江苏省小麦化肥投入现状与影响因素分析

宁运旺 张辉 戴娟 张永春

摘要：基于江苏省苏州和盐城地区937个样本农户的实证调查，分析小麦化肥投入现状及其影响因素。结果表明：（1）苏州和盐城地区小麦氮肥投入分别为267.4±57.3、300.9±76.6 kg/hm2，比推荐施肥分别超出87.0%、892%;钾肥分别投入65.9±17.0、35.9±29.2 kg/hm2，比推荐施肥超出37.3%和不足38.1%。（2）苏州地区小麦的规模种植比例、机条播比例和施肥次数均显著高于盐城地区，而盐城地区的配方肥使用比例显著高于苏州地区，苏州和盐城地区的有机肥使用比例均较低。（3）影响苏州地区小麦氮肥投入的前3个种植行为分别是施肥次数、产量以及是否使用有机肥，影响盐城地区小麦氮肥投入的前3个种植行为分别是所在县（市、区）、施肥次数、播种方式。因此建议应针对不同地区指定小麦减肥措施，重点在于加强配方肥使用技术推广和减少施肥次数。

关键词：江苏省小麦;化肥投入;影响因素;氮肥;农户调查;磷肥;钾肥;化肥折纯

中图分类号： S512.106

文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）15-0269-04

小麦是世界总产量第二大粮食作物，施肥对小麦有明显的增产作用[1]。早在2008年我国已有75%农户小麦施肥过量[2]。过量施肥不但会造成经济效益下降，还会影响资源环境[3]。为此，我国于2005、2015年先后开展测土配方施肥和化肥零增长行动，并于2016年立项支持“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”，要求到2020年主要农作物化肥氮磷减施20%。江苏省是长江中下游的主要小麦产区之一，小麦是江苏省第二大粮食作物，播种面积和总产量均列全国第5，但对于江苏省小麦施肥现状，目前了解还严重不足，较近的相关报道在2011年，苏北、苏中和苏南地区小麦平均施氮量分别为 323.0、226.9、203.2 kg/hm2，其中苏北地区有52%农户氮肥施用过量[4]。近年来，一些与江苏省小麦施肥有关的因素如土壤养分状况[5]、小麦品种[6]、栽培措施[7]等均已发生变化，加上多年测土配方施肥的大力推进，江苏省小麦施肥现状如何尚未可知。本研究通过对2013—2015年江苏省苏州市和盐城市小麦施肥现状进行调查，旨在对江苏省小麦化肥投入及影响因素进行分析，以期为从事化肥减施工作的同行和相关部门提供参考。

1 材料与方法

1.1 调查内容

根据调查目的，调查内容主要与小麦化肥投入相关。具体指标包括农户地址、种植规模、籽粒产量、是否使用配方肥、施肥次数和不同生育期化肥投入数量。

1.2 调查方法

以苏州市和盐城市分别作为江苏省南北的代表地级市，其中从苏州市现辖的9个区（县、市）随机选择6个、盐城市现辖的9个区（县、市）中随机选择5个进行调查。每个区（县、市）随机1～4个乡镇，每个乡镇2～6个村，每个村3～15户，以表格问卷形式对2013—2015年的水稻施肥状况进行调查。苏州市共调查6个区（县、市）、10个乡镇、22个自然村、121户，获得351份有效调查问卷;盐城市共调查5个区（县、市）、12个乡镇、23个自然村、196户，获得586份有效调查问卷。具体样点分布见表1。

1.3 数据处理

用SPSS 19.0软件分析和处理数据。

2 结果与分析

2.1 小麦施肥状况的总体描述

由表2可见，苏州地区小麦氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为（267.40±57.30）、（59.70±15.60）、（65.90±17.00）、（393.00±64.50） kg/hm2，氮磷钾投入比例为1.00 ∶ 0.22 ∶ 0.25;盐城地区小麦氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为（300.90±76.60）、（74.00±25.50）、（35.90±29.20）、（410.80±9010） kg/hm2，氮磷钾投入比例为1.00 ∶ 0.25 ∶ 0.12。根据苏州市和盐城市的小麦平均籽粒产量[分别为（5.03±0.91） t/hm2 和（6.01±076） t/hm2]，对照农业农村部《2016年秋冬主要农作物施肥指导意见》，苏州市长江中下游冬小麦区的氮磷钾施用量应分别在143、60、48 kg/hm2左右;盐城华北雨养冬小麦区的氮磷钾施用量应分别在159、72、58 kg/hm2左右。苏州地区小麦氮肥投入超出87.0%、磷肥投入较为合理、钾肥投入超出37.3%，盐城地区小麦氮肥投入超89.2%、化肥折纯（kg/hm2） 586 72.45 720.80 410.80 90.10 21.9磷肥投入较为合理、钾肥投入不足38.1%。

