Present Situation and Countermeasures of Chemical Fertilizer Application in Hainan Province in Recent Ten Years
Abstract:
According to the data of cultivated land area, planting area and chemical fertilizer consumption in Hainan Province from 2010 to 2019, the changes of chemical fertilizer application in Hainan Province is sorted, and the current problems in soil fertility and reasonable degree of fertilization are analyzed. In order to expand and strengthen tropical high-efficiency agriculture in Hainan, suggestions are put forward from five aspects: chemical fertilizer input intensity, acidified soil improvement, soil testing and fertilizer recommendation, water and fertilizer integration technology and agrochemical service mode.
长期以来,粮食安全一直是我国的头等大事。化肥在粮食生产中功不可没,据联合国粮食及农业组织(FAO)的统计,化肥对世界粮食产量增加的贡献率占到了约50%[1];但同时数据也显示,我国用占世界20%的土地消耗了全球30%的化肥,2015年我国农用化肥总用量超过54 000 kt,成为全球化肥用量最大的国家[2],过量施肥现象严重。过量施肥一方面增加农业生产成本,造成了资源浪费;另一方面引发养分失衡、土壤酸化、土壤板结及面源污染等问题,严重制约着农业绿色可持续发展[3-5]。
海南省气候优势明显,“十三五”和“十四五”规划都提出要做强做优热带特色高效农业,因此,摸清海南化肥施用现状是制定肥料管理政策的基础,也是优化施肥结构,实现科学施肥、农业高效发展的关键。徐洋等[6]根据2014—2016年我国种植业化肥施用总量,对主要农作物以及不同区域化肥施用量和化肥施用品种进行了深入分析,发现养分供应不平衡现象突出,需要改进。
随着国家政策的不断调整和完善,我国农业种植结构和施肥品种也发生了变化,直接影响化肥用量,特别是2015年国家启动化肥使用量零增长行动后,海南省化肥用量及品种等都发生了较大的变化。本文针对海南省化肥施用情况进行了详细梳理,分析了2010—2019年海南省化肥施用变化情况,在此基础上探讨了施肥中存在的问题,并提出对策和建议,以期为海南省肥料合理施用和热带高效农业发展提供参考和借鉴。
1
海南省农业种植情况
总体来看,2010—2019年海南省耕地面积呈现缓慢增加的趋势(见表 1)[7],但增幅不大,2017年达到峰值,耕地面积为439 200 hm2,2019年减至438 000 hm2,10年间增加18 877 hm2,说明耕地数量保护得较好。海南省总播种面积呈现递减的趋势,10年间共减少91 810 hm2,降幅达到11.67%,这与经济发展密切相关。从复种指数可发现同样的规律,10年间复种指数从187.7降至158.7,降幅为15.45%。从粮食作物种植面积角度分析来看,10年间种植面积减少约127 500 hm2,降幅高达31.86%。
表 1
年份 |
耕地面积/hm2 |
总播种面积/hm2 |
粮食作物种植面积/hm2 |
复种指数/% |
2010 |
419 123 |
786 751 |
400 126 |
187.7 |
2011 |
425 350 |
782 397 |
386 684 |
183.9 |
2012 |
419 498 |
786 570 |
387 051 |
187.5 |
2013 |
418 196 |
772 484 |
365 466 |
184.7 |
2014 |
424 886 |
779 403 |
335 213 |
183.4 |
2015 |
422 835 |
757 497 |
309 612 |
179.1 |
2016 |
