新疆种植业化肥施用情况调查与分析

汤明尧，沈重阳，傅国海，阿曼古丽·艾则孜，周黎明

(1.新疆维吾尔自治区土壤肥料工作站，新疆 乌鲁木齐 830006； 2.中国农业大学土地科学与技术学院，北京 100193；3.全国农业技术推广服务中心，北京 100125； 4.昌吉州农业技术推广中心，新疆 昌吉 831100)

0 引言

新疆地处欧亚大陆腹地，是我国主要的棉花及林果生产基地，同时也是脱贫攻坚的主战场，种植业是新疆深度贫困地区的主导产业，种植业增收是当地贫困户脱贫的主要途径之一[1]。当前种植业增收，主要是通过增加农作物产量来实现的，而施用化肥是最快、最有效的增产方式[2]。大量研究表明，化肥对农作物增产的贡献率在35%～66%，施用化肥是提高农作物产量的主要手段[3-6]。随着化肥“零增长”行动的推进，各地测土配方施肥、膜下滴灌水肥一体化等新技术得以推广普及，科学施肥水平明显提高，不合理施肥现象明显减少[7-8]。但随着新疆种植业结构的调整，高需肥量的林果、蔬菜等播种面积不断增加[9]。由于林果、设施农业等经济附加值高，农民盲目追求产量，过量施肥现象较为普遍。为此，本文采用农户抽样定点调查的方法，对新疆种植业化肥施用情况进行研究，分析种植业施肥现状及存在的问题，以期能更好地指导农民科学施肥，减少不合理化肥投入，降低农业生产成本，增加农民收入，实现化肥减量增效和农业可持续发展。

1 材料与方法

1.1 调查区域

调查涉及昌吉州、吐鲁番市、巴州、阿克苏地区4个地(州)、7个县(市)、29个乡(镇)，共调查样本205个，代表面积2 192.5 hm2，涉及作物有小麦、玉米、棉花、其他大田农作物(加工番茄、加工辣椒、向日葵、哈密瓜、西瓜等)、设施农业(作物以西红柿、辣椒、黄瓜、叶菜类等为主)、林果(红枣、葡萄、苹果、梨等)。具体调查情况如表1所示。

1.2 调查方法及内容

调查为定点(地块)调查，2016—2019年，每年3—4月份，由经过培训的调查员持预先制定的调查表到调查地块，通过与此地块种植户现场问答，现场填写调查表的方式调查上年度施肥情况。调查内容包括调查地块的地点、面积、化肥品种及用量、化肥有效养分含量等。

1.3 数据计算分析

文中涉及的化肥施用量均为折纯量，氮肥以纯N计，磷肥以P2O5计，钾肥以K2O计。数据采用Microsoft Excel 2016进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 各作物化肥施用情况

2.1.1 小麦

小麦施化肥调查样本数26个，代表面积601.2 hm2。从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有15个样本，增加的有11个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有13个样本，增加的有13个样本。小麦单位面积化肥施用情况如图1所示，小麦施肥以氮肥为主，磷肥次之，氮磷肥施用量占化肥施用量的95%以上，钾肥施用量极少。2015年、2016年、2017年小麦单位面积平均化肥施用量分别为483.0、455.2和424.1 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少5.8%和6.8%。

图1 小麦单位面积化肥施用情况Fig.1 Fertilization per unit area of wheat

2.1.2 玉米

玉米施化肥调查样本数36个，代表面积675.2 hm2。从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有26个样本，增加的有10个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有28个样本，增加的有8个样本。玉米单位面积化肥施用情况如图2所示，玉米施肥结构与小麦相似，也是以氮肥为主，磷肥次之，氮磷肥施用量占化肥施用量的94%以上，钾肥施用量少。2015年、2016年、2017年玉米单位面积平均化肥施用量分别为490.3、457.3和432.8 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少5.8%和8.1%。

图2 玉米单位面积化肥施用情况Fig.2 Fertilization per unit area of corn

2.1.3 棉花

棉花施化肥调查样本数39个，代表面积509.0 hm2。从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有24个样本，增加的有15个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有27个样本，增加的有12个样本。棉花单位面积化肥施用情况如图3所示，虽然棉花施肥结构也是以氮肥为主，磷肥次之，但钾肥的施用量明显高于小麦和玉米，且呈逐年增加态势，2017年棉花钾肥单位面积施用量78.8 kg/hm2，占化肥的比例已达14.1%。2015年、2016年、2017年棉花单位面积平均化肥施用量分别为657.3、644.4h和557.7 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少1.8%和13.5%。2017年棉花化肥施用量大幅减少，应该与2017年新疆棉花膜下滴灌技术大面积推广普及有关。