2.2 小麦种植行为

由图1可知，苏州市和盐城市的小麦种植在规模种植比例、配方肥使用比例、機条播比例和施肥次数上均存在显著差异，其中苏州市的规模种植比例、机条播比例和施肥次数分别达到92.2%、52.1%、3.4次，分别显著高于盐城市的180%、27.6%、2.8次;而盐城市的配方肥使用比例为188%，显著高于苏州的0.0%。苏州市和盐城市的有机肥使用比例均较低，均只有2.6%。

2.3 种植行为对小麦化肥投入的影响

不同种植行为对小麦化肥投入有不同的影响（表3）。年度间变化方面，苏州地区2015年化肥折纯投入比2013—2014年显著降低7.2%～7.3%，其中氮肥投入显著降低 9.8%～13.4%，磷钾肥投入与推荐施肥比较均在合理范围之内;盐城地区连续3年化肥投入总量和氮磷钾投入结构均无显著变化。在种植规模影响方面，苏州地区规模种植对氮磷钾和化肥折纯投入均无显著影响;而盐城的规模种植化肥折纯投入反而显著增加12.8%，其中氮肥投入显著增加142%，磷肥投入显著减少11.6%，钾肥投入增加56.4%。播种方式影响方面，苏州地区机条播和撒播对化肥折纯和氮肥投入均无显著影响，但机条播能显著增加磷肥投入（101%）、降低钾肥投入（10.6%）;盐城地区机条播化肥折纯投入比撒播显著降低19.4%，其中氮肥投入显著降低277%，钾肥投入显著增加31.8%，磷肥投入无显著变化。有机肥使用的影响方面，苏州地区使用有机肥显著降低了化肥折纯投入15.7%，其中氮肥显著降低28.1%、钾肥显著增加36.3%;盐城地区使用有机肥对化肥折纯、氮磷投入均无显著影响，钾肥投入显著增加48.7%。配方肥使用的影响方面，苏州地区小麦无配方肥使用;盐城地区使用配方肥显著增加了化肥折纯投入（10.3%），其中氮肥投入显著增加143%。施肥次数的影响方面，苏州和盐城的化肥折纯投入均随施肥次数增加而呈显著增加趋势，但盐城施肥5次比4次化肥折纯投入显著降低，其中苏州施肥次数在3次以下、盐城施肥次数在2次以下时，施氮量均显著降至250 kg/hm2以下。

2.4 偏相关分析

相关分析结果（表4）表明，对苏州地区而言，影响小麦化肥投入的最大养分投入是氮，而影响化肥折纯和氮肥投入最大的3个种植行为相同，分别是施肥次数、产量和是否使用有机肥，其中施肥次数和产量均与化肥折纯和氮肥投入呈极显著正相关，而随着有机肥使用，化肥折纯和氮肥投入均极显著减少。对盐城地区小麦化肥投入影响最大的养分也是氮，对化肥折纯投入影响最大的3个种植行为分别是施肥次数、所在县（市、区）和播种方式，而对氮肥投入影响最大的3个种植行为分别是所在县（市、区）、施肥次数和播种方式。

3 结论与讨论

盐城市和苏州市分属黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区，由于气候、土壤等自然条件差异，盐城地区小麦产量一直高于苏州地区。氮是小麦产量的主要养分限制因子，我国从20世纪50年代开始使用化肥，小麦施氮就一直有较好的增产效果[8]，磷钾肥只有在养分缺乏土壤上才会对小麦有增产效果[9]。随着复合肥的大量使用以及秸秆还田的大力推进，近30年来江苏省土壤速效磷、钾均呈上升趋势[5]，磷钾肥料效果已有所下降。本次调查结果表明，氮肥投入与盐城和苏州地区小麦产量均呈极显著正相关（苏州：y=0.3x+254.2，r2=0.074 1* * *;盐城：y=0.14x+357.70，r2=0.046 7* * *），而磷钾肥投入与盐城小麦产量均无显著相关性，钾肥投入甚至与苏州地区小麦产量呈负相关（表4）。如果按照氮肥价格4.33元/kg，小麦籽粒价格2.50元/kg计算，小麦氮肥投入的边际产量临界值为1.73 kg/kg，盐城和苏州地区的氮肥投入边际产量均远低于临界值。结果表明，不经济施肥可能是盐城和苏州地区小麦氮肥投入严重过量的原因之一，从经济角度科学引导农户控制氮肥投入非常必要。

