顏志輝，鄭懷國，王愛玲，串麗敏，趙靜娟

（北京市農林科學院數(shù)據(jù)科學與農業(yè)經(jīng)濟研究所，北京 100097）

“十三五”期間，為推進農業(yè)綠色發(fā)展，我國持續(xù)開展了農藥、化肥施用量零增長行動，推動農藥、化肥減量和提質增效，經(jīng)過5年的實施，農藥、化肥施用量顯著減少、利用率明顯提升，順利實現(xiàn)了農藥化肥減量增效的預期目標[1]?；省⑥r藥施用強度的相關指標通常作為農業(yè)綠色發(fā)展評估中環(huán)境友好程度的指標[2-3]，我國化肥施用的研究多集中于東、中、西3大區(qū)域及省級尺度或某一省域的時空特征[4-5]；圍繞經(jīng)營規(guī)模、土地流轉、社會化服務和社會資本的參與等多種因素對農藥、化肥施用減量的影響[6-9]。本研究通過系統(tǒng)評估“十三五”時期我國農藥和化肥施用強度、施用效益、年度變化、區(qū)域差異，能夠對現(xiàn)有研究進行有益的補充與拓展，為進一步優(yōu)化完善“十四五”農藥、化肥減量和提質增效工作提供參考和借鑒。

1 材料與方法

農藥化肥減量效果從施用量、施用強度和施用效益3個角度進行評估；區(qū)域層面從9個農業(yè)區(qū)和省級2個層面，其中9個農業(yè)區(qū)參照《中國農業(yè)自然資源和農業(yè)區(qū)劃》[10]確定（表1）?；剩ㄞr藥）施用強度表示單位農業(yè)播種面積化肥（農藥）的施用量；化肥（農藥）施用效益以單位化肥（農藥）施用量所創(chuàng)造的種植業(yè)增加值表示，具體計算公式如下。

表1 中國9個農業(yè)區(qū)劃分Table 1 Classification of 9 agricultural regions in China

化肥（農藥）施用效益是為了去除不同作物品種產(chǎn)量和價格差異，從經(jīng)濟效益的角度評估單位化肥（農藥）施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值，然而考慮到糧食作物與經(jīng)濟作物、果蔬在價格方面的差異，經(jīng)濟效益僅作為一個分析角度供參考。從糧食安全的角度看，經(jīng)濟效益較低的糧食作物對于糧食安全尤為重要。

種植業(yè)增加值、農業(yè)播種面積（包括農作物播種面積、果園面積）、化肥施用量、農藥施用量數(shù)據(jù)來自《中國農村統(tǒng)計年鑒》[11]，研究基于2015—2020年數(shù)據(jù)進行計算。研究區(qū)域包括31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），不包括港澳臺地區(qū)。

2 結果與分析

2.1 各農業(yè)區(qū)藥肥減量分析

“十三五”期間，各農業(yè)區(qū)農藥施用量均呈現(xiàn)下降趨勢（圖1）。北方干旱半干旱區(qū)、青藏高原區(qū)和華南區(qū)農藥施用量降幅達到了30%以上，其中海南降幅最大，達到了50%以上；甘肅達到了40%以上；內蒙古、廣東和福建的降幅約為20%～30%；寧夏和新疆的降幅在10%～20%。長江中下游地區(qū)、東北平原區(qū)、黃淮海平原區(qū)和四川盆地及周邊地區(qū)農藥施用量的下降幅度達到了20%以上，其中江西、上海和天津的降幅達到了40%以上；浙江、河北和北京的降幅為30%～40%；湖南、江蘇和重慶的降幅在10%～20%。云貴高原區(qū)和黃土高原區(qū)農藥施用量的下降幅度也達到了10%以上，其中，貴州的降幅達到了38.6%；云南的降幅為23.5%；陜西的降幅低于10%（圖2）。

圖1 2015—2020年各農業(yè)區(qū)農藥施用量Fig.1 Pesticide amounts of different agricultural regions from 2015 to 2020

圖2 2015和2020年各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）農藥施用量Fig.2 Pesticide amounts of different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

