我國化肥施用研究綜述

韓馥冰

[摘 要] 化肥是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要的生產(chǎn)資料。但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，化肥的不合理使用對我國水體、土壤和大氣環(huán)境安全造成了危害。因此，如何合理利用化肥，提高化肥利用率，減少浪費，解決污染問題，是當前學者研究的重點。本文從農(nóng)戶化肥施用行為、化肥施用技術(shù)效率和施用量、化肥引起的污染及治理、農(nóng)戶技術(shù)采用行為以及有機肥替代化肥等方面，對化肥施用情況進行梳理，為今后合理利用肥料提供依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 化肥;施用行為;施用量;有機肥

[中圖分類號] S143 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）14-106-3

氮、磷等化學元素會導致水體富營養(yǎng)化，造成環(huán)境污染。2010年，國務(wù)院公布了《第一次全國污染源普查公報》，來自農(nóng)業(yè)源的氮流失量占全國氮排放總量的近60%，總磷流失量占全國磷排放量的近70%。此外，除去這些化學元素，化肥中還含有重金屬、有毒化合物，這些物質(zhì)在化肥施用后浸入土壤中，進一步影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，危害人體健康。因此，合理施用化肥，提高化肥利用率，既能減少對資源的浪費，也能在一定程度上解決化肥帶來的污染問題，對于發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、提升我國農(nóng)產(chǎn)品的國際市場地位具有重要作用。

1 化肥施用行為研究

有機肥與化肥結(jié)合使用能在很大程度上促進糧食產(chǎn)量的提高，而且利用秸稈、畜禽糞便等作為肥料有利于促進糧食作物生產(chǎn)[1，2]。鞏前文等利用對江漢平原實地問卷調(diào)查所得的數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)家庭非農(nóng)就業(yè)人數(shù)、戶主性別、戶主受教育程度、土地是否租用、戶主從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)年數(shù)以及是否接受過科學施肥技術(shù)培訓等是農(nóng)戶過量施肥風險認知及規(guī)避能力的主要影響因素[3]。

在研究化肥施用行為過程中發(fā)現(xiàn)，由于預(yù)估到減少化肥投入會導致產(chǎn)量及收入減少，農(nóng)戶為了規(guī)避這個風險而加大化肥施用量[3，4]。此外，在勞動力市場不斷完善、農(nóng)業(yè)勞動成本不斷增加的背景下，化肥與勞動顯現(xiàn)出替代關(guān)系，勞動成本增加對化肥施用具有促進作用，農(nóng)戶個人特征受集體決策影響對化肥施用沒有顯著的促進作用，而農(nóng)產(chǎn)品上年價格、化肥農(nóng)藥機械等投入品價格、農(nóng)業(yè)培訓等對化肥施用均具有顯著影響[5]。

2 化肥施用技術(shù)效率和施用量研究

化肥施用量影響著生態(tài)環(huán)境，而化肥施用技術(shù)效率又在很大程度上影響著化肥施用量。目前，關(guān)于化肥施用技術(shù)效率的研究主要如下。史常亮等采用基于SFA方法的單一投入要素技術(shù)效率測度模型，對我國農(nóng)戶化肥施用技術(shù)效率進行測算，結(jié)果表明水稻種植農(nóng)戶的平均化肥施用技術(shù)效率僅為0.35，存在很大的節(jié)肥空間[6]。王則宇等運用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)測算了糧食生產(chǎn)技術(shù)效率和化肥利用效率，隨之用面板Tobit模型主要考察農(nóng)業(yè)勞動力結(jié)構(gòu)變化對化肥利用效率的影響[7]。何悅等運用隨機前沿函數(shù)，對中國糧食主產(chǎn)區(qū)、主銷區(qū)和平衡區(qū)的糧食生產(chǎn)化肥利用效率進行測算，并借助σ收斂和β收斂對全國范圍及各功能區(qū)糧食生產(chǎn)化肥利用效率的收斂性進行檢驗，研究發(fā)現(xiàn)中國糧食生產(chǎn)化肥利用效率水平較低[8]。

關(guān)于化肥施用量的研究主要如下。劉艷飛通過測土配方施肥項目，以及對土壤的有效成分進行測定，給出有關(guān)土地的最佳施肥量[9]。欒昊、仇煥廣等從利益最大化角度出發(fā)，構(gòu)造函數(shù)，根據(jù)利潤最大化理論，測出化肥的最優(yōu)施肥量，將農(nóng)戶667 m2實際的施肥量減去計算得出的最優(yōu)施肥量，就可以獲得農(nóng)戶平均667 m2使用的化肥過量數(shù)據(jù)[4，10]。張謀貴運用C—D函數(shù)、主成分回歸等方法計算水稻、小麥和玉米3種糧食化肥及農(nóng)藥的邊際效益，以邊際效益來衡量3種糧食化肥及農(nóng)藥的施用量是否過剩。實證發(fā)現(xiàn)小麥的化肥使用量達到了經(jīng)濟上過量，水稻和玉米的化肥使用量接近經(jīng)濟上的過量[11]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，并不是投入的化肥越多就能獲得越好的效果，還需要充分考慮投入要素所帶來的環(huán)境負外部效應(yīng)，投入的化肥越多，所需要付出的環(huán)境代價就會越大，因此糧食生產(chǎn)中應(yīng)多種途徑控制化肥使用量，兼顧環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟效應(yīng)才有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

