《一、前言》

一、前言

中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会 议首次将生态文明建设纳入到五年发展规划中,提 出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展 理念。“绿色发展”作为五大发展理念之一,为我 国现代农业绿色化发展提供了理论支撑。种植业作 为农业的重要组成部分,其中的农业化学品投入问题是政府部门及学术界一直关注的热点。长期以来, 由于化肥和农药的过量使用以及施用不合理,不仅 使农业生产成本增加,还产生土壤板结、食品安全 及水源污染等问题,对我国农业生产环境和人类健 康造成威胁 [1]。为此,2015 年农业部制定了化肥、 农药“零增长”行动,提出到 2020 年实现化肥、 农药“零增长”的目标。实现化肥、农药“零增长”, 首先需摸清我国种植业化肥、农药的投入现状,剖 析其存在的关键问题,找出解决问题的途径并提出 相关措施及建议。我国种植业中化学品种类繁多, 本研究以化肥和农药为重点,探讨其投入状况与转 变路径。

《二、种植业化学品投入状况及特征》

二、种植业化学品投入状况及特征

《(一)种植业化学品投入总量与分布》

(一)种植业化学品投入总量与分布

化肥是农业重要的生产资料,为提高农产品 产量,化肥的使用量不断增加。从表 1 可以看出, 我国化肥施用量(折纯量,下同)从 1990 年的 2.5903×107 t 上升到 2015 年的 6.0226×107 t,年均 增长率为 3.3 %。从区域分布来看,华东和华中地 区是施肥密集区,2015 年施用总量为 2.7835×107 t, 占全国施用总量的 46.2 %。其中,华东地区化肥 施用总量为 1.487×107 t,占全国的 24.7 %; 华 中地区化肥施用总量为 1.2965×107 t,占全国的 21.5 %。从各省分布看,河南、山东是施肥最多的 省份,2015 年两省的化肥施用量占全国施用总量的 19.6 %,如表 2 所示。

农药在保护农业生产、提高农业综合生产能力、 促进农产品稳定增产和农民增收等方面发挥着重要 作用,是现代农业不可缺少的生产资料。但近 10 多 年来,农药使用量增长迅速,从 1991 年的 7.65×105 t 上升到 2014 年的 1.807×106 t,年均增长率为 3.6 %。 与化肥类似,华东和华中地区农药施用量也一直高 于其他地区。2014 年,华东和华中地区农药施用量 分别为 5.65×105 t 和 3.8×105 t,占全国农药施用 总量的 31.3 % 和 21.0 %,如表 1 所示。

《表 1》

表 1 近年来各地区农业化肥及农药施用量(折纯量)情况 (×104 t)

注:根据《中国统计年鉴》(历年)计算。

 

《表 2》

表 2 近年来主要省份化肥施用情况

注:根据《中国统计年鉴》(历年)计算。

 

《(二)主要农作物化学品投入状况》

(二)主要农作物化学品投入状况

根据 2016 年《全国农产品成本收益》数据资 料,经研究测算,目前我国果蔬等经济作物的化肥、 农药的施用量远高于粮食等大田作物。2015 年,全 国三种粮食亩均化肥施用量为 24.52 kg;而蔬菜亩均 化肥施用量为 34.52 kg,是粮食的 1.41 倍(见表 3)。 其他经济作物如棉花、甘蔗、柑橘、苹果的化肥施 用量也多于粮食。在农药使用方面,经济作物的农 药支出(由于没有统计数据支撑农药用量,所以用 农药支出代替,比较不同作物间的使用量)也高于粮食,柑橘的亩均农药支出最高为 536.15 元,是粮 食作物的 18 倍(见表 3)。 根据全国农业技术推广中心的监测统计,2010— 2014 年全国种植业农药施用量平均为 3.172×105 t, 其中大田作物施用量为 1.981×105 t,果蔬施用量 为 9.25×104 t,其他农作物施用量为 2.67×104 t (见表 4)。虽然果蔬作物的施用总量低于大田作物, 但单位面积施用量果蔬作物要大于大田作物。我国 施用农药中除草剂用量最大,约占 60 %;杀虫剂用 量接近 30 %;生物农药用量最小,仅占 7.83 %。由 于施药方式等问题我国农药的利用率低于 30 %,土 壤中农药被灌溉水或雨水冲刷到江河湖海中,导致 水源环境污染。农药的不合理使用,导致农药在一 定时间内残留在农作物上,使农产品的农药残留量 超标,影响人民的身体健康和农业生产环境。

