我國農作物化肥使用量增長迅速，從1980 年的1269.4 萬t 增長到2014 年的5995.9 萬t，增長了3.7 倍，年均增長率為4.67%。谷類作物化肥用量仍然是農作物化肥使用總量的主要貢獻者，蔬菜和水果的化肥用量增長最為迅速。
我國農作物化肥使用量增長迅速，從1980 年的1269.4 萬t 增長到2014 年的5995.9 萬t,增長了3.7 倍，年均增長率為4.67%。谷類作物化肥用量仍然是農作物化肥使用總量的主要貢獻者，其化肥用量從1980 年2712.41 萬t 增加到2014 年的3415.35 萬t，但其所占農作物化肥總用量的比重卻下降明顯，從60.02%（1998 年）降至49.75%（2014 年）。
蔬菜和水果的化肥用量增長最為迅速，其中蔬菜化肥用量1998 年為604.51 萬t，2014 年增加到1291.36 萬t，增加了1.1 倍，其化肥用量占農作物化肥總用量從1998 年的13.38%增加至2014 年的18.81%；水果化肥用量1998 年為531.55 萬t，至2014 年增加到1223.42 萬t，增加了1.4 倍，其化肥用量占農作物化肥總用量從1998 年的11.76%增長到2014 年的17.82%。
同時，我國不同區域化肥用量差異較大，從化肥施用總量來看，大體上呈現從東到西的遞減趨勢，其中華東地區和華中地區用量較高，從單位面積化肥用量來看，呈現從東到西遞減趨勢，同時從南到北也呈現了遞減趨勢，用量較高區為華南和華東地區。
我國化肥用量自1984 年首次高于美國后，已經連續30 多年成為世界上化肥使用量最多的國家，據FAO 統計，中國2014 年的化肥用量占世界的31%，相當于印度（第二位）和美國（第三位）的總和。伴隨化肥的大量施用，產生了一系列不良后果，比如施肥過量會破壞農業耕地的土壤結構，加速其養分流失，造成土壤嚴重板結和土壤環境次生鹽堿化。
有許多學者認為糧食作物化肥用量的增加是近年來化肥用量持續增加的罪魁禍首，把糧食化肥用量的增加與化肥投入總量的增加完全等同起來，如汪翔等的研究認為高強度的化肥施用對糧食作物的增產作用已變得不顯著，進而表明我國化肥投入已過量。這種結論具有一定的誤導性，片面強調了我國糧食作物的施肥量，使人們容易忽視其他農作物的化肥用量，尤其是蔬菜和水果的化肥用量。
另外，忽視文章的時效性，也容易產生誤導，如李家康等在2001 年的研究表明糧食作物的化肥用量占我國化肥總用量的60%，因而影響我國化肥總需求的主導因子仍然是糧食作物的化肥需求。然而到2014 年我國谷類作物的化肥用量占全國農作物化肥用量的比重已降低至49.75%，表明糧食作物化肥用量對農作物化肥總用量的貢獻正在不斷減少。
但是目前還缺乏關于全國不同農作物年際化肥用量和區域化肥用量的研究，尤其是近幾年 的相關研究較為缺乏，為了探求我國農業化肥用量的具體情況，本文依據文獻計算出近30 年來不同農作物年際化肥使用總量及其播種面積，進而估算出我國不同農作物在不同年份的化肥用量，同時本文對比研究了我國不同地區的農作物化肥用量，以期為我國控制農業面源污染和實施農業部的《到2020 年化肥使用量零增長行動方案》相關政策提供一定的數據支撐。
1、材料與方法
1.1 我國化肥使用總量
根據2015 年《中國統計年鑒》獲取我國1980—2014 年化肥（氮、磷、鉀及復合肥）的使用總量。
1.2 我國主要農作物播種面積
根據2015 年《中國統計年鑒》獲取主要農作物的播種面積和2014 年各地區農作物播種面積。本文將主要農作物分為8 個類別：谷類作物、豆類作物、油料作物、糖料作物、棉花、烤煙、水果、蔬菜。其中，谷類作物包括小麥、玉米和水稻；豆類作物主要是大豆；油料作物包括花生和油菜籽；糖料作物包括甘蔗和甜菜。豆類作物播種面積數據從1991 年開始統計，其余作物都從1980 年開始統計。
1.3 我國主要農作物的化肥用量
