康奈尔大学一项新研究表明，从美国动物和人类粪便中回收的养分能够显著减少对合成肥料的需求，该研究在《自然可持续性》杂志发表，并考虑了处理与运输等实际挑战。

研究人员发现，这些粪便理论上可满足全国农业102%的氮需求和50%的磷需求，年价值超过57亿美元。但主要障碍在于粪便来源地（如人口或牲畜密集区）与农业需求高的区域之间常存在不匹配。

通过分析废物来源和作物需求，团队计算出37%的氮和46%的磷可在本地使用，超过一半的过剩养分能以较低成本重新分配。通讯作者廖川表示：“这是一个协调问题，而不是资源问题。即使考虑现实约束，仍有大量养分可经济地重新分配以满足作物需求。”

这项研究为利用粪便资源提供了蓝图，以减少对合成肥料的依赖。合成肥料生产能耗高、对环境有害，且常依赖国外制造。廖川指出：“过度使用合成肥料导致水污染，生产过程也产生排放，同时供应链问题可能引发粮食不安全。”

使用公开数据，研究人员绘制了废物来源和15种主要作物养分需求图，发现养分过剩区集中在东北部和西部，而中西部和南部大平原则不足。分析显示，养分供应极端地区常与较贫困县重叠，影响粮食安全和健康。

廖川强调，养分不平等反映了社会不平等，修复养分流动可促进环境正义。他建议利用地方机会，例如在玉米田中央的养猪场，通过基础设施将废物用于邻近农田。

“我们提倡分散系统，以便废物本地处理，”廖川说。“但需要跨农业、废物和能源部门协调，技术已存在，但需治理和基础设施推广。”这项研究是更大项目的一部分，合作者包括康奈尔大学的Rebecca Nelson和Johannes Lehmann教授。

出版详情：作者：Cornell University；标题：《America's sewage and manure hold a $5.7 billion key to breaking synthetic fertilizer dependence》；发表于：《Nature Sustainability》(2026)。