江蘇省小麥化肥投入現(xiàn)狀與影響因素分析

寧運(yùn)旺 張輝 戴娟 張永春

摘要：基于江蘇省蘇州和鹽城地區(qū)937個樣本農(nóng)戶的實(shí)證調(diào)查，分析小麥化肥投入現(xiàn)狀及其影響因素。結(jié)果表明：（1）蘇州和鹽城地區(qū)小麥氮肥投入分別為267.4±57.3、300.9±76.6 kg/hm2，比推薦施肥分別超出87.0%、892%;鉀肥分別投入65.9±17.0、35.9±29.2 kg/hm2，比推薦施肥超出37.3%和不足38.1%。（2）蘇州地區(qū)小麥的規(guī)模種植比例、機(jī)條播比例和施肥次數(shù)均顯著高于鹽城地區(qū)，而鹽城地區(qū)的配方肥使用比例顯著高于蘇州地區(qū)，蘇州和鹽城地區(qū)的有機(jī)肥使用比例均較低。（3）影響蘇州地區(qū)小麥氮肥投入的前3個種植行為分別是施肥次數(shù)、產(chǎn)量以及是否使用有機(jī)肥，影響鹽城地區(qū)小麥氮肥投入的前3個種植行為分別是所在縣（市、區(qū)）、施肥次數(shù)、播種方式。因此建議應(yīng)針對不同地區(qū)指定小麥減肥措施，重點(diǎn)在于加強(qiáng)配方肥使用技術(shù)推廣和減少施肥次數(shù)。

關(guān)鍵詞：江蘇省小麥;化肥投入;影響因素;氮肥;農(nóng)戶調(diào)查;磷肥;鉀肥;化肥折純

中圖分類號： S512.106

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）15-0269-04

小麥?zhǔn)鞘澜缈偖a(chǎn)量第二大糧食作物，施肥對小麥有明顯的增產(chǎn)作用[1]。早在2008年我國已有75%農(nóng)戶小麥?zhǔn)┓蔬^量[2]。過量施肥不但會造成經(jīng)濟(jì)效益下降，還會影響資源環(huán)境[3]。為此，我國于2005、2015年先后開展測土配方施肥和化肥零增長行動，并于2016年立項(xiàng)支持“化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)”，要求到2020年主要農(nóng)作物化肥氮磷減施20%。江蘇省是長江中下游的主要小麥產(chǎn)區(qū)之一，小麥?zhǔn)墙K省第二大糧食作物，播種面積和總產(chǎn)量均列全國第5，但對于江蘇省小麥?zhǔn)┓尸F(xiàn)狀，目前了解還嚴(yán)重不足，較近的相關(guān)報道在2011年，蘇北、蘇中和蘇南地區(qū)小麥平均施氮量分別為 323.0、226.9、203.2 kg/hm2，其中蘇北地區(qū)有52%農(nóng)戶氮肥施用過量[4]。近年來，一些與江蘇省小麥?zhǔn)┓视嘘P(guān)的因素如土壤養(yǎng)分狀況[5]、小麥品種[6]、栽培措施[7]等均已發(fā)生變化，加上多年測土配方施肥的大力推進(jìn)，江蘇省小麥?zhǔn)┓尸F(xiàn)狀如何尚未可知。本研究通過對2013—2015年江蘇省蘇州市和鹽城市小麥?zhǔn)┓尸F(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，旨在對江蘇省小麥化肥投入及影響因素進(jìn)行分析，以期為從事化肥減施工作的同行和相關(guān)部門提供參考。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查內(nèi)容

根據(jù)調(diào)查目的，調(diào)查內(nèi)容主要與小麥化肥投入相關(guān)。具體指標(biāo)包括農(nóng)戶地址、種植規(guī)模、籽粒產(chǎn)量、是否使用配方肥、施肥次數(shù)和不同生育期化肥投入數(shù)量。