本文8 類農作物的單位面積化肥用量來源于2003—2015 年《全國農產品成本收益匯編》，均為化肥折純用量。根據不同農作物的單位面積化肥用量和播種面積估算出我國不同農作物的化肥總用量。蔬菜的單位面積化肥用量是全國大中城市的調查數據，其他7 種作物的數據是全國各地區的調查數據。
1.4 我國主要農作物化肥效率
化肥效率（PFP），又稱化肥偏生產力，是指單位投入的化肥所能產生的作物產量，其計算公式為PFP=Y/F，其中Y 代表的是作物施肥后獲得的產量，F 代表的是化肥投入量。本文中農作物的單位面積產量和化肥用量均來源于2013—2015 年《全國農產品成本收益匯編》。
1.5 我國各地區化肥用量
根據1999—2015 年《中國統計年鑒》獲取我國1998—2014 年各地區的化肥用量，利用各地區的播種面積估算出各地區的單位面積化肥用量。
2、結果與分析
2.1 1980—2014 年我國化肥用量
根據計算可以發現30 多年來，我國化肥總用量隨著時間的推進迅速增加，從1980 年到2014 年，化肥用量從1269.4 萬t 增長到5995.9 萬t，增長了近4 倍（圖1）。
從化肥種類分析來看，30 多年來我國氮肥用量一直較多，磷肥和鉀肥用量較少，尤其是鉀肥。復合肥用量年度增長速度最快，從1980 年的27.2 萬t 增長到2014 年的2115.8 萬t，增長了接近77 倍，到2014 年時已接近氮肥的施用量。
2.2 1980—2014 年我國主要農作物播種面積
隨著我國農業經濟的不斷發展，農作物播種面積不斷增加（圖2）。從1980 年的10192.37 萬hm2增長到2014 年的15675.60 萬hm2，增加了0.5 倍，35 年來谷類作物的播種面積始終最高，從1980 年的8281.03 萬hm2 增加到2014 年的9150.20 萬hm2，但其播種面積占農作物總播種面積的比重卻不斷下降，從1980 年的81.25%減少到2014 年的58.37%，下降了22.88%。
2.3 1998—2014 年我國主要農作物化肥用量
根據《全國農產品成本收益匯編》中的農作物單位面積化肥用量（圖3）和《國家統計年鑒》中的播種面積，估算出各種農作物的化肥用量（圖4），分析發現我國主要農作物化肥用量變異較大。
谷類作物的化肥用量最大，然后依次是蔬菜、水果、油料作物、棉花、豆類作物、糖類作物、烤煙。其中谷類作物化肥用量1998 年為2712.41 萬t，至2014 年增加到3415.35 萬t，增加了0.3 倍（圖4），但其所占農作物化肥用量的比重卻由60.02% 降低到49.75%，下降了10.27%；蔬菜化肥用量從1998 年的604.51 萬t 增加到2014 年的1291.36 萬t，增加了1.1 倍，其占農作物總化肥用量的比重由13.38%增加到2014 年的18.81%，增長了5.43%；水果從1998 年的531.55 萬t 增加到2014 年的1223.42 萬t，增加了1.4 倍，其占農作物總化肥用量的比重由11.76%增加到17.82%，增加了6.06%。
其他農作物化肥用量也呈現不同程度的增加，而化肥用量占農作物化肥用量的比重除油料作物外都有所降低，但降低幅度不大。從1998 年到2014 年，棉花占農作物化肥用量的比重由3.54%降低到3.36%，糖料作物由2.77%降至1.93%，豆類作物由2.16%降至1.72%，烤煙由1.22%降至1.04%。
本研究還發現化肥施用量年均增長率從大到小依次為：水果（5.35%）、蔬菜（4.86%）、油料作物（3.14%）、棉花（2.31%）、烤煙（1.65%）、谷類作物（1.45%）、豆類作物（1.19%）、糖料作物（0.34%），其中，水果的年均增長率是谷類作物的3.7 倍，蔬菜的年均增長率是谷類作物的3.3 倍（圖4）。
