施肥復(fù)合化率及復(fù)合肥消費(fèi)現(xiàn)狀與變化分析(二)

賈 可，沈 兵，曲艷娣，王曉亮，李 輝

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 河北保定 071001；2.中海石油化學(xué)股份有限公司 北京 100029；3.中國(guó)-阿拉伯化肥有限公司 河北秦皇島 066003)

2.2 農(nóng)戶施肥復(fù)合化率現(xiàn)狀

2014—2016年不同作物在農(nóng)戶習(xí)慣施肥條件下的N、P2O5、K2O復(fù)合化率如表4所示，其中：N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率分別為69.5%、92.1%、84.4%；糧食作物玉米、小麥、水稻施肥的N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率分別為47.0%、88.9%、75.0%；蔬菜和果樹(shù)施肥的N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率分別為92.0%、95.4%、93.7%。經(jīng)濟(jì)作物施肥的復(fù)合化率高于糧食作物的，蔬菜施肥的復(fù)合化率高于果樹(shù)的。蔬菜施肥的N、P2O5、K2O復(fù)合化率均超過(guò)90%，果樹(shù)施肥的N、P2O5、K2O復(fù)合化率均超過(guò)85%，小麥?zhǔn)┓实腜2O5、K2O復(fù)合化率均超過(guò)85%。水稻施用復(fù)合肥的程度相對(duì)較低，仍有部分單質(zhì)磷肥和鉀肥在施用，同時(shí)尿素追肥用量大，這些因素都降低了水稻施肥的復(fù)合化率。

表4 2014—2016年不同作物在農(nóng)戶習(xí)慣施肥條件下的N、P2O5、K2O復(fù)合化率 %

在基肥與追肥的比例上，除了葉菜類蔬菜和春玉米外，其他作物通過(guò)追肥投入的N量均高于通過(guò)基肥的投入量；根莖類蔬菜、果菜類蔬菜和果樹(shù)通過(guò)追肥投入的P2O5和K2O量均高于通過(guò)基肥的投入量，這主要與復(fù)合肥大量使用有關(guān)；春玉米和冬小麥的追肥以尿素為主，基本不施用復(fù)合肥，因此通過(guò)追肥投入的P2O5和K2O量可以忽略不計(jì)；夏玉米由于一次性施肥和種肥同播比例的提高，使追肥使用復(fù)合肥的比例降低，通過(guò)追肥投入的P2O5和K2O量也可以忽略不計(jì)。

從養(yǎng)分上看，P2O5的復(fù)合化程度最高，N的復(fù)合化程度最低，K2O居中。這主要是由于尿素作為單質(zhì)氮肥被廣泛用于糧食作物，在經(jīng)濟(jì)作物上也有少量農(nóng)戶采用尿素配合復(fù)合肥施用；P2O5的復(fù)合化形態(tài)除了三元復(fù)合肥外，磷酸銨系列產(chǎn)品的施用也提高了P2O5的復(fù)合化率；單質(zhì)鉀肥在基肥和追肥中均有少量農(nóng)戶使用，復(fù)合化程度較P2O5略低。從農(nóng)資市場(chǎng)上看，尿素在肥料銷售點(diǎn)普遍有售，單質(zhì)鉀肥(如氯化鉀、硫酸鉀)偶爾有銷售，北方地區(qū)單質(zhì)磷肥(如過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥等)已基本消失，也間接反映了農(nóng)戶施肥復(fù)合化率的現(xiàn)狀。

2.3 農(nóng)戶施肥養(yǎng)分投入量現(xiàn)狀與變化分析

2014—2016年農(nóng)戶習(xí)慣施肥情況下的養(yǎng)分投入量如表5所示。隨著復(fù)合肥被廣泛使用，磷肥和鉀肥投入量得到了大幅提高，N、P2O5、K2O施用比例也趨向合理。糧食作物玉米、小麥、水稻施肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分平均投入量分別為270.1、100.0、80.6 kg/hm2，平均比例為1.00∶0.37∶0.30；蔬菜施肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分平均投入量分別為358.2、289.4、385.2 kg/hm2，果樹(shù)施肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分平均投入量分別為499.8、357.1、509.0 kg/hm2，蔬菜和果樹(shù)合計(jì)N、P2O5、K2O養(yǎng)分投入平均比例為1.00∶0.78∶1.06，蔬菜和果樹(shù)的K2O投入量大幅提高，均已大于N投入量。這些都說(shuō)明我國(guó)N、P2O5、K2O施用比例已經(jīng)接近或超過(guò)其他國(guó)家，與20世紀(jì)80年代相比已經(jīng)有了徹底改觀[7]。

