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中国化肥施用强度的时空分异特征*

2022-12-06孙兆凯姜文来

中国农业资源与区划 2022年9期
关键词:主产区化肥强度

孙兆凯,冯 欣,刘 洋,姜文来※

(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081;2.中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093)

0 引言

化肥投入是现代农业的重要特征[1],为粮食增产做出了重要贡献[2],但过量的化肥施用造成农业面源污染,也成为威胁国家生态安全的重要因素。为了促进化肥合理投入,实现农业可持续发展,2015年农业农村部(原农业部)发布《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。在国家和社会各界的共同努力下,至2020年底中国化肥施用(折纯)总量实现五连降,化肥减量增效行动取得了良好成效[3]。新的时期,面对中国处于粮食紧平衡的现状[4]以及区域间农业生产力水平和生产功能表现出的显著空间异质性特征,要更好地处理“增产需求与投入限制”“产业发展与生态安全”间的复杂关系,及时调整和制定新阶段减量增效行动方案。区分不同区域的化肥投入需求和产出效益,因地制宜制定化肥投入管制措施,促进化肥合理施用、保障粮食和生态安全、推动农业产业发展和乡村全面振兴。

制定合理的区域性化肥管制政策,要以科学的空间分析结果为支撑。潘晓东[5]指出:认清化肥的使用变化趋势,是农业绿色可持续发展的必然要求。面对我国复杂的农业地理特征,研究化肥投入和利用情况的空间差异及分布动态演进问题,不仅为加强区域化肥投入管理、支撑农业面源污染识别防控提供了有效参考[6],也对于制定差异化的化肥管制政策、缩小区域差异、促进农业区域协调发展具有重要意义[7,8]。已有部分文献对化肥使用量的时空分布特征展开相关研究[9.10],但缺乏对长时间尺度的中国化肥施用强度时空分异特征的研究,关于其与化肥生产、管制政策、环境约束等全国性因素的耦合分析也相对有限。因此,文章利用空间模型和数学方法对改革开放以来中国化肥施用的重心迁移轨迹、空间关联关系和差异性特征展开研究,并结合宏观因素进行耦合分析,为更加科学合理地制定区域性化肥管制政策提供科学依据。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 重心模型

重心能够反映各地化肥生产和施用量在全国的总体分布状况,重心移动则呈现了区域发展的空间轨迹。该文利用ArcGIS10.2软件计算中国化肥施用和生产重心的位置,并发现其空间迁移轨迹。重心坐标的计算方式为[11]:

式(1)(2)中,n表示参与评价地区的数量,第i个地区的重心坐标为(Xi,Yi),Gi为该单元属性。

1.1.2 全局自相关

莫兰指数(Moran"I)能够表征中国省域化肥施用强度具有的空间位置依赖关系,利用GeoDa软件实现。计算公式为[12]:

式(3)中,Yi、Yj分别表示第i、j个地区化肥施用程度;n为参与统计地区的数量;ˉY为所有地区化肥施用强度的平均数;wij是空间权重。

1.1.3 局部自相关

空间联系的局部指标LISA:反映每个地区周围显著相似值区域的聚集程度[13,14],运用GeoDa软件实现。计算方法如式(3)为:

式(4)中指标解释如式(3)。

1.1.4 信息熵

信息熵是用来反映数据离散程度的指标,信息熵Ej越小,指标数据的离散程度越大[15]。信息熵Ej≥0的计算方法为:

式(5)中,Yij表示i地区j年的化肥施用强度,n表示参与评价的样本数量。

1.2 数据来源

该文所用的统计数据包含:农用化肥施用折纯量、农用氮、磷、钾化肥产量、农作物总播种面积3项,均来自于国家统计局网站。其中,(1)各地化肥施用总量以农用化肥施用折纯量表示;(2)各地化肥总产量以农用氮、磷、钾化肥产量表示;(3)化肥施用强度则根据统计数据计算所得,即化肥施用强度=农用化肥施用折纯量/农作物总播种面积。由于香港、澳门和台湾等地数据不易获取,所以将研究对象设定为中国其他31省(市、自治区,不含港澳台)。