本文對各種農作物單位面積化肥用量分析發現：單位面積施用量從高到低依次為水果、糖料作物、蔬菜、烤煙、棉花、谷類作物、油料作物、豆類作物（圖3）。隨著時間的推進，各種農作物的單位面積化肥用量也不斷增長，水果從1998 年的622.79 kg·hm-2 增加到2014 年的931.98 kg·hm-2；糖料作物1998 年為630.73 kg·hm-2，2014 年增加到696.40 kg·hm-2；蔬菜從1998 年的491.75 kg·hm- 2，增加到2014 年的603.30 kg·hm-2；烤煙1998 年為457.87 kg·hm-2 增加到2014 年的517.84 kg·hm-2；棉花從1998 年的358.77 kg·hm-2 增加到2014 年的546.33 kg·hm-2，谷類作物1998 年為294.45 kg·hm-2，2014 年增加到361.02 kg·hm-2；油料作物從1998 年的180.51 kg·hm-2，增加到2014 年的272.11 kg·hm-2；豆類作物從1998 年的83.66 kg·hm-2，增加到2014 年的128.49 kg·hm-2。
2.4 我國主要農作物化肥效率
對我國主要農作物的化肥效率進行分析，發現不同農作物的化肥效率差異較大（表1）。2014 年主要農作物的化肥效率從大到小依次是：蔬菜（94.53 kg·kg-1）、糖料作物（90.05 kg·kg-1）、水果（30.53 kg·kg-1）、谷類作物（19.56 kg·kg-1）、豆類作物（16.76 kg·kg-1）、油料作物（10.11 kg·kg-1）、烤煙（3.87 kg·kg-1）、棉花（2.69kg·kg-1）。可以看出蔬菜和糖料作物的化肥效率遠遠高于其他作物，其中蔬菜的化肥效率最高，是水果的3 倍、谷類作物的近5 倍、烤煙的24 倍、棉花的35 倍。
隨著時間的推進，各種農作物化肥效率的變化趨勢有所差異，谷類作物、豆類作物、油料作物、棉花、烤煙、蔬菜均大致呈現增長趨勢，而水果和糖料作物則呈現降低趨勢。其中，蔬菜的化肥效率增幅最大，從2003 年的76.19 kg·kg-1 增加到2014 年的94.53 kg·kg-1，增長了24.07%；而水果的化肥效率降幅最大，從2003 年的46.89 kg·kg-1 降低到2014 年的30.53 kg·kg-1，降低了53.59%。
2.5 我國不同區域化肥用量
通過我國各地區1998—2014 年期間4 個時間段的化肥用量的分析，發現不同區域化肥用量差異較大（圖5）。其中，華東地區和華中地區化肥用量較高，2014 年兩個地區化肥用量分別為1498.5 萬t 和1302 萬t，兩者總和占全國化肥總用量的近一半，而西北地區和西南地區化肥用量比較低，分別為614.1 萬t 和557.8 萬t。隨著時間的推進，華北地區和華東地區的化肥用量增幅不明顯，而華中地區的化肥用量增幅最大，尤其是河南省，從第一階段的400.7 萬t 增加到第四階段的690.1 萬t，增長了0.7 倍。2014 年化肥使用量排名靠前的7 個省份為：河南（705.8 萬t）、山東（468.1 萬t）、湖北（348.3 萬t）、安徽（341.4 萬t）、河北（335.6 萬t）、江蘇（323.5 萬t）、廣西（258.7 萬t）。依照地區而言，7 個地區在4 個階段的平均化肥用量從大到小依次是：華中地區（353.25 萬t）、華東地區（205.48 萬t）、東北地區（152.16 萬t）、華南地區（151.26 萬t）、華北地區（113.85 萬t）、西南地區（110.21 萬t）、西北地區（83.20 萬t）。
同時，本研究分析發現華南地區和華東地區單位面積平均化肥用量較高，而西南地區和東北地區的單位面積化肥用量較低（圖6）。隨著時間的推進，與各地區化肥用量增幅相比，各地區的單位面積化肥用量增幅較大，華南地區和西北地區的增幅較大，第4 階段（2011—2014）分別是第1 階段（1998—2000）的1.49 倍和1.37 倍，尤其新疆地區的增幅最大，第4 階段的單位面積化肥用量是第1 階段的3.24 倍。依照省份而言，2014 年單位面積化肥用量排名靠前的7 個為：北京（591.6 kg·hm-2）、海南（575.8 kg·hm-2）、福建（531.9 kg·hm-2）、廣東（526.0 kg·hm-2）、河南（490.9kg·hm-2）、陜西（487.1 kg·hm-2）、天津（486.4 kg·hm-2）。依照地區而言，7 個地區在4 個階段的平均單位面積化肥用量從大到小依次是：華南地區（407.16 kg·hm-2）、華東地區（366.43 kg·hm-2）、華中地區（351.17 kg·hm-2）、華北地區（336.61 kg·hm-2）、西北地區（274.47 kg·hm-2）、東北地區（267.02 kg·hm-2）、西南地區（214.03 kg·hm-2）。