表5 2014—2016年農(nóng)戶習(xí)慣施肥情況下的養(yǎng)分投入量

2004—2006年和2014—2016年農(nóng)戶習(xí)慣施肥情況下四類主要糧食作物的養(yǎng)分投入量變化情況如圖6所示，其中：N1、P2O51和K2O1分別表示2014—2016年N、P2O5和K2O養(yǎng)分投入量；N2、P2O52、K2O2分別表示2004—2006年N、P2O5和K2O養(yǎng)分投入量。四類主要糧食作物10年后養(yǎng)分投入量增幅情況不盡相同：春玉米養(yǎng)分投入量增幅最大的是K2O，N、P2O5和K2O增幅分別為94.4%、38.3%和215.6%；冬小麥養(yǎng)分投入量增幅最大的是N，N、P2O5和K2O增幅分別為98.4%、23.1%和29.4%；夏玉米養(yǎng)分投入量增幅最大的是K2O，N、P2O5和K2O增幅分別為71.0%、40.6%和218.0%；水稻養(yǎng)分投入量增幅最大的是K2O，N、P2O5和K2O增幅分別為84.0%、23.4%和133.2%。

通過(guò)10年的發(fā)展，農(nóng)戶習(xí)慣施肥情況下四類主要糧食作物的養(yǎng)分投入量均大幅增加，平均增幅最大的是K2O，N、P2O5和K2O平均增幅分別為87.0%、31.4%和149.0%。

2.4 宏觀復(fù)合肥消費(fèi)現(xiàn)狀與變化分析

根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)[10]：1997—2016年，全國(guó)三元復(fù)合肥施用量由1997年的7 981 kt增長(zhǎng)至2016年的22 071 kt，年均增長(zhǎng)704.5 kt；增幅最快的是2000—2007年，年均增幅均超過(guò)4.0%；2007年以后，增幅逐年下降，由2007年的8.5%下降至2016年的1.4%(圖7)。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)近20年的快速發(fā)展，復(fù)合肥施用量增長(zhǎng)率于2007年以后開(kāi)始下滑，從2016年開(kāi)始進(jìn)入“平臺(tái)期”，復(fù)合肥施用量增幅降至歷年最低。

如圖8所示，2010—2017年國(guó)內(nèi)8家主流復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè)在18個(gè)省的總銷量變化趨勢(shì)與圖7反映的規(guī)律一致，雖然總銷量逐年上升，但銷量增幅逐年下降(2015年增長(zhǎng)率突然升高是由于復(fù)合肥征收增值稅所致，非農(nóng)業(yè)因素)，由2011年的19.6%下降至2017年的0.8%，這與全國(guó)復(fù)合肥施用量增幅放緩有直接關(guān)系。

如圖9所示：進(jìn)口復(fù)合肥銷量在2010—2013年快速上升，由2010年的523 kt增長(zhǎng)至2013年的817 kt；2014年后銷量逐漸下降，由2014年的828 kt下降至2017年的782 kt。

由以上分析可得：

(1)2004—2016年，各類作物復(fù)合肥施用比率均有所提升，平均提高31.2%；除水稻外，各類作物復(fù)合肥施用比率均超過(guò)85.0%，經(jīng)濟(jì)作物復(fù)合肥施用比率均超過(guò)90.0%。隨著復(fù)合肥施用比率的提高，我國(guó)作物施肥的養(yǎng)分復(fù)合化率隨之提高，目前主要作物施肥的N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率分別是：糧食作物(玉米、小麥、水稻)47.0%、88.9%和75.0%，蔬菜93.5%、97.0%、95.3%，果樹(shù)87.6%、90.5%、88.9%。

(2)2004—2016年，隨著施肥復(fù)合化率的提高，在作物上投入的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量和比例也發(fā)生了根本改變：四類主要糧食作物在農(nóng)戶習(xí)慣施肥情況下，養(yǎng)分投入量均大幅增加，N、P2O5、K2O平均增幅分別為87.0%、31.4%和149.0%；糧食作物玉米、小麥、水稻施肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分投入比例平均為1.00∶0.37∶0.30，經(jīng)濟(jì)作物蔬菜和果樹(shù)施肥的N、P2O5、K2O養(yǎng)分投入比例平均為1.00∶0.78∶1.06；K2O增加幅度最大，在糧食作物上增幅達(dá)149.0%，蔬菜和果樹(shù)施肥的K2O投入量已經(jīng)超過(guò)N和P2O5投入量。

(3)從宏觀消費(fèi)上看，截至2016年，無(wú)論是復(fù)合肥施用量還是復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè)的銷量，雖然絕對(duì)數(shù)量仍然保持增加趨勢(shì)，但增長(zhǎng)率逐年下降，產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的高峰期已經(jīng)過(guò)去，復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展即將由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作物施肥的N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率分別為69.5%、92.1%、84.4%；經(jīng)濟(jì)作物施肥的復(fù)合化率高于糧食作物的，蔬菜施肥的復(fù)合化率高于果樹(shù)的；蔬菜施肥的N、P2O5、K2O復(fù)合化率均超過(guò)90%，果樹(shù)施肥的N、P2O5、K2O復(fù)合化率均超過(guò)85%，小麥?zhǔn)┓实腜2O5和K2O復(fù)合化率均超過(guò)85%。據(jù)張福鎖等[9]統(tǒng)計(jì)：2000年歐洲施肥的N、P2O5、K2O平均復(fù)合化率為21.04%、87.49%、67.38%。另?yè)?jù)歐盟化肥工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，歐盟施肥的N、P2O5、K2O復(fù)合化率為25%、83%和67%[9]。由此可見(jiàn)，我國(guó)施肥復(fù)合化率已超過(guò)歐洲水平。

