经芜湖市的河流以长江芜湖段为主干构成了一个较为完整的水系。截至2021年，芜湖市下辖5 个区（湾沚区、繁昌区、鸠江区、弋江区、镜湖区）、1个县（南陵县），代管1个县级市（无为市）。

1.2 计算方法

为掌握芜湖市各县（市、区）秸秆资源收集量和秸秆还田养分输入量的区域特征，计算出各县（市、区）不同作物的单位种植面积秸秆可收集量、秸秆养分资源总量，以及单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾养分输入量，并且考虑到各秸秆作物种植面积的影响，利用加权变异系数来探讨单位种植面积秸秆还田养分输入量的空间差异。

单位种植面积秸秆可收集量（AS）由已收集的芜湖市2019 年秸秆可收集量（WS）和种植面积（A）之比得出，计算公式如下：

式中：AS为单位种植面积秸秆可收集量，t·hm-2；WS为秸秆可收集量，t；A为秸秆作物种植面积，hm2。

秸秆养分资源量（WSN）为秸秆可收集量（WS）和秸秆养分含量（SN）的乘积，计算公式如下：

式中：WSN为秸秆养分资源量，t；SN为秸秆养分含量，%。

秸秆作物单位种植面积秸秆还田养分输入量（ASN）为单位种植面积秸秆可收集量（AS）和秸秆养分含量（SN）的乘积，计算公式如下：

式中：ASN为秸秆作物单位种植面积秸秆还田养分输入量，kg·hm-2；1 000为单位t与kg的换算系数。

加权变异系数（CVA）为单位种植面积秸秆可收集量的加权标准差与加权平均值（-X）之比，计算公式如下：

式中：CVA为加权变异系数；为芜湖市单位种植面积秸秆可收集量（AS）的加权平均值，t·hm-2；n为芜湖市县（市、区）个数；Xi为i县（市、区）单位种植面积秸秆可收集量，hm2；Pi为i县（市、区）的秸秆作物种植面积，hm2；P为芜湖市秸秆作物种植面积，hm2。

1.3 数据来源

本研究中芜湖市2019 年秸秆作物种植面积、秸秆可收集量和秸秆综合利用结构数据均来自芜湖市农业农村局（http：//nync.wuhu.gov.cn）。不同作物秸秆氮、磷、钾养分含量参考《中国有机肥料养分志》[21]（表1）。

表1 芜湖市主要秸秆氮、磷、钾含量（%）Table 1 Nitrogen，phosphorus and potassium content of main straws in Wuhu City（%）

2 结果与分析

2.1 芜湖市秸秆作物种植面积与秸秆可收集量

本研究中秸秆作物是指农产品收获后，其秸秆能够有效收集并利用的农作物。芜湖市秸秆作物种植面积在空间上以无为市为主，在秸秆作物类型上以水稻为主（表2）。芜湖市秸秆作物总种植面积为248 423 hm2，其中无为市为101 176 hm2，占全市的40.73%；南陵县秸秆作物种植面积为55 533 hm2，占全市的22.35%；其余5 个区（湾沚区、繁昌区、鸠江区、弋江区、镜湖区）秸秆作物种植面积共计91 713 hm2，共占全市的36.92%。芜湖市秸秆作物中水稻种植面积为161 617 hm2，占芜湖市秸秆作物总种植面积的65.06%；小麦、油菜、棉花和玉米的种植面积分别为42 754、20 074、9 528 hm2和8 831 hm2，分别占芜湖秸秆作物总种植面积的17.21%、8.08%、3.84% 和3.55%。

表2 芜湖市各县（市、区）秸秆作物种植面积（hm2）Table 2 Straw crops planting area in each county of Wuhu City（hm2）

芜湖市秸秆可收集量与秸秆作物种植面积相关性较高，秸秆可收集量同样在空间上以无为市为主，在秸秆类型上以水稻秸秆为主（表3）。芜湖市秸秆可收集总量共计139.89 万t，其中无为市57.54 万t，占全市的41.13%；南陵县26.78 万t，占全市的19.14%；其余5 个区（湾沚区、繁昌区、鸠江区、弋江区、镜湖区）秸秆可收集量总计55.57 万t，占全市的39.73%。芜湖市水稻秸秆可收集量为94.93万t，占芜湖市秸秆可收集总量的67.86%；其次为小麦、玉米、油菜和棉花秸秆，分别为18.87 万、12.11 万、8.40 万t 和4.13 万t，分别占芜湖市秸秆可收集总量的13.49%、8.66%、6.00%和2.95%。

