江西省不同地市化肥用量分析及對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻

柳開樓，萬長艷，胡丹丹，胡惠文，余喜初，李大明，葉會財，胡志華，宋惠潔

（江西省紅壤研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心，南昌 330046）

化學(xué)肥料是糧食的“糧食”，其對中國糧食產(chǎn)量的貢獻十分重要［1］。然而，自改革開放以來，由于一味追求高產(chǎn)，中國各個地區(qū)均出現(xiàn)了化肥使用過量的問題，從而導(dǎo)致了化肥利用率較低，由此帶來了化肥資源的嚴(yán)重浪費［2，3］。因此，國家農(nóng)業(yè)部門在2015年2 月17 日出臺制定了《到2020 年化肥使用量零增長行動方案》，力求建立科學(xué)合理的施肥體系，從而有力支撐全國農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。

江西省是江南魚米之鄉(xiāng)，其對國家糧食安全和穩(wěn)定發(fā)揮著巨大作用，同時，該地區(qū)的臍橙、蜜橘、山茶和茶葉等經(jīng)濟作物也極具特色［4，5］。但是由于農(nóng)民科技水平偏低，從而導(dǎo)致該地區(qū)同全國其他地區(qū)一樣也普遍存在化肥施用過量的問題［6，7］。因此，面對國家的化肥減施增效行動，明確該地區(qū)的化肥施用現(xiàn)狀就顯得十分迫切。然而，由于江西省不同地市的種植作物存在較大差異，再加上不同地市的發(fā)展不均衡［8］，故研究不同地市2015 年之前（國家實施化肥零增長行動之前）的化肥施用現(xiàn)狀，可以為各地區(qū)開展化肥減施增效行動提供參考和借鑒。本研究以《江西省統(tǒng)計年鑒》為基礎(chǔ)，分析江西省不同地市2012—2014 年的氮、磷、鉀肥年均施用量情況，并進一步量化化肥用量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的相關(guān)關(guān)系，以期為江西省不同地市的化肥減施增效行動提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況和數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)域為江西省，該地區(qū)位于長江中下游，是全國的主要水稻、柑橘和茶葉等生產(chǎn)區(qū)，氣候?qū)儆谥衼啛釒?，年均氣?8.1℃，年≥10 ℃積溫6 480 ℃，年均降雨量1 537 mm，年均蒸發(fā)量1 150 mm，年均無霜期289 d，年均日照時數(shù)1 950 h。

化肥和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)來自2012、2013 和2014 年的《江西省統(tǒng)計年鑒》，氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥的總施用量包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥中氮、磷、鉀含量，其中復(fù)合肥中氮、磷、鉀含量按照1∶1∶1 型三元相進行折算［9］。農(nóng)業(yè)產(chǎn)值均按照統(tǒng)計當(dāng)年的現(xiàn)行價格進行計算，農(nóng)產(chǎn)品的現(xiàn)行價格指生產(chǎn)者第一次出售農(nóng)產(chǎn)品的價格，即生產(chǎn)者價格，主要來源于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者的價格調(diào)查，沒有市場價格的農(nóng)產(chǎn)品則用生產(chǎn)成本代替。

1.2 統(tǒng)計分析方法

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2007 軟件進行，其中統(tǒng)計分析用SAS 9.1 軟件進行。為消除年際間的變異，準(zhǔn)確比較各地市的氮、磷、鉀肥年用量和年均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值變化趨勢，數(shù)據(jù)為2012、2013 和2014 年的平均值。所有圖件均采用Origin 8.5 軟件進行制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 江西省不同地市化肥年均施用量變化

從表1 可以看出，2012—2014 年江西省不同地市的化肥施用量存在明顯差異。在江西省全省范圍內(nèi)，氮肥用量主要以宜春和贛州較高，其次為撫州、九江、吉安、上饒和南昌，景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余和鷹潭較低。磷肥用量贛州、撫州和宜春較高，其次為吉安、南昌、九江、上饒，萍鄉(xiāng)、新余、鷹潭和景德鎮(zhèn)較低。鉀肥用量贛州最高，其次為宜春、撫州、吉安、南昌、九江、上饒，萍鄉(xiāng)、新余、景德鎮(zhèn)和鷹潭較低。在11 個地市中，氮、磷、鉀肥均呈現(xiàn)出南昌、九江、贛州、吉安、宜春、撫州和上饒占比較高，氮、磷、鉀肥的累積占比分別為90.09%、88.77%和91.29%；景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余和鷹潭的占比較低，氮、磷、鉀肥的累積占比分別為9.91%、11.23%和8.71%。