2 中国化肥施用和生产重心迁移情况

区位论认为,运输距离是影响要素供给的重要因素[16]。因此作者提出假设:在中国化肥供给存在缺口的阶段,区域化肥生产情况与化肥施用强度有重要关联,即化肥施用的重心迁移轨迹会与化肥生产重心的迁移轨迹表现出一定的共性特征。为验证这一假设,该文在探究化肥施用重心迁移轨迹的同时计算了化肥生产重心的迁移轨迹。该文利用Arc-GIS10.2软件,提取各省级行政区几何重心地理坐标、建立数据库,利用式(1)(2)计算中国省级行政区化肥生产和施用(总量和强度)重心,并分析1979—2019年重心迁移规律(图1、2)。结果显示,中国化肥生产总量和施用总量的重心整体向西北方向迁移,化肥施用强度的重心则向西南方向迁移,并从不同角度表现出明显的共性特征。

图1 1979—2019年中国化肥生产重心迁移轨迹

2.1 中国化肥生产重心迁移轨迹

如图1,1979—2019年中国化肥生产的重心总体呈现向西北方向迁移的态势,从1979年的(113.75°E,33.45°N)迁移到2019年的(108.93°E,34.4°5N),整体向西迁移4.82经度、向北迁移1.0纬度。重心所在位置也由1979年的河南省境内(110.21°E~116.39°E,31.23°N~36.22°N)迁移到2019年的陕西省境内(105.29°E~111.15°E,31.42°N~39.35°N)。从动态迁移轨迹来看,中国化肥生产重心呈现明显的波动性变化特征,形成向“西南—西北—西南—西北”的波动性轨迹。

改革开放初期,我国处于向工业化过渡的重要时期,东部沿海地区有较为明显的区位优势,率先开展工业化肥生产,从全国来看化肥生产重心偏向东部,位于河南省境内中部偏东的位置。经历了小幅向西南方向迁移的过程后,全国化肥重心呈现明显向西北方向迁徙的态势,与近年来西部地区化肥生产能力表现出明显的增长、东部地区明显的下降趋势相符。1979年产能最高的地区分别为四川、山东、江苏、河北和湖南,2019年则为湖北、青海、内蒙古、四川和山东,其中3地位于西部地区,北京、辽宁、上海、湖南、广东等东部和南部地区化肥产量则显著下降。这与地区经济结构转型升级、生态环境管制措施有较为明显的关系。一方面,随着经济的发展,市场推动了东部地区产业开始向数字经济、第三产业等资本和技术集约型的产业转型升级;另一方面,人口增长和社会发展给东部地区带来的环境压力愈渐凸显,对于环境有不利影响的工业产业被迫向环境压力相对偏小、又亟待发展的西部地区转移。化肥生产重心的西迁,给西部带来了新的发展契机,工业化作为区域发展的必然方向能够加快实现西部地区农业现代化和经济社会发展;但同时,也要注意化肥生产中向大气和水源排放的氮氧化物、二氧化硫、硫化物和粉尘等有害物质对环境产生的不良影响,西部地区生态环境脆弱、应对污染的能力不足,环境一经污染常难以在短期恢复。

2.2 化肥施用重心迁移轨迹

1979—2019年化肥施用强度和施用总量的重心均位于河南省境内(110.21°E~116.39°E,31.23°N~36.22°N),处于中国中部偏东的位置。中国化肥施用强度的重心呈现向西南方向迁移的态势,化肥施用总量的重心则向西北地区迁移(图2)。化肥施用作为农业技术进步的重要体现[17],重心的迁移态势反映了中国西部地区农业产业发展水平的提升,尽管仍整体低于东部,但正呈现稳定增长、持续好转的发展态势。化肥施用强度和施用总量的重心迁移轨迹表现出一定的差异性,这与农作物播种面积有重要关联。但又分别从不同角度与化肥生产重心迁移轨迹表现出一定的共性特征,验证了上文提出的化肥生产与施用间存在一定关联的假设。

