【理论】中国化肥面源污染现状及其减量化研究

如何控制化肥投入所产生的面源污染、转变现有的以透支环境为代价的农业生产方式已经成为农业可持续发展的关键所在。

来源：《生态经济》2016 年第5 期

作者：尚杰，尹晓宇

单位：东北林业大学 经济管理学院

前言

农业面源污染作为农业生产的负面伴随产物，其对农业可持续发展的桎梏性日益凸显，已经引起了世界各国的高度重视。大量权威研究表明，因过量和不合理施用的化肥所带来的养分流失已经成为现阶段中国农业面源污染最主要的来源之一。

我国化肥利用效率仅为33%，其中，氮肥约为30%~50%，磷肥为10%~20%，钾肥为35%~50%，仅每年在粮食和蔬菜作物上施用的氮肥，就约有17.4 万吨流失掉，给农田、流域乃至整个生态系统都造成了严重影响。加之，我国对农产品的需求一直呈刚性增长，化肥施用压力有增无减。

统计资料显示，2014 年，中国化肥施用总量达到5996 万吨，接近世界总量的1/3；单位农作物播种面积平均施用量达362.41 kg/hm²，是国际公认的化肥施用安全上限（225 kg/hm² ）的1.61 倍。如何控制化肥投入所产生的面源污染、转变现有的以透支环境为代价的农业生产方式已经成为农业可持续发展的关键所在。

我国对化肥面源污染的研究始于20 世纪80 年代，侧重于对化肥面源污染现状、影响因素、控制政策制定等方面的研究，从农户视角探析如何促使农户减量施肥的研究相对较少。而农户作为化肥施用的主体，规范农户的化肥投入行为是对化肥面源污染进行源头控制的重要手段。

本文在对我国当前化肥面源污染现状进行描述性分析的基础上，结合调研数据，对影响农户化肥施用的因素进行研究，最终提出促进农户减量化施肥的对策建议，以期为我国化肥面源污染的治理提供科学依据。

1 中国化肥面源污染的现状分析

笔者在参考已有的关于化肥面源污染定量测度方法的基础上，结合数据的可获得性，选取寻求相应替代指标的方法来对我国当前的化肥面源污染现状进行分析，利用化肥施用强度（单位农作物播种面积上化肥的施用量）指标来表示化肥施用带来的面源污染。

其中，化肥施用量按折纯量计算，将氮肥、磷肥、钾肥分别按含氮、五氧化二磷和氧化钾的百分之百成份折算，复合肥中的氮磷钾含量根据大多数情况按1:1:1 折纯后加到氮肥、磷肥、钾肥中。污染界定以国际公认的化肥施用安全上限为准，从时间和空间两个角度对其进行分析。

1.1 中国化肥面源污染的时间序列分析

如表1 所示，从21 世纪初开始，我国农业生产中的化肥施用强度就已经明显超过了国际公认的化肥施用安全上限，且呈现递增状态，化肥面源污染严重。从化肥的种类来看，20 世纪末农户在进行化肥施用时，投入的氮肥偏多，投入总量将近磷肥和钾肥两者施用量之和的两倍，虽然该时期化肥投入强度不高，但氮磷钾肥比例的严重不均衡也会导致化肥利用率低，造成一定的化肥面源污染。

21 世纪以来，氮磷钾肥的施用比例逐渐稳定，2014 年为1:0.50:0.43，与发达国家的1:0.5:0.5 和世界平均水平1:0.46:0.36 相比相差不大，说明施肥结构不均衡已经不是造成化肥面源污染的一个主要诱因，化肥面源污染主要来源于农户的过量施肥。

1.2 中国化肥面源污染的空间序列分析

从2014 年我国31 个省市（区）的化肥施用强度可以看出，除了黑龙江、西藏、青海三地区因耕地质量或地理特征等条件，其化肥施用强度未超过国际公认的化肥施用安全上限外，其余地区均存在不同程度的化肥过量施用状况，导致了不同程度的化肥面源污染。其中，北京市的化肥施用强度最高，达到了591.53 kg/hm² ；青海的化肥施用强度最低，仅为175.19 kg/hm²。

极重度化肥面源污染（>500 kg/hm² ）的有北京、海南、陕西、福建和广东五个地区；重度化肥面源污染（400 kg/hm² < a ≤ 500 kg/hm²）的有河南、天津、广西、新疆、湖北、山东、江苏和吉林八个地区；中度化肥面源污染（300 kg/hm² ≤ a ≤ 400 kg/hm²）的有浙江、河北、安徽、辽宁、山西、宁夏、云南、内蒙古八个地区；轻度化肥面源污染（225 kg/hm² < a ≤ 300 kg/hm²）的有上海、湖南、重庆、四川、江西、甘肃五个地区。

