水土流失和农业面源污染视角下三峡库区农户施肥行为探讨

2019-01-12梁增芳肖新成倪九派

中国水土保持 2019年1期

梁增芳，肖新成，倪九派，吴彦，付川

(1.万州区水土保持生态环境监测分站，重庆 404120； 2.西南大学资源环境学院，重庆 400715；3.重庆三峡学院，重庆万州 404120)

三峡库区农户从事农业生产行为导致的农业面源污染，主要表现在化肥使用过量、肥料的配合比例不合理和化肥大量流失等[1]。水土流失与农业面源污染密不可分，农业面源污染主要是由地表径流引起的，化肥流失的重要途径之一就是通过地表径流和土壤侵蚀流失，因而水土流失是三峡库区农业面源污染形成的重要原因，也是农业面源污染发生的重要载体[2]。三峡工程开始蓄水后，库区周围被淹没，当地农户搬迁至新的地方，继续从事各种农业生产活动。新开垦的耕地表层土壤肥力低下，农作物长势较差，农户为了追求粮食高产而大量使用化肥，没有被作物有效利用的过剩化肥在水土流失过程的辅助下，随雨水进入河流，造成大范围的农业面源污染[3-4]。同时，农田土壤被污染后，土壤结构及物理性质发生改变，土壤保水保肥能力变差，导致了更严重的水土流失。可见，农户施肥行为、农业面源污染和水土流失之间有着错综复杂的关系，研究三者之间的关系，有助于有效防止水土流失、控制农业面源污染，为解决三峡库区农业生态环境问题提供有效理论基础。本研究从农户施肥行为的角度出发，分析农户施肥态度和施肥量变化及它们之间的联系，旨在为约束和引导农户施肥行为提供借鉴，并在一定程度上揭示三峡库区水土流失与农业面源污染的关系。

1 农户施肥行为理论框架

三峡库区农户使用的肥料主要有两种类型——有机肥和化肥，而过量使用化肥是三峡库区农业面源污染问题产生的重要原因。农户施肥行为作为一种社会行为，具有非理性、盲目性和追求利益性等特点[5]，而这种农户行为会引起不同程度的农业面源污染和水土流失现象，对农业生态环境造成严重影响。

农户施肥行为、农业面源污染和水土流失三者之间有着密切的联系(图1)：农户过度依赖化肥再加上对化肥利用率认识不深，为了提高农作物产量，在耕地上大量使用化肥，导致农田土壤中化肥过剩，在雨水冲刷和地下水渗流的作用下形成大面积的水土流失，大量地表土壤和地下水被污染，造成农业面源污染；农业面源污染和水土流失严重的区域，地表有营养的肥沃表土被雨水冲走，土壤肥力下降，保水保肥能力也变差，农户使用更多的化肥以满足农作物生长需求。这样便形成了一个恶性循环。

图1 农户施肥行为与环境响应分析框架

2 研究区概况与数据来源

2.1 研究区概况

南沱镇地处重庆市涪陵区以东长江“几”字形内河套地区，是三峡库区移民重镇，农业面源污染问题十分严重。该镇辖12个村3万多人，人口密度大，产业污染严重，环保基础设施薄弱，环境治理难度大，目前当地养殖业、榨菜产业等已形成规模化生产，同时紧跟涪陵高效生态农业示范园区建设的步伐，科学规划，合理布局，发展观光农业[6]，尤其是睦和村、连丰村已建成三峡库区移民生态园，修建了沼气池，规模种植荔枝、龙眼等经济作物，国家“十五”科技攻关重大专项课题也选址在该镇建设综合示范区。因此，本研究以南沱镇为研究区，通过研究农户的生产经营行为与当地农业面源污染及水土流失问题的关系，探讨三峡库区农业面源污染和水土流失的发生机制。

2.2 数据来源

本研究数据来自对三峡库区南沱镇农户生产经营行为与农业面源污染实地调研的调查问卷，调查团队实行挨家走访、深入调查，有效保证了问卷的质量。调查区域涉及南沱镇的南沱村、金鸡村、治平村、焦岩村、睦和村、连丰村、秀山村、关东村、石佛村等9个行政村的700多农户，这几个村庄是在综合考虑当地特色农业发展情况、经济发展水平、距离长江的远近及所处三峡库区的特殊位置等因素后选择出来的。

2.3 变量选择

(1)农户施肥态度与认知。农户施肥行为一般受种植作物类型、土壤质地、施肥技术培训、科学施肥知识普及，以及自身对施肥的态度和认知等因素的影响。在调查中发现，作物种植类型、土壤质地、施肥技术培训和施肥知识普及等外界因素对三峡库区农户的施肥行为影响并不明显，影响最大的还是农户自身对施肥的态度和认知。基于此，本研究选择了4个能充分体现农户施肥态度和认识的观测变量，即是否使用有机肥、使用有机肥的土质、过量施肥的影响和施肥量确定依据。