图2 1979—2019年中国化肥施用重心迁移轨迹

2.2.1 化肥施用强度重心迁移

1979—2019年中国化肥施用强度重心从(114.05°E,33.80°N)迁移到(112.25°E,33.11°N),累计向西迁移1.8度,向南迁移0.49度。该重心迁移趋势反映出:在中国化肥施用强度整体增加的背景下(与1979年相比),西南方向化肥强度有着明显高于全国其他区域的增长趋势。

分阶段看中国化肥施用强度的重心迁移轨迹表现出较明显的波动性特征,化肥供应能力和“化肥零增长行动”对于中国化肥施用强度的重心迁移方向产生显著影响。1979—2015年化肥施用强度重心整体维持了向西部迁移的趋势,但在南北走向上来看波动较为明显,经历了“南—北—南”的迁移规律。1979—2004年化肥生产与化肥施用强度的重心迁移轨迹表现出较为明显的共性特征,验证了作者上文提出的假设;但随着中国化肥供应实现自给自足,化肥生产与施用强度间的关联减弱,化肥供给克服了区位限制,西部地区也能获得稳定充足的化肥供应。2015年以来,中国化肥施用强度重心与国内化肥管制政策表现重要关联有向东部回迁的趋势,说明在中国化肥施用强度总体呈现下降趋势以来,与东部地区相比西部地区对于“化肥减量行动”做出了更好的响应。

重点地区(施用强度较高和较低)的分布和动态变化特征,验证了中国化肥施用强度的重心迁移轨迹。2019年化肥施用强度最高的地区为北京、海南、福建和广东,其中3地位于南方;与1979年相比,近年海南、福建、广东、新疆、陕西等位于西部和南部的地区化肥施用强度提升较为明显。

2.2.2 化肥施用总量重心迁移

1979—2019年中国化肥施用总量重心呈现稳定持续向西北方向迁移的趋势,从(114.05°E,33.29°N)迁移到(112.58°E,34.21°N),共向西迁移1.47经度,向北迁移0.96纬度。一定程度上反映了西北方向化肥施用总量的增幅整体要高于其他区域,这与西北地区作为中国棉花、小麦等重要农产品供给区,农作播种面积大有重要关联。

化肥施用总量的变动趋势与播种面积表现出明显的正相关关系,尽管南方地区施肥强度较高,但新疆、陕西、内蒙古等西北地区的耕地面积较大,配合化肥施用强度的适度提升,使中国化肥施用总量重心呈现明显且持续向西北方向迁移的趋势。化肥需求与化肥生产是相互影响的,因此在总体趋势上化肥生产和施用重心表现出相同的迁移方向。尽管近年来非粮食主产区化肥施用强度飞速增长,但受播种面积影响,到2019年化肥施用总量排在前六位的仍均为粮食主产区。北方和西部地区是我国粮食和重要农产品供给的中坚力量,农作物播种面积较大,当地农业的发展和化肥用量的提升,推动了全国化肥施用总量重心向西北方向的迁移。1979—2019年西北部地区(宁夏、内蒙古、新疆)化肥施用总量在中国的排名明显提升,东部地区(北京、天津、上海、江苏)则由于播种面积有限,化肥用量在全国的排名则有明显下降趋势。同时,中国化肥施用总量最高的地区从山东转移到河南,2019年河南化肥施用总量高出山东68.64%,这也推动了化肥施用总量重心的西迁。

3 我国化肥施用强度的空间关联关系

基于1979—2019年各地化肥施用强度,利用GeoDa软件计算全局莫兰指数(Moran"I)以反映中国不同省级行政区化肥施用强度的空间关联关系(图3)。全局莫兰指数通过显著性检验、结果为正则表示省域间存在显著的正相关关系,在地理位置分布上存在高值地区与高值地区相邻(“高—高”)、低值地区与低值地区相邻(“低—低”)的空间聚集现象,该值越大则表示这样的空间关联关系越明显。全局莫兰指数能够度量中国化肥施用强度的空间关联程度,但不能体现聚集现象出现在哪里、涉及哪些地区,因此选择具有显著空间关联性的1988年、2001年和2005年,绘制LISA聚集图,更准确地描述局部空间聚集现象的具体情况,如表1。

