论文部分内容阅读
摘要 [目的]通过总结2005～2014年安徽统计年鉴数据、农户调查数据及2 495个安徽粮食主产区的田间试验结果，分析安徽化肥消费动态变化和粮食作物节肥潜力。[结果]与2004年相比，2013年化肥施用总量及氮肥、钾肥和复合肥用量分别增加了21.9%、2.4%、6.7%和63.3%，磷肥用量减少了12.2%。经估算，2013年水稻、玉米和小麦生产共可节氮肥152 073 t，而需要增加1 841 t磷肥和24 863 t钾肥，才能满足作物最佳营养需求。[结论]安徽农作物节氮潜力巨大，但是由于作物需肥特性不同和地区差异，需平衡施肥才能达到节肥、稳产的目的。
关键词 安徽； 化肥消费； 粮食作物； 化肥节约
中图分类号 S146 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-070-04
Abstract [Objective] Data from Anhui statistical yearbook of 2005-2014， farmer households and 2 495 field experiments were summarized for the analysis of fertilizer consumption and fertilizer saving potential in Anhui. [Result] Compared with 2004， the amount of total fertilizer， nitrogen fertilizer， potash fertilizer and compound fertilizer increased by 21.9%， 2.4%， 6.7% and 63.3%， respectively in 2013， while the amount of phosphate decreased by 12.2%. The calculation was that the nitrogen fertilizer saving number of major cereal crops was 152 073 t and the phosphate， potash fertilizer were increased by 1 841， 24 863 t in order to meet the best nutrition demand of crops in 2013. [Conclusion] The nitrogen fertilizer saving of corps in Anhui had a huge potential. However， due to the different fertilizer demand characteristics of the crops， balanced fertilization should be adopted to achieve sustainable development of agriculture.
Key words Anhui； Fertilizer consumption； Cereal crops； Fertilizer saving
2014年中國粮食总产量实现“十一连增”[1]。粮食产量与化肥施用量之间存在较强的正相关关系。化肥投入是影响粮食产量增长的重要因素[2]。施用化肥的增产效果为40%～60%[3]。尽管化肥在我国粮食产量增加的过程中起不可替代的作用，但
近年来化肥对粮食增产的效用开始不断下降[4]。化肥在有效推动作物增产、保障食物安全的同时，也可能会带来对地表水和地下水的污染[5]、重金属污染[6]、土壤酸化[7]、土壤板结、加速温室效应等问题[8]。化肥施用的环境成本越来越大[9]。当前，面对我国耕地质量下降、水资源短缺、生态环境恶化等现状，国家提出2020年实现农作物化肥使用量实现零增长的目标[10-11]。
安徽地处中国华东腹地，近海邻江，区位优势明显，农业资源丰富，农产品比例大。常年农作物种植面积达8.00×106 hm2，其中粮食作物占65%，经济作物和其他作物占35%。2014年粮食播种面积达6.62×106 hm2，粮食产量达341.6亿kg。安徽农产品品种多，规模大，在全国粮食生产中占举足轻重的地位。笔者利用农户调查、“3414”田间试验和历年统计年鉴数据，宏观分析安徽省不同区域不同粮食作物的节肥潜力，旨在为安徽省下一步制定相关政策提供参考，为实现安徽省化肥零增长目标和农业可持续发展提供科学依据。
