化肥使用量零增长实施进展及“十四五”减量目标和路径

金书秦，张 惠，唐佳丽

(1. 农业农村部 农村经济研究中心，北京 100810；2. 北京市顺义区 高丽营镇人民政府，北京 101303；3. 福建农林大学 公共管理学院，福建 福州 350002)

引 言

化学投入品的使用是现代农业的重要标志，化肥是粮食的“粮食”，对我国农作物增产、保障国家粮食安全发挥了关键作用。我国化肥使用量从新中国成立初期的7.8万吨增长到2018年的5 653万吨(最高为2015年的6 022.6万吨)。化肥施用总量每增加1 000万吨的时间点分别是1979年、1988年、1993年、1998年、2007年、2015年，分别用时30年、9年、5年、5年、9年、8年；与此同时，我国粮食单产量从新中国成立初期的1 029千克/公顷增长到2018年的5 621千克/公顷，粮食单产每增加1 000千克/公顷的时间点分别是1970年、1982年、1992年、2010年，分别用时21年、12年、10年、18年(见图1)。根据林毅夫的测算，1978—1984年间，仅化肥投入对中国农业增长的贡献就占32.2%，而在1984—1987年期间，农业增长速度下降，除家庭联产承包责任制改革带来的制度红利减少以外，重要的原因就是化肥投入的增长率下降[1]，这也反证了化肥对于农业增长的重要性。进入21世纪以来，化肥对农业增长的贡献在逐步减弱，而造成的环境影响却日益凸显。根据廖洪乐在江西、湖北两省对农户水稻种植行为的调查发现，化肥施用对水稻产量已经不具有显著影响[2]。

为推进农业可持续发展，我国相继出台了一系列化肥减量政策。2015年，农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》(以下简称《化肥零增长方案》)，明确提出到2020年主要农作物化肥使用量实现零增长，并将该目标写入《“十三五”国民经济和社会发展规划纲要》，上升为国家目标，而后又陆续采取了果菜茶有机肥替代化肥、调减玉米面积、大力推广测土配方施肥等措施。农业农村部发布的数据显示，2019年我国水稻、玉米、小麦三大粮食作物化肥利用率为39.2%，比2017年提高了1.4个百分点，比2015年提高了4个百分点。统计数据显示，自2016年开始，全国化肥施用总量已实现连续2年下降。化肥施用减量可能来自农业种植结构(面积)的变化，也可能来自施肥效率的提高，深入探讨化肥施用减量的动因，有助于下一步继续推进化肥施用减量工作。

本文以2015年为基准年，利用公开数据对2018年全国及各省(自治区、直辖市)推进化肥零增长行动的效果进行定量评估，针对重点省份和区域的化肥施用减量原因进行深入分析。本文化肥施用总量、全国耕地面积和主要农作物播种面积数据来自国家统计局的《中国统计年鉴》，主要农作物单位面积化肥施用量数据来自国家发改委价格司发布的《全国农产品成本收益资料汇编》。本次评估的范围为31个省(自治区、直辖市)，香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾地区未纳入评估。

一、 2018年“化肥零增长”总体进展

1. 全国施肥总量和强度连续3年下降，结构更趋合理

2018年全国农用化肥施用总量是5 653.42万吨，实现连续3年减少的目标，比2015年减少369.18万吨，减幅为6.13%，化肥施用强度也有所下降。以播种面积为基数，2018年全国平均化肥施用强度为340.8千克/公顷，比2015年降低了21.2千克/公顷；以耕地面积为基数，2018年全国化肥平均施用强度为419.14千克/公顷，比2015年降低了26.96千克/公顷。

从全国农用化肥投入结构变化趋势来看，随着近年来测土配方施肥技术的大规模应用，我国化肥结构的减氮趋势越来越明显，施肥结构逐步趋于合理(见图2)。全国氮肥投入量占比从2000年的52%下降到2018年的37%，磷肥投入量占比从2000年的17%减少到2018年的13%，钾肥投入量占比从2000年的9%上升到2018年的10%，复合肥投入量占比从2000年的22%增加到2018年的40%。

