化肥的过量施用引发的农业面源污染是我国目前比较突出的环境问题，也是全国范围内普遍存在的一个共性问题，受到了政府的高度重视。中央一号文件从2014年至今，连年强调加强对农业面源污染的治理，2019年一号文件进一步强调“加大农业面源污染治理力度，开展农业节肥节药行动，实现化肥农药使用量负增长”。农业化肥面源污染会导致水体富营养化、地下水硝酸盐超标，对生态系统和生物多样性施加负面影响，妨碍农业可持续发展;还影响农产品品质，威胁人类健康。故研究化肥的减量化问题意义重大。玉米是我国耕地上播种面积最大的农作物，其播种面积占我国耕地面积的25%，研究和管控玉米化肥过量施用问题，有助于减轻我国农业化肥面源污染问题，也是关乎我国农用耕地和粮食产量可持续发展的大问题。目前关于我国玉米生产的化肥削减目标及玉米急需减施的关键地区等问题，目前国内很少有人研究。本研究则基于中国玉米区域大配方施肥标准测算我国玉米生产的化肥减量目标，精准识别化肥急需减量的关键地区，并对种植玉米的化肥减量路径进行探索，为进一步解决我国玉米化肥过量施用问题，提供参考。
一、玉米主产省化肥减量目标
根据中国玉米区域配方施肥数据与中国玉米主产省的实际化肥施用量的对比，可测算出中国玉米主产省的化肥减量目标。中国玉米区域配方施肥数据可根据农业部发布的《小麦、玉米、水稻三大粮食作物的区域大配方与施肥建议(2013)》得出，鉴于不同玉米主产区的农业生产条件不同，本研究将各地推荐化肥施用折纯量的均值作为各地化肥推荐施用标准，并与各地玉米生产的实际化肥折纯量进行对比，分析各地生产玉米的化肥减量目标，如表1所示。表1显示参照玉米的推荐施肥量标准玉米主产省的化肥减量目标①为255万吨，占玉米主产省化肥总用量的19%，化肥过量施用较大的省份为吉林、山东和黑龙江，化肥过量分别是48万吨、43万吨和24万吨，占玉米化肥过量施用总量的45%;山西、内蒙古、辽宁、河南、云南、陕西、甘肃、新疆8省化肥过量施用在10-20万吨;剩余省份玉米化肥过量施用低于10万吨，其中四川省玉米平均化肥施用量，低于平均推荐施肥量。同样，从表1可以得出中国玉米的化肥施用量平均超推荐标准比例为23.95%，其中，玉米单位面积化肥削减量较大的省为：甘肃省削减量是185kg/hm2，化肥施用量超推荐标准比例为60%;山东省、吉林省和宁夏削减量都是131kg/hm2，化肥施用量超推荐标准比例分别为47%、42%和38%;新疆削减量是126kg/hm2，化肥施用量超推荐标准比例为35%;云南省削减量是104kg/hm2，化肥施用量超推荐标准比例为33%;江苏、陕西和山西化肥施用量超推荐标准比例分别为31%、28%和28%;其他省市玉米化肥施用量超推荐标准比例低于平均水平。
二、玉米生产的化肥施用现状及急需减施化肥的关键地区
本研究选取了中国20个玉米主产省，其玉米播种面积占全国玉米总播种面积的97%，基本上可以代表全国情况，从玉米主产省的化肥施用总量、粮食播种面积、粮食的单位面积化肥施用强度及吨粮化肥施用量四个方面综合分析了玉米的化肥施用现状，如表2所示，并基于此对其化肥施用程度进行了分类，以便精准识别玉米生产中化肥需要减量的关键地区。表2显示，中国玉米化肥施用总量排前6的省份分别是黑龙江、吉林、山东、内蒙古、河南和河北，这6省玉米化肥施用总量占全国玉米化肥施用量的近60%，玉米化肥施用总量与其播种面积休戚相关，这6省也是中国玉米播种面积最大的省份。本研究用吨粮化肥施用量②，衡量化肥施用对中国粮食产量的贡献。表2显示，2016年中国每生产一吨玉米，所需化肥用量较高的省份是湖北、广西、云南、甘肃、宁夏和新疆;所需化肥量较少的省份是河北、山西、河南和四川;其他省市化肥用量处于中间水平。中国玉米主产省的玉米单位面积化肥施用强度中，吉林、江苏、山东、云南、甘肃、宁夏和新疆的化肥施用强度超过了400kg/hm2，四川的化肥施用强度低于300kg/hm2，其他省份化肥施用强度处于300~400kg/hm2之间。