各農業(yè)區(qū)化肥施用量總體呈下降趨勢（圖3）。青藏高原區(qū)化肥施用量的下降幅度最大，達到了39.5%，其中，青海的降幅最大，達到了45%以上。華南區(qū)、長江中下游地區(qū)、黃淮海平原區(qū)、四川盆地及周邊地區(qū)、云貴高原區(qū)和黃土高原區(qū)化肥施用量的下降幅度達到了10%以上，其中，北京的降幅達到了40%以上；上海和天津的降幅約為30%；江西、貴州、浙江和湖北的降幅在20%～30%；福建、山東、海南、河北、安徽、廣東和江蘇的降幅在10%～20%；河南、山西、湖南、重慶和廣西的降幅低于10%。東北平原區(qū)和北方干旱半干旱區(qū)化肥施用量的下降幅度不足10%，其中，甘肅和黑龍江的降幅在10%～20%；新疆的化肥施用量保持不變（圖4）。

圖3 2015—2020年各農業(yè)區(qū)化肥施用量Fig.3 Fertilizer amounts of different agricultural regions of 2015-2020

圖4 2015和2020年各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）化肥施用量Fig.4 Fertilizer amounts of different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

2.2 各農業(yè)區(qū)農藥化肥施用強度分析

各農業(yè)區(qū)的農藥施用強度呈現(xiàn)與施用量不同的變化趨勢，其中，華南區(qū)和云貴高原區(qū)呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，其余各區(qū)呈持續(xù)下降趨勢（圖5）。各區(qū)農藥施用強度呈現(xiàn)較大差異。華南區(qū)農藥施用強度最高，平均值為24 kg·hm-2，其中海南超過30 kg·hm-2。長江中下游地區(qū)農藥平均施 用 強 度 為12.6 kg·hm-2，其 中，浙 江 達 到15 kg·hm-2以上；江蘇約為10 kg·hm-2。黃淮海平原區(qū)和東北平原區(qū)農藥施用強度相似，分別為9.6和8.8 kg·hm-2，其中北京達到15 kg·hm-2以上；遼寧、山東介于10～15 kg·hm-2，屬于較高區(qū)域。云貴高原區(qū)、北方干旱半干旱區(qū)、四川盆地及周邊地區(qū)和黃土高原區(qū)農藥施用強度相對較低，約為5 kg·hm-2，其中，甘肅介于10～15 kg·hm-2之間，屬于較高區(qū)域。青藏高原區(qū)農藥施用強度最低，平均施用強度為3.3 kg·hm-2（圖5）。

圖5 2015—2020年各農業(yè)區(qū)農藥施用強度Fig.5 Pesticide intensities of different agricultural regions from 2015 to 2020

農藥施用強度降幅最大的?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）包括江西、甘肅、貴州、海南、黑龍江、內蒙古、西藏、青海、天津、四川和吉林，降幅達30%以上；浙江、遼寧、河北、安徽、云南、山東、湖北、河南、廣東和新疆的降幅介于20%～30%之間；上海、山西、湖南、廣西和江蘇的降幅介于10%～20%之間；寧夏、重慶和陜西的降幅低于10%；北京和福建的農藥施用強度呈先升高后下降趨勢，“十三五”末期較初期增加了10%（圖6）。

圖6 2015和2020年各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）農藥施用強度Fig.6 Pesticide intensities of different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

各區(qū)化肥施用強度也呈現(xiàn)較大差異（圖7）。華南區(qū)化肥施用強度最大，平均值為497.4 kg·hm-2，其中，海南和福建的平均施用強度超過500 kg·hm-2；廣東的平均施用強度為438.4 kg·hm-2。黃淮海平原區(qū)化肥平均施用強度達400 kg·hm-2以上，其中，北京和河南平均施用強度達450 kg·hm-2以上；河北的平均施用強度為345.6 kg·hm-2。黃土高原區(qū)和長江中下游地區(qū)化肥施用強度約為300～350 kg·hm-2，其中，陜西、江蘇、湖北和安徽的平均施用強度為350～450 kg·hm-2；上海和湖南的平均施用強度低于300 kg·hm-2；江 西 的 平 均 施 用 強 度 低 于250 kg·hm-2。東北平原區(qū)、北方干旱半干旱區(qū)和云貴高原區(qū)的化肥平均施用強度相似，處于250～300 kg·hm-2之間，其中，吉林、新疆和廣西的平均施用強度為350～450 kg·hm-2，屬于較高區(qū)域；甘肅、黑龍江和貴州的平均施用強度低于250 kg·hm-2，屬于較低區(qū)域。四川盆地及周邊地區(qū)的化肥平均施用強度較低，為238.4 kg·hm-2。青藏高原區(qū)化肥施用強度最低，且“十三五”期間持續(xù)降低，施用強度由2015年的206.3 kg·hm-2下降到了2020年的127.2 kg·hm-2（圖7）。