2. 绝大多数省份施用总量下降，部分省份施用强度上升

各省(自治区、直辖市)化肥施用总量增减情况见图3。由图3可知，除新疆维吾尔自治区外，全国其他省(自治区、直辖市)化肥施用总量下降，与2015年相比，新疆维吾尔自治区的化肥施用量增加6.9万吨，主要原因是新疆维吾尔自治区一直以种植棉花、油料等高耗肥经济作物为主，播种面积较2015年增加311.65千公顷。化肥施用量减量最大的是山东省，减少43.15万吨，其后依次是湖北省(减少38.05万吨)、江苏省(减少27.54万吨)、安徽省(减少26.89万吨)、广东省(减少25.14万吨)。化肥施用量减幅超过15%的省(自治区、直辖市)有北京市(减幅为30.75%)、天津市(减幅为22.19%)、青海省(减幅为17.87%)、上海市(减幅为15.63%)、甘肃省(减幅为15.06%)。

2018年各省(自治区、直辖市)化肥施用强度见图4。由图4可知，多数省份化肥施用强度有所降低，但仍处于高位。2018年全国平均化肥施用强度是340.8千克/公顷，高于国际公认的化肥施用安全上限225千克/公顷，其中，施用强度最高的是北京市，为702.7千克/公顷；施用强度最低的是青海省，为149.3千克/公顷。以耕地面积为基数的化肥施用强度则普遍更高，其中，施用强度最高的是广东省，为889.8千克/公顷；其次是河南省，为854.0千克/公顷；再次是福建省，为828.3千克/公顷；施用强度最低的是西藏自治区，为116.9千克/公顷。

为便于表述，下文统一以播种面积为基数分析各省(自治区、直辖市)的化肥施用强度变化。与2015年相比，全国有20个省(自治区、直辖市)化肥施用强度下降，11个省(自治区、直辖市)化肥施用强度上升。化肥施用强度减量较大的省(自治区、直辖市)依次是天津市(减量69.58千克/公顷)、内蒙古自治区(减量50.71千克/公顷)、湖北省(减量47.87千克/公顷)、西藏自治区(减量46.62千克/公顷)、山东省(减量40.86千克/公顷)、黑龙江省(减量40.26千克/公顷)。化肥施用强度增量上升明显的省(自治区、直辖市)有：福建省(增量171.04千克/公顷)、北京市(增量96.60千克/公顷)、海南省(增量73.45千克/公顷)(见图5)。需要指出的是，新疆维吾尔自治区尽管化肥施用总量上升，但是施用强度却下降了10.76千克/公顷。

3. 重要区域化肥零增长实施效果分析

习近平总书记指出，要推动形成优势互补高质量发展的区域经济布局。党的十八大以来，京津冀、长江经济带、淮河流域、黄河流域等一系列区域发展被上升到国家战略，绿色发展贯穿始终。本文也尝试对这些区域的化肥施用情况进行评估(见图6)。

(1)京津冀地区3省(直辖市)

总体上3省(直辖市)化肥施用总量均有所削减，其中，天津市和河北省化肥施用总量与强度均减少(河北省首次实现化肥施用总量和强度双减)，而北京市仅化肥施肥总量减少但施用强度仍有所上升。数据显示，北京市的播种面积由2015年的173.7千公顷减少到2018年的103.8千公顷，化肥施用强度从2015年的606.11千克/公顷上升到2018年的702.72千克/公顷，说明其化肥施用减量主要是依靠作物播种面积的减少；河北省2018年大力推广测土配方施肥技术，选择12个县(市、区)整体建成化肥减量增效示范县(市、区)，并在苹果、蔬菜优势产区开展有机肥替代化肥试点，首次实现了化肥施用总量和强度双减。

(2)长江经济带11省(直辖市)

总体而言，长江经济带11省(直辖市)化肥施用总量均有所减少，其中四川省、贵州省、湖北省、江西省、安徽省、江苏省、云南省7个省份实现了化肥施用总量和强度双减(云南省首次实现双减)，重庆市、湖南省、浙江省、上海市4个省(直辖市)化肥施用强度仍有所上升，可见重庆市等4省(直辖市)的化肥减量主要依靠作物播种面积的减少。湖南省在重金属污染区采用“一边休耕，一边治理，一边培肥”的休耕模式，播种面积从2015年的8 717千公顷减少到2018年的8 111公顷；浙江省农业绿色发展总体水平较高，2014年化肥施用总量就开始下降，其播种面积从2015年的2 290.5千公顷减少到2018年的1978.7千公顷，但化肥施用强度仍然高于全国平均水平。

