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

(浙江省耕地質量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020)

改革開放以來，人口持續增加、耕地面積不斷減少的雙重壓力迫切需要提高糧食單產、保障糧食產量，化肥作為糧食的“糧食”投入量不斷增加[1-3]。據統計，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、養分失衡等問題層出不窮[6-7]，嚴重制約著農業的可持續發展。為遏制化肥過量施用勢頭，破解糧食生產過度依賴化肥難題，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的調查數據為基礎，分析比較化肥定額制與傳統施肥在水稻產量、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

調查數據來源于全省47個水稻化肥定額制試驗示范區，涵蓋了甬優1540、甬優15、甬優12、秀水14、嘉豐優2號、中浙優8號和中早39號等7個水稻主栽品種。試驗示范區采用大區對比試驗，根據地區實際設置常規施肥和化肥定額制處理，收獲期測定水稻產量，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量和化肥用量的影響

全省平均數據(表1)顯示，化肥定額制處理水稻產量均高于常規施肥、化肥和氮肥用量均低于常規施肥。其中，化肥定額制處理每667 m2產量較常規施肥高4.17～22.50 kg，化肥定額制化肥、氮肥用量分別較常規施肥降低9.9%～20.9%、5.1%～17.9%。施肥次數的調查數據顯示，化肥定額制處理施肥次數(除中浙優8號外)較常規施肥有所減少，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[12-13]。

表1 化肥定額制對主栽水稻品種每667 m2產量和施肥量的影響

2.2 化肥定額制與常規施肥化肥用量頻次分布的差異

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

圖1 化肥定額制和常規施肥處理每667 m2 化肥(折純)用量的頻次分布

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

2.3 化肥定額制與常規施肥氮肥用量頻次分布的差異

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

兩條氮肥用量正態分布曲線的比對顯示，常規施肥每667 m2氮肥用量主要分布區域為9～22 kg，化肥定額制氮肥用量主要分布區域為8～17 kg。化肥定額制氮肥用量曲線較常規施肥曲線前移、氮肥用量分布區間較常規施肥縮減，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，將氮肥的用量調整到較為合理的范圍。

圖2 化肥定額制和常規施肥處理每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平均數據顯示，化肥定額制處理水稻產量高于常規施肥，化肥用量、氮肥用量和施肥次數低于常規施肥；不同水稻品種化肥定額制處理水稻產量均高于常規施肥、化肥和氮肥用量均低于常規施肥，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量的同時降低化肥投入。化肥定額制的“減肥增產”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，進而影響了產量[14-16]。

常規施肥和化肥定額制處理水稻化肥用量、氮肥用量均呈正態分布曲線，大部分常規施肥每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。可見，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，可在全省范圍內大規模推廣應用。

綜上所述，化肥定額制可提高水稻產量、減少化肥投入、提高科學施肥水平，可在全省范圍內大規模推廣應用。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。