中国化肥面源污染环境风险时空变化

为了合理施肥,防治化肥面源污染,对中国化肥施用的环境风险进行研究。通过建立化肥施用环境安全阈值模型和环境风险评价方法,计算中国各省区时空维度化肥施用环境安全阈值,评价化肥施用环境风险程度及变化。研究结果表明:中国化肥施用环境安全阈值近25年来在200~300 kg·hm~(-2)之间变化,平均值为243 kg·hm~(-2),近15年来的平均值为251 kg·hm~(-2),与国家环保部生态乡镇建设规定的化肥施用强度标准基本吻合;总化肥施用在1994年由环境安全转为低度风险,氮、磷、钾单质化肥施用分别在1988、1999、2008年由环境安全转为低度风险状态;2014年中国总化肥施用环境安全阈值平均为285 kg·hm~(-2),化肥施用环境风险指数平均为0.54,氮、磷、钾化肥风险指数平均分别为0.54、0.53、0.49,化肥施用总体处于低度环境风险;2014年西藏等11个省区化肥施用处于环境安全状态,辽宁等16个省区处于低度环境风险状态,河南、海南和天津三省区处于中度环境风险,陕西处于严重环境风险。总之,中国化肥施用环境风险自1994年进入低度风险状态,并呈现上升的趋势,自2006年以后有所降低。2014年全国各省区的化肥施用环境风险程度总体为低度环境风险,但省区之间差异较大,各类风险呈现出聚集分布的特点。     

基于GIS的海河流域农田氮磷肥施用环境风险评价

以海河流域为研究区,基于化肥施用环境安全阈值预测模型及环境风险指数评价模型,对流域35个地级市农田氮磷施用强度及氮磷风险指数进行定量估算,并结合GIS空间分析能力,分析各地级市氮磷肥施用对环境污染的风险等级。结果表明,近11 a来,海河流域平均化肥施用强度为366.16 kg/hm2,是我国生态县化肥施用强度安全标准的1.46倍,是发达国家化肥施用安全标准的1.63倍。2005—2015年,氮、磷肥低度施肥区主要分布在流域西部,中度以上施肥区主要分布在中南部。从风险程度看,50%以上的氮磷肥处于尚安全区及低度风险区,中度以上风险主要分布在北京、天津及河北、河南、山西的个别地级市,但氮、磷肥风险在空间分布上存在显著差异;综合风险空间分布结果显示,90%以上为尚安全区及低度风险区,中度风险分布在朝阳市、天津市和新乡市。整体来看,流域化肥施用环境风险程度逐年降低,这与我国政府制定的较少农田化肥施用量的相关政策有必然的联系。     

贵州省化肥施用时空分异及环境风险评价

本文选择贵州省地市(州)为研究区域,采用化肥施用环境风险模型,分析贵州省1996—2015年间化肥施用的时空分析特征,定量评估化肥施用存在的潜在环境风险,确定化肥施用存在环境污染风险的重点区域。结果表明:以中国的化肥施用生态安全阈值250kg/hm-2来看,近20年来,贵州省化肥施用长期处于过量施用状态,施用量呈上升趋势,化肥施用年均增长率达3.5%。2015年贵州省的化肥施用强度为587.98kg/hm-2,是同年全国化肥平均施用强度446.12kg/hm-2的1.32倍,为化肥投入高水平区域。其中,贵州的化肥投入空间差异明显,贵阳的化肥施用强度最高为679kg/hm-2,而黔东南州的化肥施用强度最低为429kg/hm-2,两者化肥施用强度差异达1.58倍。2015年贵州省的化肥施用的环境风险程度为中度风险,但是贵阳市和安顺市处于重度风险。同时,贵州各地区存在重度的氮肥污染环境风险,贵阳市与六盘水市氮肥施用的环境风险指数达严重风险,尤为突出。     

云南省化肥施用强度及其环境风险评估

对云南省化肥面源污染的现状进行了分析,通过环境风险评价模型对云南省环境风险进行评价。结果表明,2015年云南省各市(州)普遍存在农田化肥施用过量的情况,环境污染风险指数为中等,其中10个市(州)为中等风险,其余5个市(州)为低风险,怒江州为低安全。氮肥污染较为严重,其污染风险程度为中等风险。氮肥、磷肥、钾肥整体施用比例基本合理,但区域间施用差异较大,分布规律呈现中部、东部较高,两省交界处化肥施用强度较低,化肥施用强度最高的是红河州,为1504.68 kg/hm2,是最低怒江州(223.61 kg/hm2)的6.7倍。     