1 材料与方法
为了分析近十年安徽化肥消费动态变化和粮食作物节肥潜力，收集了2005～2014年安徽统计年鉴数据[12]，同时收集了2005～2009年全国测土配方施肥项目中在安徽进行的“3414”肥效试验数据。试验样本数为水稻1 204个，小麦1 068个，玉米223个，涉及全省16个市（县、区）。另外，还收集了2005～2012年全省农户大田作物施肥调查数据[13]。
年度增长率（%）=（末期量-基期量） ×100/基期量
年度增长率变化（%）=末期年度增长率-基期年度增长率
推荐施肥量（N、P2O5或K2O，t）=试验推荐用量（N、P2O5或K2O，kg/hm2）×种植面积（hm2） /1 000
农户施肥量（N、P2O5或K2O，t）=农户调查用量（N、P2O5或K2O，kg/hm2）×种植面积（hm2） /1 000
节肥量（N、P2O5或K2O，t）=农户施肥量（N、P2O5或K2O）-推荐施肥量（N、P2O5或K2O）
2 结果与分析
2.1 近十年安徽省化肥消费现状 从表1可以看出，在2004～2013年安徽省粮食、蔬菜和水果产量总体呈现增加的趋势。与2004年相比，2013年粮食、蔬菜和水果产量分别增加了19.7%、46.0%和79.0%。
作物产量的增加得益于国家的重视和各项技术的集成与应用，尤其是农业生产中化肥的施用。从表2可以看出，2004～2013年安徽省化肥施用情况发生一系列变化，总体上化肥施用总量及氮肥、钾肥和复合肥用量均呈现增加的趋势，磷肥用量呈现降低趋势。与2004年相比，2013年化肥施用总量及氮肥、钾肥和复合肥用量分别增加了21.9%、2.4%、6.7%和63.3%，磷肥用量减少了12.2%。复合肥增长率最高，说明复合肥的施用对化肥施用总量的增长贡献最大。
从表2还可以看出，自2004年以来，安徽省农用化肥消费量年度增长率和年度增长率变化呈现小幅波动，总体表现为降低趋势。其中，年度增长率从2005年（与2004年相比）的2.92%下降到2013年（与2012年相比）的1.46%；相比2011、2007年，2012和2008年度增长率分别降低了1.93%和2.87%。按照这个趋势，到2020年，农用化肥零增长的目标有可能实现。
2.2 安徽主要粮食作物节肥潜力分析
从表3可以看出，小麦、水稻和玉米的农户调查和试验推荐氮肥用量差距较大，前者普遍比后者高，变幅分别为27、21和29 kg/hm2。磷肥和钾肥差距较小，说明粮食作物的节肥种类主要是氮肥。
从表4可以看出，依据“3414”试验推荐施肥量，安徽省小麦现有生产中氮肥总体可节约91 681 t，节肥潜力为18.8%，磷肥、钾肥分别需要增加2 690、24 703 t。不同地区和不同肥料种类在小麦生产中的节肥潜力有很大差异。全省各市均有节约氮肥潜力，其中阜阳、宿州和六安三市氮肥的节约量占节氮总量的51.2%；节磷潜力在各市反映不一致，六安、阜阳、马鞍山和淮北等市共可节磷肥5 869 t，滁州、亳州、宿州、合肥和淮南等市共需要补充磷肥8 547 t，才能满足小麦最佳营养需求；除合肥、淮北、蚌埠和马鞍山等市外，其他地区小麦生产共需增加钾肥27 589 t。
从表5可以看出，安徽省水稻生产中氮肥总体可节约43 036 t，节肥潜力为10.7%，但磷肥、钾肥分别需要增加13 122、896 t。合肥、六安和芜湖三市氮肥节约量占节氮总量的49.4%；除合肥、池州和黄山外，安徽大部分地区均需要增加磷肥，其中以六安、安庆和蚌埠需求量最大；与磷肥相似，六安、安庆、滁州和芜湖等市需要增加较多的钾肥。
从表6可以看出，依据“3414”试验推荐施肥量，安徽省现有玉米生产体系中氮肥、磷肥、钾肥总体可分别节约17 356、13 970和736 t。玉米氮、磷、钾节约潜力分别为7.3%、29.9%和1.1%。全省各市玉米生产体系中氮肥和磷肥节约潜力巨大，宿州、蚌埠、阜阳和六安等市氮肥节约量占节氮总量的82.5%；亳州、宿州和阜阳等市磷肥节约量占节磷总量的87.2%。与氮、磷肥不同，除宿州、亳州、阜阳和蚌埠等市，安徽大部分地区玉米生产中钾肥需求量和农户施肥量基本平衡。
总体上，安徽小麦、水稻和玉米生产体系中共可节约肥料125 369 t，氮肥节约潜力巨大，共可节约152 073 t，但需要增施1 841 t磷肥和24 863 t钾肥。
