赵学娇郭芸芸徐会勇
(1.河北经贸大学旅游学院/城乡融合发展协同创新中心/长城文化经济带绿色发展研究中心,河北 石家庄 050061;2.农民日报社三农发展研究中心,北京 100000;3.北京林业大学经济管理学院,北京 100083)
化肥的过量施用不仅导致了严重的农业面源污染,妨碍农业可持续发展,还影响农产品品质,威胁人类健康。这个问题已经引起国家的高度重视,2015—2021年中央一号文件不断强调开展农业节肥和化肥减量行动。目前河北省的化肥施用量总体偏多,2019年河北省平均化肥施用量为365.52kg·hm-2,高于全国平均化肥施用量325.65kg·hm-2,也高于国际化肥施用量警戒线225kg·hm-2。以上数据表明,化肥的减量研究是当前河北省需要迫切解决的现实问题。本文基于河北省农业生产的统计数据,分析了河北省农用化肥施用现状及问题,进而提出了管控对策。
自2010年以来,河北省农用化肥总量呈现波动下降的趋势。表1显示了河北省农用化肥施用量的变化情况,河北省农用化肥施用总量在2010年为322.86万t,2014年达到峰值335.61万t,从2015年开始河北省农用化肥施用总量开始逐年减少,到2019年化肥总用量下降到297.27万t。具体来看,河北省的氮肥、磷肥和钾肥从2010—2019年呈现波动下降趋势,其中氮肥由153.07万t下降到106.49万t,磷肥由47.31万t下降到23.37万t,钾肥由26.84万t下降到22.2万t,复合肥则呈波动上升趋势,从95.64万t上升到145.2万t,可以反映出农民减施单质肥,增施复合肥的倾向。
表1 河北省农用化肥施用量情况
同样,单位面积化肥施用强度也呈现波动下降的趋势,如表2所示,2010年全国作物播种面积平均需要施肥346.12kg·hm-2(折纯),河北省为386.57kg·hm-2(折纯)远高于全国平均水平,到2014年达到峰值全国作物播种面积平均需要施肥362.41kg·hm-2(折纯),河北省则增长到398.01kg·hm-2(折纯),2015年开始全国和河北省单位农作物播种面积化肥施用强度开始持续下降,到2019年全国作物播种面积平均需要施肥325.65kg·hm-2(折纯),河北省为365.52kg·hm-2(折纯),仍然远高于发达国家225kg·hm-2的标准。不难看出,河北省化肥减施行动需要进一步加强。
表2 全国与河北省农用化肥施用强度
不同农作物耗肥情况不同,其中,蔬菜是高耗肥作物,粮食是中耗肥作物。由图1可以看出,河北省蔬菜的单位面积化肥施用量从2015年以来呈波动上升的趋势;小麦和玉米的单位面积化肥施用量从2015年以来基本稳定,变化幅度不大。
图1 2015—2020年河北省农作物单位面积化肥施用折纯量变动情况
农用化肥施用总量与农作物单位面积施肥量和播种面积相关。表3显示从2015—2019年河北省农作物播种总面积减少了349.5千hm2,其中粮食播种面积减少了302.9千hm2,而蔬菜的播种面积增加了39.5千hm2。结合图1蔬菜单位面积化肥施用量不降反升,不难发现蔬菜的化肥施用是河北省化肥管控的重中之重。
华北平原是粮食和蔬菜的主产区,该区气候环境及农作物种植结构相近。河北省位于华北平原,从华北平原看河北省化肥施用情况,有一定的可参照性,故本文梳理了位于华北平原省份的粮食和蔬菜的化肥施用情况。
表3 河北省农业种植结构调整情况
1.3.1 河北省主要粮食作物的化肥施用情况
华北平原主要种植的粮食作物是小麦和玉米。图2显示2015—2020年华北平原小麦的化肥施用量依然成上涨的趋势,其中,河北省小麦化肥施用量处于最高水平。图3显示同期华北平原玉米的化肥施用量相对稳定,全国平均用量从24.30kg·667m-2上升到24.97kg·667m-2,其中,河北省玉米化肥施用量处于较低的水平。由此可见,华北平原地区的小麦,尤其河北省小麦的化肥用量需要重点管控。赵学娇[1]参照中国小麦区域大配方施肥标准,精准识别了化肥急需减量的关键地区内蒙古、新疆、河北、江苏、山东、安徽、河南和山西,这也印证了本文的研究结论。
粮食作物化肥施用总量与其单位面积施肥量和播种面积相关。表4表明,河北省小麦播种面积高于300千hm2的有石家庄、邯郸、邢台、保定、沧州和衡水市,其中沧州市小麦单产低于全省平均水平且沧州化肥施用强度低于300kg·hm-2,见表6,故除沧州外,河北省小麦主产区是化肥管控应重点关注的地区。
