在资源日益稀缺的当下，农业面临着可持续发展的严峻挑战。传统的矿物肥料和动物粪便在满足农作物生长需求的同时，也带来了一系列问题，如资源消耗、环境污染等。为了实现农业的循环经济，将城市废弃物转化为肥料用于农业生产成为了一个极具潜力的方向。然而，这些循环肥料在实际应用中存在诸多不确定性，例如对作物产量的影响、养分供应的平衡以及潜在有毒元素（Potentially Toxic Element，PTE）积累的风险等。因此，开展相关研究以评估其可行性和安全性至关重要。

研究结果

1. Daisy 模型校准：Daisy 模型对土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）和总氮（Total Nitrogen，TN）的预测与实测值存在一定差异。在土壤有机碳方面，除加速堆肥处理外，其他处理的平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error，MAPE）均低于 15%，但模型低估了堆肥的长期碳积累；在总氮方面，除加速堆肥处理（CHA）外，MAPE 均低于 15%，且随着时间推移，模型对部分施肥处理的土壤总氮含量存在低估趋势。不过，总体上模型能够在一定程度上预测干物质籽粒产量、籽粒氮产量和籽粒氮浓度123。
2. 产量效应：不同施肥处理的干物质产量存在差异。矿物施肥（NPK）、人类尿液（HU）和加速施肥处理产量较高，而家庭垃圾堆肥（CH）和污水污泥（S）等循环肥料产量与牛粪相当，未施肥对照组产量最低。施肥对籽粒氮浓度的影响相对较小，但不同处理间仍存在显著差异，且作物类型对其影响较大45。
3. 矿物肥料当量和相对农艺效率：所有循环肥料的矿物肥料当量（Mineral Fertilizer Equivalent，MFE）均小于 100%，表明没有循环肥料在氮利用效率上超过矿物肥料。其中，牛粪浆（CS）和人类尿液的 MFE 较高，而富含碳的肥料（如 CH、S 等）MFE 相对较低。相对农艺效率受施肥处理、年份、施氮量和作物类型等多种因素影响67。
4. 养分和潜在有毒元素预算：富含碳的肥料施肥导致养分盈余最多，矿物施肥实现了氮的平衡，但其他养分存在赤字。有机肥料普遍存在 PTE 盈余，尤其是 CH 施肥对铜（Cu）的盈余最高，但土壤对 PTE 有较高的缓冲能力，且作物对 PTE 的吸收有限，大部分测量土壤浓度仍低于建议阈值811。
5. 氮素和碳在种植系统中的流动：有机施肥导致的氮损失最高，淋溶是主要的氮损失途径。同时，有机肥料的施用增加了土壤氮积累和有机氮浓度。在碳流动方面，有机肥料的主要碳输入是净光合作用和肥料输入，堆肥处理对土壤碳的增加最为显著，其次是秸秆丰富的有机肥料，而低有机质材料导致土壤碳减少910。

研究结论与讨论

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