中哈德3 國化肥施用生態經濟合理性動態比較與啟示

劉欽普，林振山，濮勵杰

（1．南京曉莊學院環境科學與工程重點學科組，江蘇 南京 211171；2．南京師范大學地理科學學院，江蘇 南京 210023；3．南京大學地理與海洋科學學院，江蘇 南京 210093）

在20 世紀，世界人口出現了快速增長，從世紀初的10 億達到世紀末近70 億［1］。據預測，到21 世紀中葉，將達到92 億［2］。因此，大量施用化肥提高糧食產量成為滿足人類對食物需求的重要手段。在過去的幾十年中，世界化肥施用量不斷增長，2014 年氮、磷、鉀化肥用量分別是1.13 億t、4270 萬t、3104 萬t，分 別 比2013 年 增 加1.5%、2.4%、3.3%。據估計，2050 年全世界化肥使用量為2.63 億t［3］。雖然施用化肥給世界農業帶來33%～66%的產量增長［4］，但也帶來了嚴重的環境問題。

化肥過度施用對環境造成的影響是多方面的，主要是氮、磷元素從土壤流失到水體或者進入大氣，成為水體富營養化的主要原因，或對氣候變暖有促進作用［5］。據報道，瑞典來自農業的氮曾占其流域總輸入量的60%～87%，德國一些流域也因過量施用化肥導致河流中磷的濃 度 超 過0.2mg/L［6］。中 國2016 年 化 肥 總 用 量為5984.5 萬t，占 世 界 化 肥 總 用 量 的1/3，單位耕地面積施用量比國際公認的化肥施用安全 上 限（225kg/hm2）高 出1 倍［7］，許 多 地 區已面臨著嚴重的地下水硝酸鹽超標問題［8-9］。國內外為控制化肥面源污染在合理施肥方面做了大量研究。如英國冬小麥氮肥用量超過最佳經濟投入量時土壤硝酸鹽淋失量明顯增加［6］，德國當冬小麥產量在8100～8900kg時，每公頃施加127～150kg的氮肥，向大氣中釋放的N2O 量最少［10］。Yadav 等［11］在美國明尼蘇達東南地區的研究發現，當地農民種植玉米的施氮量（198kg/hm2）和地方推薦量（168kg/hm2）都超過了實地試驗的最佳經濟施氮量。……