3、討論
從1980 年到2014 年，我國農作物化肥總用量增長了近4 倍，年均增長率為4.67%。汪翔等研究表明從1980 年到2008 年，化肥用量增長了3.13 倍，由此可見我國農作物化肥用量增長速度在不斷加快，這主要是由于20 世紀80 年代以來，我國人口持續大幅度增長，人均耕地面積相應不斷減少，為了保障糧食和農產品的供應，單位面積產量亟待提高，其常用的重要措施便是通過施用化肥為農作物提供足夠的養分供應。此外，伴隨著城市化的發展，農村勞動力數量不斷減少，勞動力質量不斷下降，為此國家頒布一系列惠民政策，加大政府補貼力度，調整化肥價格，從而刺激農民的化肥投入積極性。仇煥廣等研究表明，農村勞動力外出務工比例越高的農戶，其化肥過量施用量也越高，表明未來隨著城市化進程的不斷加快、農村勞動力的不斷缺失，化肥過量施用的問題可能更加嚴重。
由于自然條件的差異以及人們需求的不斷變化，我國主要農作物的播種面積差異很大，30 多年來，糧食作物的播種面積雖然始終最高，但其占農作物總面積的比重卻呈現了不斷下降的趨勢。耿仲鐘等研究表明糧食播種面積占農作物總播種面積的比重由1985 年的76.45%下降到2013 年的64.98%，對比而言本研究擴展了年份，發現糧食播種面積所占比重由1980 年的81.25%減少到2014 年的58.37%，下降了22.88%，與其研究結果相符合，而下降趨勢則更加明顯。另外本研究還發現水果和蔬菜的播種面積雖然比糧食作物小，但其占農作物總播種面積的比重增長非常迅速，分別從3.10%、1.75%增加到13.65%、8.37%。
對不同農作物化肥用量的分析可以發現，糧食作物的化肥總用量始終最大，但是其占農作物總化肥用量的比重呈現明顯的下降態勢，從1998 年的60.02%降低到2014 年的49.75%，降低了10.27%。而水果和蔬菜的化肥用量比重呈現增長態勢，張衛峰等認為我國蔬菜和果樹已經成為最大的化肥消費群體之一，兩者化肥用量占農作物總化肥用量的30%左右，本研究更進一步分析發現蔬菜和水果比重分別從1998 年的13.38% 、11.76% 增長到2014 年的18.81% 、17.82%，到2014 年水果和蔬菜共同占農作物總化肥用量的比重為36.63%，已經接近谷類作物的比重。
楊帆等在2013 年農戶施肥情況調查中指出糧食作物、水果、蔬菜是化肥用量最大的3 類作物，占農作物化肥總量的82.8%，本文估算發現這3 類作物占總化肥用量的比重到2014 年已上升到86.38%，這進一步說明水果、蔬菜在農作物化肥總用量中的貢獻越來越大。但相較而言，楊帆等僅對2013 年的種植情況做了調查分析，未報道這3 種作物施肥情況的年度動態進展，而本研究發現這3 種作物對化肥用量貢獻率是隨著年份有所變化的，糧食作物的貢獻率不斷降低，而水果和蔬菜是不斷增加的。
從單位面積化肥用量來看，水果和蔬菜的單位面積化肥用量最大，谷類作物用量較小，這與閆湘的研究結果較一致，與其不同的是本文還進行了年份縱向的對比，發現水果從1998 年的622.79 kg·hm-2 增加到2014 年的931.98kg·hm-2，蔬菜從1998 年的491.75 kg·hm-2 增加到2014 年的603.30 kg·hm-2，谷類作物從1998 年的294.45 kg·hm-2 增加到2014 年的361.02 kg·hm-2，表明三者的單位面積化肥用量都呈現遞增態勢，但水果和蔬菜的增幅比谷類作物大。