从作物类型分析，节约氮肥量的顺序为小麦>水稻>玉米，分别为91 681、41 630和17 356 t；玉米节磷量为13 970 t，而水稻和小麦分别需要增施磷肥13 122和2 690 t；玉米节钾量为736 t，但水稻和小麦分别需要增施钾肥869和24 703 t。
从地区分布看，全省各市氮肥均有节肥潜力，其节约氮肥量的顺序为阜阳>宿州>合肥，分别为25 819、21 399和17 818 t。与氮肥不同，安徽大部分地区无节磷肥、钾肥潜力，有些地区还需要补充磷钾肥，节约磷肥量的顺序为合肥>亳州>阜阳，分别为5 322、3 666和3 062 t；节约钾肥量的顺序为合肥>淮北>黄山，分别为11 186、828和539 t；滁州、六安、安庆、蚌埠、芜湖和淮南等市分别需要增施磷肥4 187、3 850、3 671、3 561、2589和1303 t，滁州、六安、亳州、安庆、阜阳、芜湖、淮南等市分别需要增施钾肥8 667、7 423、6 084、4 721、3 855、3 356和1 684 t。
因此，安徽粮食作物节肥潜力巨大，由于水稻、玉米和小麦需肥特性不同，不同地区气候条件和土壤地力差异大，需要因作物因地科学平衡氮肥、磷肥、钾肥，才能达到节肥稳产的目的。
3 结论
2004～2013年安徽省粮食、蔬菜和水果产量总体呈现增加的趋势。安徽省化肥施用总量、氮肥用量、钾肥用量和复合肥用量均呈现增加趋势。化肥用量的增加对安徽农作物产量的增加有重要的贡献。
安徽氮肥节约潜力巨大，在水稻、玉米和小麦生产中氮肥共节约152 073 t。在安徽3种主要粮食作物中，水稻和小麦节氮潜力均较大，玉米的节磷潜力最大；不同地区节肥潜力亦有差异，节约氮肥量的顺序为阜阳>宿州>合肥，节约磷肥量的顺序为合肥>亳州>阜阳，节约钾肥量的顺序为合肥>淮北>黄山，但是在安徽大部分地区现有施肥中需要补充磷钾肥，才能满足作物最佳营养需求。
参考文献
[1]新华网.我国粮食总产量实现“十一连增”[EB/OL].http：//news.xinhuanet.com/fortune/2014-12/04/c_1113520750.html.
[2] 王祖力， 肖海峰. 化肥施用对粮食产量增长的作用分析[J]. 农业经济问题， 2008（8）： 65-68.
[3] 林藤， 林继雄， 李家康. 长期施肥的作物产量和土壤肥力变化[J].植物营养与肥料学报，1994（1）：6-18.
[4] 张利庠， 彭辉， 靳兴初. 不同阶段化肥施用量对我国粮食产量的影响分析——基于1952～2006 年30个省份的面板数据[J]. 农业技术经济， 2008（4）： 85-94.
[5] 刘兆辉， 江丽华， 张文君， 等. 氮， 磷， 钾在设施蔬菜土壤剖面中的分布及移动研究[J]. 农业环境科学学报， 2006， 25（B09）： 537-542.
[6] 刘景. 长期施肥对农田土壤重金属的影响[D].杨凌：西北农林科技大学， 2009.
[7] GUO J H， LIU X J， ZHANG Y， et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science， 2010， 327（5968）： 1008-1010.
[8] MOSIER A，SCHMIEL D，VALENTINE D，et al. Methane and nitrous oxide fluxes in native， fertilized and cultivated grasslands[J].Nature （Londom），1991， 350（6316）： 330-332.
[9] 赖力， 黄贤金， 王辉， 等. 中国化肥施用的环境成本估算[J].土壤学报，2009， 46（1）： 63-69..
[10] 农业部.2015年种植业工作要点[EB/OL].http：//www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/tfw/201501/t20150129_4361935.html.
[11] 5年后化肥農药用量有望零增长[N/OL].经济日报，http：//finance.people.com.cn/n/2015/0107/c 1004-26338629.html.
