浙江省水稻化肥定額制實施成效評價與分析

劉曉霞，陸若輝，朱偉鋒，虞軼俊

(浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020)

改革開放以來，人口持續(xù)增加、耕地面積不斷減少的雙重壓力迫切需要提高糧食單產(chǎn)、保障糧食產(chǎn)量，化肥作為糧食的“糧食”投入量不斷增加[1-3]。據(jù)統(tǒng)計，我國每667 m2化肥施用量為35.46 kg，約為世界平均水平的3.9倍，化肥使用強度遠高于世界平均水平[4-5]。伴隨化肥的大量施用，土壤酸化、次生鹽漬化、土壤板結、養(yǎng)分失衡等問題層出不窮[6-7]，嚴重制約著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為遏制化肥過量施用勢頭，破解糧食生產(chǎn)過度依賴化肥難題，浙江省于2013年啟動化肥減量增效行動，并取得了顯著成效[8-9]，但與發(fā)達國家的施肥水平相比，仍有較大差距[4, 10]。

為進一步推進化肥減施增效，浙江省于2019年初試點開展化肥定額制工作，制定了主要作物化肥限量標準并配套技術措施[11]。截至2019年底，全省在水稻等主要作物上開展化肥定額制試驗示范面積突破2萬hm2，及時分析化肥定額制實施成效對于驗證化肥限額標準的科學性、優(yōu)化下階段技術措施均具有重要意義。為此，以全省47處水稻化肥定額試驗示范區(qū)的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎，分析比較化肥定額制與傳統(tǒng)施肥在水稻產(chǎn)量、化肥用量等方面的差異，以期驗證水稻定額標準的科學合理性，客觀評價化肥定額工作的實施成效。

1 材料與方法

調(diào)查數(shù)據(jù)來源于全省47個水稻化肥定額制試驗示范區(qū)，涵蓋了甬優(yōu)1540、甬優(yōu)15、甬優(yōu)12、秀水14、嘉豐優(yōu)2號、中浙優(yōu)8號和中早39號等7個水稻主栽品種。試驗示范區(qū)采用大區(qū)對比試驗，根據(jù)地區(qū)實際設置常規(guī)施肥和化肥定額制處理，收獲期測定水稻產(chǎn)量，制圖利用Origin 9.0軟件。

2 結果與分析

2.1 化肥定額制對主栽水稻品種產(chǎn)量和化肥用量的影響

全省平均數(shù)據(jù)(表1)顯示，化肥定額制處理水稻產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥、化肥和氮肥用量均低于常規(guī)施肥。其中，化肥定額制處理每667 m2產(chǎn)量較常規(guī)施肥高4.17～22.50 kg，化肥定額制化肥、氮肥用量分別較常規(guī)施肥降低9.9%～20.9%、5.1%～17.9%。施肥次數(shù)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，化肥定額制處理施肥次數(shù)(除中浙優(yōu)8號外)較常規(guī)施肥有所減少，可能是由于化肥定額制工作采用了新型肥料，配套了有機替代、機械深施等措施，進而降低了施肥次數(shù)[12-13]。

表1 化肥定額制對主栽水稻品種每667 m2產(chǎn)量和施肥量的影響

2.2 化肥定額制與常規(guī)施肥化肥用量頻次分布的差異

由圖1可見，水稻常規(guī)施肥和化肥定額制處理化肥用量水平均符合正態(tài)分布曲線：95%以上的地區(qū)每667 m2水稻常規(guī)施肥水平分布在18～35 kg，個別地區(qū)的常規(guī)施肥水平分布在正態(tài)分布曲線兩端，處于極低(14.7 kg)或極高(36.0 kg)水平；多數(shù)開展化肥定額制的地區(qū)每667 m2水稻施肥水平在14～27 kg，少數(shù)地區(qū)化肥用量水平極低(12.5 kg)或極高(28.5 kg)。