2.1.4 其他大田农作物

调查的其他大田农作物有加工番茄、加工辣椒和向日葵等，调查样本数共38个，代表面积341.0 hm2，从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有19个样本，增加的有19个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有24个样本，增加的有14个样本。其他大田农作物单位面积化肥施用情况如图4所示，其他大田农作物钾肥的施用量较高，单位面积施用量都>100 kg/hm2。2015年、2016年、2017年其他大田农作物单位面积平均化肥施用量分别为485.9、475.6和440.7 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少2.2%和7.3%。

图4 其他大田农作物单位面积化肥施用情况Fig.4 Fertilization per unit area of other field crops

2.1.5 设施农业

设施农业一直是过量施肥的重灾区，调查样本数20个，代表面积23.0 hm2[10]。从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有15个样本，增加的有5个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有11个样本，增加的有9个样本。设施农业单位面积化肥施用情况如图5所示，设施农业施肥结构明显不同于常规的大田农作物，以磷肥为主，约占化肥施用量的50%左右，氮肥和钾肥约各占25%左右。设施农业单位面积施用化肥量极大，是常规大田农作物的4倍左右。2015年、2016年、2017年单位面积平均化肥施用量高达2 011.2、1 963.3和1 975.3 kg/hm2，年度波动不大，化肥用量一直维持在2 000 kg/hm2左右。设施农业化肥减量增效任重而道远，今后需创新模式，有效遏制当前设施农业普遍过量施肥问题。

图5 设施农业单位面积化肥施用情况Fig.5 Fertilization per unit area of facility agriculture

2.1.6 林果

随着种植业结构的调整，新疆林果业种植面积越来越大，2017年新疆各种林果种植总面积达145.87万hm2[11]。本次调查的林果有红枣、葡萄、苹果和梨等，调查样本数46个，代表面积43.1 hm2。从调查结果看，2016年较前一年化肥施用量有所减少或持平的有22个样本，增加的有24个样本；2017年较前一年施用量有所减少或持平的有32个样本，增加的有14个样本。林果单位面积化肥施用情况如图6所示，林果施肥结构不同于常规大田农作物，以磷肥为主，氮肥次之，钾肥用量也不低。2015年、2016年、2017年单位面积平均化肥施用量分别为714.4、738.7和727.7 kg/hm2，年度波动也不大，化肥用量一直维持在700 kg/hm2以上。

图6 林果单位面积化肥施用情况Fig.6 Fertilization per unit area of fruit

2.2 种植业化肥施用情况

种植业调查总样本数205个，代表面积2 192.5 hm2。从调查结果看，2016年有126个样本较前一年化肥施用量有所减少或持平；2017年有141个样本较前一年化肥施用量有所减少或持平。

新疆不同作物(种植模式)单位面积化肥施用情况如图7所示，除设施农业和林果外，其他作物单位面积化肥用量均呈现逐年减少的趋势。设施农业和林果单位面积化肥施用量高，设施农业单位面积化肥施用量为种植业的4倍左右，林果单位面积化肥施用量也比种植业高30%～50%。对新疆不同作物(种植模式)单位面积化肥施用量进行排序，为设施农业>林果>棉花>其他大田农作物>玉米>小麦。

图7 种植业不同作物(种植模式)单位面积化肥施用情况Fig.7 Fertilizer application per unit area of different crops in planting industry

种植业单位面积化肥施用情况如图8所示，新疆种植业单位面积化肥施用量呈逐年减少趋势，这与徐洋等[12]得到的全国种植业化肥施用情况一致。2015 年、2016年、2017年的单位面积平均化肥施用量分别为546.7、525.9和482.6 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少3.8%和8.2%。对除林果外的种植业进行分析，2015年、2016年、2017年的单位面积平均化肥施用量为543.4、521.7和477.7 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少4.0%和8.4%。从施肥的种类来看，新疆种植业施肥以氮磷肥为主，2015年、2016年、2017年氮肥、磷肥、钾肥的比例分别为1∶0.60∶0.17、1∶0.58∶0.18和1∶0.63∶0.22，钾肥比例逐年增大。

3 结论

新疆种植业单位面积化肥施用量呈逐年减少趋势，2015年、2016年、2017年的单位面积平均化肥施用量分别为546.7、525.9和482.6 kg/hm2，2016年、2017年分别较前一年减少3.8%和8.2%。可见，实施测土配方施肥、化肥减量增效等项目成效显著，化肥减量明显，种植业单位面积化肥用量逐年持续减少。由于设施农业和林果单位产值高、科学施肥技术研究推广少等原因，过量、不合理施肥现象较普遍，设施农业和林果业单位面积化肥施用量大，设施农业单位面积化肥施用量是种植业的4倍左右，林果单位面积化肥施用量比种植业高30%～50%。而随着种植业结构的调整，新疆林果业种植面积的不断增加，林果业的不合理施肥将是新疆实现化肥使用量持续“零增长”主要隐患之一。今后需在继续做好小麦、玉米、棉花等常规大田农作物科学施肥的基础上，加大林果业、设施农业上的科学施肥研究与推广，全面提高新疆种植业科学施肥水平。