[12] 安徽省统计局，国家统计局安徽调查总队.安徽统计年鉴[M].北京：中国统计出版社， 2004-2014.
[13]钱晓华，胡荣根，余欢欢，等.安徽省农作物施肥与化肥用量调查研究[J].安徽农学通报， 2014， 20（6）： 74-77.
关键词 安徽； 化肥消费； 粮食作物； 化肥节约
中图分类号 S146 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-070-04
Abstract [Objective] Data from Anhui statistical yearbook of 2005-2014， farmer households and 2 495 field experiments were summarized for the analysis of fertilizer consumption and fertilizer saving potential in Anhui. [Result] Compared with 2004， the amount of total fertilizer， nitrogen fertilizer， potash fertilizer and compound fertilizer increased by 21.9%， 2.4%， 6.7% and 63.3%， respectively in 2013， while the amount of phosphate decreased by 12.2%. The calculation was that the nitrogen fertilizer saving number of major cereal crops was 152 073 t and the phosphate， potash fertilizer were increased by 1 841， 24 863 t in order to meet the best nutrition demand of crops in 2013. [Conclusion] The nitrogen fertilizer saving of corps in Anhui had a huge potential. However， due to the different fertilizer demand characteristics of the crops， balanced fertilization should be adopted to achieve sustainable development of agriculture.
Key words Anhui； Fertilizer consumption； Cereal crops； Fertilizer saving
2014年中國粮食总产量实现“十一连增”[1]。粮食产量与化肥施用量之间存在较强的正相关关系。化肥投入是影响粮食产量增长的重要因素[2]。施用化肥的增产效果为40%～60%[3]。尽管化肥在我国粮食产量增加的过程中起不可替代的作用，但
近年来化肥对粮食增产的效用开始不断下降[4]。化肥在有效推动作物增产、保障食物安全的同时，也可能会带来对地表水和地下水的污染[5]、重金属污染[6]、土壤酸化[7]、土壤板结、加速温室效应等问题[8]。化肥施用的环境成本越来越大[9]。当前，面对我国耕地质量下降、水资源短缺、生态环境恶化等现状，国家提出2020年实现农作物化肥使用量实现零增长的目标[10-11]。
安徽地处中国华东腹地，近海邻江，区位优势明显，农业资源丰富，农产品比例大。常年农作物种植面积达8.00×106 hm2，其中粮食作物占65%，经济作物和其他作物占35%。2014年粮食播种面积达6.62×106 hm2，粮食产量达341.6亿kg。安徽农产品品种多，规模大，在全国粮食生产中占举足轻重的地位。笔者利用农户调查、“3414”田间试验和历年统计年鉴数据，宏观分析安徽省不同区域不同粮食作物的节肥潜力，旨在为安徽省下一步制定相关政策提供参考，为实现安徽省化肥零增长目标和农业可持续发展提供科学依据。
1 材料与方法
