浙江省水稻化肥定额制实施成效评价与分析

刘晓霞，陆若辉，朱伟锋，虞轶俊

(浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020)

改革开放以来，人口持续增加、耕地面积不断减少的双重压力迫切需要提高粮食单产、保障粮食产量，化肥作为粮食的“粮食”投入量不断增加[1-3]。据统计，我国每667 m2化肥施用量为35.46 kg，约为世界平均水平的3.9倍，化肥使用强度远高于世界平均水平[4-5]。伴随化肥的大量施用，土壤酸化、次生盐渍化、土壤板结、养分失衡等问题层出不穷[6-7]，严重制约着农业的可持续发展。为遏制化肥过量施用势头，破解粮食生产过度依赖化肥难题，浙江省于2013年启动化肥减量增效行动，并取得了显著成效[8-9]，但与发达国家的施肥水平相比，仍有较大差距[4, 10]。

为进一步推进化肥减施增效，浙江省于2019年初试点开展化肥定额制工作，制定了主要作物化肥限量标准并配套技术措施[11]。截至2019年底，全省在水稻等主要作物上开展化肥定额制试验示范面积突破2万hm2，及时分析化肥定额制实施成效对于验证化肥限额标准的科学性、优化下阶段技术措施均具有重要意义。为此，以全省47处水稻化肥定额试验示范区的调查数据为基础，分析比较化肥定额制与传统施肥在水稻产量、化肥用量等方面的差异，以期验证水稻定额标准的科学合理性，客观评价化肥定额工作的实施成效。

1 材料与方法

调查数据来源于全省47个水稻化肥定额制试验示范区，涵盖了甬优1540、甬优15、甬优12、秀水14、嘉丰优2号、中浙优8号和中早39号等7个水稻主栽品种。试验示范区采用大区对比试验，根据地区实际设置常规施肥和化肥定额制处理，收获期测定水稻产量，制图利用Origin 9.0软件。

2 结果与分析

2.1 化肥定额制对主栽水稻品种产量和化肥用量的影响

全省平均数据(表1)显示，化肥定额制处理水稻产量均高于常规施肥、化肥和氮肥用量均低于常规施肥。其中，化肥定额制处理每667 m2产量较常规施肥高4.17～22.50 kg，化肥定额制化肥、氮肥用量分别较常规施肥降低9.9%～20.9%、5.1%～17.9%。施肥次数的调查数据显示，化肥定额制处理施肥次数(除中浙优8号外)较常规施肥有所减少，可能是由于化肥定额制工作采用了新型肥料，配套了有机替代、机械深施等措施，进而降低了施肥次数[12-13]。

表1 化肥定额制对主栽水稻品种每667 m2产量和施肥量的影响

2.2 化肥定额制与常规施肥化肥用量频次分布的差异

由图1可见，水稻常规施肥和化肥定额制处理化肥用量水平均符合正态分布曲线：95%以上的地区每667 m2水稻常规施肥水平分布在18～35 kg，个别地区的常规施肥水平分布在正态分布曲线两端，处于极低(14.7 kg)或极高(36.0 kg)水平；多数开展化肥定额制的地区每667 m2水稻施肥水平在14～27 kg，少数地区化肥用量水平极低(12.5 kg)或极高(28.5 kg)。

图1 化肥定额制和常规施肥处理每667 m2 化肥(折纯)用量的频次分布

与常规施肥化肥用量正态分布曲线相比，化肥定额制正态分布曲线呈现前移态势，表明化肥定额制施肥水平较常规施肥有较大程度降低，这对于推进化肥减量具有重要意义。两条正态分布曲线的比对结果显示，常规施肥化肥用量正态分布曲线“矮胖”，化肥定额制正态分布曲线“高瘦”，表明化肥定额制工作缩小了地区间施肥水平的差距，有利于提高科学施肥水平。

2.3 化肥定额制与常规施肥氮肥用量频次分布的差异

图2表明，常规施肥和化肥定额制处理氮肥用量均符合正态分布，大部分地区氮肥用量水平分布在中等水平，少数地区氮肥用量水平分布在正态分布曲线两端。常规施肥667 m2氮肥用量水平大部分分布在9～22 kg，个别地区氮肥用量处于极低(7.5 kg)或极高(26.0 kg)水平；95%以上的地区化肥定额制667 m2氮肥用量水平分布在8～17 kg，个别地区氮肥用量极低(6.5 kg)或极高(18.0 kg)。

两条氮肥用量正态分布曲线的比对显示，常规施肥每667 m2氮肥用量主要分布区域为9～22 kg，化肥定额制氮肥用量主要分布区域为8～17 kg。化肥定额制氮肥用量曲线较常规施肥曲线前移、氮肥用量分布区间较常规施肥缩减，表明化肥定额制的实施降低了氮肥用量水平，压缩了氮肥用量分布范围，这主要是由于水稻化肥定额标准制定科学，将氮肥的用量调整到较为合理的范围。

图2 化肥定额制和常规施肥处理每667 m2 氮肥(折纯)用量的频次分布

3 讨论

全省47个水稻化肥定额制试验示范区平均数据显示，化肥定额制处理水稻产量高于常规施肥，化肥用量、氮肥用量和施肥次数低于常规施肥；不同水稻品种化肥定额制处理水稻产量均高于常规施肥、化肥和氮肥用量均低于常规施肥，这表明当前各地制定推广的化肥定额制标准可以在提高水稻产量的同时降低化肥投入。化肥定额制的“减肥增产”效应可能是由于该模式配套了相应的技术措施，如有机替代、机械深施等，提高了肥料利用效率，进而影响了产量[14-16]。

常规施肥和化肥定额制处理水稻化肥用量、氮肥用量均呈正态分布曲线，大部分常规施肥每667 m2化肥用量、氮肥用量分布在18～35 kg和9～22 kg，大部分化肥定额制每667 m2化肥用量、氮肥用量分布在14～27 kg和8～17 kg，化肥定额制化肥用量、氮肥用量曲线均较常规施肥曲线前移，化肥定额制化肥用量、氮肥用量分布空间较常规施肥压缩，表明化肥定额制的实施降低了化肥、氮肥用量水平，压缩了化肥、氮肥用量范围。可见，实施化肥定额制是提高科学施肥水平，减少化肥用量的有效手段，可在全省范围内大规模推广应用。

综上所述，化肥定额制可提高水稻产量、减少化肥投入、提高科学施肥水平，可在全省范围内大规模推广应用。此外，鉴于不同水稻品种对化肥用量的响应不同，建议开展不同水稻品种化肥定额标准的制定。