小麦生长包括苗期、分蘖期、拔节孕穗期和灌浆成熟期等4个阶段，由于小麦生育期较长、不同生长阶段对养分需求也有所差异，传统上需施肥3～4次[10-11]，而根据农业农村部2016年小麦施肥指导意见，合理施肥次数为2次，即基肥和拔节孕穗肥。本次调查中，盐城和苏州地区的平均施肥次数分别为2.8、3.4次，进一步分析显示，施肥次数是影响氮肥和化肥折纯投入的最大施肥行为，当盐城和苏州地区施肥次数均为2次时，其施氮量分别为247.7、207.8 kg/hm2，比3～4次施肥时的施氮量分别减少23.1%～32.9%、11.5%～342%，但仍比推荐施氮量分别高出55.8%、45.3%。说明施肥次数较多也是盐城和苏州地区小麦氮肥投入过量的原因之一。

为减少化肥投入，近年来我国政府大力推动测土配方施肥和有机肥部分替代化肥策略，但受农民年龄、文化程度、家庭收入等的影响，测土配方施肥真正应用到农户的仅为15%左右，有的地方还不到10%[12];有机肥虽然农户使用比例较高[13]，但用在小麦田的也非常少，甚至几乎不用[14]。近年来，随着农业规模化种植比例不断扩大[15]，人们对农业新技术包括测土配方施肥和有机肥推广应用抱有更多期待。前人调查指出，新技术的接受程度主要受农户年龄结构和文化程度影响，受种植规模的影响较小[16]，本次调查的随机样本也显示种植规模和新技术推广无必然联系，苏州和盐城地区的规模种植户比例分别为92.2%、18.0%，而采用配方肥的水稻种植户分别为0、18.8%，采用有机肥的农户比例均为 2.6%。另一方面，从本次调查结果看，盐城地区规模种植户的氮肥投入反而显著高于分散种植户，分别为（334.6±237）、（293.0±81.9） kg/hm2，苏州地区的规模种植户氮肥投入则与分散种植户无显著性差异;盐城地区使用配方肥反而显著增加了氮肥投入。从覆盖面和效果看，新技术推广远未达到预期。本次调查还发现，同一地区的不同县（市、区）之间氮肥和化肥折纯投入差异较大，其中盐城地区不同县市之间的差异还是影响氮肥投入的最大因素。如盐城地区不同县市配方肥使用比例多的有43.6%、少的只有0.2%，施肥次数多的有3.3次、少的只有2.3次;且配方肥和施肥次数都对小麦化肥投入有显著性影响。提示应根据不同县市的具体情况采取不同的化肥减施措施。

苏州地区小麦氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为 （267.4±57.3）、（59.7±15.6）、（65.9±17.0）、（393.0±64.5） kg/hm2，其中氮肥投入超出 80.7%、磷肥投入较为合理、钾肥投入超出37.3%;盐城地区小麦氮、磷、钾和化肥折纯投入量分别为（300.9±76.6）、（74.0±25.5）、（35.9±292）、（4108±90.1） kg/hm2，其中氮肥投入超89.2%、磷肥投入较为合理、钾肥投入不足38.1%。

比较苏州和盐城地区的小麦种植行为差异，苏州地区的规模种植比例、机条播比例和施肥次数均显著高于盐城地区，而盐城地区的配方肥使用比例显著高于苏州地区，苏州和盐城地区的有机肥使用比例均较低。

对化肥折纯投入影响最大的养分是氮肥，而影响氮肥投入的种植行为与区域有关。影响苏州地区小麦氮肥投入的前3个种植行分别是施肥次数、产量和是否使用有机肥，影响盐城地区小麦氮肥投入的前3个种植行为分别是所在县（市、区）、施肥次数和播种方式。

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