1.3.2 河北省蔬菜的化肥施用情况
蔬菜种植方式主要有2种,露地蔬菜和设施蔬菜。本研究统计了华北平原地区的露地蔬菜和设施蔬菜的化肥施用情况,以黄瓜、西红柿和茄子作为代表进行了分析。
图2 2015—2020年华北平原小麦化肥用量变动情况
图3 2015—2020年华北平原玉米化肥用量变动情况
表4 2019年河北省小麦播种面积及单产
图4 2015—2020年华北平原露地黄瓜化肥用量变动情况
图5 2015—2020年华北平原设施黄瓜化肥用量变动情况
由图4、图5可知,2015—2020年华北平原露地黄瓜和设施黄瓜的化肥施用量总体上都呈小幅下降趋势,但全国平均露地黄瓜化肥用量有小幅增加。在华北平原地区,河北省露地黄瓜化肥施用量仅低于河南省且高于全国平均水平,设施黄瓜化肥施用量仅低于山东省且高于全国平均水平,可以看出河北省黄瓜的化肥施用量处于较高的水平。
图6 2015—2020年华北平原露地西红柿化肥用量变动情况
图7 2015—2020年华北平原设施西红柿化肥用量变动情况
由图6、图7可知,2015—2020年华北平原露地西红柿和设施西红柿的化肥施用量总体上都呈小幅下降趋势,但河北省露地西红柿化肥施用量呈波动上升的趋势。在华北平原地区,河北省露地西红柿的化肥施用量处于较低水平且2020年低于全国平均水平,设施西红柿化肥施用量仅低于河南省和山东省且高于全国平均水平。可以看出河北省设施西红柿的化肥施用量需要管控。
图8 2015—2020年华北平原露地茄子化肥用量变动情况
图9 2015—2020年华北平原设施茄子化肥用量变动情况
由图8、图9可知,2015—2020年华北平原露地茄子和设施茄子的化肥施用量呈波动下降趋势,但全国平均露地茄子和设施茄子施肥量则呈波动上升趋势;其中,河北省设施茄子的化肥施用量也呈现大幅波动上升趋势。在华北平原地区,河北省露地茄子的化肥施用量处于较低水平且2020年低于全国平均水平,设施茄子化肥施用量处于最高水平且高于全国平均水平。可以看出河北省设施茄子的化肥施用量需要管控。
综合上述分析,不难看出河北省的设施蔬菜化肥施用应加强管控。
2015—2019年河北省农用化肥用量整体呈下降趋势,如表5所示,2019年河北省全省减施的化肥占2015年11%。河北省各市化肥减量情况差异较大,其中石家庄市、保定市、邢台、邯郸和沧州化肥减量较大均在11%以上,定州市、张家口市、衡水市和雄安新区化肥用量出现增长情况。从总量上看,化肥用量最大的市是邯郸市,其次是石家庄市和保定市。
表5 河北省各市农用化肥施用量(按折纯法计算)
各市化肥施用量与其农作物播种面积、化肥施用强度及种植结构密切相关。
2019年河北省农作物总播种面积较大的市是邯郸、沧州、邢台、保定、石家庄和衡水;化肥施用强度高于500kg·hm-2的为秦皇岛市、辛集市和定州市,高于400kg·hm-2的为唐山市、邯郸市、石家庄市和保定市,低于国际标准225kg·hm-2的为张家口市和雄安新区;在农作物种植结构方面,粮食作物占比最高的是雄安新区和沧州市,均在90%以上,蔬菜(包含设施蔬菜)占比超过10%的是廊坊市、秦皇岛、唐山市、承德市、张家口市、定州市、邯郸市、石家庄市和保定市。结合化肥施用总量来看,邯郸市化肥用量及其农作物播种面积均排首位,蔬菜(包含设施蔬菜)占比11.8%,化肥施用强度高达441kg·hm-2,石家庄和保定农作物播种面积低于沧州和邢台,但化肥用量却高于两地,且化肥施用强度也均高于400kg·hm-2,石家庄和保定蔬菜占比也都在10%左右,沧州和邢台的蔬菜占比都在6%左右。化肥施用强度超过500kg·hm-2的秦皇岛市的粮食作物占比为65.3%、蔬菜占比高达17.4%,辛集市粮食作物占比为84.2%、蔬菜占比为9.2%,定州市的粮食作物占比为73.5%、蔬菜占比为11.4%。
综上所述,秦皇岛市、辛集市、定州市、唐山市、邯郸市、石家庄市和保定市地区的农作物化肥施用是河北省应重点管控的对象。
表6 2019年河北省各市农作物播种面积、化肥施用强度及种植结构
从2015年开始河北省农用化肥施用总量及单位农作物播种面积化肥施用强度开始逐年下降,到2019年化肥总用量下降到297.27万t,单位农作物播种面积化肥施用强度为365.52kg·hm-2(折纯),高于全国平均水平且远高于225kg·hm-2的国际标准,故河北省化肥施用量需要进一步管控。
