張家港當?shù)刂饕r(nóng)作物施肥情況調(diào)查分析

孫曉瑜 劉旭 劉宇林

摘 要：為及時準確地掌握張家港市主要農(nóng)作物肥料使用情況，科學評估化肥減量增效效果，控制農(nóng)業(yè)面源污染，促進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，開展主要農(nóng)作物施肥情況調(diào)查。通過電話問詢和入戶實地調(diào)查，將農(nóng)作物施肥情況匯總統(tǒng)計分析，掌握張家港市主要農(nóng)作物化肥使用總量和施肥強度。2019～2021年，張家港市糧食作物磷鉀施用強度偏低，其中以小麥尤為明顯。對于糧食作物而言，在減少氮肥投入方面仍有很大空間。蔬菜作物氮磷鉀比例基本合理。2019～2021年，張家港市農(nóng)作物化肥使用總量（CFQ）為14122.01t，N為8513.75t，P2O5為2569.76t，K2O為3038.50t，氮磷鉀比例為1∶0.30∶0.36。張家港市整體磷鉀施用強度偏低，主要是受糧食作物的影響，糧食作物占據(jù)張家港市約84%的種植面積。張家港市農(nóng)作物化肥使用削減率（CFRR）2019～2020年為3.68%，2020～2021年為6.45%。張家港市化肥施用量正在逐年下降，且下降趨勢呈上升態(tài)勢，說明張家港市施肥結(jié)構(gòu)優(yōu)化取得了顯著性成果。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物；施肥；減量增效

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計，肥料對增產(chǎn)的貢獻額為40%～60%[1-6]。但對于肥料的施用不當和過量投入，其引起一系列的環(huán)境、資源和產(chǎn)投比下降等問題[7-9]。為做好農(nóng)戶施肥監(jiān)測調(diào)查，全面了解掌握主要農(nóng)作物施肥現(xiàn)狀，促進科學施肥，推進化肥減量增效工作[10-11]，對江蘇省張家港市主要農(nóng)作物施肥情況進行調(diào)查分析。張家港市耕地約3萬hm2，種植制度為一年兩熟，通常為稻—麥輪作及蔬菜種植。

1 調(diào)查目的

本次調(diào)查采用了2019～2021年三年的數(shù)據(jù)，對張家港市農(nóng)戶整體施肥情況進行統(tǒng)計分析，全面了解掌握主要農(nóng)作物施肥現(xiàn)狀，促進科學施肥，推進化肥減量增效工作。

2? 材料和方法

2.1 調(diào)查單元和調(diào)查作物

以單個農(nóng)戶全部種植面積為調(diào)查單元。根據(jù)作物布局選取調(diào)查點，選取具有代表性的地塊、能提供肥料施用數(shù)據(jù)和田間管理情況的農(nóng)戶進行調(diào)查。選取原則參考《2022 年江蘇省農(nóng)戶施肥監(jiān)測調(diào)查技術(shù)方案》，以期折算全省種植情況和施肥情況[11]。調(diào)查作物主要包括水稻、小麥、各類蔬菜。

2.2 調(diào)查方法

加強施肥數(shù)據(jù)采集信息化建設(shè)，使用農(nóng)戶自主填報與農(nóng)技人員輔助填報相結(jié)合的方式，在微信小程序“施肥檢測通”和“全國農(nóng)戶施肥信息監(jiān)測系統(tǒng)”中進行信息填報。填報后由后臺將信息導出，用以施肥情況的調(diào)查、監(jiān)測和分析。

2.3調(diào)查內(nèi)容

調(diào)查內(nèi)容包括農(nóng)戶基本信息（姓名、耕地面積、住址等）、種植信息（作物類型、品種、播種面積、地塊肥力、畝產(chǎn)、栽培方式、播種及收貨日期）、施肥信息（施肥日期、肥料種類、養(yǎng)分含量、施肥數(shù)量及價格等）以及調(diào)查問卷等統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

3 調(diào)查數(shù)據(jù)計算方法[11]

調(diào)查的氮、磷和鉀化肥使用量分別以N、P2O5和K2O折純計算。單質(zhì)肥、復混肥或配方肥及其他肥料養(yǎng)分含量根據(jù)肥料包裝標識的總養(yǎng)分含量及配合式或化驗結(jié)果折算相應的養(yǎng)分純量。農(nóng)家肥根據(jù)實際應用的品種及區(qū)域內(nèi)已測試的平均養(yǎng)分值估算。商品有機肥按實際購買的肥料包裝標識的養(yǎng)分或化驗結(jié)果進行測算。區(qū)域內(nèi)肥料使用量測算采用加權(quán)平均值法。