1.2 調(diào)查方法

以蘇州市和鹽城市分別作為江蘇省南北的代表地級市，其中從蘇州市現(xiàn)轄的9個區(qū)（縣、市）隨機(jī)選擇6個、鹽城市現(xiàn)轄的9個區(qū)（縣、市）中隨機(jī)選擇5個進(jìn)行調(diào)查。每個區(qū)（縣、市）隨機(jī)1～4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)2～6個村，每個村3～15戶，以表格問卷形式對2013—2015年的水稻施肥狀況進(jìn)行調(diào)查。蘇州市共調(diào)查6個區(qū)（縣、市）、10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、22個自然村、121戶，獲得351份有效調(diào)查問卷;鹽城市共調(diào)查5個區(qū)（縣、市）、12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、23個自然村、196戶，獲得586份有效調(diào)查問卷。具體樣點(diǎn)分布見表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0軟件分析和處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥?zhǔn)┓薁顩r的總體描述

由表2可見，蘇州地區(qū)小麥氮、磷、鉀和化肥折純投入量分別為（267.40±57.30）、（59.70±15.60）、（65.90±17.00）、（393.00±64.50） kg/hm2，氮磷鉀投入比例為1.00 ∶ 0.22 ∶ 0.25;鹽城地區(qū)小麥氮、磷、鉀和化肥折純投入量分別為（300.90±76.60）、（74.00±25.50）、（35.90±29.20）、（410.80±9010） kg/hm2，氮磷鉀投入比例為1.00 ∶ 0.25 ∶ 0.12。根據(jù)蘇州市和鹽城市的小麥平均籽粒產(chǎn)量[分別為（5.03±0.91） t/hm2 和（6.01±076） t/hm2]，對照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《2016年秋冬主要農(nóng)作物施肥指導(dǎo)意見》，蘇州市長江中下游冬小麥區(qū)的氮磷鉀施用量應(yīng)分別在143、60、48 kg/hm2左右;鹽城華北雨養(yǎng)冬小麥區(qū)的氮磷鉀施用量應(yīng)分別在159、72、58 kg/hm2左右。蘇州地區(qū)小麥氮肥投入超出87.0%、磷肥投入較為合理、鉀肥投入超出37.3%，鹽城地區(qū)小麥氮肥投入超89.2%、化肥折純（kg/hm2） 586 72.45 720.80 410.80 90.10 21.9磷肥投入較為合理、鉀肥投入不足38.1%。

2.2 小麥種植行為

由圖1可知，蘇州市和鹽城市的小麥種植在規(guī)模種植比例、配方肥使用比例、機(jī)條播比例和施肥次數(shù)上均存在顯著差異，其中蘇州市的規(guī)模種植比例、機(jī)條播比例和施肥次數(shù)分別達(dá)到92.2%、52.1%、3.4次，分別顯著高于鹽城市的180%、27.6%、2.8次;而鹽城市的配方肥使用比例為188%，顯著高于蘇州的0.0%。蘇州市和鹽城市的有機(jī)肥使用比例均較低，均只有2.6%。

2.3 種植行為對小麥化肥投入的影響

不同種植行為對小麥化肥投入有不同的影響（表3）。年度間變化方面，蘇州地區(qū)2015年化肥折純投入比2013—2014年顯著降低7.2%～7.3%，其中氮肥投入顯著降低 9.8%～13.4%，磷鉀肥投入與推薦施肥比較均在合理范圍之內(nèi);鹽城地區(qū)連續(xù)3年化肥投入總量和氮磷鉀投入結(jié)構(gòu)均無顯著變化。在種植規(guī)模影響方面，蘇州地區(qū)規(guī)模種植對氮磷鉀和化肥折純投入均無顯著影響;而鹽城的規(guī)模種植化肥折純投入反而顯著增加12.8%，其中氮肥投入顯著增加142%，磷肥投入顯著減少11.6%，鉀肥投入增加56.4%。播種方式影響方面，蘇州地區(qū)機(jī)條播和撒播對化肥折純和氮肥投入均無顯著影響，但機(jī)條播能顯著增加磷肥投入（101%）、降低鉀肥投入（10.6%）;鹽城地區(qū)機(jī)條播化肥折純投入比撒播顯著降低19.4%，其中氮肥投入顯著降低277%，鉀肥投入顯著增加31.8%，磷肥投入無顯著變化。有機(jī)肥使用的影響方面，蘇州地區(qū)使用有機(jī)肥顯著降低了化肥折純投入15.7%，其中氮肥顯著降低28.1%、鉀肥顯著增加36.3%;鹽城地區(qū)使用有機(jī)肥對化肥折純、氮磷投入均無顯著影響，鉀肥投入顯著增加48.7%。配方肥使用的影響方面，蘇州地區(qū)小麥無配方肥使用;鹽城地區(qū)使用配方肥顯著增加了化肥折純投入（10.3%），其中氮肥投入顯著增加143%。施肥次數(shù)的影響方面，蘇州和鹽城的化肥折純投入均隨施肥次數(shù)增加而呈顯著增加趨勢，但鹽城施肥5次比4次化肥折純投入顯著降低，其中蘇州施肥次數(shù)在3次以下、鹽城施肥次數(shù)在2次以下時，施氮量均顯著降至250 kg/hm2以下。

