肥料利用率低的原因及提高對策

孫志旭 尤 迪 于雙成 房 杰 張婷婷 姜 航 戚昕元

（吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130033）

“十三五”期間，吉林省堅持實施“藏糧于地，藏糧于技”戰略，以“發展綠色生態農業”為導向，以提高肥料利用率為目標，糧食產量連續穩定在3 500萬t以上。作為重要的商品糧生產基地，化肥施用是農業生產中不可或缺的關鍵因素。但是，為了使糧食增產，盲目追求經濟效益提升，化肥不合理施用不僅會導致農業生產成本增加、農產品品質下降、土壤惡化，也會對農業綠色發展產生嚴重影響。部分農戶認為化肥是農作物增產增收的法寶，導致化肥不合理施用成為各種農業問題的“禍根”。因此，如何提高肥料利用率、合理施用肥料、推動化肥使用量零增長、促進農業綠色可持續發展成為土肥技術推廣工作中的核心環節。

1 肥料利用率概述

肥料利用率指肥料施入土壤后當季作物所能吸收的有效養分占所施肥料有效養分總量的比率，是用來衡量施用肥料合理性的重要指標，也是評價化肥減量增效的重要指標[1]。自2015年開始，農業農村部每2年發布1次水稻、玉米、小麥三大糧食作物的化肥利用率。2019年，我國三大糧食作物的化肥利用率為39.2%，較2017年提高1.4%，較2015年提高4%。根據專家計算，化肥利用率提高1.4%，相當于減少尿素用量70萬t，約減少生產投入14億元。根據《化肥零增長行動方案》等任務目標，2020年三大糧食作物化肥利用率要達到40%以上。

氮肥對農作物產量的貢獻高達40%～50%，是糧食增產的基礎，對現代農業發展起著極為重要的作用[2]。國際上化肥利用率一般用氮肥當季利用效率進行計算，歐洲一些主要國家的糧食作物氮肥利用率約65%，而美國約50%。雖然我國肥料利用率逐年提高，但與其他國家相比，仍然存在一定差距。

表征肥料利用率的參數較多，目前較為通用的為農學效率、偏生產力等[3]。已有研究表明，目前在試驗條件下，世界玉米平均氮磷鉀肥料的偏生產力為純 N 57.8 kg/kg、P2O5119.0 kg/kg、K2O 136.0 kg/kg，我國平均水平為純N 51.6 kg/kg、P2O572.4 kg/kg、K2O 64.7 kg/kg[4]。此外，有研究表明，我國玉米氮磷鉀的農學效率為純 N 9.8～11.2 kg/kg、P2O57.5～9.5 kg/kg、K2O 5.7～9.2 kg/kg[5]。根據研究，當前吉林省春玉米氮磷鉀肥的平均農學效率和偏生產力高于全國平均水平，偏生產力超過世界水平（表1），但是氮素的農學效率較世界平均水平（純N 24 kg/kg）偏低。

表1 吉林省春玉米氮磷鉀肥配施以及氮、磷、鉀肥的農學效率、偏生產力和肥料利用率

2 我國肥料利用率低的原因

2.1 高產目標和施肥過量

受“高投入、高產出”“施肥多、產量高”等傳統觀念的引導，為了追求糧食作物高產，我國農民盲目過量施用化肥，導致我國肥料利用效率低[6]。已有研究數據表明，我國糧食產量從1949年的1 029 kg/hm2增加到2018年的5 621 kg/hm2，而化肥的施用量也從1949年的7.8萬t增加到2018年的5 653萬t[7]。隨著目標產量的增加，施肥量也相應提高，但一般農業發達國家都嚴格控制單產。

2.2 土壤肥力退化

肥料利用效率的高低取決于土壤肥力水平。長期過度用地致使我國耕地質量下降，土壤有機質含量降低。我國土壤有機質含量約為1.8%，肥沃的東北黑土地有機質含量也僅為4%左右[8]，而其他一些國家土壤有機質含量為5%～8%。以東北黑土區為例，諸多因素導致土壤肥力退化加劇，土壤抗逆性大幅減弱，土壤生產力顯著下降。

2.3 施肥方法不當

我國某些地區仍采用撒施或表施等施肥方式，易造成肥料揮發、流失，不利于作物吸收，導致肥料利用率下降。我國施肥技術與全球農業強國相比還存在一定差距，特別在養分高效利用、基因篩選、營養鏈一體化管理、數字化養分管理系統及作物營養調控技術等方面應深入研究。

2.4 農戶施肥觀念落后

我國農業生產以分散小規模經營為主，一些農戶仍存在過量施肥的習慣，由于施有機肥達不到“立竿見影”的效果，農民不愿施用有機肥。農民的知識水平有限，接受新理念、新技術較慢。另外，農地的碎片化導致我國測土配方技術“最后一公里”難以打通。一些農業發達國家土地成片經營，經營者有意識地對土壤進行數據化管理和科學施肥，從而達到節本增效的目的。

