農戶施肥行為演變對糧食產量影響

郭媛 卞瑛琪

摘?要：以時間為軸梳理農戶施肥方式演變及其對糧食產量的貢獻。新中國成立初，化肥嚴重不足，對糧食生產作用微弱，后短缺問題緩解，內陸開始廣泛施用，有機肥退居次要地位，然而一味增大的化肥使用量和不合理的施用結構并未帶來糧食產量的同比增加;近四十年來，化肥施用總量先上升后下降，復合肥逐漸取代氮肥，化肥和糧食的投入產出比波動下降，增加農業生產成本的同時污染土壤，威脅糧食安全。

關鍵詞：施肥方式?化肥產業?化肥政策?糧食產量

化肥作為現代農業生產要素之一，對我國糧食產量的提高發揮著重要作用，但是長期大量的化學品投入不可避免地會造成農業面源污染加劇和土壤質量下降。統計結果顯示，我國單位土地化肥施用量每增加1kg會使糧食單產增加20kg，僅為世界平均水平（35kg/kg）的57.1%（Hellerstein，Daniel，2017）。較低的化肥邊際產出率進一步促使人們加大化肥施用強度，既推高農業生產成本，又制約其綠色發展。因此，本文通過梳理農戶施肥行為及其與糧食產量的關系，分析其演變歷程，對實現藏糧于地，推動農業可持續發展具有重要意義。

一、1949-1980年：化肥主導地位的形成

（一）農戶施肥方式的演變

新中國成立后，恢復和發展農業生產成為首要任務，要發展農業，增施肥料是重要措施之一。到70年代，國家新建小型化肥廠達到一千多座，大型化肥廠也有十余座，分布于全國各地。在國民經濟基礎薄弱，化肥產業技術相對落后的背景下，國家根據實際國情需要，實行優先發展工藝簡單、投資少、建廠快的低濃度化肥戰略，農用氮磷鉀三種化肥產量合計由1949年的0.60萬噸增至1980年的1232.10萬噸數據來源：《中國統計年鑒》，不僅為迅速解決化肥短缺，促進農業生產做出了極大的貢獻，而且也為后來進行高濃度化肥生產積累了經驗，化肥工業取得長足的進步。

盡管化肥產業不斷發展，但當時國產加上進口的化肥總量仍然有限。農業部號召農民大力增加自然肥料，相關科研機關配套推廣“擴種綠肥”重點項目，據統計，從1950年到1958年種植面積由2600萬畝增至6300萬畝，平均畝產鮮草2500斤農業部土壤肥料局，《我國肥料工作十年來的成就》，《中國農報》1959年17期;直到70年代中葉，綠肥的發展速度大大減緩，甚至在某些年份停滯，但總的來說仍呈上升勢頭。綠肥種植在該時期遍布全國，成為很多地區重要的有機肥源，為培肥地力，增加作物產量，促進農牧結合起到了重要作用。

隨著市場化肥供應量逐年提升，此時期化肥的覆蓋面已經突破沿海地區，內陸的一些省、區也開始廣泛施用化肥，從剛開始主要施用于灌區水田和水澆地上，到后來在一些生產力高的旱地上也施用，化肥不再像以前一樣難以獲得。與此同時有機肥和化肥各自在肥料投入總量中所占的百分比也發生了顯著的變化，化肥占比從1949年的0.1%增為1980年的52.9%，至此，有機肥逐漸退居次要地位中央農業科學技術委員會及科學技術司，《中國農業科技工作四十年》（1949-1989）。

（二）化肥施用與糧食產量

化肥施用是20世紀中國糧食生產重大成就之一，但只有正確施用化肥，才能充分發揮其增產效果。從1949-1980年，我國農業化肥施用量逐年上升，糧食作物產量除在1962年前后由于政策、氣候失常等原因出現下降，整體上呈增產狀，但糧食產量的增速遠不及化肥施用量，說明即使在化肥施用量成倍增加的情況下，糧食產量并不會隨之“水漲船高”，化肥用量增加帶來的增產優勢反而會逐漸減弱。參考楊德春（1980）的計算方法，粗略估計化肥施用帶來的經濟效益，將1978年與1952年相比，全國糧食單產增加1205千克/公頃，農用化肥使用量從0.63千克/公頃增至73.31千克/公頃，簡單對比相當于一斤化肥（折純量）可以增產16.58斤糧食數據來源：國家統計局，但化肥并不是唯一促進糧食增產的因素，當時化肥濃度普遍較低，按1978年稻谷、小麥收購價格綜合計算，一斤糧食約0.11元，而一斤氮磷肥綜合價也為0.11元，這樣算來，一味增大化肥施用量，帶來的經濟效益并不好。這也解釋了當時為何一些生產隊出現糧食產量增加，勞動生產效率提高，但勞動工分值反而下降，成為“高產窮隊”的現象，與大量使用化肥不無關系。

除了施用量，當時許多社隊化肥的利用率不高，使用結構上存在問題。不看地力、不問苗情、不管天氣、不講方法現象時有發生，造成肥料中的氮素大量揮發，碳酸氫銨和氨水的揮發更甚。并且，由于一些土壤中存在大量的硝化和反硝化細菌，也會引起氮素的損失。據相關部門測定，即使在氮肥利用的好的少數地方，利用率也僅有50%，一般地方只能利用30%左右。同時受供應端限制，生產端氮、磷、鉀三種化肥施用比例失衡，這種氮多、磷少、缺鉀的關系會使得作物畸形生長，即使氮素和磷素充足，所得到的蛋白質和葉綠素都會因為缺鉀化為烏有，花錢施肥，不僅達不到增產目的，反而會對產量造成負面影響。