2.4 偏相關(guān)分析

相關(guān)分析結(jié)果（表4）表明，對蘇州地區(qū)而言，影響小麥化肥投入的最大養(yǎng)分投入是氮，而影響化肥折純和氮肥投入最大的3個種植行為相同，分別是施肥次數(shù)、產(chǎn)量和是否使用有機(jī)肥，其中施肥次數(shù)和產(chǎn)量均與化肥折純和氮肥投入呈極顯著正相關(guān)，而隨著有機(jī)肥使用，化肥折純和氮肥投入均極顯著減少。對鹽城地區(qū)小麥化肥投入影響最大的養(yǎng)分也是氮，對化肥折純投入影響最大的3個種植行為分別是施肥次數(shù)、所在縣（市、區(qū)）和播種方式，而對氮肥投入影響最大的3個種植行為分別是所在縣（市、區(qū)）、施肥次數(shù)和播種方式。

3 結(jié)論與討論

鹽城市和蘇州市分屬黃淮冬麥區(qū)和長江中下游冬麥區(qū)，由于氣候、土壤等自然條件差異，鹽城地區(qū)小麥產(chǎn)量一直高于蘇州地區(qū)。氮是小麥產(chǎn)量的主要養(yǎng)分限制因子，我國從20世紀(jì)50年代開始使用化肥，小麥?zhǔn)┑鸵恢庇休^好的增產(chǎn)效果[8]，磷鉀肥只有在養(yǎng)分缺乏土壤上才會對小麥有增產(chǎn)效果[9]。隨著復(fù)合肥的大量使用以及秸稈還田的大力推進(jìn)，近30年來江蘇省土壤速效磷、鉀均呈上升趨勢[5]，磷鉀肥料效果已有所下降。本次調(diào)查結(jié)果表明，氮肥投入與鹽城和蘇州地區(qū)小麥產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)（蘇州：y=0.3x+254.2，r2=0.074 1* * *;鹽城：y=0.14x+357.70，r2=0.046 7* * *），而磷鉀肥投入與鹽城小麥產(chǎn)量均無顯著相關(guān)性，鉀肥投入甚至與蘇州地區(qū)小麥產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)（表4）。如果按照氮肥價格4.33元/kg，小麥籽粒價格2.50元/kg計算，小麥氮肥投入的邊際產(chǎn)量臨界值為1.73 kg/kg，鹽城和蘇州地區(qū)的氮肥投入邊際產(chǎn)量均遠(yuǎn)低于臨界值。結(jié)果表明，不經(jīng)濟(jì)施肥可能是鹽城和蘇州地區(qū)小麥氮肥投入嚴(yán)重過量的原因之一，從經(jīng)濟(jì)角度科學(xué)引導(dǎo)農(nóng)戶控制氮肥投入非常必要。

小麥生長包括苗期、分蘗期、拔節(jié)孕穗期和灌漿成熟期等4個階段，由于小麥生育期較長、不同生長階段對養(yǎng)分需求也有所差異，傳統(tǒng)上需施肥3～4次[10-11]，而根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2016年小麥?zhǔn)┓手笇?dǎo)意見，合理施肥次數(shù)為2次，即基肥和拔節(jié)孕穗肥。本次調(diào)查中，鹽城和蘇州地區(qū)的平均施肥次數(shù)分別為2.8、3.4次，進(jìn)一步分析顯示，施肥次數(shù)是影響氮肥和化肥折純投入的最大施肥行為，當(dāng)鹽城和蘇州地區(qū)施肥次數(shù)均為2次時，其施氮量分別為247.7、207.8 kg/hm2，比3～4次施肥時的施氮量分別減少23.1%～32.9%、11.5%～342%，但仍比推薦施氮量分別高出55.8%、45.3%。說明施肥次數(shù)較多也是鹽城和蘇州地區(qū)小麥氮肥投入過量的原因之一。

