农户施肥行为演变对粮食产量影响

郭媛 卞瑛琪

摘 要：以时间为轴梳理农户施肥方式演变及其对粮食产量的贡献。新中国成立初，化肥严重不足，对粮食生产作用微弱，后短缺问题缓解，内陆开始广泛施用，有机肥退居次要地位，然而一味增大的化肥使用量和不合理的施用结构并未带来粮食产量的同比增加;近四十年来，化肥施用总量先上升后下降，复合肥逐渐取代氮肥，化肥和粮食的投入产出比波动下降，增加农业生产成本的同时污染土壤，威胁粮食安全。

关键词：施肥方式 化肥产业 化肥政策 粮食产量

化肥作为现代农业生产要素之一，对我国粮食产量的提高发挥着重要作用，但是长期大量的化学品投入不可避免地会造成农业面源污染加剧和土壤质量下降。统计结果显示，我国单位土地化肥施用量每增加1kg会使粮食单产增加20kg，仅为世界平均水平（35kg/kg）的57.1%（Hellerstein，Daniel，2017）。较低的化肥边际产出率进一步促使人们加大化肥施用强度，既推高农业生产成本，又制约其绿色发展。因此，本文通过梳理农户施肥行为及其与粮食产量的关系，分析其演变历程，对实现藏粮于地，推动农业可持续发展具有重要意义。

一、1949-1980年：化肥主导地位的形成

（一）农户施肥方式的演变

新中国成立后，恢复和发展农业生产成为首要任务，要发展农业，增施肥料是重要措施之一。到70年代，国家新建小型化肥厂达到一千多座，大型化肥厂也有十余座，分布于全国各地。在国民经济基础薄弱，化肥产业技术相对落后的背景下，国家根据实际国情需要，实行优先发展工艺简单、投资少、建厂快的低浓度化肥战略，农用氮磷钾三种化肥产量合计由1949年的0.60万吨增至1980年的1232.10万吨数据来源：《中国统计年鉴》，不仅为迅速解决化肥短缺，促进农业生产做出了极大的贡献，而且也为后来进行高浓度化肥生产积累了经验，化肥工业取得长足的进步。

尽管化肥产业不断发展，但当时国产加上进口的化肥总量仍然有限。农业部号召农民大力增加自然肥料，相关科研机关配套推广“扩种绿肥”重点项目，据统计，从1950年到1958年种植面积由2600万亩增至6300万亩，平均亩产鲜草2500斤农业部土壤肥料局，《我国肥料工作十年来的成就》，《中国农报》1959年17期;直到70年代中叶，绿肥的发展速度大大减缓，甚至在某些年份停滞，但总的来说仍呈上升势头。绿肥种植在该时期遍布全国，成为很多地区重要的有机肥源，为培肥地力，增加作物产量，促进农牧结合起到了重要作用。

随着市场化肥供应量逐年提升，此时期化肥的覆盖面已经突破沿海地区，内陆的一些省、区也开始广泛施用化肥，从刚开始主要施用于灌区水田和水浇地上，到后来在一些生产力高的旱地上也施用，化肥不再像以前一样难以获得。与此同时有机肥和化肥各自在肥料投入总量中所占的百分比也发生了显著的变化，化肥占比从1949年的0.1%增为1980年的52.9%，至此，有机肥逐渐退居次要地位中央农业科学技术委员会及科学技术司，《中国农业科技工作四十年》（1949-1989）。

（二）化肥施用与粮食产量

化肥施用是20世纪中国粮食生产重大成就之一，但只有正确施用化肥，才能充分发挥其增产效果。从1949-1980年，我国农业化肥施用量逐年上升，粮食作物产量除在1962年前后由于政策、气候失常等原因出现下降，整体上呈增产状，但粮食产量的增速远不及化肥施用量，说明即使在化肥施用量成倍增加的情况下，粮食产量并不会随之“水涨船高”，化肥用量增加带来的增产优势反而会逐渐减弱。参考杨德春（1980）的计算方法，粗略估计化肥施用带来的经济效益，将1978年与1952年相比，全国粮食单产增加1205千克/公顷，农用化肥使用量从0.63千克/公顷增至73.31千克/公顷，简单对比相当于一斤化肥（折纯量）可以增产16.58斤粮食数据来源：国家统计局，但化肥并不是唯一促进粮食增产的因素，当时化肥浓度普遍较低，按1978年稻谷、小麦收购价格综合计算，一斤粮食约0.11元，而一斤氮磷肥综合价也为0.11元，这样算来，一味增大化肥施用量，带来的经济效益并不好。这也解释了当时为何一些生产队出现粮食产量增加，劳动生产效率提高，但劳动工分值反而下降，成为“高产穷队”的现象，与大量使用化肥不无关系。

除了施用量，当时许多社队化肥的利用率不高，使用结构上存在问题。不看地力、不问苗情、不管天气、不讲方法现象时有发生，造成肥料中的氮素大量挥发，碳酸氢铵和氨水的挥发更甚。并且，由于一些土壤中存在大量的硝化和反硝化细菌，也会引起氮素的损失。据相关部门测定，即使在氮肥利用的好的少數地方，利用率也仅有50%，一般地方只能利用30%左右。同时受供应端限制，生产端氮、磷、钾三种化肥施用比例失衡，这种氮多、磷少、缺钾的关系会使得作物畸形生长，即使氮素和磷素充足，所得到的蛋白质和叶绿素都会因为缺钾化为乌有，花钱施肥，不仅达不到增产目的，反而会对产量造成负面影响。