圖1 化肥定額制和常規(guī)施肥處理每667 m2 化肥(折純)用量的頻次分布

與常規(guī)施肥化肥用量正態(tài)分布曲線相比，化肥定額制正態(tài)分布曲線呈現(xiàn)前移態(tài)勢，表明化肥定額制施肥水平較常規(guī)施肥有較大程度降低，這對于推進化肥減量具有重要意義。兩條正態(tài)分布曲線的比對結果顯示，常規(guī)施肥化肥用量正態(tài)分布曲線“矮胖”，化肥定額制正態(tài)分布曲線“高瘦”，表明化肥定額制工作縮小了地區(qū)間施肥水平的差距，有利于提高科學施肥水平。

2.3 化肥定額制與常規(guī)施肥氮肥用量頻次分布的差異

圖2表明，常規(guī)施肥和化肥定額制處理氮肥用量均符合正態(tài)分布，大部分地區(qū)氮肥用量水平分布在中等水平，少數(shù)地區(qū)氮肥用量水平分布在正態(tài)分布曲線兩端。常規(guī)施肥667 m2氮肥用量水平大部分分布在9～22 kg，個別地區(qū)氮肥用量處于極低(7.5 kg)或極高(26.0 kg)水平；95%以上的地區(qū)化肥定額制667 m2氮肥用量水平分布在8～17 kg，個別地區(qū)氮肥用量極低(6.5 kg)或極高(18.0 kg)。

兩條氮肥用量正態(tài)分布曲線的比對顯示，常規(guī)施肥每667 m2氮肥用量主要分布區(qū)域為9～22 kg，化肥定額制氮肥用量主要分布區(qū)域為8～17 kg?；识~制氮肥用量曲線較常規(guī)施肥曲線前移、氮肥用量分布區(qū)間較常規(guī)施肥縮減，表明化肥定額制的實施降低了氮肥用量水平，壓縮了氮肥用量分布范圍，這主要是由于水稻化肥定額標準制定科學，將氮肥的用量調(diào)整到較為合理的范圍。

圖2 化肥定額制和常規(guī)施肥處理每667 m2 氮肥(折純)用量的頻次分布

3 討論

全省47個水稻化肥定額制試驗示范區(qū)平均數(shù)據(jù)顯示，化肥定額制處理水稻產(chǎn)量高于常規(guī)施肥，化肥用量、氮肥用量和施肥次數(shù)低于常規(guī)施肥；不同水稻品種化肥定額制處理水稻產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥、化肥和氮肥用量均低于常規(guī)施肥，這表明當前各地制定推廣的化肥定額制標準可以在提高水稻產(chǎn)量的同時降低化肥投入?；识~制的“減肥增產(chǎn)”效應可能是由于該模式配套了相應的技術措施，如有機替代、機械深施等，提高了肥料利用效率，進而影響了產(chǎn)量[14-16]。

常規(guī)施肥和化肥定額制處理水稻化肥用量、氮肥用量均呈正態(tài)分布曲線，大部分常規(guī)施肥每667 m2化肥用量、氮肥用量分布在18～35 kg和9～22 kg，大部分化肥定額制每667 m2化肥用量、氮肥用量分布在14～27 kg和8～17 kg，化肥定額制化肥用量、氮肥用量曲線均較常規(guī)施肥曲線前移，化肥定額制化肥用量、氮肥用量分布空間較常規(guī)施肥壓縮，表明化肥定額制的實施降低了化肥、氮肥用量水平，壓縮了化肥、氮肥用量范圍?？梢?，實施化肥定額制是提高科學施肥水平，減少化肥用量的有效手段，可在全省范圍內(nèi)大規(guī)模推廣應用。

綜上所述，化肥定額制可提高水稻產(chǎn)量、減少化肥投入、提高科學施肥水平，可在全省范圍內(nèi)大規(guī)模推廣應用。此外，鑒于不同水稻品種對化肥用量的響應不同，建議開展不同水稻品種化肥定額標準的制定。