氮磷鉀投入結(jié)構(gòu)不合理也是當前農(nóng)戶施用化肥存在的主要問題。劉欽普等研究發(fā)現(xiàn)中國總化肥施用強度已經(jīng)超過了環(huán)境安全閾值和作物需要水平，糧食產(chǎn)量較德國低，總化肥施用為生態(tài)經(jīng)濟合理性2級水平，其中氮、磷、鉀分別為3級（不合理）、2級（較合理）、1級（合理）水平;中國化肥減量增效勢在必行，可借鑒德國的經(jīng)驗，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)[12]。

3 化肥引起的污染治理研究

2005年，我國開始在全國范圍內(nèi)推廣測土配方施肥技術(shù)，大大改善了農(nóng)業(yè)環(huán)境。從2005年至今，很多學者和技術(shù)人員對測土配方施肥技術(shù)進行了研究。王淑珍在實驗農(nóng)場開展小麥—玉米測土配方施肥的試驗示范工作，研究發(fā)現(xiàn)測土配方專用肥可以明顯提高夏玉米產(chǎn)量，降低肥料投入成本，增加農(nóng)民收益[13]。張聰穎等基于陜、甘、魯、豫4個蘋果主產(chǎn)省農(nóng)戶微觀調(diào)研數(shù)據(jù)，運用模型和效應(yīng)分解模型分析勞動力轉(zhuǎn)移對農(nóng)戶測土配方施肥技術(shù)選擇的影響機理。研究發(fā)現(xiàn)，勞動力轉(zhuǎn)移對農(nóng)戶測土配方施肥技術(shù)選擇具有穩(wěn)健的正向影響;勞動力轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的人口效應(yīng)與收入效應(yīng)均為正，且人口效應(yīng)大于收入效應(yīng);戶主文化程度、是否為村干部、種植年限以及是否加入合作社對農(nóng)戶技術(shù)選擇具有顯著正影響;化肥施用量認知對農(nóng)戶技術(shù)選擇具有顯著負影響[14]。孫小鈞等基于貴州省實際情況，采取測土配方施肥、加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科研投入、區(qū)域良種和技術(shù)研發(fā)有償合作、糧食分區(qū)生產(chǎn)政策，既能防止化肥施用“內(nèi)卷化”，又能提高糧食生產(chǎn)效率[15]。

4 農(nóng)戶技術(shù)采用行為研究

為了保護環(huán)境，減少化肥帶來的環(huán)境污染，國家和有關(guān)政府部門、技術(shù)部門制定了一些政策，研發(fā)了一系列減輕化肥對環(huán)境污染的技術(shù)。但是，農(nóng)戶是否接受、采納這些技術(shù)及政策十分關(guān)鍵。所以，相關(guān)學者做了有關(guān)方面的研究。已有的文獻主要從農(nóng)戶自身特征、家庭經(jīng)濟因素及外部環(huán)境因素3個方面研究了農(nóng)戶技術(shù)采用行為。其中，農(nóng)戶自身特征包括農(nóng)戶的年齡、性別、受教育程度、農(nóng)戶從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的年限等，家庭經(jīng)濟因素包括經(jīng)營規(guī)模、外出務(wù)工時間、務(wù)工收入等，外部環(huán)境因素包括農(nóng)戶所處地理位置、自然環(huán)境、國家政策等。

王恒等研究發(fā)現(xiàn)小農(nóng)戶的綠色施肥行為具有盲目性特征，新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體則具有自覺性特征;綠色施肥行為主要受耕地狀況、個人家庭特征等因素影響[16]。朱明芬等研究發(fā)現(xiàn)隨著農(nóng)戶兼業(yè)程度的提高，不同兼業(yè)程度的農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)新技術(shù)的需求發(fā)生了相應(yīng)改變，不同兼業(yè)程度的農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)新技術(shù)的采用態(tài)度、行為方式、技術(shù)偏好、投資力度等方面都存在顯著差異[17]。孔祥智等以村級樣本為依據(jù)，得出新技術(shù)的進入門檻和技術(shù)采納的機會成本共同影響著農(nóng)戶采納農(nóng)業(yè)新技術(shù)的可能性等結(jié)論[18]。呂玲麗研究發(fā)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國農(nóng)戶因為心理素質(zhì)、資本積累、部門決策、宣傳引導等多方面因素的影響，對于新技術(shù)的選擇基本都是“跟風”或者模仿。為了防止這種行為的發(fā)生，確保農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整順利進行，必須提高農(nóng)民的科技素質(zhì)和經(jīng)營決策水平、政府的指導水平，并且為農(nóng)戶選擇技術(shù)創(chuàng)造良好的外部環(huán)境[19]。