CFI=∑1-n（N+P2O5+K2O）/A1；CFQ=CFI*A2 ；

TCFQ=∑（CFQ1+CFQ2+…+CFQm）；

CFRR=（LTCFQ-TCFQ）/LTCFQ*100%；

CFI：某行政區(qū)域某一作物平均化肥使用強度；n：某一作物調(diào)查戶數(shù)編號；m：某一作物編號；∑1-n（N+P2O5+K2O）：調(diào)查范圍內(nèi)某一作物所有調(diào)查農(nóng)戶施用的氮磷鉀化肥總量；A1：調(diào)查農(nóng)戶某一作物的種植總面積；A2：某行政區(qū)域某一作物的種植總面積；CFQ：某行政區(qū)域某一作物化肥使用總量（CFQ1 代表作物 1 的化肥使用總量，CFQ2 代表作物 2 的化肥使用總量，依此類推）；TCFQ：某行政區(qū)域主要農(nóng)作物施肥總量；∑（CFQ1+CFQ2+…+CFQm）：某行政區(qū)域不同農(nóng)作物施肥量總和；CFRR：某行政區(qū)域年度化肥使用削減率；LTCFQ：上年度某行政區(qū)域年度化肥使用量。有機肥使用情況測算依此類推。

4 調(diào)查數(shù)據(jù)與分析

4.1 調(diào)查面積與樣本分布

調(diào)查范圍為張家港市8個鎮(zhèn)和2個特區(qū)（大新鎮(zhèn)、鳳凰鎮(zhèn)、金港鎮(zhèn)、錦豐鎮(zhèn)、樂余鎮(zhèn)、南豐鎮(zhèn)、雙山香山、塘橋鎮(zhèn)、楊舍鎮(zhèn)、常陰沙），調(diào)查樣本數(shù)和調(diào)查面積分別為：2019年，194個，2509.11 hm2；2020年，144個，1742.82 hm2；2021年，93個，1303.57 hm2。

4.2 各年度主要作物種植面積和肥料施用強度

2019年，張家港市小麥種植面積為9693.33hm2，水稻種植面積為16080.00 hm2，冬春蔬菜種植面積為2106.67hm2，夏秋蔬菜種植面積為2106.67 hm2。其中小麥平均產(chǎn)量為5.23t/hm2，化肥施用強度（CFI）為N0.280 t/hm2，P2O50.067 t/hm2，K2O0.058 t/hm2，合計為0.405 t/hm2，未施用有機肥；水稻平均產(chǎn)量為9.166 t/hm2，折純CFI為N0.305 t/hm2，P2O50.075 t/hm2，K2O0.118 t/hm2，合計為0.498 t/hm2，有機肥施用強度為0.008 t/hm2；冬春蔬菜平均產(chǎn)量為30.787 t/hm2，折純CFI為N0.195 t/hm2，P2O50.179 t/hm2，K2O0.124 t/hm2，合計為0.498，有機肥施用強度為0.243 t/hm2；夏秋蔬菜平均產(chǎn)量為42.200 t/hm2，折純CFI為N0.104 t/hm2，P2O50.105 t/hm2，K2O0.069 t/hm2，合計為0.277 t/hm2，有機肥施用強度為0.546 t/hm2。

2020年，張家港市小麥種植面積為11026.67 hm2，水稻種植面積為16133.33 hm2，冬春蔬菜種植面積為2746.67 hm2，夏秋蔬菜種植面積為3120.00 hm2。其中小麥平均產(chǎn)量為5.469 t/hm2，折純CFI為N0.264 t/hm2，P2O50.066 t/hm2，K2O0.066 t/hm2，合計為0.396 t/hm2，有機肥施用強度為0.003 t/hm2；水稻平均產(chǎn)量為8.290 t/hm2，折純CFI為N0.311 t/hm2，P2O50.070 t/hm2，K2O0.112 t/hm2，合計為0.493 t/hm2，有機肥施用強度為0.011 t/hm2；冬春蔬菜平均產(chǎn)量為44.961 t/hm2，折純CFI為N0.165 t/hm2，P2O50.158 t/hm2，K2O0.132 t/hm2，合計為0.455 t/hm2，有機肥施用強度為0.348 t/hm2；夏秋蔬菜平均產(chǎn)量為46.012 t/hm2，折純CFI為N0.103 t/hm2，P2O50.093 t/hm2，K2O0.084 t/hm2，合計為0.280 t/hm2，有機肥施用強度為0.194 t/hm2。

