賈 可,沈 兵,張?zhí)焐?,朱彥鋒,曲艷娣,王 旭
(1.河北農業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院 河北保定 071001;2.中海石油化學股份有限公司 北京 100029;3.中國-阿拉伯化肥有限公司 河北秦皇島 066003)
隨著農業(yè)生產力的提高和社會經濟情況的改變,農業(yè)生產的基礎條件也在不斷發(fā)展,改革開放40年以來,農業(yè)種植、土地流轉、農民收入等方面都發(fā)生了翻天覆地的變化。據統(tǒng)計,目前我國農村土地流轉占比為26%,耕地流轉的主要去向仍為農戶,種植面積在3.3 hm2以上的農戶超過287戶,家庭農場超過87萬個[1]。這些變化影響著肥料的施用方式和發(fā)展,而掌握農民習慣施肥基本情況是肥料研發(fā)與農技推廣的重要手段之一。
21世紀初,由于我國養(yǎng)分施用比例不合理,同時復合肥具有配比科學、施用便捷的優(yōu)點,因此諸多文獻[2-4]把提高復合化率作為我國肥料產業(yè)的發(fā)展方向。經過近40年的快速發(fā)展,我國復合肥產銷量大幅提高,肥料養(yǎng)分施用比例發(fā)生變化,有統(tǒng)計表明,復合(混)肥中提供的氮、磷、鉀養(yǎng)分已分別占肥料養(yǎng)分投入總量的32.1%、57.0%和58.2%[5]。另據統(tǒng)計,其他國家和地區(qū)的氮、磷、鉀施用比例分別為歐洲1.00∶0.30∶0.36、北美洲和中美洲1.00∶0.37∶0.37、西歐1.00∶0.51∶0.37、世界1.00∶0.40∶0.28[2,6],而20世紀80年代我國氮、磷、鉀施用比例為1.00∶0.24∶0.002 6[7]。目前我國施肥復合化率達到何種水平?下一步復合肥產業(yè)的發(fā)展趨勢如何?為此,通過大量農戶調查與宏觀數據采集,對上述問題進行了研究與分析。
我國農戶習慣施肥一直存在著過量和不合理的問題,根據宏觀數據統(tǒng)計,2004—2013年,玉米、小麥和水稻生產中的過量施肥程度分別達到50.74%、27.26%和24.67%[8]。關于我國農戶習慣施肥情況下養(yǎng)分投入狀況及變化規(guī)律的問題,目前還缺乏比較系統(tǒng)、廣泛的農戶調查數據支撐。基于大量的農戶調查數據,對該問題進行了初步研究。
(1)調查時間
農戶調查分2個時間段進行,第1時間段為2004—2006年,第2時間段為2014—2016年。
(2)調查內容與地點
調查內容包括基肥種類、基肥用量、基肥施用方法、追肥種類、追肥用量、復合肥施用量與施用方法等。
如表1所示,調查地點為全國22個省、市、自治區(qū)內有代表性的主要農業(yè)種植地區(qū),共涉及作物70種、農戶3 602戶。
表1中調查的根莖類蔬菜包括麻山藥、馬鈴薯、緬姜、香芋、蘿卜、蕎頭、蘆筍、芋頭、紅薯、淮山、山藥、大蒜、生姜;果菜類蔬菜包括黃瓜、扁豆、草莓、辣椒、茄子、西瓜、甜瓜、番茄、冬瓜、豆角、杭椒、瓜蔞、荷蘭豆、小米椒、葫蘆、苦瓜、西葫蘆、甜椒、絲瓜、圣女果、蕓豆;葉菜類蔬菜包括大白菜、油菜、韭菜、芹菜、大蔥、黃花菜、甘藍;果樹包括荔枝、龍眼、柑橘、蜜柚、大棗、核桃、杏、栗子、李子、山楂、葡萄、桃、大櫻桃、梨、臍橙、枇杷、梨棗、貢柑、蜜桔、蘋果、蘆柑、獼猴桃、砂糖橘、沙田柚、柿子。
(3)相關定義與計算方法
復合肥施用比率:某一類作物施用復合肥的農戶數/該作物調查總農戶數×100。該計算中的復合肥特指三元復合肥,不包括磷酸銨等二元復合肥和混配肥。
復合化率:以復合肥形式施肥投入的養(yǎng)分量/施肥投入的總養(yǎng)分量。
表1 作物種植與復合肥施用狀況調查地點
全國復合肥施用量來源于《中國統(tǒng)計年鑒》1997—2016年的數據,主流復合肥生產企業(yè)在18個省、自治區(qū)的銷售量數據來源于對經銷商的走訪和銷售人員的調查,主流復合肥生產企業(yè)選取所在省、自治區(qū)銷售量居前8位的復合肥企業(yè),復合肥進口量數據來源于對相關省、自治區(qū)主要進口貿易商的走訪調查。18個省、自治區(qū)分別是山東、江蘇、安徽、河北、山西、廣東、廣西、海南、河南、湖北、江西、湖南、浙江、陜西、黑龍江、吉林、內蒙古和遼寧。
2.1.1 復合肥施用比率現狀與變化分析
如圖1所示:2004—2016年,農戶復合肥施用比率發(fā)生很大變化,各類作物復合肥施用比率均有所提升,平均提高31.2%;春玉米復合肥施用比率增幅最大(54.4%),水稻復合肥施用比率增加幅度最小(7.3%);除水稻外,第2時間段各類作物復合肥施用比率均超過85.0%,經濟作物復合肥施用比率均超過90.0%。
