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我国化肥利用现状与养分资源高效利用研究

闫湘  
【摘要】: 21世纪以来,我国人口、资源和环境的矛盾日见突出,为此,党中央、国务院提出了我国可持续发展的战略。化肥是农业持续发展的物质保证,是粮食增产的基础。我国每年化肥消费数量巨大且逐年增加,如何充分发挥化肥肥效,提高肥料利用率,减少化肥带来的不良影响是摆在我们面前的一项重要课题。本文针对我国目前农业生产中化肥施用状况不清、施肥效果已经发生很大变化的现状,通过农户施肥状况调查、田间试验和统计资料分析相结合的方法,系统分析研究了我国主要省(区)不同作物的化肥施用现状、化肥利用率状况及施肥中存在的主要问题,主要结论如下: 1.我国化肥资源投入不均衡,不同省(区)之间化肥消费总量和单位面积化肥消费量差异很大。总的趋势是东部地区较高,中西部地区、特别是西部地区不足。2005年,化肥消费量前7位的省之和占全国总量一半以上(56.1%),而后10位省(区)总量仅占全国的9.0%。我国单位播种面积施肥量306.5kg/hm~2,其中,施肥量在400kg/hm~2以上的省(福建、海南、天津、北京、江苏、山东、广东)全部分布在东部地区,200 kg/hm~2以下的(内蒙古、西藏、贵州、黑龙江、青海)全部分布在西部。从1980年到2005年,我国氮、磷比例和氮钾比例逐步提高,氮、磷比例从1:0.31增加到1:0.46,逐步趋向合理,氮、钾比例从1:0.04增加到1:0.31,今后仍需继续提高。 2. 19个省(区)2000-2005年农户调查资料显示,不同作物上化肥养分占农田养分的比重都占绝对优势,粮食作物最高(90.9%),其次是经济作物(85.6%)和果树(78.9%),最低是蔬菜(73.8%)。化肥在农田氮、磷、钾养分投入中的比重很大,氮素占85.8%,磷素占81.4%,钾素占51.8%。调查省(区)氮肥品种均以尿素和碳铵为主,两者约占70%。磷肥大多数省(区)以过磷酸钙为主,过磷酸钙占磷肥总用量的32.0%。钾肥品种以复合肥为主,占钾肥总施用量的55.6%。化肥复合化平均程度为29.8%,其中,氮肥16.6%,磷肥25.7%,钾肥55.6%。 3.肥料投入的比较优势指每1%的作物面积所施用的肥料的百分数。农户调查结果表明,化肥在果树上投入的比较优势最大(2.55),蔬菜其次(1.57),经济作物(1.35)和纤维作物(1.06)分列3、4位,粮食作物上最低,其中谷类作物0.97、豆类作物0.53、薯类作物0.32。粮食作物上,氮肥的比较优势大于磷肥和钾肥,果树和蔬菜上钾肥的比较优势最大,磷肥其次,氮肥最小。粮食作物上氮肥的施肥面积比都在95%以上,蔬菜和果树施磷面积比普遍高于80%,三大粮食作物的钾肥施肥面积比普遍小于50%。种植结构影响化肥的投向,从1984年起的20年间,调查省(区)化肥在粮食作物上投入的比例由75.4%下降到56.0%;蔬菜和果树上化肥投入的比例大幅度增加,分别从6.1%和1.5%增加到16.1%和11.5%。 4.主要作物化肥施用量差异较大,果树和蔬菜施肥量过高,薯类和豆类施肥量偏低。单位面积施肥量(N+P2O5+K2O)果树和蔬菜最高,分别为724.5kg/hm~2、573 kg/hm~2,油料作物和纤维作物其次,为390 kg/hm~2、358.5 kg/hm~2,谷类作物、薯类作物和豆类作物相对较低,分别为273.1 kg/hm~2、238.5 kg/hm~2和223.6kg/hm~2。氮肥在各种作物上的施用量普遍高于磷钾肥,其中水稻205.6kg/hm~2,小麦185.7kg/hm~2,玉米196.3kg/hm~2。磷肥用量一般在33.9kg/hm~2-155.8kg/hm~2之间。钾肥较低,一般在10kg/hm~2-70kg/hm~2之间。农作物施肥量频率分布显示,氮肥施用较普及,而磷、钾肥施用量都集中在较低的水平上。 5.通过双对数模型对影响农户化肥施用行为的9个因素进行了分析,结果表明,农户是否施用有机肥、施肥决策者受教育年限、化肥质量、化肥价格和农产品价格在1%水平上极显著影响化肥施用量,土壤质量在10%显著水平上影响化肥施用量,农户是否接受过农业技术服务、地区因素、家庭年非农收入对农户化肥施用量影响不显著。 6. 2002-2005年田间试验结果表明,水稻、小麦和玉米的氮、磷、钾肥肥效和当季回收率在不同省(区)之间及同一地点不同年际之间都具有较大变异。平均肥效都呈现氮肥磷肥钾肥的规律,其中,水稻上N、P、K的肥效分别为9.8kg/kg、9.4kg/kg、7.2kg/kg,小麦上分别为13.0kg/kg、7.5kg/kg、6.0kg/kg,玉米上分别为11.2kg/kg、9.5kg/kg、9.2kg/kg。氮肥当季回收率在小麦上为43.8%,在水稻和玉米上接近,均在30%左右;磷肥当季回收率在水稻、小麦和玉米上分别为12.4%、11.5%和14.9%;钾肥当季回收率均在30%左右。三大粮食作物上,我国氮肥肥效和当季回收率均低于世界平均水平。 7.发展高产、优质、高效农业,要处理好投入、产出与效率之间的关系。从江苏省农户水稻施肥调查来看,部分高产农户没有实现高投入、高产出和高效率的平衡,在高投入和高产的情况下,养分利用效率低于低投入的农户;而部分较低产农户在较低投入下,实现了较高的效率。这是因为除了肥料投入水平外,效率的高低还和其他各项因素有密切关系。过高和过低的施肥量都不是三者最佳平衡点,投入过高,不但养分利用效率低,而且影响品质作物并导致肥料的浪费和环境的污染;投入过低,满足不了作物生长的需求,更不能达到高产的目标。 8.本文提出提高我国化肥利用效率的建议如下:①优化化肥在区域及作物间资源配置,调整施肥结构;②加强土壤肥力和肥料效益监测等基础性工作;③建立科学的有机-无机结合的施肥体系;④调整氮、磷、钾肥养分比例和品种结构,实现养分均衡供应;⑤开展和普及测土平衡施肥;⑥根据氮、磷、钾养分土壤行为特点,制定不同的施肥措施;⑦加强肥料宏观调控;⑧加快新型缓/控释肥料研制与示范推广。


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