427 335 |
731 883 |
292 031 |
171.3 |
2017 |
439 200 |
709 441 |
282 482 |
161.5 |
2018 |
439 032 |
712 938 |
286 110 |
162.4 |
2019 |
438 000 |
694 941 |
272 647 |
158.7 |
2
海南省近10年化肥使用情况
2.1
化肥用量的变化情况
近10年海南省化肥用量呈现先增加后减少的趋势,见表 2[7]。2010—2015年化肥用量呈现整体上升趋势,2015年化肥用量达到峰值,实物量为1 357.4 kt,增幅为15.5%;之后化肥用量连续下降,较最高峰时下降幅度达13.9%,与2010年的相近。从不同肥料施用量看,2019年氮、磷、钾肥用量表现出不同程度的下降,其中氮肥用量较最高峰下降12.3%,磷肥用量下降27.1%,钾肥用量下降9.8%,复合肥用量下降6.9%。由此可见,2015年是海南省化肥用量变化的一个转折点,这可能是因为从2015年开始,原农业部在全国范围内开展了到2020年化肥使用量零增长行动,海南省政府也积极响应,大力推进有机肥替代、化肥减量增效,说明国家政策的出台很大程度上影响了海南省化肥的用量和品种,加快了科学施肥的进程。
表 2
年份 |
化肥总量 |
氮肥总量 |
磷肥总量 |
钾肥总量 |
复合肥总量 |
2010 |
1 175.0 |
327.0 |
256.2 |
143.6 |
448.2 |
2011 |
1 010.3 |
304.9 |
237.4 |
136.9 |
331.1 |
2012 |
1 194.4 |
368.8 |
265.1 |
159.2 |
401.4 |
2013 |
1 240.5 |
358.9 |
286.2 |
163.2 |
432.2 |
2014 |
1 313.0 |
370.1 |
326.3 |
171.3 |
445.3 |
2015 |
1 357.4 |
383.2 |
337.8 |
182.1 |
454.2 |
2016 |
1 304.3 |
392.0 |
275.9 |
176.3 |
460.1 |
2017 |
1 328.7 |
398.2 |
282.5 |
180.0 |
468.0 |
2018 |
1 248.5 |
378.1 |
261.9 |
172.2 |
436.2 |
2019 |
1 169.3 |
336.0 |
246.4 |
164.3 |
422.7 |
2.2
施肥结构的变化情况
从施肥结构上看(见表 2),氮肥、磷肥、钾肥及复合肥表现出不同的变化量。与2010年相比,2019年氮肥仅增加9.0 kt,磷肥减少9.8 kt,钾肥增加20.7 kt,复合肥减少25.5 kt,这种变化趋势可能与海南省近些年推进“稳氮、减磷、增钾”的施肥政策有关。海南省耕地土壤中磷含量较为丰富,一直提倡减少磷肥的施用量;复合肥的施用量减少较多,与国内施肥结构变化趋势不太一致,一方面可能是因为高浓度复合肥使用量增加,肥料用量在一定程度上有所减少,另一方面是海南省的农民习惯施用单质肥。根据肥料市场门店长期销售情况,海南省单质氮肥品种主要是尿素,且以富岛大颗粒尿素为主,市场占有率约为60%,其余40%则是海南省外不同企业生产的小颗粒尿素[8],在水稻、瓜菜及果树上各种尿素均有使用;在磷肥方面,主要施用品种是过磷酸钙和钙镁磷肥,且两者之间过磷酸钙占比超过70%,是海南省农民最喜欢施用的一个品种;在钾肥方面,主要是硫酸钾和氯化钾,国外产品主要从加拿大、俄罗斯进口,国内产品则是青海盐湖工业股份有限公司和国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司的产品。单质肥施用比例过高,从侧面反映出海南省农民平衡施肥理念有待加强,在购肥、施肥方面还有待提高。
3
海南省化肥施用中存在的突出问题
3.1
土壤肥力
海南省耕地复种指数多年保持在160%以上,虽然已于2019年降至158.7%,但仍高于全国150%的平均水平[9]。土地超负荷耕作以及化肥、农药的大量施用,导致地力下降,中等、低等耕地占耕地总面积的42.7%,98.2%的耕地pH低于6.0,为酸性土壤[10]。海南省耕地质量不高,改善并提升地力是促进农业可持续发展的现实需求。
3.2
施肥不合理