为更直观的分析玉米主产省的化肥施用程度，本研究利用SPSS17.0软件，对玉米主产省的单位面积化肥施用强度及其吨粮化肥施用量进行了标准化处理，在采用K-均值聚类分析，结果如下：表3显示，玉米主产省的化肥施用程度可分为三类，第一类地区每生产1吨玉米所需化肥量较少，同时单位面积化肥施用量也少，包括河北、山西、黑龙江、安徽、河南、重庆和四川;第二类地区每生产1吨玉米所需化肥量和单位面积化肥施用量在全国范围内处于中等水平，包括内蒙古、辽宁、山东、湖北、广西、贵州和陕西;第三类地区每生产1吨玉米所需化肥量多，同时单位面积化肥施用量也多，是中国玉米化肥施用量需要重点关注的地方，包括吉林、江苏、云南、甘肃、宁夏和新疆。同样，表1的数据也显示吉林、江苏、云南、甘肃、宁夏和新疆的化肥削减目标和化肥施用量超推荐标准比例处于较高水平，与表3的分析基本吻合，但表1数据显示山东省的化肥削减目标仅次于吉林，且化肥施用量超推荐标准比例超过40%，而表3的分类中山东省处于需要减施化肥的中间水平，综合分析，本研究认为山东省应列为中国玉米生产急需减少化肥的关键地区之一，即减施化肥的关键地区有吉林、江苏、云南、甘肃、宁夏、新疆和山东7省。表4显示，吨粮化肥施用量和单位面积化肥施用量在各类间的差异具有统计学意义，根据F值可以得出吨粮化肥施用量对聚类分析中的作用更大。
三、玉米生产的化肥减量路径
基于上述分析可知，中国玉米生产的化肥施用量需要进一步管控。中国玉米主产省化肥还需减施255万吨，占玉米化肥施用总量的19%，其中7个玉米主产省的化肥用量是重点管控的地区，需要进一步采取措施减少化肥用量。
(一)进一步提高用肥效率。一是进一步完善和推广环保型施肥技术。我国在粮食作物上推广的环境友好型施肥技术主要为测土配方施肥技术，但该技术还未全面覆盖粮食作物，应加速测土配方施肥技术的覆盖面积。此外，我国还可通过加大有机肥替代化肥的研发投入，开发新型节省劳动力的有机肥，增加对农户实施有机肥补贴，引导农户用有机肥替代化肥。二是加大力度推进农业适度规模经营。农作物的种植规模会影响化肥的投入量，玉米、小麦和水稻的生产，其单位面积的化肥投入量会随种植规模的扩大而减少。可以通过农业社会化服务引导小农户实现土地的规模化经营，比如通过耕地托管服务，将农业生产全过程委托给社会化服务组织，降低农业生产成本，提高农业资源的综合利用效率。
(二)推广农业技术培训和提供服务。一方面，我国应该采用农民容易理解和掌握的形式加强对农民科学施肥的培训和指导，同时充分发挥施肥技术示范户的示范带动作用，引导更多的农民采用测土配方施肥技术及有机肥技术。另一方面，完善我国地方农技推广服务体系的建设，如为农业生产者提供便捷的配方肥服务。目前我国的河南省，开发了一种施肥通软件，用户进入该系统后，按要求输入化验数据，可以得到自己的配方肥，河南的施肥通软件可在全国各地推广，以增加测土配方施肥的覆盖面积。
(三)完善经济管控政策。我国现行的部分农业政策不利于化肥减量施用，如我国对化肥行业的价格管制和农业补贴政策，使我国农业源污染物的排放量一定程度上增加了。我国政府应调整部分农业政策，同时采取正向激励为主负向激励为辅的化肥管控政策。正向激励是指对农户减少化肥用量的行为给予补贴和奖励，农户只有在保证其农业生产达到一系列环保标准的情况下，才能得到政府补贴。负向激励是指我国政府应减少或取消刺激化肥生产、流通和使用的补贴，并制定施肥定额政策，同时，批评农户的污染行为，降低其社会评价。
(四)健全化肥管控法规。我国在化肥管理法规方面，一方面，应完善化肥登记制度，加强对化肥的抽样检验，若发现标签与真实养分含量不符的化肥，尚未销售的责令停止销售，限期改正标签;已经销售的责令赔偿消费者的损失，并处以罚款;情节严重的注销其生产或销售资格。另一方面，应针对农业生产对环境的影响做出规制，如制订环境规制条例，限制肥料的使用时序，规定农家肥和化肥的正确使用方法，并要求农业生产者严格遵守，违反者将受到惩罚。
参考文献
[1]马骥.农户粮食作物化肥施用量及其影响因素分析——以华北平原为例[J].农业技术经济，2006(06)：36-42.
[2]史常亮，郭焱，朱俊峰.中国粮食生产中化肥过量施用评价及影响因素研究[J].农业现代化研究，2016，37(4)：671-679.
[3]孔凡斌，郭巧苓，潘丹.中国粮食作物的过量施肥程度评价及时空分异[J].经济地理，2018，38(10)：201-240.
《农业绿色发展下的玉米化肥减量化》来源：《农业经济》，作者：赵学娇 李栋 徐会勇 杜宗义