圖7 2015—2020年各農業(yè)區(qū)化肥施用強度Fig.7 Fertilizer intensities of different agricultural regions from 2015 to 2020

各農業(yè)區(qū)的化肥施用強度與農藥施用強度呈現(xiàn)類似的變化趨勢，其中，黃淮海平原區(qū)和云貴高原區(qū)呈先穩(wěn)定后降低的趨勢；青藏高原區(qū)呈持續(xù)降低趨勢；其余各區(qū)均呈先增長后降低的趨勢?；适┯脧姸认陆底畲蟮臑榍嗪：臀鞑?，降幅達30%以上；貴州、黑龍江、江西、內蒙古、天津和湖北的降幅為20%～30%；四川、山東、云南、安徽、河南和浙江的降幅在10%～20%；寧夏和福建的化肥施用強度略有上升；其余省（自治區(qū)、直轄市）的降幅低于10%（圖8）。

圖8 2015和2020年各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）化肥施用強度Fig.8 Fertilizer intensities of different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

2.3 各農業(yè)區(qū)農藥化肥施用效益分析

“十三五”期間，各農業(yè)區(qū)農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值均呈現(xiàn)增長趨勢（圖9）。黃土高原區(qū)、青藏高原區(qū)和云貴高原區(qū)農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值較高，平均為950.0萬～1 000.0萬元·t-1，且在2020年創(chuàng)造的經(jīng)濟價值超過1 400.0萬元·t-1，其中，貴州農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值則達到了2 000.0萬元·t-1以上；陜西和青海農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值平均達到了1 000.0萬元·t-1以上；西藏農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值低于900.0萬元·t-1。北方干旱半干旱區(qū)和四川盆地及周邊地區(qū)農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值處于第二梯隊，平均為780.0萬元·t-1，其中，寧夏農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值較高，平均達到了1 000.0萬元·t-1以上；內蒙古農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值平均為519.2萬元·t-1。黃淮海平原區(qū)農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值處于第三梯隊，平均達到了500.0萬元·t-1以上，2020年達到了667.4萬元·t-1，其中，天津農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值平均達到了750.0萬元·t-1以上。東北平原區(qū)、華南區(qū)和長江中下游地區(qū)農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值較低，平均為330.0萬元·t-1，2020年也僅達到了400.0萬元·t-1，低于其他區(qū)“十三五”初期水平，其中，江蘇農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值平均達到了500.0萬元·t-1以上，吉林、江西農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值最低，僅為貴州的1/10（圖10）。

圖9 2015—2020年各農業(yè)區(qū)農藥施用效益Fig.9 Benefits of pesticide application in different agricultural regions from 2015 to 2020

圖10 2015和2020年各省（自治區(qū)、直轄市）農藥施用效益Fig.10 Benefits of pesticide application in different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

“十三五”期間農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值增長幅度最大為海南、貴州、西藏、江西、甘肅、青海和云南，達到了1倍以上；四川、黑龍江、廣東、重慶、新疆、廣西、浙江、河南、天津、內蒙古、湖北、陜西、安徽、寧夏和河北的增長幅度達到了50%以上；福建、上海、山西、山東、湖南、遼寧和江蘇的增長幅度達到了30%以上；吉林和北京的增長幅度較低，不足20%；北京僅增長了2.9%（圖10）。