(3)淮河流域生态经济带5省

淮河流域生态经济带的5个省份均实现了化肥施用总量和强度的双减，其中山东省是全国化肥减量最大的省份，减量43.15万吨；湖北省、江苏省、安徽省的化肥施用减量也排在全国前列。淮河生态经济带建设深入贯彻落实习近平生态文明思想，既要绿水青山，也要金山银山，坚持高质量发展要求和绿色发展理念，着力建成流域生态文明建设示范带。

(4)黄河流域9省(自治区)

习近平总书记一直关心黄河流域的生态保护和高质量发展，他指出，黄河流域生态保护和高质量发展，同京津冀协同发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展一样，是重大国家战略。由图6可见，2018年黄河流域9个省(自治区)的化肥施用总量较2015年均有一定程度的减少(内蒙古自治区、宁夏回族自治区、陕西省首次实现施用总量减少)，其中，山西省、内蒙古自治区、山东省、河南省、四川省、甘肃省、青海省7个省(自治区)实现了化肥施用总量和施用强度的双减，陕西省和宁夏回族自治区的化肥施用强度仍有所上升，陕西省和宁夏回族自治区在播种面积较2017年均有小幅增加的前提下首次实现化肥施用总量的下降。

三、 近年来化肥施用减量的动因分析

农作物化肥施用减量的主要动因可以归结为两个方面：一是种植结构的变化；二是用肥效率的提高。前者可通过农作物的播种面积直接反映；后者则体现为施肥方式、肥料类型等，但最终体现在种植行为上就是施肥强度。因此，本文利用播种面积和化肥施用强度变化从区域和作物角度分解化肥减量的原因。计算公式如下：

ΔQ=Q2018-Q2015=

S2018I2018-S2015I2015=(S2015+ΔS)(I2015+ΔI)-S2015I2015=

ΔI×S2015+ΔS×I2015+ΔS×ΔI=

ΔI×S2015+ΔS×I2018

式(1)

其中，Q为化肥施用量、S为播种面积、I为化肥施用强度、ΔQ为2018年较2015年的化肥施用量变化量、ΔS为2018年较2015年的播种面积的变化量、ΔI为2018年较2015年的化肥施用强度变化量，ΔI×S2015表示化肥施用强度变化对减量的贡献，ΔS×I2015表示播种面积变化对减量的贡献，ΔS×ΔI表示二者的交叉作用。由于ΔI数值较小，因此将ΔS×ΔI并入到面积变化的贡献，ΔS×ΔI与ΔS×I2015之和即为ΔS×I2018。

1. 主要农作物化肥施用量增减原因分解

图7描述了各主要农作物2018年较2015年播种面积和化肥施用强度变化情况，从图中可以发现，对化肥施用减量贡献最大的农作物是玉米、棉花、苹果、甘蔗、油菜籽，分别减量73.12、33.34、31.50、17.45和12.54万吨。种植玉米化肥施用减量的主要原因是播种面积的减少，相比2015年，2018年全国玉米播种面积减少了2 837.95千公顷，带来的化肥施用减量为105.49万吨，但其施用强度仍上升了7.2千克/公顷；棉花、苹果、甘蔗、油菜籽这四种农作物的化肥施用减量是由于作物播种面积和化肥施用强度双减，其中甘蔗和苹果的化肥施用强度下降对化肥减量的贡献较大，分别为6.32%和15.26%。稻谷、小麦、烤烟的化肥施用强度有所上升。

部分农作物的化肥施用量仍然在增加。2018年，蔬菜的化肥施用总量相较于2015年增加了280.67万吨，增量的主要来源有两个：一是蔬菜播种面积相较于2015年增加了825.84千公顷，化肥施用强度相较于2015年上升了116.4千克/公顷；大豆的化肥施用总量相较于2015年增加了21.47万吨，主要原因是其播种面积相较于2015年增加了1 585.38千公顷；花生的化肥施用总量相较于2015年增加了15.69万吨，主要原因是其播种面积相较于2015年增加了233.66千公顷，化肥施用强度相较于2015年上升了18.75千克/公顷；甜菜的化肥施用总量相较于2015年增加了7.71万吨，主要原因是其播种面积相较于2015年增加了120.13千公顷，化肥施用强度相较于2015年上升了94.2千克/公顷。