5 有機肥替代化肥施用研究

第一，有機肥替代化肥對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。趙海春等研究發(fā)現(xiàn)施用沼肥不僅能顯著改良土壤，提高坐果率，提高果實產(chǎn)量，而且對果實品質(zhì)有一定的改善作用[20]。邢月華等在遼寧省昌圖縣進行了連續(xù)6 a施用不同量有機肥（雞糞）的田間試驗，探討了有機肥對棕壤土養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量及玉米產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明施用有機肥后棕壤土養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量均有所增加，而且可促進玉米增產(chǎn)[21]。宮國輝等根據(jù)田間試驗研究發(fā)現(xiàn)沼肥和化肥混施對促進蔬菜作物的生長發(fā)育、提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)作用極大[22]。

第二，農(nóng)戶有機肥替代化肥技術(shù)采納的影響因素。黃炎忠等運用系數(shù)集束化方法探討農(nóng)戶有機肥替代化肥技術(shù)采納行為表達的障礙因子，結(jié)果表明農(nóng)戶有機肥施用意愿與行為產(chǎn)生偏離，技術(shù)環(huán)境對農(nóng)戶有機肥替代化肥施用行為的影響極顯著，其中地塊要素和原料獲取是阻礙有機肥施用行為表達的兩大主要因素[23]。唐艷以行為理論為基礎(chǔ)，探討心理因素、農(nóng)戶特征和有機產(chǎn)品認證政策對農(nóng)民施肥行為的影響，結(jié)果表明年齡、種植類型、政策約束對農(nóng)戶減量施肥意愿有顯著的正向影響，但對于有機認證示范區(qū)和非有機認證示范區(qū)農(nóng)戶的減量施肥意愿的影響有所不同[24]。楊鈺蓉等通過對湖北省農(nóng)戶的數(shù)據(jù)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)當前茶葉種植的肥料施用仍以化肥為主，有機肥施用率相對較低，多數(shù)農(nóng)戶愿意采納有機肥替代技術(shù)模式改善生產(chǎn)方式，但對于不同類型技術(shù)模式的采納意愿存在差異[25]。

第三，有機肥替代化肥要注重適度原則。寧川川等研究得出有機肥含有豐富的有機質(zhì)，有機質(zhì)對土壤肥力水平、土壤重金屬有效性和溫室氣體排放均有至關(guān)重要的作用。有機肥能顯著改善土壤物理性狀，緩解土壤酸化，增加土壤有效養(yǎng)分，維持土壤養(yǎng)分平衡，提高土壤生物和生物化學特性，優(yōu)化土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)組成;然而，有機肥（主要來源于畜禽糞便）的長期過量施用會增加土壤重金屬含量，加大作物吸收積累重金屬的風險，而且有機肥可促進土壤溫室氣體（二氧化碳等）排放，加重溫室效應(yīng)。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)加強有機肥管理，選擇安全優(yōu)質(zhì)的有機肥（重金屬和持久性污染物含量低），建立有機肥施用的配套技術(shù)，改革施肥方式，適時適地施肥，有機與無機相結(jié)合，盡量降低有機肥施用帶來的環(huán)境風險[26]。

6 文獻評述及總結(jié)

有關(guān)化肥的研究，從方向來看，主要有農(nóng)戶化肥施用行為研究、化肥施用技術(shù)效率和施用量研究、化肥引起的污染治理研究、農(nóng)戶技術(shù)采用行為研究以及有機肥替代施用研究等幾個方面。隨著化肥施用強度的增加以及環(huán)境保護要求的提高，學者的關(guān)注重點從農(nóng)戶的行為轉(zhuǎn)移至化肥最佳用量和技術(shù)效率方面。從數(shù)據(jù)來源來看，我國學者前期普遍使用的是統(tǒng)計數(shù)據(jù)，之后開始使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)和農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)相結(jié)合。由于農(nóng)戶的施肥行為涉及方面眾多，已有文獻大多數(shù)是從施肥的某個角度為主進行研究，整體宏觀性研究較少。在化肥施用技術(shù)效率研究方面，已有的研究多從農(nóng)學科技角度進行研究，而從經(jīng)濟學角度研究農(nóng)戶施肥技術(shù)效率的較少。

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