图3 1979—2019年中国31省(市、区)单位面积化肥施用折纯量莫兰指数(Moran"I)

3.1 全局自相关

如图3,1979—2019年中国化肥施用强度的莫兰指数呈现明显的波动特征,在2005年达到新高峰后基本呈现持续下降的趋势,各年度中国化肥施用强度的莫兰指数值为正且均通过了显著检验,说明各地区化肥施用强度在空间地理位置之上有显著的正相关关系,各地区化肥施用强度受邻近地区化肥施用情况的影响较为显著,存在“高—高”或“低—低”的空间聚集现象,具体表现为化肥施用强度高的地区聚集在一起、施用强度低的地区也聚集在一起,这样的空间聚集现象呈现先增强后减弱的动态特征,其中空间聚集现象最显著的年份分别为1988年、2001年和2005年,2005年后空间聚集现象持续减弱,省域间化肥施用强度表现出更加明显的个性化特征。与化肥生产能力和化肥管制政策实施进行综合分析后发现[18,19],空间聚集现象的波动周期与国内化肥生产能力和化肥管制政策的变化表现出明显的耦合关系。

3.1.1 与化肥生产能力变化的关系

1979—1998年为中国化肥施用强度的莫兰指数出现第一个波动周期,省域间化肥施用强度在地理空间上的正相关关系呈现先增长后下降的趋势,这与国内化肥生产能力的变化有重要关系。新中国成立初期,化肥长期供不应求,改革开放带来了工业的崛起,中国化肥生产进入快速发展期,化肥总产量呈现指数增长形势,全国范围内化肥施用强度普遍呈现上升趋势,但由于国内化肥仍难实现自给自足,存在一定供给缺口,区域间集合化肥这一重要生产要素的能力表现出明显的差异性,有限的化肥向少部分区域集中,省域间化肥施用强度表现出空间依赖关系,呈现“化肥高施用强度与高施用强度聚集”“低施用强度与低施用强度聚集”的空间聚集现象,随着化肥供给能力提升这样的现象愈渐明显。但当化肥供应能力提升到一定程度,高值地区化肥需求得到满足,有越来越多化肥流入其他区域,区域性化肥施用强度的差异逐渐淡化,化肥施用强度空间关联关系减弱,省域间化肥施用强度多表现出明显的个性化特征,不再呈现明显的“高—高”或“低—低”聚集现象。

3.1.2 与化肥投入管制政策的显著关联

国内化肥施用强度空间聚集现象的波动周期,与阶段性的化肥管制政策相契合,一个政策周期内空间聚集现象总是呈现先增长后降低的现象。杨建辉[18]将我国化肥投入划分为增量管制阶段(1981—2000)、减量管制阶段(2001—2015),零增长阶段(2015至今)。在这3个阶段,中国化肥投入强度的空间关联性均呈现明显的先增后降趋势,分析认为:在化肥增量或减量管制阶段,区域间化肥生产能力、农业发展水平、政策响应强度的差异,导致部分区域化肥用量呈现明显的增(减)趋势并向周边区域扩散,形成空间聚集效应,但随着化肥生产能力的提升和相关政策制度的完善,区域间发展更加均衡,空间聚集现象逐渐降低(图3)。

1981—2000年增量管制阶段,中国明确提出提高施肥数量的要求,如上文所述这一阶段化肥供应能力不足是造成“高—高”和“低—低”聚集现象的主要因素,但随着供应能力达到一定水平,空间聚集现象得到缓解,整体呈现下降趋势。