不合理施肥问题在海南省普遍存在,重施化肥,轻施有机肥,氮、磷、钾肥用量较大且比例不合理[10-11]。目前海南省施用的有机肥当中很多是不正规的畜禽粪便,带来不少潜在危害;复合肥中15-15-15和17-17-17两个配方占主导地位;中微量元素施用量较少,且大田作物的施用量较经济作物的更少;有些作物长期施肥量不足,如槟榔基本不施肥,导致槟榔树体黄化严重,甚至死亡;从施肥方式等方面来看,受人工费用影响,撒施情况较多,埋肥深施越来越少,水肥一体化等高效施肥普及率不足。
3.3
用肥随意
受教育程度及种植规模不同的影响,农民对作物的施肥强度也不同。在作物售价较高时,农民集中快速大量用肥,只考虑溶解快的肥料,如高塔造粒工艺的产品,基本不考虑成本和浪费等问题;当作物价格较低时,农民施肥意愿降低,此时只用一些便宜的肥料,并不虑养分是否充足的问题,对于化肥施用量、施肥次数和施肥比例的合理程度也基本不考虑。
3.4
规模化种植
海南省冬季气候得天独厚,规模化种植发展迅速。众多外省投资人到海南投资农业,以老乡带老乡形式,形成芒果、哈密瓜、西瓜、香蕉、荔枝、毛豆等多种作物种植圈,100亩(1亩=667 m2)以上的种植基地较多,规模大的达到上千亩。由于土地均为承包制,租金一般为500~3 000元/亩,在有限时间内,投资人更关注土地的快速和高利润回报,而不注重土壤的养护及循环利用,过量施肥严重,造成土壤质量恶性循环,甚至有些种植户采用激素肥料来提高作物产量。
4
海南省未来优化施肥的对策建议
自2006年海南省实施测土配方施肥政策以来,陆续对农业施肥采取了一系列的措施,如2015年12月发布了《海南省人民政府关于加快转变农业发展方式做大做强热带特色高效农业的意见》,2018年4月发布了《海南省耕地地力保护补贴项目实施方案》,2021年发布了《海南省“十四五”推进农业农村现代化规划》等。从化肥施用增加情况与农业生产结构调整来看,海南省现阶段的农业政策达到了预期的效果,但仍有以下方面需作进一步完善及巩固。
4.1
实施化肥投入强度控制制度
欧洲发达国家已有肥料投入相关政策[12],海南省应该针对不同区域的种植结构、不同种植规模,结合多年的测土配方施肥数据成果,统筹考虑作物养分需求情况,制订灵活的主要作物化肥施用强度控制制度,配套发布主要作物化肥定额制施用技术指导意见。对于化肥施用强度较高的三亚、乐东及东方等区域,应该大力推进绿色农业建设,特别是短期承包大户,需建立肥力监督及土壤养分持续监测等指标,确保不破坏地力;督促农民规范化施肥,同时考虑对执行到位的单位给予资金补贴等;其他区域应该优化和调整,通过政策导向及法律手段,深入推进化肥减量增效。
4.2
土壤酸化改良技术
海南省处于热带亚热带地区,高温高湿条件下,全省90%以上的耕地呈酸性,必须改良才能更好地发挥土壤潜力。一是大力提倡施用有机肥,有机物质不仅能提供作物需要的养分,提高肥力水平,还能增强微生物活性,提高土壤对酸的缓冲能力;二是施用土壤改良剂,改良剂施入土壤后,在改良酸度的同时还能提供作物所需的中微量元素;三是增施碱性肥料,如中性复合肥料、碳酸氢铵、钙镁磷肥等矿物肥以及磷矿石粉等,中和酸性,改善局部生态环境,提高养分利用率。
4.3
测土配方施肥技术
海南省于2006年开始实施测土配方施肥技术,目前已实现全省覆盖,该技术能够有效降低化肥用量和浪费率。但根据调查,测土配方技术在大田作物上应用得较多,而在一些经济作物上的应用较少,特别是价值不高的作物应用更少,如槟榔,当前效益翻了10~20倍,种植面积逐渐扩大,但缺乏精准的配套技术。因此,政府应该继续加大人力和物力的支持力度,加强一些新品种及作物的测土施肥研究,同时将氨基酸类、腐殖酸类等新型肥料融入施肥方案中,形成配套的技术推广方案,提升整体的科学施肥水平。
4.4
水肥一体化技术
面对劳动力成本越来越高、作物精准施肥技术需求的增加,特别是高附加值作物种植面积的不断扩大,水肥一体化技术越来越受欢迎。该技术具有节省劳动力、减少劳动量和节肥省水等优点,海南省产出的哈密瓜、火龙果、香蕉、百香果等高附加值的经济作物已有大部分开始应用。因此,可通过试验示范带动作用,将科学节水节肥技术理念传授给农民;同时不断优化和完善设备,提供经济实用、价格更易被农民接受的产品,促进农业提质增效。
4.5
提供全程的技术服务
当前从事种植的农民年龄普遍偏大,且多数文化水平较低,特别是偏远地区及少数民族区域情况更为突出,他们的施肥方法主要还是自己摸索、跟从、盲从,对新事物、新产品态度不积极。因此,最好的办法是以自然村为单位进行多场次培训,提供精准施肥方案,让他们明白盲目施肥不仅增加成本,而且污染环境,最终危及食品安全;同时建立网络服务平台,随时随地指导农民科学施肥,提高化肥减量增效施肥技术到位率。
5
结语
海南省肥料施用必须紧贴国家乡村振兴战略,深入贯彻新发展理念,集成减施增效的高效技术模式,促进化肥高效利用。