从施肥结构来看，除了天津、河北、吉林、安徽、山东和宁夏6 个地区的氮磷钾比例较接近世界平均水平和发达国家水平外，其他地区的施肥结构均存在不合理现象，说明，当前我国各省市（区）的化肥面源污染是由农户过量施肥和施肥结构的不合理共同导致的，其中过量施肥是主要因素。具体情况见表2。因此，从我国化肥面源污染的时间和空间两个角度分析都证明，控制农户的过量施肥，促进其化肥施用减量化是目前防治我国化肥面源污染的根本途径。

2 影响农户化肥施用减量化行为因素的实证分析

2.1 数据来源与模型构建

2.1.1 数据来源及说明

要实现农户减量化施肥，首先必须对影响农户化肥施用行为的因素进行分析。本文选取农业生产和化肥施用总量大省—河南省作为研究对象，于2015 年8 月至2015 年9 月深入河南省农村对农户的化肥施用行为进行实地调研。此次调研选取了河南省南阳市五个乡镇200 户农户作为样本对象，共发放200 份问卷，最终获得有效问卷196 份，问卷有效率为98.0%。

根据研究目的，选取化肥施用强度（Y）作为被解释变量。根据农户行为理论以及前人研究成果，从农户个人、家庭及其所处的社会经济环境特征中选取户主受教育程度（X₁）、农户从事农业种植时间（X₂）、农户对待风险的态度（X₃）、种植业收入占家庭总收入的比重（X₄）、耕地的细碎化程度（X₅）、是否加入农民专业合作社（X₆）、是否施用有机肥（X₇）、是否接受过化肥施用技术培训（X₈）和对化肥面源污染的认知程度（X₉）共9 个变量作为理论影响因素即解释变量。各变量的定义及描述性统计见表3。

2.1.2 模型的建立

本文选取多元回归分析方法对影响农户化肥施用强度的因素进行分析。以化肥施用强度（单位农作物播种面积上化肥的施用量折纯量）作为Y，上述8 个理论影响因素（X₁,X₂,…, X₈）作为解释变量，构建多元线性回归模型如下：

Y=b₀+b₁X₁+b₂X₂+…+b₈X₈+е    （1）

其中，b₀ 为常数项，b₁, b₂, …, b₈ 为回归系数，е 为随机干扰项。

2.2 回归结果及分析

根据多元回归的过程，在进行回归分析前，先对各个因变量之间的共线性进行检验。运用SPSS16.0 统计软件进行分析可知，各因变量之间不存在明显的多重共线性，适合做多元线性回归分析。

通过回归结果可知，模型拟合度R²=0.906，可调整R²=0.868，模型拟合度较高。农户对待风险的态度和种植业收入占家庭总收入比重对农户化肥施用强度具有显著的正向影响；户主受教育程度、是否加入农民专业合作社、是否施用有机肥、是否受过化肥施用技术培训和对化肥面源污染的认知程度对农户化肥施用强度具有显著的负向影响，从事农业种植时间和耕地的细碎化程度对农户化肥施用强度影响不显著。

由回归系数的绝对值大小可知，各因素对农户化肥施用强度的影响程度由强到弱依次为是否受过化肥施用技术培训> 是否施用有机肥> 种植业收入占家庭总收入比重> 是否加入农民专业合作社> 对化肥面源污染的认知程度> 户主的受教育程度> 农户对待风险的态度。

农户对待风险的态度和种植业收入占家庭总收入比重对农户化肥施用强度具有显著的正向影响。在农业生产中，农户越倾向于风险规避，越愿意施用更多的化肥来保障农作物产量，也就越不愿意采用自己不了解的新型配方肥料、施肥技术等能够促使其合理施肥的途径。种植业收入占农户家庭总收入的比重越高，农户更倾向于选择高投入、高产出、高收益的过量施肥方式，以确保家庭的经济收入水平不会受到威胁。

户主受教育程度、是否加入农民专业合作社、是否施用有机肥、是否受过化肥施用技术培训和对化肥面源污染的认知程度对农户化肥施用强度具有显著的负向影响。

户主一般都是农业生产经营的决策者，其受教育程度越高，越了解化肥的信息和养分，能够根据作物类型合理选择所施用的化肥种类及数量，从而提高化肥利用率，降低化肥施用量，且受教育程度较高的农民更容易选择并有能力实施精准施肥、测土配方施肥等施肥技术，这将直接促进化肥施用的减量化。