表3 芜湖市各县（市、区）秸秆可收集量（万t）Table 3 Collectable straw resources in each county of Wuhu City（104t）

2.2 芜湖市秸秆利用结构

芜湖市2019 年秸秆利用总量为125.54 万t，全市秸秆利用率为89.74%，各县（市、区）秸秆利用率较为接近，为89.07%～90.27%（表4）。芜湖市秸秆利用方式以机械化还田为主，占秸秆可收集量的54.31%；其次是能源化和饲料化，分别占24.44%和7.49%。芜湖市弋江区和镜湖区秸秆利用方式全部为机械化还田，机械化还田率分别为89.07%和90.27%，并且镜湖区的还田率达到了全市最高；秸秆商品有机肥和饲料化利用率最高的是南陵县，分别为6.50%和9.63%；秸秆基料化和能源化利用率最高的是繁昌区，分别为3.34%和27.77%；开展秸秆原料化利用的地区只有繁昌区，且利用率仅1.20%。

表4 芜湖市各县（市、区）秸秆利用结构（%）Table 4 Utilization structure of crop straw in each county of Wuhu City（%）

芜湖市当地企业秸秆利用量为42.50万t，占芜湖市秸秆利用总量的33.85%，若不考虑芜湖市秸秆机械化还田利用量，芜湖市当地企业秸秆利用量占全市秸秆利用总量的85.74%（图1），说明芜湖市当地企业在秸秆资源多元化利用中占主导地位。芜湖市当地企业秸秆利用方式主要为能源化，秸秆能源化利用量为29.95 万t，占当地企业秸秆利用量的70.46%；其次是饲料化、肥料化和基料化，分别占21.19%、6.32%和2.03%。若不考虑芜湖市秸秆机械化还田利用量，当地企业秸秆利用量在全市秸秆利用量中占比最高的秸秆利用方式为能源化，占比为87.60%，其次分别是饲料化、肥料化和基料化，占比分别为85.88%、83.80%和53.75%。

图1 芜湖市秸秆利用结构与当地企业秸秆利用结构（利用量及占比）Figure 1 Straw utilization structure of Wuhu City and local enterprises（amount and proportion）

2.3 芜湖市主要秸秆作物单位面积秸秆可收集量

芜湖市2019年主要秸秆作物为玉米、水稻、小麦、棉花和油菜，其他秸秆作物（其他谷类、花生、豆类、薯类）种植面积较小，水稻、小麦、玉米、棉花和油菜的种植面积之和占芜湖市秸秆作物种植面积的97.46%，其秸秆可收集量之和占芜湖市秸秆可收集总量的98.96%，因此本研究以芜湖市玉米、水稻、小麦、棉花和油菜5 种秸秆作物为研究对象，测算芜湖市单位种植面积秸秆可收集量，并由此推算出单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量及其加权变异系数。

芜湖市2019 年主要秸秆作物单位种植面积秸秆可收集量在各县（市、区）的分布如表5 所示，2019 年全市主要秸秆作物单位种植面积秸秆可收集量为5.63 t·hm-2。芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆可收集量为4.82～7.40 t·hm-2，其中鸠江区最高，为7.40 t·hm-2，明显高于其他县（市、区）。芜湖市单位种植面积秸秆可收集量最高的秸秆作物为玉米，达到了13.71 t·hm-2，明显高于芜湖市其他秸秆作物，其中湾沚区和鸠江区玉米的单位种植面积秸秆可收集量高于其他县（市、区），分别达到了20.90 t·hm-2和18.92 t·hm-2。芜湖市水稻单位种植面积秸秆可收集量为5.87 t·hm-2，各县（市、区）水稻单位种植面积秸秆可收集量为4.93～6.69 t·hm-2，其中无为市最高，为6.69 t·hm-2。芜湖市的小麦、棉花和油菜单位种植面积秸秆可收集量较为接近，分别为4.41、4.33 t·hm-2和4.18 t·hm-2，各县（市、区）小麦、棉花和油菜的单位种植面积秸秆可收集量分别为3.30～5.48、4.26～16.67 t·hm-2和3.50～4.48 t·hm-2，其中油菜单位种植面积秸秆可收集量最高的是无为市，为4.48 t·hm-2，小麦和棉花单位种植面积秸秆可收集量最高的为湾沚区，分别为5.48 t·hm-2和16.67 t·hm-2，并且湾沚区的棉花单位种植面积秸秆可收集量明显高于其他县（市、区）。

表5 芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆可收集量（t·hm-2）Table 5 Collectable straw resources per unit of planting area in each county of Wuhu City（t·hm-2）