蔬菜的单位面积化肥施用量从2015—2019年不降反升,有机肥替代化肥在蔬菜上的效果不明显[2],且播种面积呈增加趋势,成为最大的化肥增量来源。参照华北平原地区蔬菜化肥施用情况,河北省露地黄瓜和设施黄瓜化肥施用量在华北平原排第2位且高于全国平均水平;设施西红柿化肥施用量在华北平原排第3位且高于全国平均水平;设施茄子化肥施用量居于华北平原首位且高于全国平均水平。同样,2015—2020年华北平原小麦的化肥施用量不降反升,其中河北省小麦化肥施用量处于最高水平。以华北平原地区的小麦作为参考,不难发现河北省设施蔬菜和小麦的化肥用量需要重点管控。
河北省化肥施用总量最大的是邯郸市,其次是石家庄市和保定市。化肥施用强度高于400kg·hm-2的有秦皇岛市、辛集市、定州市、唐山市、邯郸市、石家庄市和保定市,这些地区是河北省化肥用量应重点管控的地区。张家口市和雄安新区的化肥施用强度低于国际标准225kg·hm-2,化肥用量较为合理。综合化肥施用强度及农作物播种面积占比可以看出,河北省应重点关注秦皇岛、唐山市、定州市、邯郸市、石家庄市、保定市的蔬菜化肥施用情况,石家庄、邯郸、邢台、保定、衡水市的小麦化肥施用情况。综上所述,秦皇岛市、辛集市、定州市、唐山市、邯郸市、石家庄市和保定市地区的农作物化肥施用是河北省应重点管控的对象。
河北省目前大力推广的化肥减施技术有测土配方施肥、有机肥技术和水肥一体化技术,但这些技术的化肥减施效果有待进一步提高。虽然自2005年以来我国在全国范围内大力推广测土配方施肥技术,但从实际推广效果来看,该技术存在着采纳率偏低的问题[3,4]。河北省可借鉴美国推行的公司一体化的肥料生产推广经验,并试行建立符合各市需求的公司一体化的肥料生产推广体系,来加速测土配方施肥技术的采用率。水肥一体化技术投入成本较高,河北省目前推广面积有限,河北省可对化肥重点管控地区给予政策支持,加大水肥一体化的覆盖面积,以实现节水节肥。此外,河北省还应该加大有机肥替代化肥的研发投入,应充分开发作物秸秆、人畜粪尿、城市垃圾等有机肥资源,开发新型节省劳动力的有机肥;目前受国际形势影响,化肥价格尤其钾肥大幅上涨,而有机肥是钾肥的重要来源,据统计,有机肥提供的钾素占钾肥总用量的95%以上[5],河北省应趁机引导农户施用有机肥以替代化肥,可通过限制有机肥价格或增加对农户施用有机肥补贴等,但注意防止施用有机肥过程中出现重金属污染。
近年来,河北省的蔬菜播种面积不断增加,但蔬菜的化肥施用强度不降反升,成为河北省化肥增量的最大来源,因此河北省各市应科学划分粮食、林果、蔬菜、畜牧等的区域分布,限制蔬菜播种面积的进一步扩大,并在农业化肥面源污染较重的地区削减蔬菜的播种面积,增加低耗肥农作物的播种面积,同时合理规划畜禽养殖区,推广农牧相结合的生态农业发展模式,走循环农业发展之路。此外,提高蔬菜行业的规范化和专业化程度,进一步细分蔬菜市场,以吸纳更多农户参与,如在某个细分领域(育苗、移栽、采收等)做专做大做强;增加蔬菜行业的增值服务,如开展技术培训、技术咨询和新产品新农资试验等;还可将蔬菜行业与二三产业融合,如将种菜与体验式旅游结合、种菜与亲子活动结合、种菜与肥料试验结合,以解决菜农的就业和增收问题。
推进小麦主产区适度规模经营,农作物的种植规模会影响化肥的投入量,小麦生产单位面积的化肥投入量会随种植规模的扩大而减少[6]。河北省应创新土地流转形式,加强土地流转的管理和服务,完善土地流转的监督管理,促进农户流转土地,同时需培育农业社会化服务组织,通过农业社会化服务引导小农户实现土地的规模化经营。在此基础上,加强对适度规模经营的农户的管理和指导,引导其在小麦种植过程中科学施肥,抓好小麦的化肥减量生产管理。稳定小麦市场价格,小麦市场价格的波动会影响农民的施肥行为,根据蛛网模型,上一年小麦价格会影响农民对当年小麦价格的预期,为了追求小麦的高产,农民倾向通过增加化肥投入实现,这易导致小麦种植过程中化肥的过量施用。因此,我国要进一步完善小麦市场机制,稳定小麦市场价格,以减少因粮食价格波动引起的化肥过量施用。
河北省应积极培育种植大户、专业合作社和家庭农场等新型农业经营主体,推进化肥减量种植示范。新型农业经营主体的理解和接受能力较高,易采用新的施肥技术,且由于受益于政府的支持,愿意进行化肥减量种植示范,我国应充分发挥新型农业经营主体的化肥减量示范带动作用,以点带面,引导更多的农民实现化肥的减量化。河北省应加强施肥社会化服务体系建设。通过建立健全施肥社会化服务体系,使农业生产过程中小农户难以承担的环节由社会化服务体系完成,进而引导小农户采用化肥减施技术。