怒江州化肥使用现状及减量增效建议

云南省在农业生产方面存在化肥用量偏高、施肥结构不合理、施肥方式落后且肥料利用率低下等等问题,这导致省内化肥施用量的逐年增加。过量施用化肥所带来的危害促使省内希望大力推广并应用"减量增效"科学施肥技术,做到对化肥的适时、适类和适量应用,实现省内化肥零增长目标,确保省内粮食生产的绝对安全。本文主要描述了云南省内怒江州的农业化肥施用现状,并围绕"减量增效"科学施肥技术提出若干有价值建议。     

陕西省化肥施用时空分异及面源污染环境风险评价

【目的】明确陕西省化肥施用现状,科学评价化肥施用环境风险,为该区域农业面源污染防控提供参考。【方法】基于陕西省1987-2016年30年化肥施用相关统计数据,分析了该省化肥施用时空分异特点,并采用相关分析模型对其化肥施用面源污染环境风险进行评价。【结果】1987-2013年陕西省化肥施用量、施用强度整体呈现递增趋势,而2013年之后全省化肥施用量、施用强度稳中有降。1987-2016年氮肥比例呈下降趋势,而磷肥和钾肥比例稳步提高,氮磷钾施用比例由1987年的1∶0.20∶0.06逐步调整为2016年的1∶0.41∶0.46。2016年陕西省化肥施用强度达799.48 kg/hm²,属于高度过量水平;陕西省化肥施用强度空间分异明显,其中关中化肥施用强度最高,陕南次之,陕北最低。2016年陕西省总肥施用风险指数为0.76,化肥施用风险总体属于重度风险等级,其中关中风险最大,陕南次之,陕北最小。【结论】陕西省化肥施用强度高,面源污染环境风险大,且不同区域空间分异明显。在确保作物产量的基础上,为有效实施面源污染环境风险管控,陕北可基本维持现有施肥强度,但在施肥结构上应注意减氮增磷补钾;关中应以降低化肥施用强度为抓手,在减肥的基础上注意稳氮提磷减钾;陕南应在降低化肥施用强度基础上继续优化施肥结构,注意减氮增磷补钾。     

1987-2013年广东省农业化肥和农药施用量特征分析

化肥和农药的使用对农业生产具有极大的促进作用,但也伴随着环境污染问题。本研究对广东省1987-2013年的化肥施用总量,氮肥、钾肥、磷肥、复合肥、农药的施用量和单位面积施用量、化肥施用强度等进行分析。研究发现:自1987年开始,广东省农业化肥施用总量、氮肥、钾肥、磷肥、复合肥、农药施用量逐年递增,但增幅各不相同;钾肥和复合肥增长较多;化肥施用强度不断增加,2012年比1987年增长了2.87倍,远远超过了国际上公认的化肥施用安全上限(225 kg/hm2)。广东农业化肥和农药施用量在改革开放初期、城镇化发展初期、种植结构调整期和政策调整期,均表现出不同的特征。     

农业技术培训对农户化肥施用强度影响分析

利用山东设施蔬菜种植农户调研数据,研究农业技术培训对农户化肥施用强度的影响。结果表明,同时接受两种培训的农户比未接受过任何培训的农户的化肥施用强度降低了22.82%,同时接受两种培训的农户生物菌肥的施用强度是未接受培训的农户的2.14倍。因此,规范并完善农业社会化服务体系和市场经营性服务,根据农户特征采用多种更加灵活的施肥培训方式、拓展施肥培训范围、规范肥料经销企业的产品宣传行为、提高农户的生态认知,是优化施肥结构、降低施肥强度的重要途径。     