为了分析近十年安徽化肥消费动态变化和粮食作物节肥潜力，收集了2005～2014年安徽统计年鉴数据[12]，同时收集了2005～2009年全国测土配方施肥项目中在安徽进行的“3414”肥效试验数据。试验样本数为水稻1 204个，小麦1 068个，玉米223个，涉及全省16个市（县、区）。另外，还收集了2005～2012年全省农户大田作物施肥调查数据[13]。
年度增长率（%）=（末期量-基期量） ×100/基期量
年度增长率变化（%）=末期年度增长率-基期年度增长率
推荐施肥量（N、P2O5或K2O，t）=试验推荐用量（N、P2O5或K2O，kg/hm2）×种植面积（hm2） /1 000
农户施肥量（N、P2O5或K2O，t）=农户调查用量（N、P2O5或K2O，kg/hm2）×种植面积（hm2） /1 000
节肥量（N、P2O5或K2O，t）=农户施肥量（N、P2O5或K2O）-推荐施肥量（N、P2O5或K2O）
2 结果与分析
2.1 近十年安徽省化肥消费现状 从表1可以看出，在2004～2013年安徽省粮食、蔬菜和水果产量总体呈现增加的趋势。与2004年相比，2013年粮食、蔬菜和水果产量分别增加了19.7%、46.0%和79.0%。
作物产量的增加得益于国家的重视和各项技术的集成与应用，尤其是农业生产中化肥的施用。从表2可以看出，2004～2013年安徽省化肥施用情况发生一系列变化，总体上化肥施用总量及氮肥、钾肥和复合肥用量均呈现增加的趋势，磷肥用量呈现降低趋势。与2004年相比，2013年化肥施用总量及氮肥、钾肥和复合肥用量分别增加了21.9%、2.4%、6.7%和63.3%，磷肥用量减少了12.2%。复合肥增长率最高，说明复合肥的施用对化肥施用总量的增长贡献最大。
从表2还可以看出，自2004年以来，安徽省农用化肥消费量年度增长率和年度增长率变化呈现小幅波动，总体表现为降低趋势。其中，年度增长率从2005年（与2004年相比）的2.92%下降到2013年（与2012年相比）的1.46%；相比2011、2007年，2012和2008年度增长率分别降低了1.93%和2.87%。按照这个趋势，到2020年，农用化肥零增长的目标有可能实现。
2.2 安徽主要粮食作物节肥潜力分析
从表3可以看出，小麦、水稻和玉米的农户调查和试验推荐氮肥用量差距较大，前者普遍比后者高，变幅分别为27、21和29 kg/hm2。磷肥和钾肥差距较小，说明粮食作物的节肥种类主要是氮肥。
从表4可以看出，依据“3414”试验推荐施肥量，安徽省小麦现有生产中氮肥总体可节约91 681 t，节肥潜力为18.8%，磷肥、钾肥分别需要增加2 690、24 703 t。不同地区和不同肥料种类在小麦生产中的节肥潜力有很大差异。全省各市均有节约氮肥潜力，其中阜阳、宿州和六安三市氮肥的节约量占节氮总量的51.2%；节磷潜力在各市反映不一致，六安、阜阳、马鞍山和淮北等市共可节磷肥5 869 t，滁州、亳州、宿州、合肥和淮南等市共需要补充磷肥8 547 t，才能满足小麦最佳营养需求；除合肥、淮北、蚌埠和马鞍山等市外，其他地区小麦生产共需增加钾肥27 589 t。
从表5可以看出，安徽省水稻生产中氮肥总体可节约43 036 t，节肥潜力为10.7%，但磷肥、钾肥分别需要增加13 122、896 t。合肥、六安和芜湖三市氮肥节约量占节氮总量的49.4%；除合肥、池州和黄山外，安徽大部分地区均需要增加磷肥，其中以六安、安庆和蚌埠需求量最大；与磷肥相似，六安、安庆、滁州和芜湖等市需要增加较多的钾肥。
从表6可以看出，依据“3414”试验推荐施肥量，安徽省现有玉米生产体系中氮肥、磷肥、钾肥总体可分别节约17 356、13 970和736 t。玉米氮、磷、钾节约潜力分别为7.3%、29.9%和1.1%。全省各市玉米生产体系中氮肥和磷肥节约潜力巨大，宿州、蚌埠、阜阳和六安等市氮肥节约量占节氮总量的82.5%；亳州、宿州和阜阳等市磷肥节约量占节磷总量的87.2%。与氮、磷肥不同，除宿州、亳州、阜阳和蚌埠等市，安徽大部分地区玉米生产中钾肥需求量和农户施肥量基本平衡。
总体上，安徽小麦、水稻和玉米生产体系中共可节约肥料125 369 t，氮肥节约潜力巨大，共可节约152 073 t，但需要增施1 841 t磷肥和24 863 t钾肥。
从作物类型分析，节约氮肥量的顺序为小麦>水稻>玉米，分别为91 681、41 630和17 356 t；玉米节磷量为13 970 t，而水稻和小麦分别需要增施磷肥13 122和2 690 t；玉米节钾量为736 t，但水稻和小麦分别需要增施钾肥869和24 703 t。