“十三五”期間各農業(yè)區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值差異小于農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值差異，均呈現(xiàn)增長趨勢（圖11）。青藏高原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值增長趨勢尤為突出，由2015年的12.8萬元·t-1增長到2020年的29.0萬元·t-1。四川盆地及周邊地區(qū)和云貴高原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的平均經(jīng)濟價值達到了15.0萬元·t-1以上，在2020年化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值超過了20.0萬元·t-1，其中，重慶、廣西和云南化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值平均約為10.0萬元·t-1。華南區(qū)和長江中下游地區(qū)2020年化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值超過了15.0萬元·t-1，其中，福建、廣東、江蘇、江西、湖南和湖北化肥施用產(chǎn)生的平均經(jīng)濟價值在10.0～15.0萬元·t-1。東北平原區(qū)和黃淮海平原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值由10.0萬元·t-1增長到了13.0萬元·t-1，其中，北京化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值較高，達到了15.0萬元·t-1以上；吉林化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值最低，僅為4.7萬元·t-1。北方干旱半干旱區(qū)和黃土高原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值由不足10.0萬元·t-1增長到了約12.0萬元·t-1。

圖11 2015—2020年各農業(yè)區(qū)化肥施用效益Fig.11 Benefits of fertilizer application in different agricultural regions from 2015 to 2020

“十三五”期間，大部分?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值呈現(xiàn)增長趨勢，部分?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）呈先下降后增長趨勢。其中，化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值增長幅度最大的包括青海、貴州、西藏、云南、江西和四川，達到了30%以上；重慶、海南、黑龍江、廣西、陜西、湖北和廣東的增長幅度達到了20%以上；新疆、浙江、河南、安徽、福建和內蒙古的增長幅度達到了10%以上；其他省份的增長幅度不足10%；湖南、河北、遼寧和吉林4個省份化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值出現(xiàn)了下降，其中，吉林的下降幅度甚至達到了20%以上（圖12）。

圖12 2015和2020年各省（自治區(qū)、直轄市）化肥施用效益Fig.12 Benefits of fertilizer application in different provinces（autonomous regions or municipalities）in 2015 and 2020

3 討論

在農藥、化肥減量方面，各個區(qū)域在“十三五”期間均取得了顯著成效，減量突出區(qū)域降幅達30%以上。農藥、化肥施用量較高的區(qū)域，其減少量也較高，然而由于施用量基數(shù)較大，其下降幅度在全國處于中等水平，這一趨勢在農藥、化肥的施用減量上具有相似特點。

在農藥施用強度方面，東南沿海地區(qū)的農藥施用強度遠高于中西部、北部及東北部地區(qū)，與于偉等[12]關于中國農藥使用空間分布的結論類似，農藥施用強度均值呈現(xiàn)“東高西低”的空間格局，這與中東部地區(qū)較高的人/地比和相對較高的病蟲害發(fā)生面積等因素有關，華南區(qū)的海南、福建、廣東和長江中下游地區(qū)浙江的農藥施用強度最高，黃淮海平原區(qū)的北京農藥施用強度也較高，這些地區(qū)是中國雙季稻的主要種植區(qū)及經(jīng)濟水果和茶葉的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，為稻瘟病和小菜蛾等常見病蟲的易發(fā)、重發(fā)區(qū)[12]，北京則主要是果蔬種植比例較高。在農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益方面則是整個東部地區(qū)普遍低于中西部地區(qū)，以陜西、貴州的經(jīng)濟效益最高。推廣綠色防控技術降低農藥施用強度，提升農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益仍然任重道遠。