西安市化肥施用面源污染环境风险评价研究

专项定量评估化肥施用面源污染环境风险,精准识别化肥施用面源污染高风险区域,进而制定有效措施,对面源污染管控工作至关重要。利用西安市1991-2018年化肥施用相关统计数据,全面分析了全市化肥施用时序演变和空间分异特征,并评价了化肥施用面源污染环境风险程度。结果表明：西安市化肥施用量在经历1991-2014年的快速增长后,于2015-2018年出现“四连降”;氮磷钾化肥施用结构比例由1991的1∶0.24∶0.13逐步调整为2018年的1∶0.34∶0.37;1991-2018年间化肥施用强度随时间递增趋势明显,2018年化肥施用强度为1991年的3.60倍;化肥施用环境风险整体增大趋势明显,总肥风险已由1991年的“尚安全”程度上升为2018年的“重度风险”程度。西安市化肥施用面源污染环境风险空间差异明显,其中长安区为“低度风险”区域,临潼区、高陵区和鄠邑区为“中度风险”区域,灞桥区、阎良区和蓝田县为“重度风险”区域,未央区和周至县为“严重风险”区域。在确保农作物产量基础上,西安市应从施肥技术、科技攻关、政策法规等层面入手,制定有效管控措施。     

浅谈科学施用化肥

我国是化肥生产和施用大国,但化肥的合理施用技术仍处于落后位置。当前,我国部分农村在施用化肥方面存在着严重不合理、不科学的问题,造成了化肥资源的浪费,增加了农业成本,使农民的收益下降,难以确保粮食安全的可持续性。科学施用化肥应该做到化肥和农家肥配施、配方施肥、施用硝化抑制剂、改变施肥方法等。     

社会网络、环境素养对农户化肥过量施用行为的影响——基于东北三省741个玉米种植农户的调查数据

为分析社会网络与农户化肥过量施用行为之间的关系，利用东北三省741户玉米种植农户的实地调研数据，构建“社会网络—环境素养—化肥过量施用”的理论分析框架，运用bootstrap多重中介效应检验方法考察环境素养的中介作用，探究社会网络抑制农户过量施用化肥行为的作用机制。结果表明:1)社会网络对农户化肥过量施用行为的影响包括直接负向影响和通过环境素养产生的间接负向影响。2)社会网络对环境知识、环境技能、环境认知、环境态度均具有显著的正向影响，但只有环境技能、环境认知和环境态度能显著抑制农户化肥过量施用行为。3)社会网络能够通过提高环境技能、增强环境认知以及改变环境态度来抑制农户化肥过量施用行为。环境技能的中介抑制效应最强，而环境知识的中介抑制效应不显著。因此，加强农村社会网络建设、转变农业技术培训的内容与形式、加大农业生态保护的宣传力度，对增强农户的化学品减量意识、促进农业高质量发展具有重要意义。     

中国化肥施用强度的驱动因素分解与控制路径研究

20世纪90年代以来,中国(不含港、澳、台,下同)化肥施用量呈现持续增长的态势,直至2016年首次出现负增长,但化肥施用强度并没有实质性的下降。当前,中国的化肥施用强度仍明显高于国际安全标准。在分析1990—2018年中国化肥施用量与施用强度的基础上,利用因素分解模型,从高耗肥农作物和高强度区域2个层面剖析结构份额和效率份额同化肥施用强度变动之间的关系。结果表明:研究时段内,中国化肥施用量与化肥施用强度整体呈上升趋势,不同区域间农作物种植结构的差别是造成宏观层面不同区域化肥施用强度存在差异的重要原因之一。在高耗肥农作物层面,种植业结构偏向水果、蔬菜是造成高耗肥农作物上化肥施用强度增长的主导因素,结构驱动率高达66.74%。在高强度区域层面,结构份额和效率份额共同促使化肥施用强度增加,但2017年以来,效率份额的驱动作用明显提高。经济发展水平、农业劳动力转移、城镇化发展水平等因素对化肥施用强度具有显著(P<0.1)影响。未来,应进一步调整优化农作物种植结构,适当减少高耗肥农作物种植面积,同时不断推进节肥技术推广,注重提高化肥投入的技术效率。     

农产品安全视角下农户化肥施用决策研究

化肥是农产品生产的必要投入要素之一,在促进农产品生产数量的同时,污染土壤环境、水环境以及危 害农产品的品质安全等负外部效应也逐渐彰显。以安徽省5 个县区的126 个农户为样本,对农户的化肥施用行为 进行分析,结果表明,施肥农户农民年龄偏大,受教育程度偏低耕作习惯固化家庭种植规模小等现象普遍,此外, 农户希望得到施肥技术等培训指导,但真正参加过农技培训的农户却很少,同时,农户的个人特征和家庭特征因素 对农户的化肥施用行为有显著影响,且对施肥的不同阶段的行为其影响的显著程度不同,因此,提高农户的文化教 育水平,加强农业技术培训和推广,加快农户间土地流转,对规范农户化肥施用行为进而改善农产品质量安全水平 具有基础性的作用.     