圖1 農戶復合肥施用比率
2.1.2 復合肥作基肥現狀與變化分析
如圖2所示,2004—2016年,復合肥作為基肥的施用比率大幅提高,2014—2016年復合肥作為基肥的施用比率是81.2%,在各類作物中的施用比率平均提高28.5%,其中:復合肥作為基肥在葉菜類蔬菜中的施用比率增幅最大(69.8%),2016年達到100.0%;在根莖類蔬菜中的施用比率由52.4%上升至90.0%;在果菜和果樹中的施用比率分別由59.6%和55.5%上升至98.5%和79.1%;在春玉米和夏玉米中的施用比率分別由52.0%和45.0%上升至74.6%和76.7%;在水稻中的施用比率最低,在2個時間段分別為45.3%和49.5%。
圖2 基肥中復合肥施用比率
2.1.3 復合肥作基肥的單位面積施用量現狀與變化分析
如表2所示,2004—2016年,不同作物復合肥作基肥的單位面積施用量均大幅增加,平均增幅77.2%,其中:在果菜類蔬菜和葉菜類蔬菜上的增幅超過100%,這與蔬菜經濟附加值高、農民投入量大有關;在根莖類蔬菜和果樹上的增幅分別為54.4%和49.0%,增幅小于其他經濟作物,其主要原因是2004—2006年復合肥作為基肥的單位面積施用量已經較高,上升空間有限;在糧食作物春玉米、夏玉米、冬小麥和水稻上分別增長47.3%、64.8%、13.4%和14.5%。
表2 主要作物復合肥作基肥的單位面積施用量 kg/hm2
按大田專用復合肥含氮質量分數20%計,則2014—2016年春玉米、夏玉米、冬小麥和水稻基肥中氮素投入量分別為137.1、121.2、120.1和90.0 kg/hm2。按經濟作物專用復合肥含氮質量分數15%計,則2014—2016年根莖類蔬菜、果菜類蔬菜、葉菜類蔬菜和果樹基肥中氮素投入量分別為193.5、328.5、290.3和328.5 kg/hm2。
2.1.4 復合肥作為基肥在玉米上的施用方式現狀與變化規(guī)律
2004—2016年,復合肥作為基肥在玉米上的施用方式也發(fā)生了一定變化(圖3)。對于春玉米,采用深翻覆土的占比下降,而采用穴施(種肥同播)方式的占比大幅上升(2016年達47.2%),這與東北地區(qū)近年來推廣免耕種植和種肥同播節(jié)省勞動力有關。對于夏玉米,采用穴施(種肥同播)方式的占比上升至76.0%,采用撒施或溝施的占比下降至11.6%。
2.1.5 復合肥在經濟作物上與商品有機(微生物)肥配施現狀與變化規(guī)律
如圖4所示,2004—2006年,商品有機(微生物)肥在經濟作物上的施用比率較低,其中:在果菜上的施用比率最低,僅為4.7%;在根莖類蔬菜上的施用比率最高,為22.6%。2014—2016年,商品有機(微生物)肥的施用比率大幅提升,平均增幅351.7%,其中在果樹和果菜上的施用比率均超過40.0%,分別達到43.1%和44.8%。
圖3 復合肥作為基肥在玉米上的施用方式
圖4 復合肥在經濟作物上與商品有機(微生物)肥配施情況
2.1.6 復合肥作追肥現狀與變化分析
追肥的用肥結構比基肥更加復雜(表3)??偟膩碚f,2004—2016年追肥的用肥結構呈現如下變化規(guī)律:①使用單質肥的比率在下降,除玉米外,其他作物單質肥施用比率平均下降28.9%,2014—2016年各類蔬菜單質肥施用比率均低于10.0%;②經濟作物上復合肥追肥比率顯著提升,平均增加35.0%;③經濟作物上水溶肥、葉面肥等特種肥料施用比率上升。特種肥料主要在經濟作物上用作追肥,其施用比率在蔬菜上的增幅高達342.2%,這與灌溉技術和灌溉設備的改進和提高有一定關系。
2.1.7 專用型復合肥施用現狀與變化分析
按用途分類,復合肥可分為平衡型和專用型。我國把氮、磷、鉀養(yǎng)分含量相等的復合肥稱之為平衡型復合肥,又稱為通用型復合肥,如15-15-15、16-16-16等。專用型復合肥主要依據作物營養(yǎng)需求特點或土壤養(yǎng)分狀況確定配方,一般氮、磷、鉀養(yǎng)分含量不相等[9]。不同時期和不同施用方式下專用型復合肥施用比率如圖5所示。
表3 復合肥作為追肥在主要作物上的施用比率 %
圖5 不同時期和不同施用方式下專用型復合肥施用比率
2004—2016年,作為基肥和追肥施用的專用型復合肥比率均呈上升趨勢。專用型復合肥作為基肥在春玉米和水稻上的施用比率較高,分別為85.5%和78.7%;專用型復合肥作為追肥在夏玉米上的施用比率最高,達81.7%。專用型復合肥作為基肥在經濟作物上的施用比率較低,均低于30.0%,而作為追肥在經濟作物上的施用比率大幅提升,但仍低于55%,這與經濟作物施肥量大、專用型與平衡型復合肥的肥效沒有明顯差異有關;另外,平衡型復合肥價格相對低廉,且產品覆蓋率高,這也是平衡型復合肥施用比率仍較高的原因之一。