2021年，張家港市小麥種植面積為12620.00 hm2，水稻種植面積為16153.33 hm2，冬春蔬菜種植面積為3120.00 hm2，夏秋蔬菜種植面積為3120.00 hm2。其中小麥平均產(chǎn)量為5.187 t/hm2，折純CFI為N0.249 t/hm2，P2O50.072 t/hm2，K2O0.068 t/hm2，合計為0.389 t/hm2，未施用有機肥；水稻平均產(chǎn)量為8.499 t/hm2，折純CFI為N0.270 t/hm2，P2O50.071 t/hm2，K2O0.104 t/hm2，合計為0.445 t/hm2，有機肥施用強度為0.027 t/hm2；冬春蔬菜平均產(chǎn)量為45.450 t/hm2，折純CFI為N0.157 t/hm2，P2O50.105 t/hm2，K2O0.091 t/hm2，合計為0.353 t/hm2，有機肥施用強度為0.332 t/hm2；夏秋蔬菜平均產(chǎn)量為46.421 t/hm2，折純CFI為N0.175 t/hm2，P2O50.092 t/hm2，K2O0.086 t/hm2，合計為0.353 t/hm2，有機肥施用強度為0.180 t/hm2。

2019～2021年，各主要作物種植面積呈穩(wěn)步上升趨勢。其中小麥種植面積增加較為明顯，增加了2926.67 hm2；水稻種植面積變化不大，增加了73.33 hm2；冬春蔬菜和夏秋蔬菜種植面積各增加了1013.33 hm2。

2019～2021年，糧食作物有機肥施用強度幾乎為0，化肥施用強度呈穩(wěn)步下降趨勢。其中小麥CFI下降了0.016 t/hm2；水稻CFI下降了0.053 t/hm2，且從化肥施用強度中可以看出，農(nóng)戶的施肥觀念正在發(fā)生變化，糧食作物同樣可以施用有機肥。

2019～2021年，蔬菜作物由于有機肥施用的影響，化肥施用強度有所不同。對于冬春蔬菜而言， CFI下降了0.146 t/hm2，有機肥施用強度增加了0.090t/hm2；對于夏秋蔬菜而言， 因有機肥使用量減少，化肥使用量略有上升， CFI上升了0.075 t/hm2，有機肥施用強度下降了0.367 t/hm2，但對2019～2021年施肥情況匯總，蔬菜化肥施肥強度（CFI）是在下降的。

4.3 各年度主要作物化肥施用總量及化肥削減率

2019年，張家港市小麥化肥施用總量（CFQ）為N2710.61t，P2O5651.12t，K2O561.56t，合計為3923.29t，有機肥施用總量為0.03t；水稻折純CFQ為N4949.04t，P2O51204.99t，K2O1899.41t，合計為8053.44t，有機肥施用總量為208.90t；冬春蔬菜折純CFQ為N411.63t，P2O5377.93t，K2O261.41t，合計為1050.97t，有機肥施用總量為511.63t；夏秋蔬菜折純CFQ為N218.81t，P2O5220.70t，K2O144.62t，合計為584.13t，有機肥施用總量為1150.85t。

2020年，張家港市小麥化肥施用總量（CFQ）為N2906.82t，P2O5723.49t，K2O723.49t，合計為4353.80t，較上年度化肥削減率（CFRR）為-10.97%，有機肥施用總量為31.99t；水稻折純CFQ為N5018.44t，P2O51131.24t，K2O1812.34t，合計為7962.02t，CFRR為1.14%，有機肥施用總量為167.16t；冬春蔬菜折純CFQ為N453.01t，P2O5435.16t，K2O361.78t，合計為1249.95t，CFRR為-18.93%，有機肥施用總量為955.35t；夏秋蔬菜折純CFQ為N321.72t，P2O5288.80t，K2O263.12t，合計為873.64t，CFRR為-49.56%，有機肥施用總量為605.46t。

2021年，張家港市小麥化肥施用總量（CFQ）為N3147.30t，P2O5909.70t，K2O851.90t，合計為4908.90t，CFRR為-12.75%，有機肥施用總量為0.00t；水稻折純CFQ為N4367.70t，P2O51152.90t，K2O1685.20t，合計為7205.80t，CFRR為12.01%，有機肥施用總量為436.20t；冬春蔬菜折純CFQ為N490.10t，P2O5326.00t，K2O283.70t，合計為1099.80t，CFRR為12.01%，有機肥施用總量為1037.10t；夏秋蔬菜折純CFQ為N546.10t，P2O5287.20t，K2O267.00t，合計為1100.30t，CFRR為-25.94%，有機肥施用總量為560.20t。

2019～2021年，除水稻外及2021年冬春蔬菜外，其他作物CFRR均為負值，但值得注意的是，除水稻外，其余作物種植面積均隨時間增長，因此基于CFI核算方式，對CFRR進行修正，修正后數(shù)據(jù)見表1和表2。