农田水利改革、增产激励与面源污染风险——基于云南陆良县改革试点的实证研究

过度施肥导致的农业面源污染问题制约着我国农业发展，而完善农田水利设施、加强农业用水管理是促进农业可持续发展的重要举措。国家正在推进的农田水利改革能否在促进农业用水方式改变的同时减少农业面源污染，是值得关注的问题，但目前学界较少从农田水利改革视角为农业面源污染的防治提供新的理论与实践依据。本研究利用云南省陆良县的农户调查数据，通过多元回归模型探索农田水利改革对当地农田氮、磷面源污染排放量的影响，并采用中介效应模型进一步分析其作用机制。结果表明，就灌溉区位条件较差的研究区域而言，在农业活动外部性约束机制尚未建立的背景下，农田水利设施的完善会导致农田氮、磷面源污染排放量增加，这与农户的增产激励行为紧密相关。具体来看，农田水利改革改变了试点村农户的轮作方式、种子用量及灌溉用水量，即由改革前早春农田撂荒或马铃薯少量种植向复耕或扩大马铃薯种植规模转变，农田种子用量及灌溉用水量增加，使得当地农田面源污染风险增大。此外，非农就业比例在农户增产激励行为与农田水利改革之间发挥了一定的调节效应。在灌溉基础相对薄弱的地区进行农田水利改革时，应同步推进农田节水灌溉以及化肥减施、适施等行动，提高农户节水节肥意识，适时开展农业绿色生产技术推广，积极发展农业社会化服务。     

京津冀地区农业面源污染风险时空差异研究

为探究京津冀区域农业面源污染情况,采用GIS空间分析方法,对该地区农业面源的时空动态变化进行了研究。结果表明:时间上该区域化肥施用量呈逐年增加态势,由2000年的305.12万t增加到2014年的370.50万t;化学农药施用量相对稳定,由2000年的81.88万t增加到2014年的89.93万t;而畜禽粪尿排放量则由2000年的2.35亿t减少到2014年的1.96亿t。空间上化肥污染高风险县市区和畜禽粪尿污染(主要为氮素和磷素污染)县市区数量增长较快,分别从2000年的33、34、60个增加到2014年的72、78、112个。该区域化肥污染高风险县市区主要分布在中部和东部的北京、天津、唐山、秦皇岛大部分县市区及南部的石家庄、衡水、邯郸部分县市区;氮素高风险县市区主要分布在石家庄、保定、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及生猪优势产区;磷素高风险区主要分布在石家庄、保定、廊坊、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及家禽集中养殖区。研究表明,京津冀地区化肥和畜禽粪尿(N、P)高污染风险县市区数量大幅增加且分布广泛,对农作物单产过度追求是化肥施用量逐年增加的主要驱动因素,而耕地面积减少和集约化养殖是氮磷面源污染高风险县市区增加的主要原因。     

浙江省农用化肥时空分析及环境风险评价

基于化肥投入强度、使用效率和安全阈值的概念,利用农田化肥使用的环境风险评价模型,分析了浙江省1978—2017年农用化肥情况.结果表明:浙江农用化肥总量和耕地化肥使用强度从1978年到2017年呈现先升高再降低的趋势,地区间存在明显差异.2017年,浙江省农用化肥风险指数为0.69,处于中度风险,其中钾肥使用处于低风险...     