2. 主要省份化肥减量原因分解

2018年全国各省份基本上实现了化肥减量，其中山东省、湖北省、江苏省、安徽省、广东省、河南省、河北省和江西省8个省份的化肥施用减量贡献最大，依次分别为43.15、38.05、27.54、26.89、25.14、23.30、23.09和20.38万吨。

图8反映了各省(自治区、直辖市)2018年较2015年播种面积和化肥施用强度变化情况，从中可以看出，河北省、江苏省、安徽省、江西省、湖北省5个省份的化肥施用总量下降是由于播种面积和化肥施用强度双减，其中，江苏省、安徽省、江西省、湖北省的化肥施用强度下降对化肥减量的贡献率较大，分别为5.09%、5.56%、5.38%、10.31%；河北省的农作物播种面积下降对化肥减量的贡献率较大，为5.64%；山东省和河南省化肥施用减量的主要原因是化肥施用强度的下降，对化肥减量的贡献率分别为12.20%和10.31%；广东省2018年农作物播种面积较2015年减少505.4千公顷，对化肥减量的贡献率为7.33%。

四、 “十四五”化肥减量目标和路径转变的思考

总体上，全国化肥施用减量的趋势已经形成，截至2018年，全国化肥施用总量已经实现三连减，除新疆维吾尔自治区以外，有30个省(自治区、直辖市)均实现了化肥施用减量，其中19个省(自治区、直辖市)实现了化肥施用总量和强度双减，但还要看到目前只是基本遏制了化肥施用总量和施用强度持续增长的态势，化肥施用减量的主要原因是农作物播种面积减少，而不是施肥效率的提高。随着一些农产品库存的逐步消化，加上国际贸易环境的不确定因素，未来保障农产品供给的压力依然很大，一些农作物的播种面积可能恢复性增长。“十四五”期间，生态环境保护将更加受到国家关注[3]，化肥施用减量工作仍将深入推进，但在目标和路径上均需要有所转变。

1. 在目标导向上，要从“减总量”向“降强度”转变

要强化化肥施肥效率的提高，着力降低施肥强度。从区域来看，2018年仍有11个省份的化肥施用强度上升，既包括北京市、上海市、广东省三个经济最发达的省(直辖市)，也包括浙江省、海南省两个整省推进国家农业绿色发展先行区的省份。从农作物来看，稻谷、小麦、玉米三大粮食作物化肥施用强度均有小幅上升，其中蔬菜的化肥施用强度有较大上升。如果仅靠减少播种面积的方式实现化肥减量，既不是政策的初衷，更不利于保障国家粮食安全。未来在政策目标上要实现化肥施用总量减少和强度降低双管齐下，且要更加注重对施肥强度的评估和考核。

2. 在减量路径上，要从“控增量”向“去存量”转变

前期研究显示，玉米、蔬菜、水果等农作物曾经是化肥增量的主要来源，其中玉米化肥施用量增加主要是因为种植面积增加，果蔬化肥施用量增加主要是因为化肥施用强度太高，因此采取了一些针对性措施，例如，调减玉米面积，实施果菜茶有机肥替代化肥[4]。从实施结果来看，基本控制住了这些农作物对化肥施用增量的贡献：玉米播种面积减少了近5 000万亩，成为单个农作物中化肥施用减量最多的品种；苹果的化肥施用强度减少了140千克/公顷；有机肥替代化肥在蔬菜上的效果不明显，蔬菜的化肥施用强度不降反升，成为最大的增量来源。稻谷、小麦、玉米三大粮食作物化肥施用强度稳定，但其用量约占全国总量的近60%。下一步，一方面要继续深入探索蔬菜的化肥施用减量路径；另一方面，在保产品供给的前提下，要重点针对三大粮食作物探索有机肥替代化肥，将30多亿吨养殖业剩余物变成近18亿亩大田的营养物，实现种养业的协同高质量发展。