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。     

我国粮食主产区化肥施用量增长的驱动因素分解

分析粮食主产区化肥施用量变动特征及其驱动因素,有助于在确保粮食等主要农产品有效供给的基础上实现化肥减量目标。基于13个粮食主产省份2005-2015年的数据,采用因素分解法对粮食主产区化肥施用量增长的驱动因素进行了分解。结果表明,化肥施用强度提高是粮食主产区化肥施用量增长的主因,其次是播种面积增加,种植结构调整的贡献较小。但2010年以来,化肥施用强度提高的贡献在下降,种植结构调整的贡献在上升。分作物看,粮食作物施用强度提高和播种面积增加是粮食主产区化肥施用量增长的主要驱动因素,其次是园艺作物施用强度提高和播种面积增加,传统经济作物的化肥施用量增长很少。分区域看,北方主产区化肥施用量增长的主要驱动因素是施用强度提高,其次是播种面积增加;南方主产区播种面积增加和施用强度提高的累计贡献量大致相当。由此提出,促进粮食主产区化肥减量的重点是提高化肥利用效率,同时积极推广节肥型品种,促进园艺作物有机肥替代化肥。     

经营规模、土地转入与化肥减量增效——基于全国4745个农户的调查数据

【目的】探索经营规模、土地转入与化肥减量增效的关系。【方法】基于2017年全国4 745个农户的调查数据,利用普通最小二乘和工具变量回归方法实证检验经营规模、土地转入对化肥施用强度和化肥利用效率的影响。【结果】经营规模对化肥施用强度有显著的负向影响,对化肥利用效率有显著的正向影响;平均来看,经营规模每扩大1倍将引致化肥施用强度降低30%、化肥利用效率提高14%。土地转入对化肥施用强度有显著的正向影响,对化肥利用效率无显著影响;转入土地农户的化肥施用强度较未转入土地农户高出14%。【结论】推动土地流转实现适度规模经营可以有效促进化肥减量增效;进一步保障土地流转的规范性和土地经营权益的稳定性将有助于促进转入土地农户降低化肥施用强度。     

江苏省化肥施用强度时空演变及差异分析

[目的]研究江苏省化肥施用规律并为化肥减量提出建议。[方法]以江苏省2000—2016年化肥施用量及农作物播种面积为原始数据,计算得到该时期江苏省化肥施用强度,并在此基础上计算化肥施用的变异系数及泰尔指数以研究其时空变化。[结果]江苏省化肥施用强度经历了受城镇化影响上升后受农业结构及相关政策影响下降的过程,在2007年达到最大值,为463.40 kg/hm~2;变异系数与泰尔指数变化趋势基本相同,2000—2014年逐年上升,近年有下降趋势,表明江苏省化肥施用强度区域差异经历了一个先上升后下降的过程;江苏省化肥施用强度受自然条件、社会经济发展及农业发展水平影响在空间上呈"北高南低"的特征;随着时间延长,大多数城市的化肥施用强度逐渐下降。[结论]从发展节肥技术、加快推进农业现代化、加强政府引导3方面提出化肥减量的建议。     

长江中下游地区化肥施用现状评估研究

长江中下游地区化肥使用总量2014年达到最高值,2015年成为本区域化肥使用总量由增量到减量的转折点。化肥使用总量减量最大的是湖北省,以2014年度为基数,2015~2018年分别减少14.4万t、20.3万t、30.4万t和52.5万t,其后依次是江苏、安徽、江西、浙江、湖南和上海。化肥使用总量减幅最大的省市是上海,达到17.6%,湖北、江西、浙江、江苏、安徽和湖南随后。化肥使用强度农作物化肥施用强度减量下降的省份分别是湖北、江西、江苏、安徽和浙江省,减量值贡献最大的是湖北省57.4kg/hm^2,农作物化肥施用强度减量幅度最大的是江西省达到13.4%。农作物化肥施用强度增长的有湖南省和上海市,最大增长率为5.8%和9.3%。分析结果表明,长江中下游地区化肥使用总量和强度仍然偏高,降低化肥施用总量和强度不会导致作物产量的下降,施肥总量和强度仍有降低的潜力。     