二、1981-2019年：化肥施用总量与结构的调整

（一）农户施肥方式

改革开放四十年以来，我国农用化肥施用总量总体呈现出先增加后减少的趋势。根据《中国农业年鉴》数据可得，1981年到2015年，这一期间尽管整体增速呈波动下降状，但总量持续上升，从1334.9万吨（折纯量）增至6022.6万吨，平均年增长率为12.89%。2015年是我国历年施用量的顶峰，在世界范围内也是最高值，为全球平均用量的3.4倍。随后同年原农业部出台了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，提出通过推进测土配方施肥、转变施肥方式、推进新肥料新技术应用、促进有机肥资源利用和耕地质量提升等方式实现化肥施用零增长，使得我国农用化肥施用总量不断下降，至2019年，施用总量为5403.6万吨。

随着化肥产业生产结构不断调整，农户施肥结构也相应发生明显变化。从1981年到2015年，氮、磷、钾及复合肥的施用总量都在不断上升，其中复合肥增速最快，氮肥次之，钾肥和磷肥的增速则相对较慢，但2015年之后，仅复合肥的施用量在小范围内增加，氮、磷、钾肥的施用量均开始下降，这使得整体上氮肥和磷肥在农业化肥中的施用占比呈下降趋势，钾肥和复合肥呈上升趋势。2015年之前，氮肥在各类化肥施用量中排名均位居第一，但随时间推进，其在农户施肥中所占比重不断减小，最高时为70.57%，最低时为39.21%;复合肥从无到有，所占比重逐年上升，增长幅度较大，从最小（4.24%）到逐渐超过钾肥，再到1995年超过磷肥，后到2015年，地位再度提升，超过氮肥，跃居首位，占比41.28%;磷肥的施用量占比由1981年的22.14%降至2019年的12.61%，整體呈缓慢下降状，位次由第二位变为第三位，但始终高于钾肥;钾肥所占比重虽持续上升，但囿于自然资源和资本限制，整体变化速度较慢，一直在四类化肥施用量占比中居于末位数据来源：《中国农业年鉴》。可见，我国化肥施用结构一改往日以氮肥为主的局面，复合肥成为农户的最新选择。

（二）粮食产量演进

我国农用化肥施用量在四十年间增长了近四倍，而农作物总播种面积只变动了16.23%，化肥施用增速显著高于农作物总播种面积，意味着我国农用化肥施用强度大幅增加。尽管在地少人多背景下，化肥是满足粮食生产的首要手段，但过度施用不仅不会实现粮食增产，反而会造成农业面源污染，使得土壤肥力下降，进而威胁粮食产量。1998年，我国三种粮食作物平均每公顷化肥折纯用量为294.6千克，到2018年该用量增至373.65千克/公顷由《中国农村统计年鉴》数据计算得来，平均年增长率为6.34%，用量均超过欧美发达国家公认的化肥用量环境安全上限225千克/公顷。

根据1998-2018年全国农产品成本收益资料汇编，以三种粮食作物的全国平均值为基准，选取每亩主产品产量以及每亩化肥折纯用量两个指标，计算化肥和粮食的投入产出比（单位：千克/千克），发现2004年之前，我国化肥与粮食的投入产出比处于波动状态，且幅度较小;2004年，由于单位面积化肥施用量的短暂下降，整体投入产出比大幅上升到达最高点21.15，即每千克化肥投入下粮食产出为21.15千克;2004年之后，化肥的生产力整体又呈现出波动下降的状态由《全国农产品成本收益资料汇编》数据计算得来。化肥折纯用量逐年增加，但相应投入产出比却不断下降。可见，尽管化肥为土壤提供养分以供农作物生长，但由于边际递减规律，过度施用并且持续增加的化肥并没有使得生产力的增加，反而造成了负面影响，一方面增加了农户的成本，降低了经济效益，另一方面也给土地增加了负担，给环境造成了污染。

三、小结

本文以时间为轴，将农户施肥方式的演变及其对粮食产量的贡献分为1949-1980年和1981-2019年两个阶段进行梳理，发现：1949-1980年，我国实行优先发展工艺简单、投资少、建厂快的低浓度化肥战略，化肥短缺问题得到缓解，在内陆地区开始被广泛施用，此时有机肥逐渐退居次要地位。然而一味增大的化肥使用量和“氮多、磷少、缺钾”的结构并未带来粮食产量的同比增加，反而带来经济效益的下滑;1981-2019年，我国化肥施用总量呈先上升后下降趋势，均超过欧美发达国家公认的环境安全上限225千克/公顷，过度施用问题严重。施用结构上，复合肥取代氮肥，居于主导地位，占比最大。通过对根据全国农产品成本收益资料汇编，以三种粮食作物的全国平均值为基准计算出的“化肥—粮食”投入产出比进行分析，发现尽管化肥折纯用量逐年增加，但相应投入产出比却不断下降，表明化肥虽然为土壤提供养分以供农作物生长，但是由于边际递减规律，过度施用且持续增加的化肥并没有带来生产力的增加，反而污染了土壤，进一步对粮食产出造成负面影响。

绿色农业是未来农业发展的必然选择，过去化肥过量施用带来的农业面源污染，已经威胁到粮食安全和农业的可持续发展，当前及未来很长一段时间，我国的政策重点都将是降低化肥施用量，增加化肥利用率，加大有机肥施用比例和提升地力，力求探索一条高效安全、绿色环保、环境友好的现代农业发展之路。

参考文献：

[1]Hellerstein，Daniel M .The US Conservation Reserve Program： The evolution of an enrollment mechanism[J]. Land Use Policy，2017，63：601-610.

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