二、1981-2019年：化肥施用總量與結構的調整

（一）農戶施肥方式

改革開放四十年以來，我國農用化肥施用總量總體呈現出先增加后減少的趨勢。根據《中國農業年鑒》數據可得，1981年到2015年，這一期間盡管整體增速呈波動下降狀，但總量持續上升，從1334.9萬噸（折純量）增至6022.6萬噸，平均年增長率為12.89%。2015年是我國歷年施用量的頂峰，在世界范圍內也是最高值，為全球平均用量的3.4倍。隨后同年原農業部出臺了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，提出通過推進測土配方施肥、轉變施肥方式、推進新肥料新技術應用、促進有機肥資源利用和耕地質量提升等方式實現化肥施用零增長，使得我國農用化肥施用總量不斷下降，至2019年，施用總量為5403.6萬噸。

隨著化肥產業生產結構不斷調整，農戶施肥結構也相應發生明顯變化。從1981年到2015年，氮、磷、鉀及復合肥的施用總量都在不斷上升，其中復合肥增速最快，氮肥次之，鉀肥和磷肥的增速則相對較慢，但2015年之后，僅復合肥的施用量在小范圍內增加，氮、磷、鉀肥的施用量均開始下降，這使得整體上氮肥和磷肥在農業化肥中的施用占比呈下降趨勢，鉀肥和復合肥呈上升趨勢。2015年之前，氮肥在各類化肥施用量中排名均位居第一，但隨時間推進，其在農戶施肥中所占比重不斷減小，最高時為70.57%，最低時為39.21%;復合肥從無到有，所占比重逐年上升，增長幅度較大，從最小（4.24%）到逐漸超過鉀肥，再到1995年超過磷肥，后到2015年，地位再度提升，超過氮肥，躍居首位，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%，整體呈緩慢下降狀，位次由第二位變為第三位，但始終高于鉀肥;鉀肥所占比重雖持續上升，但囿于自然資源和資本限制，整體變化速度較慢，一直在四類化肥施用量占比中居于末位數據來源：《中國農業年鑒》。可見，我國化肥施用結構一改往日以氮肥為主的局面，復合肥成為農戶的最新選擇。

（二）糧食產量演進

我國農用化肥施用量在四十年間增長了近四倍，而農作物總播種面積只變動了16.23%，化肥施用增速顯著高于農作物總播種面積，意味著我國農用化肥施用強度大幅增加。盡管在地少人多背景下，化肥是滿足糧食生產的首要手段，但過度施用不僅不會實現糧食增產，反而會造成農業面源污染，使得土壤肥力下降，進而威脅糧食產量。1998年，我國三種糧食作物平均每公頃化肥折純用量為294.6千克，到2018年該用量增至373.65千克/公頃由《中國農村統計年鑒》數據計算得來，平均年增長率為6.34%，用量均超過歐美發達國家公認的化肥用量環境安全上限225千克/公頃。

根據1998-2018年全國農產品成本收益資料匯編，以三種糧食作物的全國平均值為基準，選取每畝主產品產量以及每畝化肥折純用量兩個指標，計算化肥和糧食的投入產出比（單位：千克/千克），發現2004年之前，我國化肥與糧食的投入產出比處于波動狀態，且幅度較小;2004年，由于單位面積化肥施用量的短暫下降，整體投入產出比大幅上升到達最高點21.15，即每千克化肥投入下糧食產出為21.15千克;2004年之后，化肥的生產力整體又呈現出波動下降的狀態由《全國農產品成本收益資料匯編》數據計算得來。化肥折純用量逐年增加，但相應投入產出比卻不斷下降。可見，盡管化肥為土壤提供養分以供農作物生長，但由于邊際遞減規律，過度施用并且持續增加的化肥并沒有使得生產力的增加，反而造成了負面影響，一方面增加了農戶的成本，降低了經濟效益，另一方面也給土地增加了負擔，給環境造成了污染。

三、小結

本文以時間為軸，將農戶施肥方式的演變及其對糧食產量的貢獻分為1949-1980年和1981-2019年兩個階段進行梳理，發現：1949-1980年，我國實行優先發展工藝簡單、投資少、建廠快的低濃度化肥戰略，化肥短缺問題得到緩解，在內陸地區開始被廣泛施用，此時有機肥逐漸退居次要地位。然而一味增大的化肥使用量和“氮多、磷少、缺鉀”的結構并未帶來糧食產量的同比增加，反而帶來經濟效益的下滑;1981-2019年，我國化肥施用總量呈先上升后下降趨勢，均超過歐美發達國家公認的環境安全上限225千克/公頃，過度施用問題嚴重。施用結構上，復合肥取代氮肥，居于主導地位，占比最大。通過對根據全國農產品成本收益資料匯編，以三種糧食作物的全國平均值為基準計算出的“化肥—糧食”投入產出比進行分析，發現盡管化肥折純用量逐年增加，但相應投入產出比卻不斷下降，表明化肥雖然為土壤提供養分以供農作物生長，但是由于邊際遞減規律，過度施用且持續增加的化肥并沒有帶來生產力的增加，反而污染了土壤，進一步對糧食產出造成負面影響。

綠色農業是未來農業發展的必然選擇，過去化肥過量施用帶來的農業面源污染，已經威脅到糧食安全和農業的可持續發展，當前及未來很長一段時間，我國的政策重點都將是降低化肥施用量，增加化肥利用率，加大有機肥施用比例和提升地力，力求探索一條高效安全、綠色環保、環境友好的現代農業發展之路。

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