2.4 芜湖市主要秸秆还田氮、磷、钾养分输入量

2.4.1 芜湖市主要秸秆氮、磷、钾养分资源总量分布

芜湖市主要秸秆氮、磷、钾资源总量分别为12 223、1 747、23 404 t（表6～表8），空间分布具有明显的区域特征，主要秸秆氮、磷、钾资源总量表现为无为市>南陵县>鸠江区>湾沚区>繁昌区>弋江区>镜湖区。芜湖市无为市主要秸秆氮、磷、钾养分资源总量分别为5 079、714、9 583 t，高于其他县（市、区）的218～2 354、31～338、437～4 823 t。芜湖市主要秸秆氮、磷、钾资源总量均以水稻秸秆为主，分别占资源总量的70.68%、70.64%和76.66%。芜湖市除玉米秸秆外的其他主要秸秆（水稻、小麦、棉花和油菜）氮、磷、钾资源量都主要分布在无为市，而玉米秸秆氮、磷、钾资源量主要分布在鸠江区，分别占全市的67.68%、67.58%和67.69%。

表6 芜湖市各县（市、区）主要秸秆氮素资源总量（t）Table 6 Nitrogen resources of main straws in each county of Wuhu City（t）

表7 芜湖市各县（市、区）主要秸秆磷素资源总量（t）Table 7 Phosphorus resources of main straws in each county of Wuhu City（t）

表8 芜湖市各县（市、区）主要秸秆钾素资源总量（t）Table 8 Potassium resources of main straws in each county of Wuhu City（t）

2.4.2 芜湖市玉米单位面积秸秆还田氮、磷、钾输入量

在可收集秸秆就地全量还田的情景下，通过芜湖市单位种植面积秸秆可收集量计算出单位种植面积秸秆还田养分输入量，芜湖市及各县（市、区）主要秸秆单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量见表9～表11。

表9 芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆还田氮素输入量（kg·hm-2）Table 9 Nitrogen input of straw returning per unit of planting area in each county of Wuhu City（kg·hm-2）

表10 芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆还田磷素输入量（kg·hm-2）Table 10 Phosphorus input of straw returning per unit of planting area in each county of Wuhu City（kg·hm-2）

表11 芜湖市各县（市、区）单位种植面积秸秆还田钾素输入量（kg·hm-2）Table 11 Potassium input of straw returning per unit of planting area in each county of Wuhu City（kg·hm-2）

芜湖市2019 年玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为126.16、20.57、161.81 kg·hm-2，且玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量高于其他秸秆作物。芜湖市2019 年弋江区和镜湖区未种植玉米，其他县（市、区）玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为66.96～192.30、10.92～31.35、85.89～246.65 kg·hm-2。芜湖市湾沚区和鸠江区玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量高于其他县（市、区），其中湾沚区分别为192.30、31.35、246.65 kg·hm-2，鸠江区分别为174.11、28.39、223.31 kg·hm-2。

2.4.3 芜湖市水稻单位面积秸秆还田氮、磷、钾输入量芜湖市2019 年水稻单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为53.45、7.64、111.01 kg·hm-2，芜湖市水稻单位种植面积秸秆还田钾输入量高于小麦、棉花和油菜。芜湖市各县（市、区）水稻单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为44.86～60.85、6.41～8.69、93.17～126.38 kg·hm-2，最高的是无为市，分别为60.85、8.69、126.38 kg·hm-2。

2.4.4 芜湖市小麦单位面积秸秆还田氮、磷、钾输入量芜湖市2019 年小麦单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为28.69、3.53、46.34 kg·hm-2，小麦单位种植面积秸秆还田磷输入量低于其他秸秆作物。芜湖市各县（市、区）小麦单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为21.43～35.59、2.64～4.38、34.62～57.49 kg·hm-2，其中湾沚区高于其他县（市、区），分别为35.59、4.38、57.49 kg·hm-2。

2.4.5 芜湖市棉花单位面积秸秆还田氮、磷、钾输入量

芜湖市2019 年棉花单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为53.75、6.50、44.21 kg·hm-2，棉花单位种植面积秸秆还田钾输入量低于其他秸秆。芜湖市2019 年鸠江区、弋江区和镜湖区未种植棉花，其他县（市、区）棉花单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为52.86～206.67、6.39～25.00、43.48～170.00 kg·hm-2，且湾沚区高于其他县（市、区），分别为206.67、25.00、170.00 kg·hm-2。