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。     

不同化肥减施处理对玉米生产力及土壤养分状况的影响

为探究不同化肥减施量对玉米生产力与土壤养分状况的影响，以玉米品种郑单958为材料，于2021年夏玉米生长季开展了化肥减施大田试验，通过分析不同处理玉米产量、养分利用率、偏生产力以及土壤养分之间的差异，研究了对玉米生长影响较佳的化肥减施比例。结果表明，合理施用控释肥能够显著提高玉米产量，改善土壤养分状况，其中化肥减量25%处理玉米产量最高，为11 278.3 kg/hm²，与化肥减量33.3%、化肥减量50%处理的产量差距不大，说明化肥减量施用并协同施用树脂包膜尿素控释肥能够明显提高玉米产量。另外，化肥减量50%处理氮、钾肥利用率较高，化肥减量33.3%处理磷肥利用率较高；化肥减量50%处理氮、磷、钾肥及肥料偏生产力均最高。综上所述，一定用量的树脂包膜尿素控释肥与普通化肥配合施用能够显著提高玉米产量和养分利用率，有利于改善土壤养分状况。     

在甘蓝上进行化肥“减量增效”的探索与研究

为扎实推进化肥减量增效,遴选出适宜叶茎类蔬菜主产区大面积推广应用的减肥增效技术模式及其配套产品,逐步减少云南省玉溪市"三湖两库"径流区化肥不合理施用现象,有效削减农业面源污染,改善杞麓湖径流区生态环境,践行农业部化肥零增长行动,由通海县土壤肥料工作站公开面向企业征集挑选出6家企业的6个化肥减量增效套餐产品,通海县秀山街道农业农村综合服务中心承担试验实施,试验品种为甘蓝,起止时间为2016年3月-2017年3月。为比较6个套餐品种的效果,在通海县杞麓湖南岸蔬菜种植基地实施"化肥减量增效"套餐产品效果比较田间试验,考察节肥增效效果,为"十三五"期间玉溪市化肥减量增效项目实施提供产品依据。通过试验结果表明,对照CK每亩用肥总量为239.53kg/亩,处理2每亩用肥总量为145.04kg/亩,比对照减94.49kg/亩、达39.45%;处理3为105.75kg/亩,比对照减133.78kg/亩、达55.85%;处理4为128.86kg/亩,比对照减110.67kg/亩、达46.2%;处理5为113.78kg/亩,比对照减125.75kg/亩、达52.5%;处理6为75.51kg/亩,比对照减164.02kg/亩、达68.48%;处理7为144.22kg/亩,比对照减95.31kg/亩、达39.79%,新型肥料产品套餐在甘蓝试验中减施化肥效果明显。     

浙江省主要作物的化肥施用现状与减施潜力估算

利用《浙江统计年鉴》《全国农产品成本收益汇编》等数据,对浙江省主要作物的化肥利用现状和减施潜力进行分析与估算。结果表明,近年来,浙江省化肥总用量整体呈下降趋势,由2000年89.72万t下降至84.48万t。蔬菜是浙江农作物化肥使用总量的主要贡献。2004—2016年,浙江省水稻化肥总用量呈下降趋势,但单位面积投入量呈上升趋势。浙江省水稻、蔬菜等主要作物上,化肥过量施用现象普遍存在,在现有生产条件下具有一定的化肥减施潜力:早稻可减施9.7%,晚稻可减施6.2%,单季稻可减施6.9%,蔬菜可减施15%。     

不同化肥减施处理对小麦生产力及土壤养分状况的影响

为探究不同化肥减施量对小麦生产力与土壤养分状况的影响,以济麦22为材料,于2020年冬小麦生长季开展化肥减施大田试验。通过分析不同处理小麦产量、养分利用效率、偏生产力及土壤养分之间的差异,研究了化肥对小麦生长影响较佳的减施比例。结果表明,使用控释肥能够显著的提高小麦产量及改善土壤养分状况,且控释肥与普通肥料配施能够达到7 020.75 kg/hm²的产量,当施用与农民常规施肥等量的控释肥时,66.7%CRF和50%CRF处理有相似的产量,说明化肥减量使用并采用控释肥管理能够明显的提高小麦产量。另外50%CRF处理有较高的肥料生产力,75%CRF处理在提高土壤养分含量方面具有较大的作用。综上所述,控释肥在一定的施用量范围内与普通肥料配合使用能够显著地提高小麦产量,并且化肥减量使用采用控释肥管理能够显著提高养分利用效率及改善土壤养分状况。     