為減少化肥投入，近年來我國政府大力推動測土配方施肥和有機(jī)肥部分替代化肥策略，但受農(nóng)民年齡、文化程度、家庭收入等的影響，測土配方施肥真正應(yīng)用到農(nóng)戶的僅為15%左右，有的地方還不到10%[12];有機(jī)肥雖然農(nóng)戶使用比例較高[13]，但用在小麥田的也非常少，甚至幾乎不用[14]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)規(guī)模化種植比例不斷擴(kuò)大[15]，人們對農(nóng)業(yè)新技術(shù)包括測土配方施肥和有機(jī)肥推廣應(yīng)用抱有更多期待。前人調(diào)查指出，新技術(shù)的接受程度主要受農(nóng)戶年齡結(jié)構(gòu)和文化程度影響，受種植規(guī)模的影響較小[16]，本次調(diào)查的隨機(jī)樣本也顯示種植規(guī)模和新技術(shù)推廣無必然聯(lián)系，蘇州和鹽城地區(qū)的規(guī)模種植戶比例分別為92.2%、18.0%，而采用配方肥的水稻種植戶分別為0、18.8%，采用有機(jī)肥的農(nóng)戶比例均為 2.6%。另一方面，從本次調(diào)查結(jié)果看，鹽城地區(qū)規(guī)模種植戶的氮肥投入反而顯著高于分散種植戶，分別為（334.6±237）、（293.0±81.9） kg/hm2，蘇州地區(qū)的規(guī)模種植戶氮肥投入則與分散種植戶無顯著性差異;鹽城地區(qū)使用配方肥反而顯著增加了氮肥投入。從覆蓋面和效果看，新技術(shù)推廣遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。本次調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，同一地區(qū)的不同縣（市、區(qū)）之間氮肥和化肥折純投入差異較大，其中鹽城地區(qū)不同縣市之間的差異還是影響氮肥投入的最大因素。如鹽城地區(qū)不同縣市配方肥使用比例多的有43.6%、少的只有0.2%，施肥次數(shù)多的有3.3次、少的只有2.3次;且配方肥和施肥次數(shù)都對小麥化肥投入有顯著性影響。提示應(yīng)根據(jù)不同縣市的具體情況采取不同的化肥減施措施。

蘇州地區(qū)小麥氮、磷、鉀和化肥折純投入量分別為 （267.4±57.3）、（59.7±15.6）、（65.9±17.0）、（393.0±64.5） kg/hm2，其中氮肥投入超出 80.7%、磷肥投入較為合理、鉀肥投入超出37.3%;鹽城地區(qū)小麥氮、磷、鉀和化肥折純投入量分別為（300.9±76.6）、（74.0±25.5）、（35.9±292）、（4108±90.1） kg/hm2，其中氮肥投入超89.2%、磷肥投入較為合理、鉀肥投入不足38.1%。

比較蘇州和鹽城地區(qū)的小麥種植行為差異，蘇州地區(qū)的規(guī)模種植比例、機(jī)條播比例和施肥次數(shù)均顯著高于鹽城地區(qū)，而鹽城地區(qū)的配方肥使用比例顯著高于蘇州地區(qū)，蘇州和鹽城地區(qū)的有機(jī)肥使用比例均較低。

對化肥折純投入影響最大的養(yǎng)分是氮肥，而影響氮肥投入的種植行為與區(qū)域有關(guān)。影響蘇州地區(qū)小麥氮肥投入的前3個種植行分別是施肥次數(shù)、產(chǎn)量和是否使用有機(jī)肥，影響鹽城地區(qū)小麥氮肥投入的前3個種植行為分別是所在縣（市、區(qū)）、施肥次數(shù)和播種方式。

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