2.4.6 芜湖市油菜单位面积秸秆还田氮、磷、钾输入量

芜湖市2019年油菜单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为36.41、5.86、81.18 kg·hm-2。芜湖市各县（市、区）油菜单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为30.45～38.96、4.90～6.27、67.90～86.87 kg·hm-2，最高的为无为市，分别为38.96、6.27、86.87 kg·hm-2。

2.5 芜湖市主要秸秆作物单位面积秸秆可收集量加权变异系数

由于单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量是单位种植面积秸秆可收集量分别乘以秸秆氮、磷、钾含量计算得出，因此两者间的加权变异系数一致，本研究以芜湖市单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数来探讨芜湖市单位种植面积秸秆还田养分输入量的空间差异程度。

参考变异系数划分标准[22]，芜湖市秸秆作物单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数为0.137 5（表12），为中等程度变异（0.1～0.9），各秸秆作物的加权变异系数从大到小依次为玉米>水稻>小麦>棉花>油菜，其中玉米、水稻和小麦为中等程度变异，棉花和油菜为低等程度变异，并且玉米秸秆的加权变异系数明显高于其他秸秆作物，说明玉米秸秆空间分布差异最大。各县（市、区）加权标准差的平方反映该县（市、区）与全市之间的差异大小，该值越大，说明该县（市、区）与全市水平相差越大。其中鸠江区与南陵县加权标准差的平方显著高于其他县（市、区），表明鸠江区和南陵县与其他县（市、区）之间差异较大，主要是由于鸠江区单位种植面积秸秆可收集量明显高于其他县（市、区），南陵县单位种植面积秸秆可收集量最低的同时，其秸秆作物种植面积较大。芜湖市玉米单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数为0.424 7，明显高于其他主要秸秆作物，其中鸠江区加权标准差的平方最高，主要是由于鸠江区玉米种植面积全市最高，同时玉米单位种植面积秸秆可收集量明显高于全市平均水平；芜湖市水稻单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数为0.136 3，其中无为市和南陵县加权标准差的平方显著高于其他县（市、区），主要是由于无为市和南陵县的水稻种植面积明显高于其他县（市、区），同时无为市水稻单位种植面积秸秆可收集量为全市最高，但南陵县水稻单位种植面积秸秆可收集量为全市最低；芜湖市小麦和棉花单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数分别为0.106 7和0.097 6，其中湾沚区加权标准差的平方均最高，主要是由于湾沚区小麦和棉花单位种植面积秸秆可收集量明显高于全市平均水平；芜湖市油菜单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数为0.075 7，各县（市、区）之间油菜单位种植面积秸秆可收集量空间差异较小。

3 讨论

3.1 芜湖市秸秆资源利用结构

随着我国农业的迅速发展，作物秸秆资源量及其养分资源量持续增加[17]，如何有效利用秸秆资源，全面提高秸秆综合利用率，促进秸秆资源多元化发展成为我国农业日益关注的问题。安徽省作为农业大省，其秸秆综合利用水平位于全国前列，芜湖市为安徽省第二大城市，从芜湖市统计年鉴中获取2018—2020年主要秸秆作物的产量和种植面积，了解到2018—2020 芜湖市的种植结构和单位面积产量整体变化较小，说明采用的2019 年的数据能够在一定程度上反映芜湖市秸秆资源空间特征。考虑到可获取数据的整体性，本研究以芜湖市2019 年数据为基础，分析其秸秆资源现状与秸秆还田单位种植面积氮、磷、钾养分输入量的空间差异特征。

本研究中芜湖市2019 年秸秆综合利用率达到了89.74%，但在秸秆利用方式上较为单一，主要利用方式为机械化还田和能源化利用，其中秸秆机械化还田量占全市秸秆利用量的54.31%，而秸秆基料化和原料化占比较低。因此，规范芜湖市秸秆机械化还田技术显得尤为重要，可以通过加强水分管理[23]、及时补充氮肥[24-25]、施用秸秆快腐剂[26]等手段减少秸秆还田的危害，全面提高秸秆机械化还田水平。考虑到芜湖市以种植水稻为主，结合本研究结果，在水稻秸秆全量还田下芜湖市可减少下茬作物钾肥施用量30～40 kg·hm-2，减少氮肥追施量20～30 kg·hm-2，且可在芜湖市中部和南部地区适当减少化肥替代量，而在其他地区适当增加。在稻麦轮作下，小麦秸秆还田可减少水稻钾肥施用量15～25 kg·hm-2，减少氮肥追施量10～15 kg·hm-2，且可在芜湖市南部地区适当减少化肥替代量，而在东部地区适当增加。在稻油轮作下，油菜秸秆还田可减少水稻钾肥施用量25～35 kg·hm-2，减少氮肥追施量15～20 kg·hm-2，芜湖市西部地区可适当增加化肥替代量，而在北部地区适当减少。