2001—2015年减量管制阶段,面对化肥带来的严重污染,国家开始要求科学使用化肥,推进农业现代化,推动农业机械化和技术集成化,研究显示农业机械化在一定程度上推动了化肥增施[20],这使得农业发展较好的区域化肥施用量进一步提升,“高—高”“低—低”聚集的空间集聚效应愈渐显著,2001年以来莫兰指数再一次呈现增加趋势,到2005年达到顶峰,随着全国农业生产力水平的提升,区域性的空间聚集现象逐渐减弱,莫兰指数也呈下降趋势。

2015年零增长阶段,2015年启动“零增长”行动,旨在降低农业化肥施用量,新政策打破了省域间化肥施用强度空间关联关系持续下降的趋势,2016年化肥施用强度莫兰指数出现小幅上升趋势,说明化肥管控政策的落实存在一定程度的空间聚集现象,即政策落实好、化肥减量效果显著的地区周边围绕的地区也多有较好的政策实施效果。

3.2 局部自相关

上文描述了中国化肥施用强度空间关联关系的变化趋势,但未明确这些关联关系出现的位置、范围,故选择空间关联关系较强年份,利用局部自相关方法-LISA聚集,探明中国化肥施用强度局部聚集现象的具体特征(表1)。表1中,“高—高”聚集区域的省级行政区具有其自身化肥施用强度较高,周边省份也同样较高的特征;“低—低”聚集区则刚好相反,该省及周边省份化肥施用强度均处于较低水平。

表1 1988年、2001年和2005年中国化肥施用强度局部聚集现象特征

由局部自相关的输出结果可知,化肥施用强度的“高—高”聚集现象主要出现在华东地区,“低—低”聚集区域现象则主要在西部和东北地区,这与农业生产力水平以及化肥生产能力表现出重要关联,“东高、西低”的空间聚集现象和逐步减弱的空间关联关系,也符合上文化肥施用强度重心向西部迁移的趋势。

1988年属化肥增量管制阶段,存在化肥施用强度“高—高”聚集现象的华东地区,涉及江苏、山东、上海、浙江几地,普遍具有经济发达、农业生产力和现代化水平较高的特性。在当时的农业发展阶段,施肥是除技术外提高单产最重要的因素,华东地区具有较为明显的要素聚集能力,使化肥施用强度在这一地区呈现明显的“高—高”聚集状况。随着全国化肥供应能力的提升,东部区域化肥施用强度迅速增长,区域间化肥施用强度的差距迅速拉开,西部欠发达地区农业技术水平低、生产方式落后、缺乏化肥的有效供给,对于化肥这样优质要素的聚集能力不足,化肥施用强度的增速缓慢、明显滞后于东部地区,因此表现出明显的“低—低”聚集态势。1988年后,东部地区化肥供应得到满足,化肥生产重心也向西转移,西部“低—低”聚集的现象有所好转。

2001年化肥减量管制政策的实施,使农业机械化和技术集约化成为农业发展的主流方向。农业生产力水平较高的东部地区率先由资源集约型向技术集约型转变,技术进步带来化肥施用强度的进一步提升,江苏、山东和浙江作为先发地区化肥施用强度再次表现出明显高于其他区域的增长,表现出“高—高”聚集现象;而西部地区和黑龙江等地技术落后,农业现代化建设明显滞后于其他地区,呈现“低—低”聚集的现象。华东地区农业现代化建设成果带动了周边地区发展,周边区域农业生产力水平提升,到2005年东部地区显著的“高—高”聚集现象消失,但西部地区仍存在明显滞后存在“低—低”聚集。但随着,2006年西部大开发等一系列战略的实施,落后地区逐渐得到发展,农业生产中由于技术水平落后导致的“低—低”聚集现象也逐渐淡化。

4 中国化肥施用强度的区域差异性

经历过几次明显的波动后,中国化肥施用强度的莫兰指数降低,省域间化肥施用强度的空间关联关系明显减弱。随着省域间化肥施用强度空间关联性的降低,各省与周边省份间的差异性也愈渐明显。全国化肥减量增效行动跨进新的阶段,更好地了解省域和区域间化肥施用强度的差异性特征,对于更好地制定政策措施具有重要意义。因此该文利用信息熵法和分类比较法,探明省域间和区域间化肥施用强度的差异性特征。