隨著農(nóng)戶施肥量大幅提高，產(chǎn)生了P2O5和K2O過(guò)量施用的問(wèn)題。以磷肥為例，廖文華等[11]計(jì)算河北省小麥-玉米輪作中土壤磷素平衡時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)P2O5施用量為201.0 kg/hm2時(shí)，磷肥表觀平衡率為193.1%；在菜地上，當(dāng)P2O5施用量為465.0 kg/hm2時(shí)，P2O5盈余362.6 kg/hm2。本研究統(tǒng)計(jì)的根莖類蔬菜、果菜類蔬菜、果樹(shù)的N、P2O5、K2O投入量均超過(guò)300 kg/hm2，養(yǎng)分過(guò)剩問(wèn)題比較嚴(yán)重。

2004—2006年經(jīng)濟(jì)作物商品有機(jī)(微生物)肥施用比率較低，這一方面與農(nóng)家肥施用比率較高、商品有機(jī)(微生物)肥市場(chǎng)發(fā)展不成熟有關(guān)；另一方面也與化肥增產(chǎn)效果顯著，而商品有機(jī)(微生物)肥肥效不明顯有關(guān)。2014—2016年，商品有機(jī)(微生物)肥施用比率大幅提升，平均增幅351.7%，其中果樹(shù)和果菜施用比率均超過(guò)40%，說(shuō)明隨著化肥肥效下降和科學(xué)施肥知識(shí)的普及，農(nóng)戶施肥結(jié)構(gòu)也趨向科學(xué)合理，商品有機(jī)(微生物)肥應(yīng)該是今后我國(guó)科學(xué)施肥推廣工作值得關(guān)注的重要方面。

經(jīng)濟(jì)作物上復(fù)合肥用作追肥的比率提高，其原因是復(fù)合肥能夠滿足經(jīng)濟(jì)作物生育后期對(duì)養(yǎng)分多樣性的需求，因其肥效明顯，得到大量應(yīng)用。夏玉米和水稻上復(fù)合肥用作追肥的比率提高與施肥方式改變有關(guān)：由于夏玉米只追1次肥的比例在增加，農(nóng)戶將基肥中的復(fù)合肥轉(zhuǎn)移至追肥上使用；水稻直播田增加和南方三季稻改雙季稻，這都使農(nóng)戶將原來(lái)僅用作基肥的復(fù)合肥部分轉(zhuǎn)移至追肥上施用。春玉米追肥仍然以單質(zhì)氮肥為主，2004—2016年沒(méi)有明顯變化，這與春玉米生育后期對(duì)磷鉀肥需求量較少、復(fù)合肥肥效不明顯有關(guān)。一次性施肥比例略有提高，一方面是由于一次性施肥節(jié)省勞力，普遍為農(nóng)戶所選擇，另一方面2004—2006年間一次性施肥在東北地區(qū)使用比例已經(jīng)較高，受土壤和地形條件限制，進(jìn)一步增加的空間有限。

根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)[10]，2016年我國(guó)化肥消費(fèi)量較2015年下降385 kt，氮肥、磷肥和鉀肥消費(fèi)量分別下降511、131、54 kt。經(jīng)過(guò)近20年的快速發(fā)展，復(fù)合肥施用量增長(zhǎng)率于2008年開(kāi)始下滑，從2016年開(kāi)始進(jìn)入“平臺(tái)期”，復(fù)合肥施用量將不再增加，甚至開(kāi)始減少。

歐洲化肥消費(fèi)經(jīng)歷了由快速增長(zhǎng)到增幅放緩，再到下降的過(guò)程。2013年，歐洲氮肥、磷肥和鉀肥總消費(fèi)量從2004年的15 400 kt下降到2013年的14 100 kt，氮肥、磷肥和鉀肥消費(fèi)量分別減少5.1%、14.1%和11.8%，與歷史最高消費(fèi)量相比分別下降了23%、60%和50%[12]。參照歐洲化肥施用發(fā)展的歷史，不難看出我國(guó)化肥消費(fèi)的“拐點(diǎn)”已經(jīng)到來(lái)，我國(guó)化肥和復(fù)合肥施用量已經(jīng)進(jìn)入“收縮期”，發(fā)展模式必將由“數(shù)量型”向“質(zhì)量型”轉(zhuǎn)變。