在化肥施用強度和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益方面，華南區(qū)、黃淮海平原區(qū)和黃土高原區(qū)化肥施用強度大于西部和東北部區(qū)域，其中，海南、福建、北京和河南的化肥施用強度處于較高水平；而化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益則表現(xiàn)出不同的趨勢，以青藏高原區(qū)、云貴高原區(qū)、四川盆地及周邊地區(qū)和華南區(qū)較高，其中，貴州、青海、西藏、浙江、四川、海南和上海在“十三五”末期的化肥施用效益最高，達到了20萬元·t-1以上。在單位面積化肥施用量方面，本研究結果與王珊珊等[13]報道的北方糧食主產(chǎn)區(qū)單位播種面積化肥施用量高于南方主產(chǎn)區(qū)的結論相似；且糧食主產(chǎn)區(qū)中園藝作物的化肥施用強度約為糧食作物和傳統(tǒng)經(jīng)濟作物化肥施用強度的2.0～2.5倍，而北京的農業(yè)種植結構中蔬菜果樹的種植比例較高，2018年北京農業(yè)蔬菜和果樹的播種面積占總播種面積的54.9%，這可能是導致北京的化肥施用強度在北部區(qū)域較高的原因[13-14]。發(fā)達國家為防止化肥對環(huán)境造成危害，設置225 kg·hm-2為施肥安全上限。“十三五”初期，甘肅、黑龍江、青海和貴州4省的化肥施用強度低于該安全限值；在“十三五”末期，四川、江西、西藏的化肥施用強度也低于該安全限值，達到了7個?。ㄗ灾螀^(qū)），此外內蒙古的化肥施用強度也已經(jīng)接近該安全限值[15]；而福建、海南、北京、河南和廣東5個?。ㄖ陛犑校┰凇笆濉蹦┢诘幕适┯脧姸热匀辉?00 kg·hm-2。化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值差異小于農藥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值差異，均呈現(xiàn)增長趨勢，其中，青藏高原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值增長了1倍以上；西部和西南地區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值高于東部、東北地區(qū)；黃淮海平原區(qū)化肥施用產(chǎn)生的經(jīng)濟價值處于較低水平，其中北京雖然依托區(qū)位優(yōu)勢生產(chǎn)了較多的高附加值農產(chǎn)品，然而從農產(chǎn)品價值角度來看，化肥施用效益在全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）也僅達到了中等水平。

“十三五”期間農藥化肥施用強度的降低得益于規(guī)模化經(jīng)營、農業(yè)社會化服務以及農業(yè)科技推廣工作的持續(xù)推進。農民加入合作社促進了家庭農場化肥和農藥減量施用，加入合作社使家庭農場化肥和農藥減量施用概率分別提高40%以上[6]，土地連片化轉入形成的規(guī)模經(jīng)營顯著促進了化肥減量施用[16]。農業(yè)經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在微弱的負相關關系，受農戶受教育程度、年齡、國別和時間等因素的顯著影響[17]。組織嵌入和社會化服務顯著促進了農藥的減量化，應重視并發(fā)揮農業(yè)組織的重要作用，年齡較大、耕地面積較小、土地細碎化程度較小的農戶參與社會化服務，帶來的農藥減量效果會更為顯著[8,18]?；蕼p量配施有機肥在促進化肥減量的同時提高了旱地小麥產(chǎn)量和品質，還提高了水分利用率[19]。

《“十四五”全國農業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》提出加快農業(yè)全面綠色轉型，將持續(xù)不斷地推進農藥、化肥減量增效。農業(yè)生產(chǎn)由于區(qū)域生產(chǎn)條件、作物類型等差異，農藥、化肥使用基數(shù)存在較大區(qū)域差異，因而農藥、化肥的減量不限于施用量，應更多關注單位面積用量即施用強度的考核。在農藥減量化方面，采用疏堵結合策略：一方面，鼓勵綠色防控技術，利用害蟲天敵、寄生生物替代殺蟲劑，推動專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治，或采用輪作方式適當種植對土壤病蟲害有抑制作用的植物，或采用無紡布、農膜覆蓋植物，從而使作物與害蟲隔離，或利用性激素誘捕或阻止害蟲交配繁殖，最終減少殺蟲劑施用次數(shù)與施用量；另一方面，通過稅收手段提高農藥施用成本，促使農民的農藥施用行為更加理性化，推動農藥減量化，推動實施“認定與標識制度”，如“生態(tài)農產(chǎn)品”標識，通過消費者的市場選擇來引導并擴大農民對農藥減量行為的選擇[20-21]。在推動化肥減量、提高化肥利用效率方面，加大測土配方施肥技術的推廣，制定相關鼓勵措施鼓勵農民參與測土配方施肥；在作物育種方面，加強節(jié)肥型作物、果蔬品種的選育；制定和完善有機肥替代化肥政策，破解畜禽糞便還田利用的體制機制障礙，促進秸稈還田和畜禽糞便的肥料化利用。