江苏农业生产化肥减量施用的路径与措施

为农业生产化肥减量施用政策制定提供参考,利用1996—2015年江苏省农产品成本收益汇编资料和农村统计年鉴面板数据,研究江苏省主要粮食作物(籼稻、粳稻、小麦、玉米)和经济作物(油菜籽、棉花、桑蚕茧和蔬菜)的种植面积、化肥施用总量和化肥施用强度对农业生产减量施用化肥的影响。结果表明:1)1995—2014年江苏省的化肥施用强度以桑蚕茧和蔬菜作物最大,分别为50~60kg/667m~2和40~50kg/667m~2;棉花和粳稻其次,为30~40kg/667m~2;小麦、玉米和中籼稻第三,为20~30kg/667m~2;油菜最小,为20kg/667m~2左右。2)2014年江苏省的小麦、粳稻、蔬菜和其余5种作物的播种面积分别占总播种面积的30.72%、24.83%、16.61%和27.84%,化肥施用量分别占其总用量的25.21%、27.58%、21.71%和25.5%。3)针对江苏省化肥施用现状,提出了降低化肥施用强度、提高化肥利用效率、增强作物轮作体系等化肥减量施用可行路径。4)化肥减量施用措施的重点是控制小麦、粳稻等粮食作物,蔬菜、桑蚕茧等经济作物的化肥施用强度,并优先控制苏北地区农作物的化肥施用强度,完善减量施肥的相应法律法规,加强化肥施用量制度的建设,运用市场机制等完善管理制度。     

农户绿色生产技术采纳行为及其效应——以测土配方施肥技术为例

为揭示农户绿色生产技术采纳行为决策的规律性和显化其行为效应,基于鄱阳湖平原6个产粮大县的607份调查数据,利用内生转换回归(ESR)模型实证分析了农户采纳测土配方施肥技术的影响因素及其采纳行为的经济和生态效应。结果表明:农户采纳测土配方施肥技术主要受到家庭总收入、耕种面积和信息获取渠道的正向影响,耕地破碎度和家离农技机构距离的负向影响。测土配方施肥技术的采纳有助于农户实现水稻的增产和化肥的减量化施用,表现为在反事实假设情景下,实际采纳该技术的农户若未采纳,其水稻单位面积产值下降6.38%、化肥施用量增加2.14%;实际未采纳该技术的农户若采纳,其水稻单位面积产值提高1.83%、化肥施用量减少1.00%。鉴于此,建议降低耕地破碎度,实现适度规模经营,加强技术的宣传推广,构建技术培训体系,显化技术效益,发挥技术的示范带动效果。     

中国农业化肥投入现状与地区差异性分析

分别从农业化肥投入总量、强度、结构及其粮食增产效应等方面对中国化肥投入现状及存在的问题进行全面分析,并详尽阐述了中国化肥投入的时空差异特征。研究发现,高强度的化肥投入对粮食增产的作用已变得不显著,表明我国化肥投入已过量,单纯靠增加化肥投入以实现粮食增产只能带来农业经营成本增加并加大环境风险;化肥投入结构仍不合理,化肥利用效率偏低;与经济发展的区域格局一样,我国单位耕地面积的化肥投入强度也呈现出东、中、西逐级递减的特点,同时,几乎所有省区的化肥投入强度已超过225 kg/hm2的施肥上限,东部沿海部分地区更是超过了500 kg/hm2。     

环境规制政策情境下农户认知对农业绿色生产意愿的影响——来自黑龙江省698个种植户数据的验证

为提高农业绿色生产意愿,引导农户从事农业绿色生产,结合对外部性理论、农户行为理论、计划行为理论等相关理论的分析,基于对黑龙江省13市47村698个种植户的调查数据,构建二元Logistic回归模型检验农户认知对农业绿色生产意愿的影响机制,并将环境规制作为调节变量,探究环境规制对农户认知—农业绿色生产意愿关系的调节效应。结果表明:1)农户农业绿色生产意愿仅为59%,还有很大提升空间;2)农业绿色生产政策认知、农业面源污染危害认知和农业绿色发展前景认知均对提高农业绿色生产意愿有显著正向影响,另外农户受教育程度、风险偏好、农业绿色生产技术培训对农业绿色生产意愿有正向影响,年龄、非农收入占比对农业绿色生产意愿有负向影响;3)激励性环境规制对农业绿色生产政策认知、农业面源污染危害认知—农业绿色生产意愿有显著正向调节效应,约束性环境规制对农业绿色生产政策认知、农业绿色发展前景认知—农业绿色生产意愿有显著正向调节效应。因此,提出加强对农户绿色生产技术培训、加大绿色生产财政补贴力度、制定并实施合理的惩罚机制等政策建议。