2.5 肥料品種單一

目前，在歐美農業發達的國家，微生物肥料的使用量已占肥料總用量的20%以上。受多種環境因素的影響，我國微生物肥料施用比例僅為2%左右。過分依賴化肥的現狀沒有改變，亟待通過開發高效有機肥產品來提高作物養分利用率，加強我國肥料方面的技術創新。

3 提高肥料利用率的對策

3.1 測土配方，精準施肥

測土配方施肥以土壤測試和肥料田間試驗為基礎，調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，提高肥料利用率和減少化肥使用量，達到作物增產增效的目的[9]。按照“結構合理、總量控制、方式恰當、時期適宜”的施肥原則，推動配方肥、緩釋肥料應用到田間，并擴大其示范推廣面積。測土配方施肥可在提高單產的基礎上，減少不合理施肥量。利用現代化信息技術，進一步加強測土配方施肥技術的推廣應用。2016年，吉林省采用手機短信服務的方式，率先實現測土配方施肥推廣區域全覆蓋。2020年，信息服務方式升級為“土肥管家”App，實現測土配方信息直觀化和查詢一鍵化，有力支持了科學施肥技術入戶應用。

3.2 調整施肥參數，優化施肥結構

按照土壤測試的結果、作物需肥規律，優化氮、磷、鉀的配比，調整化肥使用結構，全面合理供應養分。由表1可知，現階段吉林省春玉米在氮肥管理方面需要提升，應重視氮肥的合理應用，以穩產增效。推廣使用新型肥料，應用緩控釋肥料、生物有機肥料、液體肥料等，平衡土壤養分，不斷提高肥料利用率[10]。針對不同區域耕地土壤養分不平衡現狀、測土配方施肥試驗結果以及農民施肥習慣，利用智能配肥站開展配方肥定制服務，推廣配方肥應用，調整施肥配方，補充中微量元素肥料，應用高效肥料產品和科學施肥方法，降低化肥施用量。以吉林省東遼地區為例，當地土壤中磷素超標，結合該實際情況，確定當地應遵循“穩氮、降磷、提鉀”的施肥原則。環保督察應按時檢查遼河流域化肥減量增效項目效果。做好測土配方施肥和化肥減量增效工作，也是在積極踐行“綠水青山就是金山銀山”理念。

3.3 改進施肥方式，阻控養分損失

實行測土配方施肥，改進施肥方式，按照農藝農機融合、基肥追肥統籌的原則，配套種肥同播、側深施肥、免耕機播、秸稈覆蓋等技術，以降低肥料養分的流失，從而提高肥料利用率。推廣機械化深施技術，在耕翻、播種以及作物生長過程中，利用農業機械將化肥按照農藝所要求的數量、種類和位置施入土壤表層下方一定深度。機械化深施肥可以降低化肥的損失，提高化肥的利用率，從而達到節本增效的目的。

3.4 增施有機肥，減少化肥投入

推廣應用秸稈覆蓋還田、條帶旋耕覆蓋還田等秸稈還田技術，建立秸稈覆蓋、免耕播種、配方施肥、化學除草、綜合防病及全程機械化收獲技術體系，實現玉米秸稈全部還田，既解決了秸稈焚燒問題，也實現了保土、保水、養地的目的，從而提高肥料利用率。吉林省梨樹縣對秸稈還田進行了10余年的探索研究，結果表明，連年秸稈覆蓋還田不僅能減少風蝕和水蝕、蓄水保墑，還能使土壤有機質呈遞增狀態，提高耕地質量。應用有機肥、腐熟的農家肥、生物有機肥、微生物肥，相應地減少化肥的施用量。

3.5 加大宣傳力度

通過網絡平臺、電視廣播、現場會等多種形式，加大科學施肥的宣傳力度，將宣傳培訓深入到戶、指導到田，結合當地農作物生長的具體情況，因地制宜宣傳科學施肥[11]。在田間地頭、化肥售賣點等地向農民普及科學施肥知識，引導農民樹立正確的施肥觀念，掌握科學選購和施用化肥的方法。另外，可以建立農業推廣示范區或在個別農戶的田地建立示范點，推廣測土配方施肥。農業推廣人員可以融入農民隊伍，手把手指導，讓農民切身體會到科學施肥的益處，從而使更多農戶自覺參與，逐步掌握合理的施肥方法、施肥量和施肥時期。

4 結語

近些年，隨著科技的進步，我國逐漸采用機械化深施肥、水肥一體化、淺膜滴灌等新技術和新模式。在農作物營養供應的環節上，高效施肥模式利用現代技術手段，極大限度地提高了肥料利用效率。高效施肥正向著信息化、輕簡化、智能化、自動化方向發展?；蕼p量增效是保障農產品安全、資源節約以及環境友好的良好措施，更是農業持續健康發展和“綠水青山”建設的必由之路。提高肥料利用效率是實現糧食增產增收和農業綠色發展的中心環節。應推進配方肥生產與應用，加強養分資源綜合管理，同時也要探索利用現代信息技術與農業技術融合發展，加強基礎數據分析與應用，助力技術提升與推廣普及。開展多方位的宣傳培訓活動，創新宣傳培訓方式，最終提高農民的認識程度，應用先進的科學施肥技術。