宁波市化肥减量增效技术集成模式及示范应用效果

近年来,宁波市深入推进化肥减量增效行动,化肥用量实现连续5 a负增长,肥料结构不断优化,化肥利用效率增加,农业节本增效效果明显。本文结合测土配方施肥项目成果,根据化肥定额施用标准,集成了测土配方施肥、有机肥替代化肥、缓控释肥应用、水稻侧深施肥和水肥一体化等化肥减量增效技术模式,并加以示范推广。示范应用结果表明,在保证稳产的前提下,主要粮经作物可实现减肥10%以上,节本增效明显,以期为区域农业绿色高质量发展提供技术支持。     

农村互联网建设有利于实现化肥减量吗?——基于“宽带中国”准自然实验分析

在中国化肥普遍存在过度施用的情况下,已有不少研究就如何实现化肥减量进行了探讨,但较少关注互联网对化肥施用的可能影响及潜在机制。对此,本文以“宽带中国”为农村互联网建设的准自然实验,在2010—2020年中国332个地级市面板数据基础上运用双重差分法和事件研究法分析了互联网的化肥减量效应。结果表明：(1)互联网对化肥施用总量和化肥施用强度分别具有5.2%和6.2%的抑制作用;(2)异质性分析表明,在西部地区和非粮食主产区,互联网的化肥减量效应更明显;(3)机制分析显示,减缓金融支持约束和农业机械化是两条农村互联网建设实现化肥减量的潜在机制;(4)运用空间杜宾双重差分模型发现,互联网不仅对本市化肥施用具有显著减量效应,对地理和经济属性邻近的城市也同样具有显著负向的空间溢出效应。     

“十三五”时期中国农业“药肥双减”效果分析

为了评估“十三五”时期农药、化肥“零增长”行动的实施效果，从农药和化肥的施用量、施用强度及施用效益等方面系统分析农药化肥的减量效果，从9个农业区和31个省（自治区、直辖市）的层面分析农药化肥减量的区域差异和变化。结果表明，“十三五”期间各区域农药化肥减量均取得了显著成效，部分区域降幅达30%以上；华南区农药施用强度远高于其他农业区；东部地区的农药施用效益普遍低于中西部地区，贵州的农药施用效益最高；华南区、黄淮海平原区和黄土高原区是化肥施用强度较高的3个农业区，其中海南、福建、北京的化肥施用强度较高；青藏高原区、云贵高原区、四川盆地及周边地区和华南区化肥施用产生的经济效益较高，其中，贵州、青海、西藏、浙江、四川、海南和上海在“十三五”期末的化肥施用效益最高，达到了20万元·t^-1以上。“十三五”期间农药化肥减量的年度变化和区域差异为各区域制定精准的农药化肥减量措施提供了参考依据。     

中国蔬菜种植化肥施用强度时空演变及影响因素

为探究现阶段中国蔬菜种植中的化肥施用情况,利用2009—2018年中国省级面板数据(统计数据未含港、澳、台地区,下同)分析了蔬菜化肥施用强度的时空演变特征及空间相关性,构建个体固定效应下的空间杜宾模型分析了蔬菜化肥施用强度的影响因素及其空间溢出效应。结果表明:在时间上,蔬菜化肥施用强度总体呈现基本平稳后波动上升的变化趋势,蔬菜种植中依然存在较大的化肥减量潜力;在空间布局上,各省份蔬菜化肥施用强度存在显著的空间自相关性,呈现出一定程度的空间集聚特征。东南沿海省份的蔬菜化肥施用强度总体高于内陆省份,华北地区省份主要表现为“高—高”集聚特征,少量东南沿海省份表现为“低—低”集聚特征;农村居民人均收入、蔬菜规模化经营程度及农业现代化水平对蔬菜化肥施用强度有显著的负向影响;非农业劳动力占比对蔬菜化肥施用强度有显著的正向影响;农村居民人均收入、蔬菜规模化经营程度和非农业劳动力占比具有显著的空间溢出效应。     