4.1 省域间化肥施用强度差异性变化趋势

信息熵是用来衡量数据变异程度的方法:信息熵越小,表示数据离散程度越大,那么省域间化肥施用强度的差异性也越明显。通过式(5)计算了1979—2019年中国31省(市、区,不含港澳台)化肥施用强度的熵值,得到图4各地化肥施用强度的离散程度和年际变化规律。

如图4,1979—2019年中国各地化肥施用强度的差异性呈现先减小又逐渐增大的趋势,与上文各省地域空间上关联性先增加后减小的趋势相呼应。特别是2015年以来,区域间施肥强度的差距呈现增加的形势,这说明中国各地化肥施用强度正表现出愈渐明显的个性化特征。

图4 1979—2019年中国化肥施用强度信息熵

2019年化肥施用强度最大的地区是北京,为0.697 t/hm2;最低的地区为青海,仅为0.112 t/hm2;全国平均为0.326 t/hm2。北京化肥施用强度是青海的6.23倍,青海化肥施用强度是全国平均水平的1/3。此外,黑龙江、贵州、西藏等地的化肥施用强度均不足0.2 t/hm2,这些地区是当前国内重点保护的区域。西藏青海和贵州处于国内多条重要河流的上游;黑龙江是东北黑土地保育的核心区域,也是中国优质水稻和大豆等粮食作物和重要农产品的供给地,保护当地生态安全对于保护全国生态和粮食安全具有重要意义。但同时也要考虑化肥是促进农作物增产的重要生产资料,这些化肥施用强度低的区域多为经济欠发达地区,农业产业发展和升级仍是带动当地发展、农民致富的重要途径,过度限制化肥投入会将会进一步拉大当地与其他地区的差异。如何处理化肥增施带动产业发展的需求和生态环境保护间的关系,是新阶段化肥减量增效需要破解的关键问题。福建、海南和广东等地的化肥施用强度均高于0.5 t/hm2,这些地区多位经济较发达的地区,为了保障蔬菜等农产品供给化肥施用强度较大,但区域人口密度大,环境容载力趋近饱和,使当地生态环境压力非常显著,对于这部分地区也亟需加大化肥减量力度,加快提高化肥利用效率,探索更加清洁高效的生产方式。

表2 2019年部分地区化肥施用强度

4.2 中国化肥施用强度的区域性差异

4.2.1 东中西部地区差异

将中国31省(市、区,不含港澳台)划分为东中西部3个区域[15],统计1979—2019年东中西部化肥施用强度,分析区域间差异和动态变化趋势。

如图5,东中西部化肥施用强度均呈现先增长后降低的趋势,但总体呈现“东部>中部>西部”的形势。其中,中西部地区化肥施用强度不断趋近,而东部则与中西部间差异逐步拉大。2015年化肥减量增效行动开展以来,西部地区化肥施用强度降低最多,达到0.045 t/hm2,降幅达到13.87%,反映出化肥减量增效行动在西部得到更好的响应,东部与中西部农业发展显著不均衡的态势有进一步扩大的趋势,新阶段化肥管制政策要在东部地区加大管控力度。

图5 1979—2019年我国区域化肥施用强度

图6 1979—2019年我国粮食主产区和非粮食主产区化肥施用强度变化趋势

4.2.2 粮食主产区与非粮食主产区差异

从粮食主产区和非主产区来看,2003年以前,化肥施用强度基本呈现主产区略高于非主产区的形势,但2003年后非主产区用量开始超过主产区,2014年主产区平均化肥施用强度也呈现持续降低的趋势,随着中国农业产业发展主产区与非主产区间的差距进一步被拉大。2015年化肥减量增效行动,对于降低非主产区化肥施用强度具有较明显的作用,施用强度降低0.036 t/hm2,但粮食主产区降幅更大,达到10.0%。总体来看,化肥减量在粮食主产区的实施力度更大,不过由于主产区播种面积较大,化肥施用总量仍高于非主产区(2004年“中央一号文件”明确了粮食主产区包含:辽宁、河北、山东、吉林、内蒙古、江西、湖南、四川、河南、湖北、江苏、安徽、黑龙江13地区[21])。