从地区分布看，全省各市氮肥均有节肥潜力，其节约氮肥量的顺序为阜阳>宿州>合肥，分别为25 819、21 399和17 818 t。与氮肥不同，安徽大部分地区无节磷肥、钾肥潜力，有些地区还需要补充磷钾肥，节约磷肥量的顺序为合肥>亳州>阜阳，分别为5 322、3 666和3 062 t；节约钾肥量的顺序为合肥>淮北>黄山，分别为11 186、828和539 t；滁州、六安、安庆、蚌埠、芜湖和淮南等市分别需要增施磷肥4 187、3 850、3 671、3 561、2589和1303 t，滁州、六安、亳州、安庆、阜阳、芜湖、淮南等市分别需要增施钾肥8 667、7 423、6 084、4 721、3 855、3 356和1 684 t。
因此，安徽粮食作物节肥潜力巨大，由于水稻、玉米和小麦需肥特性不同，不同地区气候条件和土壤地力差异大，需要因作物因地科学平衡氮肥、磷肥、钾肥，才能达到节肥稳产的目的。
3 结论
2004～2013年安徽省粮食、蔬菜和水果产量总体呈现增加的趋势。安徽省化肥施用总量、氮肥用量、钾肥用量和复合肥用量均呈现增加趋势。化肥用量的增加对安徽农作物产量的增加有重要的贡献。
安徽氮肥节约潜力巨大，在水稻、玉米和小麦生产中氮肥共节约152 073 t。在安徽3种主要粮食作物中，水稻和小麦节氮潜力均较大，玉米的节磷潜力最大；不同地区节肥潜力亦有差异，节约氮肥量的顺序为阜阳>宿州>合肥，节约磷肥量的顺序为合肥>亳州>阜阳，节约钾肥量的顺序为合肥>淮北>黄山，但是在安徽大部分地区现有施肥中需要补充磷钾肥，才能满足作物最佳营养需求。
参考文献
[1]新华网.我国粮食总产量实现“十一连增”[EB/OL].http：//news.xinhuanet.com/fortune/2014-12/04/c_1113520750.html.
[2] 王祖力， 肖海峰. 化肥施用对粮食产量增长的作用分析[J]. 农业经济问题， 2008（8）： 65-68.
[3] 林藤， 林继雄， 李家康. 长期施肥的作物产量和土壤肥力变化[J].植物营养与肥料学报，1994（1）：6-18.
[4] 张利庠， 彭辉， 靳兴初. 不同阶段化肥施用量对我国粮食产量的影响分析——基于1952～2006 年30个省份的面板数据[J]. 农业技术经济， 2008（4）： 85-94.
[5] 刘兆辉， 江丽华， 张文君， 等. 氮， 磷， 钾在设施蔬菜土壤剖面中的分布及移动研究[J]. 农业环境科学学报， 2006， 25（B09）： 537-542.
[6] 刘景. 长期施肥对农田土壤重金属的影响[D].杨凌：西北农林科技大学， 2009.
[7] GUO J H， LIU X J， ZHANG Y， et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science， 2010， 327（5968）： 1008-1010.
[8] MOSIER A，SCHMIEL D，VALENTINE D，et al. Methane and nitrous oxide fluxes in native， fertilized and cultivated grasslands[J].Nature （Londom），1991， 350（6316）： 330-332.
[9] 赖力， 黄贤金， 王辉， 等. 中国化肥施用的环境成本估算[J].土壤学报，2009， 46（1）： 63-69..
[10] 农业部.2015年种植业工作要点[EB/OL].http：//www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/tfw/201501/t20150129_4361935.html.
[11] 5年后化肥農药用量有望零增长[N/OL].经济日报，http：//finance.people.com.cn/n/2015/0107/c 1004-26338629.html.
[12] 安徽省统计局，国家统计局安徽调查总队.安徽统计年鉴[M].北京：中国统计出版社， 2004-2014.
[13]钱晓华，胡荣根，余欢欢，等.安徽省农作物施肥与化肥用量调查研究[J].安徽农学通报， 2014， 20（6）： 74-77.