若不计算秸秆机械化还田量，芜湖市当地企业秸秆利用量占全市秸秆利用量的85.74%，表明芜湖市当地秸秆企业极大地影响了芜湖市除秸秆机械化还田外的秸秆综合利用。在芜湖市未来秸秆产业化发展中，应当促进当地秸秆利用企业发展，进一步提高当地企业秸秆利用量，并加大秸秆基料化和原料化的技术研发，鼓励秸秆资源多元化利用，全面提高秸秆综合利用率。

3.2 芜湖市主要秸秆资源空间分布特征

秸秆是农业生产中收获子实后的非食用性农作物副产品，作物单位面积产量和秸秆可收集率很大程度上影响了单位面积秸秆可收集量。安徽省秸秆作物以水稻和小麦为主[27]，而芜湖市则以水稻为主，其他秸秆作物较少。芜湖市水稻秸秆可收集量为94.93万t，占全市秸秆可收集量的67.86%，主要分布在水稻种植面积较高的无为市和南陵县。无为市水稻单位种植面积秸秆可收集量为全市最高，达到6.69 t·hm-2，从秸秆特性上分析，秸秆可收集量主要受秸秆作物种植面积和秸秆可收集率影响。结合芜湖市2019 年统计年鉴资料中水稻产量，并与本研究数据对比得到，无为市单位面积水稻产量显著高于其他县（市、区），这可能是无为市单位面积秸秆可收集量较高的原因。而南陵县水稻单位种植面积秸秆可收集量全市最低，为4.93 t·hm-2，可能是由于南陵县水稻单位面积产量和秸秆可收集率较低。从地形地貌上分析，无为市位于长江下游北端，地势平坦，而南陵县地处皖南山区与沿江平原的过渡地带，地形复杂多样，中西部以低山丘陵为主，致使其农业机械作业覆盖率较低，从而导致南陵县单位面积秸秆可收集量较低。芜湖市小麦、棉花和油菜秸秆可收集量主要分布在无为市，玉米秸秆主要分布在鸠江区，这可能都与其对应的种植面积较大有关。

3.3 芜湖市主要秸秆还田养分输入量的空间差异特征

本研究通过加权变异系数来探讨芜湖市主要秸秆作物单位种植面积养分资源输入量的空间差异程度。加权变异系数多用于衡量区域发展不平衡程度，许多学者通过加权变异系数研究经济差异的时空特征及其影响因素[28-31]，少有研究使用加权变异系数来研究农业资源的时空特征。在经济差异的研究中，加权变异系数的研究对象是人均GDP，与本研究中的单位种植面积秸秆可收集量概念类似，同时由于秸秆作物单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾养分输入量是由单位种植面积秸秆可收集量乘以秸秆氮、磷、钾养分含量得出，因此两者间的加权变异系数一致。综上所述，本研究基于单位种植面积秸秆可收集量的加权变异系数探讨芜湖市主要秸秆作物单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量的空间差异程度。研究结果表明，芜湖市单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾养分输入量在空间上差异较小，空间差异主要体现在鸠江区和南陵县，作物差异以玉米为主。重点研究空间差异较大的县（市、区），对指导整体秸秆资源利用具有重要的现实意义。同时，了解不同作物的差异程度能够为调整种植结构与完善作物种植生产水平提供理论基础。

4 结论

（1）芜湖市秸秆氮、磷、钾资源总量分别为12 223、1 747、23 404 t，主要分布在无为市（氮41.56%、磷40.87%、钾40.95%），秸秆种类以水稻秸秆为主（氮70.68%、磷70.64%、钾76.66%）。

（2）芜湖市单位种植面积秸秆可收集量为5.63 t·hm-2。从县（市、区）来看，鸠江区最高，为7.40 t·hm-2；从秸秆种类上看，玉米最高，为13.71 t·hm-2。

（3）芜湖市玉米秸秆全量还田下单位种植面积氮、磷、钾输入量分别为126.16、20.57、161.81 kg·hm-2，显著高于其他作物秸秆，其次为水稻秸秆，分别为53.45、7.64、111.01 kg·hm-2。

（4）芜湖市秸秆作物单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量的加权变异系数为0.137 5，为中等变异，其中玉米的加权变异系数（0.424 7）显著高于其他秸秆作物，鸠江区和南陵县与其他县（市、区）之间空间差异较大。