5 结论与建议

5.1 结论

(1)1979—2019年化肥生产和施用总量的重心向西北方向迁移,化肥施用强度的重心则向西南方向迁移,2015年化肥“零增长”行动令化肥施用强度重心呈现向东部回迁的态势。2019年化肥施用重心位于河南省境内(施用总量和强度),化肥生产重心则位于陕西省境内。化肥施用总量与施用强度重心迁移轨迹存在一定差异性,源于播种面积的区域性差异;同时化肥施用强度和总量重心的迁移轨迹与化肥生产重心的迁移轨迹又表现出一定的共性特征,反映出需求与产量的重要关联。

(2)改革开放以来,中国省域化肥施用强度在地理空间上表现出明显的关联关系、存在显著“高—高”聚集和“低—低”聚集的空间聚集现象,其中“高—高”聚集主要出现在华东地区,“低—低”聚集则出现在西部和东北地区。中国省域化肥施用强度空间的聚集现象总体表现为波动性上涨后持续下降的趋势,几次空间关联关系的波动性变化现象与化肥供应能力和化肥管制政策的出台存在显著关联。

(3)近年来,中国省域间化肥施用强度的差异性愈渐明显,2019年全国平均施用强度为0.326 t/hm2,北京最高达到0.697 t/hm2,青海最低为0.112 t/hm2。低值地区多具有生态脆弱、需要恢复的特征,但也普遍欠发达;高值地区多为发达地区,环境容载力趋近饱和。尽管省域间化肥施用强度的空间关联性逐渐减弱,但仍表现出明显的区域特征:东部整体超过中西部,非主产区高于主产区。化肥“零增长”行动一定程度上扩大了区域差距,其中西部和主产区等化肥施用强度低的地区化肥减量力度更大,未来应加大力度压减高值地区化肥施用强度。

5.2 建议

化肥施用强度与区域农业生产力水平存在较强的关联性。化肥施用强度空间聚集性的淡化和化肥施用重心的迁移,一定程度上反映了中国农业生产力水平正向更加均衡的方向发展,各地区农业生产发展更具个性化特征,突破了区位性因素造成区域间发展失衡的现象。适度的化肥施用对于农业增产具有重要意义,一方面化肥施用重心的西迁推动了西部地区农业产业发展和农民增收,符合乡村振兴和农业农村现代化的需求;另一方面化肥产业也是带动西部地区经济发展的重要途径。但同时也应该注意,西部地区生态环境相对脆弱,应对农业面源污染的能力不足,化肥生产和施用重心的西迁,对当地生态环境安全带来挑战,对此应出台相关政策和方案予以保障。

化肥减量增效行动已取得了显著成效,连续多年实现负增长,但减量行动一定程度上扩大了区域间化肥施用强度的不均衡性,但低值的地区常有生态脆弱、需要保护特征,整体趋势符合保护国家生态安全的重大需求。但新的时期,面对我国长期存在的粮食紧平衡状态以及乡村振兴的战略需求,化肥作为促进农业增产的关键生产要素,新阶段的“化肥减量增效行动”仍面临着巨大的挑战,如何处理好环境保护与粮食生产和重要农产品供给之间的关系是我们必须破解的关键难题。未来,要更加充分地认识农业生产中化肥投入需求的区域性差异以及不同地区的个性化特征,将化肥管制从“减量”重心转移到“增效”重心上来,针对区域间自然、经济和社会的差异特征,有侧重点地制定差异化的政策和评价标准,加快绿色高效生产技术的研发、集成和推广,真正意义上实现农业绿色、高效和发展。

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