表1 江西省不同地市的化肥年均施用量和占全省的比例變化（2012—2014 年）

2.2 江西省不同地市年均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值變化

從表2 可以看出，2012—2014 年江西省不同地市的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值存在較大差異。以贛州的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值最高，其次為宜春、吉安、上饒、撫州、南昌和九江，萍鄉(xiāng)、新余、景德鎮(zhèn)和鷹潭較低。結(jié)合各地市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在江西省的占比發(fā)現(xiàn)，贛州、宜春、吉安、上饒、撫州和南昌的占比較高，累計占比為79.06%；九江、萍鄉(xiāng)、新余、景德鎮(zhèn)和鷹潭占比較低，累計占比為20.93%。

表2 江西省不同地市年均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值變化（2012—2014 年）

2.3 江西省化肥施用量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的相關(guān)關(guān)系

江西省化肥施用量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值存在密切關(guān)系（圖1），且均可以用線性方程進行擬合（P＜0.01）。通過擬合方程的斜率發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)⒘?、鉀肥的施用增?1 萬 t/年，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值可以提升 41.38 億～72.59 億元/年。同時，磷、鉀肥與農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的擬合方程斜率明顯高于氮肥，說明與氮肥相比，磷、鉀肥對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻較大。

圖1 江西省化肥施用量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，2012—2014 年，江西省氮、磷、鉀化肥年均用量贛州和宜春明顯高于其他地市。不同地市的氮、磷、鉀肥用量占全省的比例也存在較大差異，其中以南昌、九江、贛州、吉安、宜春、撫州和上饒的占比最高，其氮、磷、鉀肥占全省的比例累計分別為90.09%、88.77%和91.29%。同時，氮、磷、鉀肥的施用量對江西省的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值貢獻明顯，且磷、鉀肥對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻明顯高于氮肥。

在江西省，由于不同地市的面積、主要作物和農(nóng)業(yè)發(fā)展不平衡［4，5］，各地市的化肥用量差異較大，2012—2014 年，氮、磷、鉀肥的用量均呈現(xiàn)出贛州和宜春明顯高于其他地市，這一方面與贛州和宜春市的行政區(qū)劃面積較大有關(guān)，另一方面在贛州和宜春市，臍橙、油茶和蜜橘等經(jīng)濟作物種植面積較大，且由于經(jīng)濟作物種植效益較高，從而導(dǎo)致該地區(qū)的化肥用量顯著較高［10，11］。因此，在后續(xù)的化肥減施增效行動中，江西省應(yīng)重點關(guān)注贛州和宜春的科學(xué)施肥問題。同時，由于臍橙和油茶等作物主要在坡地上種植，水土流失較為嚴(yán)重［12-14］，關(guān)于該地區(qū)科學(xué)施肥的政策制定也要考慮水土保持技術(shù)的應(yīng)用。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，在江西省的11 個地市中，南昌、九江、贛州、吉安、宜春、撫州和上饒的氮、磷、鉀肥用量在全省的總占比分別為90.09%、88.77%和91.29%，景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余和鷹潭的氮、磷、鉀肥用量總占比則分別為9.91%、11.23%和8.71%，這與江西省的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值結(jié)果基本一致。充分說明氮、磷、鉀肥對江西省各地市農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要性。通過擬合方程的斜率發(fā)現(xiàn)，磷、鉀肥對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻明顯高于氮肥。原因主要與磷、鉀肥在經(jīng)濟作物上施用較高有關(guān)。有研究表明，由于經(jīng)濟作物的效益較高，且磷、鉀肥對臍橙和蜜橘等的根系生長和品質(zhì)提升作用明顯［15］，從而導(dǎo)致經(jīng)濟作物的磷、鉀肥用量明顯高于糧食作物［16］。但是，即使在經(jīng)濟作物上，磷、鉀肥的用量也不是越高越好，特別是在提高作物品質(zhì)方面，有機肥和中微量元素肥料的作用至關(guān)重要［17-19］。因此，在江西省化肥減施增效行動中，除了關(guān)注重點地市之外，也要區(qū)分不同作物類型，并進一步在經(jīng)濟作物上充分考慮有機肥和中微量元素，從而實現(xiàn)該地區(qū)化肥減施和農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效的雙重目標(biāo)。此外，由于不同地市的糧食作物和經(jīng)濟作物種植面積差異較大，而本研究未單獨計算糧食作物和經(jīng)濟作物等的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，關(guān)于氮、磷、鉀肥用量對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻還有待進一步研究。