2019～2021年，糧食作物化肥施用量呈下降趨勢，2020年，小麥CFRR為2.45%，水稻CFRR為1.46%；2021年，小麥CFRR為1.49%，水稻CFRR為9.61%。2019～2021年，蔬菜受有機肥施用的影響，CFRR未呈現(xiàn)顯著性變化趨勢。

整體而言，2019～2021年，張家港市化肥施用量呈下降趨勢，2020年，CFRR為3.68%，2021年，CFRR為6.45%。

4.4 結(jié)論

2019～2021年度，張家港市小麥平均CFI為0.396t/hm2，氮磷鉀比例為1∶0.26∶0.24；水稻平均CFI為0.479t/hm2，氮磷鉀比例為1∶0.24∶0.38；冬春蔬菜平均CFI為0.435t/hm2，氮磷鉀比例為1∶0.85∶0.67；夏秋蔬菜平均CFI為0.303t/hm2，氮磷鉀比例為1∶0.76∶0.62。張家港市糧食作物磷鉀施用強度偏低，主要原因是張家港市糧食作物占據(jù)約84%的種植面積，農(nóng)戶對氮肥的投入量大，導致磷鉀施用強度對比氮素偏低，實際上，當?shù)亓租浭┯脧姸忍幱谡Ｋ?，且完全能夠滿足作物的生長。同樣這也意味著，對于糧食作物而言，在減少氮肥投入方面仍有很大空間；蔬菜作物氮磷鉀比例基本合理。

2019～2021年，張家港市CFQ為14122.01t，N為8513.75t，P2O5為2569.76t，K2O為3038.50t，氮磷鉀比例為1∶0.30∶0.36。

2019～2020年，張家港市CFRR為3.68%，2020～2021年，張家港市CFRR為6.45%。張家港市化肥施用量正在逐年下降，且下降趨勢呈上升態(tài)勢，說明張家港市施肥結(jié)構(gòu)優(yōu)化取得了顯著性成果。

5 討論與展望

我國人均耕地面積約1000m2，目前實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制。在這種分戶承包、分散經(jīng)營的生產(chǎn)方式下，難以做到精確施肥。從供肥的角度看，肥料生產(chǎn)銷售已經(jīng)完全市場化運作，生產(chǎn)廠家和銷售商為追求行業(yè)利益，會鼓勵農(nóng)戶多施用肥料；從農(nóng)戶的角度看，只要增施化肥還可以提高產(chǎn)量、增加經(jīng)濟收入，則會繼續(xù)多施用化肥，由此帶來的生態(tài)環(huán)境風險卻因為其本身公共屬性及隱蔽性的特點被積累到將來爆發(fā)[8]。因此，優(yōu)化肥料施用結(jié)構(gòu)，進行測土配方施肥，打通糧食作物有機肥施用技術(shù)路徑，提高有機肥對化肥的替代比成為了首要問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，針對目前現(xiàn)狀提出如下討論與展望：

5.1 推進土地流轉(zhuǎn)制度，實施適度規(guī)?；姆N植模式

由政府部門牽頭，在條件成熟的地區(qū)實行農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，鼓勵農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適度規(guī)?；?jīng)營，實行機械化、規(guī)范化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作，大面積推廣科學合理的應用施肥技術(shù)，達到減量增效。

5.2 加大科技研發(fā)投入，實行科學化種植

簡化施肥方式，研究開發(fā)技術(shù)成熟、成本低廉、高效的緩控釋肥，以實現(xiàn)減量增效的目標。全面施行有機肥部分替代化肥，以減少化肥對土地的傷害，改善土壤結(jié)構(gòu)。研制新型施肥機械，以期實現(xiàn)深施和精施，解決農(nóng)戶在施肥的具體操作上難以定量和普通精施，人工費用過高的現(xiàn)狀。

5.3 完善農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系，培養(yǎng)新型農(nóng)戶

由土肥站組織，成立農(nóng)技推廣人員隊伍，積極拓寬農(nóng)民培訓渠道，定期組織培訓會與經(jīng)驗分享會。進一步加強測土配方施肥項目的技術(shù)集成和示范推廣工作，普遍提高當前農(nóng)民科學施肥技術(shù)水平。

5.4 加強農(nóng)業(yè)生態(tài)重要性宣傳，提升農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)環(huán)保意識

充分利用多媒體，發(fā)揮網(wǎng)絡、手機等大眾媒體的作用，多措并舉普及環(huán)保知識，使農(nóng)戶真正認識到保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要性。堅持綠色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，福澤后代。

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