农户加入农民合作社会更易接受到化肥技术培训及施肥指导，且农户以农民合作社为市场依托，将大大降低其种植和销售风险，施肥行为较零散农户也更趋于规范和理性。

农户选择施用农家肥、商品有机肥等环保肥料，将直接相应减少其化肥施用量。农户是否接受过施肥技术培训是影响农户化肥施用强度的最主要因素，通过加强对农户化肥施用技术的教育培训，并切实提高农户精准施肥、测土配方施肥等施肥技术的技术采用率，能有效降低农户的过度施肥量。

农户对于化肥面源污染的认知对农户化肥施用强度也有很明显的负向影响，对过量施用化肥给农业和农村生态环境造成的不良影响认知程度越高，农户出于对自身利益的考虑，也会倾向于少量施肥和合理施肥，倾向于采用环保高效的化肥和施肥技术，最终实现化肥施用的减量化。

3 结论及减量化施肥的对策建议

3.1 结论

本文首先对我国化肥面源污染现状进行了分析；其次，基于化肥面源污染大省—河南省的调研数据，运用多元线性回归模型对影响农户化肥施用强度的因素进行了计量分析。

结果显示：

（1）我国农业生产中的化肥施用强度就已经明显超过了国际公认的化肥施用安全上限，且呈现递增状态，化肥面源污染严重，主要来源于农户的过量施肥。

（2）2014 年，我国31 个省份中，除了黑龙江、西藏、青海三地区的化肥施用强度未超过国际公认的化肥施用安全上限外，其余地区均存在不同程度的化肥面源污染，且化肥面源污染达到中度以上程度的地区占绝大多数。

（3）农户对待风险的态度和种植业收入占家庭总收入比重对农户化肥施用强度具有显著的正向影响；户主受教育程度、是否加入农民专业合作社、是否施用有机肥、是否受过化肥施用技术培训和对化肥面源污染的认知程度对农户化肥施用强度具有显著的负向影响，其中，农户是否接受过施肥技术培训是影响农户化肥施用强度的最主要因素。

3.2 促进农户减量化施肥的对策建议

3.2.1 加大对农户化肥施用技术的培训力度

要促进农户的减量化施肥，必须为农户提供一定的化肥施用技术培训，并指导农户将技术应用到实际的农业生产中。可以通过农业技术推广部门直接下乡入户为农户提供技术培训和实施指导或农技部门对种植大户、农业种植示范户、农民专业合作社代表等农户代表进行培训，然后由农户代表向其他农户进行培训和指导的方式提升精准施肥、测土配方施肥等科学施肥技术在农户生产中的采用率；考虑到农户的文化素质相对较低，也可通过各地区农技部门深入田间采取该区域的样土，进行分析并配出配方肥后，让农户直接施用配方肥的措施来达到让农户采用化肥施用技术的目的。

3.2.2 提升农户对化肥及其面源污染的认知程度

鼓励农技部门向化肥销售商进行不同种类的化肥养分、适用农作物、高利用率施肥方式（撒明肥、机械深施肥或水肥一体化施肥等）等化肥信息的培训，不仅可以通过化肥销售商这一媒介来提升农户的化肥知识，也会为销商本身在化肥选购和销售环节带来益处，因此是可行的。此外，可以通过开展文化讲座、化肥科普问答等活动，向农户展示受到化肥面源污染的土壤及水源，让农户切实感受到化肥面源污染给生态环境、农产品、水源及空气带来的影响，提升农户对化肥过量施用所带来的污染的认知程度，进而主动规范自己的施肥行为。

3.2.3 对促进施肥状况改善的主体进行奖励或补贴

对于施用有机肥的农户，政府应当根据有机肥与普通化肥的差价、农户施用有机肥所产生的其他成本制定补贴标准。此外，通过对进行绿色产品或无公害产品认证的农户、与此类农户进行产品对接的农产品企业进行一定的奖励或补贴，鼓励种植经济作物的农户进行绿色产品或无公害产品的认证，并鼓励绿色农产品企业与其形成对接，从而可以有效降低化肥施用强度，促进经济作物产品的高品质发展。同时，通过对促进施肥状况改善的主体进行奖励和补贴，能够起到一定的示范带动作用，从而带动更多农户减量化施肥。

3.2.4 加强农户生产的规模效应及其与市场的对接紧密度

鼓励种植类型相近的农户成立或加入农民专业合作社，有利于加强农户与农业生产产前、产中、产后市场的对接紧密度，提升农户商品有机肥、高效化肥等生产资料及施肥技术获得的便利性、订单农业形成的易达性和农产品销售渠道的畅通性，从而降低农户的农业生产风险，提高其化肥施用的规范性和理性。对农户的种植规模进行监管，鼓励有能力的农户通过流转的方式经营管理更多耕地，从而将大量粗放经营的土地集中起来进行规范管理，进而降低化肥的平均施用强度，实现化肥施用减量化，减少化肥面源污染。

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来源：农业环境科学 公众号

编辑：言五

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