(2)施肥量变化情况及原因。2013—2015年，当地农户施肥量有不同程度的变化，而每种变化情况都有其原因。选择了3个观测变量，即化肥用量变化、施肥增加量和多施肥的原因。

3 数据分析

3.1 描述性统计分析

对农户施肥态度与认知、农户施肥量变化情况及原因(2013—2015年)相关变量的描述见表1。在是否使用有机肥的调查中，41.2%的农户使用农家肥，同时也使用化肥，而58.8%的农户不使用农家肥，全部使用化肥。可见，当地大多数农户的施肥方式还是以化肥为主。53.5%的农户将有机肥施在土地质量较差的耕地上，34.3%的农户将有机肥施在土地质量中等的耕地上，只有极少数农户将有机肥施在土地质量较好的耕地上。在过量施肥的影响调查中，认为过量施肥会引起土壤板结的农户占39.3%，只有少数农户认为过量施肥可能会对地下水、大气和粮食品质造成影响，还有36.1%的农户认为过量施肥没有任何不良影响。可见，农户对过量施肥的危害性有一定的认识，但是认识程度不深。在施肥量确定依据的调查中，95.9%的农户仅凭自己以往的施肥经验，只有4.1%的农户是根据邻居的施肥经验或是农业技术人员的指导。可见，绝大多数农户确定农作物施肥量的依据主要是凭自己的经验，这种施肥行为具有不合理性、随意性和不科学性等特点。在追求利益最大化心理的暗示下，农户为了提高农作物产量，往往会过量使用化肥。

表1 变量描述及统计数据

2013—2015年当地农户的施肥量因各种原因有不同程度的变化：86.8%的农户种植作物的施肥量有所增加，少数农户的施肥量减少或无变化，施肥量减少的主要原因是农民到外地打工，基本上不从事农业生产。从施肥增加量来看，差不多一半的农户种植作物的施肥量增加了16%～20%。在当地农户多施肥的原因调查中，我们发现38.1%的农户认为现在市面上的化肥肥效普遍偏低，58.0%的农户认为耕地土壤的肥力下降。土壤肥力下降的原因之一是当地农户过度使用化肥，农业面源污染问题愈发严重，土壤结构遭到破坏，水土流失加剧，土壤养分和表层肥沃土壤被径流带走，最终导致土壤肥力下降。为了解决这个问题，农户便使用更多的化肥，如此就形成了恶性循环。

3.2 相关性分析

农户施肥行为主要受主观态度与认知的影响，农户种植作物时施肥量的增减往往受到农户施肥方式、农户施肥态度及认知等因素的影响。表2为农户施肥态度与认知和农户施肥变化情况的相关性分析数据。

表2 相关性分析结果

注：** 表示在 0.01 水平(双侧)上显著相关，*表示在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

从表2中可以看出，农户施肥态度与认知不同程度地影响着化肥用量的变化。

(1)化肥用量变化与使用有机肥的土质在0.05水平上负相关(相关系数为-0.139)。据调查，一般将有机肥用在差地上的农户其化肥用量有所减少或不变。因为对于差地来说，土壤的保水保肥能力较差，施入化肥后很容易被雨水冲走，而有机肥能更好地深入到土壤中不易被雨水带走，在差地上使用有机肥比使用化肥效果更好，因为有机肥能更好地被作物吸收利用。

(2)施肥增加量与是否使用有机肥在0.01水平上显著正相关(相关系数为0.257)，一直以来不使用有机肥而仅使用化肥的农户，其化肥用量在3年内变化较小，既使用有机肥又使用化肥的农户，其化肥用量逐年增加且增加幅度较大。据调查，这可能是因为一直使用化肥的农户对化肥用量有了一定的经验，每年都是根据以往的用量施肥，如果上一年的作物长势不佳，下一年农户便会在上一年施肥量的基础上有所增加，但不会增加很多；而同时使用有机肥和化肥的农户，则会将上一年作物长势不好的原因归咎于有机肥，认为有机肥的作用没有化肥好，于是便在下一年种植作物时减少有机肥的用量，用等量或尽可能多的化肥来代替。所以，同时使用两种肥料的农户使用化肥量的增加幅度更明显。

(3)过量施肥的影响与化肥增加量在0.01水平上显著正相关，意识到过量施肥对土壤、地下水、大气和粮食品质有影响的农户，化肥用量的增加不明显，而没有意识到过量施肥危害性的农户，化肥用量增加较多。