不同品种配方肥对冬小麦化肥减量增效效果的探讨

以常规施肥为对照，在化肥总养分减量8%的前提下，比较5个不同配方肥在小麦上的化肥减量增效效果。结果表明，小麦施用配方肥，其增产增效效果不一，但可以降低其单位产量化肥养分投入量，化肥减量效果良好。比较5个配方肥，施用40%康来福复合肥的增产增效、化肥减量效果最佳，其较常规施肥增产4.6%,增效544元·hm^-2,化肥减量幅度达12.2%。建议可将40%康来福复合肥作为本地区小麦主要配方肥品种加以推广应用。     

长江中下游水稻生产成本效益及化肥投入现状研究

通过2017年对长江中下游水稻作物主产区191户水稻种植户基线调研,结果表明,长江中下游水稻作物化肥平均施肥量453.75 kg/hm~2,与当年全国平均化肥施用强度434.4 kg/hm~2相当,但高于同期长江中下游农作物平均值365.75 kg/hm~2,表明指导当地稻农化肥减量还有很大空间。在水稻生产全过程,机械使用、人工投入和租地费用占据水稻生产成本前三位,化肥投入平均成本也占到总成本的13.55%,为水稻化肥减施增效技术研发进一步指明了方向。受访稻农因规模经营差异收益差距较大,家庭收入中主要来源于水稻种植的农户高达73.3%。建议化肥减施增效技术推广中强化技术宣传培训和政府与农户风险共担措施,促进稻农对化肥减施增效技术的接受意愿和实际采纳率,有效推动水稻生产绿色可持续发展。     

秸秆还田及施用有机肥对寒区土壤化学性质及玉米产量的影响

通过小区试验,研究了化肥减量施用条件下秸秆还田及施用有机肥对土壤化学性质、化肥料利用率及玉米产量的影响。结果表明,减少化肥施用量降低了玉米生育期土壤中速效磷及速效钾含量;秸秆还田和施用有机肥缓解了由于化肥施用引起的土壤pH值下降。不同程度的补充了土壤有机质,补充了化肥减量施用造成的土壤氮缺失;在化肥减量施用的条件下,秸秆还田及施用有机肥,提高了玉米穗长、穗直径及行粒数,因此降低了化肥减量施用引起的减产幅度;化肥减量施用提高了化肥的农学效率,其中化肥减量49%,并施用有机肥使化肥农学效率提高了17.7kg/kg,提高幅度高达95%。总之,在化肥减量施用35%和49%的条件下,秸秆还田和施用有机肥有效的改善了土壤化学性状,创造了利于作物生长的环境,降低了减施化肥引起的玉米减产幅度。本文结果可为研究化肥减量施用的幅度、减施化肥的元素种类及营养补偿措施的选择提供借鉴。     

山东泰安岱岳区冬小麦种植有机肥替代潜力田间试验

为了进一步探讨施用有机肥与化肥混施以及有机肥料的利用效果等问题,评价有机肥料替代化肥及减量施肥对冬小麦产量或品质、节本增收的影响,进行有机肥替代潜力田间试验,验证其肥效,为减少化肥用量、培肥地力、提高作物产量达到持续高产提供科学依据。试验结果表明有机肥和化肥配施能有效提高土壤肥力和作物产量。     

河南省农业化肥施用环境成本分析

对河南省农业化肥施用量进行了抽样调查,根据统计数据、调查结果,用数学模型对化肥施用环境成本从粮经作物、露地蔬菜、大棚作物、果树四个方面进行了评价。结果显示,2015年河南省农业化肥施用环境成本为1.03亿元,其中粮经作物(0.94亿元)露地蔬菜(0.06亿元)大棚作物(0.02亿元)果树(0.01亿元)。农业化肥施用环境成本评价结果可为农业生态补偿与生态修复提供依据。     

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。