朱兆良等也認為蔬菜和水果類作物種植中化肥投入是化肥使用帶來的農業面源污染的最主要來源。可見，農作物化肥施用量的研究中僅僅考慮糧食作物施肥量將存在較大誤差，隨著社會經濟的發展，應越來越重視蔬菜、水果在農作物施肥量中的貢獻。
我國主要農作物的化肥效率差異較大，蔬菜和糖料作物的化肥效率遠遠高于其他作物，其原因是蔬菜和糖料作物的單位面積產量遠遠高于其他作物。隨著年份的推進，主要農作物的化肥效率大致都呈現增長趨勢，表明近年來機械化程度的不斷提高以及科學施肥技術的不斷推廣已具有明顯效果，而水果和糖料作物的化肥效率呈現降低趨勢，其原因是化肥用量的增幅高于單位面積產量的增幅，說明水果和糖料作物的化肥用量過高，需要適當減少化肥投入量。
我國幅員遼闊，東西、南北跨度很大，各地區的自然氣候條件差異比較明顯，同時，各地區經濟發展水平差距也較大，多方面因素導致不同農作物生長狀況以及化肥用量存在很大的差異。本研究通過對各地區農作物的化肥用量的分析發現我國化肥投入量大致呈現從東到西逐漸遞減的趨勢，這與汪翔等的研究結果較為接近。而對各地區單位面積化肥用量分析，既呈現從東到西逐漸遞減的趨勢，又呈現從南到北不斷遞減的趨勢。
另外，在目前的栽培技術和產量水平下，150~200 kg·hm-2 是專家們推薦的總量，即使在高產條件下推薦量也不會超過250 kg·hm-2 ，發達國家為防止水體污染也設置了安全上限值，即225 kg·hm-2 ，本研究發現我國幾乎所有地區的單位面積化肥用量都超出了專家推薦量，因此需要政府采取適當的政策干預和調節，因區制定化肥用量的相關調控政策，積極培養新型農業經營主體，促使農民改變傳統的生產模式，從而達到既減少化肥用量又提高生產效率的雙重目標。
4、結論
（1）從1980 年到2014 年，我國農作物化肥使用總量從1269.4 萬t 增加至5995.9 萬t，近乎增長了4 倍，增長速度較快。其中復合肥用量年度增長速度最快，從27.2 萬t 增長至2115.8 萬t，增長接近77 倍，到2014 年已接近氮肥用量。同時，重氮肥輕磷、鉀肥的現象比較嚴重。
（2）近年來水果和蔬菜的播種面積不斷擴大，增幅也較大，谷類作物增幅較小。從1980 年到2014 年，水果播種面積占總播種面積比重由1.75%增加到8.37%，增加了4 倍；蔬菜由3.10%增加到13.65%，增加了5.8 倍；而谷類作物由81.25%減少到58.37%，下降了22.88%。
（3）谷類作物化肥用量仍然是我國農作物化肥使用總量的主要貢獻者，其化肥用量從1998 年的2712.41 萬t 增加到2014 年的3415.35 萬t，但其占農作物總化肥用量的比重呈現明顯的下降趨勢，從1998 年的60.02%降至2014 年的49.75%，降低了10.27%。
（4）水果和蔬菜的化肥用量比重分別從13.38%、11.76%增長到18.81%、17.82%，增幅很大。2014 年我國谷類作物單位面積化肥用量為361.02 kg·hm-2，而水果和蔬菜的單位面積化肥用量分別為931.98 kg·hm-2 和603.30 kg·hm-2，遠遠高于谷類作物的單位面積化肥用量。
（5）水果和蔬菜的化肥用量年均增長率分別是谷類作物的3.7 倍和3.3 倍，說明我國水果和蔬菜的化肥消費需求日漸增長，也在逐漸成為我國化肥用量的主要貢獻者。
（6）蔬菜和糖料作物的化肥效率遠遠高于其他作物，隨著年份的不斷推進，蔬菜的化肥效率增幅最大，水果的化肥效率降幅最大。
（7）我國農作物化肥使用量呈現較大的區域差別，對各地區農作物的化肥用量分析來看，我國化肥用量大致呈現從東到西逐漸遞減的趨勢。依據各地區單位面積化肥用量分析，既呈現從東到西逐漸遞減的趨勢，又呈現從南到北不斷遞減的趨勢。
作者單位：1.東北農業大學資源與環境學院 2.農業部環境保護科研監測所
中國鄉村發現網轉自：《農業資源與環境學報》2017 年04 期
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