《表 3》

表 3 主要农作物化学品投入情况

注:资料来源于《全国农产品成本收益汇编(2016)》,1 亩≈ 666.67 m2

 

《表 4》

表 4 2010—2014 年我国种植业农药施用量情况

注:数据来源于全国农业技术推广服务中心。大田作物包括水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、马铃薯和大豆,果蔬作物包括果树和蔬菜。

 

《三、种植业化学品投入存在的问题》

三、种植业化学品投入存在的问题

《(一)投入过量且利用率低》

(一)投入过量且利用率低

化学品投入对农业增产的作用显著,研究显示 化肥对粮食增产的贡献为 40 % ~ 50 % [2]。但过量使 用化学品不仅降低资源利用率,并且造成环境污染。 2015 年,我国化肥总施用量达到 6.0226×107 t,比 2005 年的 4.7662×107 t 增长了 26.4%;2014 年,农 药施用量达到了1.807×106 t,比2005年的1.46×106 t 增长了 22.5%。

我国存在明显的化肥施用过量情况。我国农作 物亩均化肥施用量为 21.9 kg,远高于世界平均水平 的 8 kg,是美国的 2.6 倍,欧盟的 2.5 倍;我国农 作物亩均农药施用量为 39.75 kg,是世界平均水平 的 2.5 倍。此外,我国化肥农药利用率不到 30 %, 与发达国家还有很大差距。美国粮食作物氮肥利用 率约为 50 %,欧洲主要国家粮食作物的氮肥利用率 约为 65 %,比我国高 15 % ~ 30 %。欧美发达国家小 麦、玉米等粮食作物的农药利用率为 50 % ~ 60 %, 比我国高 15 % ~ 25 %。我国果树、蔬菜的化肥施用 量已超出安全水平,据测算,我国 9 亿亩果树和蔬 菜的化肥施用量,比 16 亿多亩粮食的化肥施用量 还要高出 5×106 t [3]

《(二)区域不均衡、作物不均衡与结构不合理现象 突出》

(二)区域不均衡、作物不均衡与结构不合理现象 突出

从区域分布看,东部经济发达地区、长江下游 地区和城市郊区施用量偏高,2015 年华东和华中地 区化肥施用总量为 2.7835×107 t,占全国施用总量 的 46.2 %。华东和华中地区农药施用量也一直高于 其他地区。2014 年,华东和华中地区农药施用量分 别为 5.65×105 t 和 3.8×105 t,占全国农药施用总 量的 31.3 % 和 21.0 %。

从作物类型看,粮食作物、水果、蔬菜的化肥 和农药施用量是依次增加的,水果蔬菜种植户在作 物产量和病虫害防治方面的警惕性和防范意识比粮 食种植户要高,施用量也大。一方面和作物性质和 病虫害的情况有关;另一方面,粮食作物的收益少, 农民的投入也少。相反,苹果、蔬菜收益高,农民 在前期化肥、农药及人力方面的投入较大,对病虫 害的防治比较积极,因此造成农药的使用频率更高且用量更大。

从投入结构看,肥料投入结构不平衡现象明 显,氮、磷、钾养分比例不协调,有机肥料在施肥 中的份额较低。从表 5 可以看出,尽管氮肥和磷肥 的使用比例在逐年缓慢下降,钾肥和复合肥的使用 比例在逐年上升,但施肥结构仍存在很大问题 [4]。 有机肥的投入情况明显不足,全国农业技术推广服 务中心的数据显示,有机肥在肥料总投入量中的比 例不断下降,1949 年为 99.9 %, 1990 年为 37.4 %, 2000 年降至 30.6 %。《2004 年中国环境状况公报》 数据显示,2003 年全国有机肥施用量仅占肥料施用 总量的 25 %,且近年来仍呈下降的趋势。此外,农 药施用结构也不尽合理,有机氯农药自问世以来, 化学农药得以迅速发展。

《表 5》

表 5 近年来各类化肥施用情况

注:根据《中国统计年鉴》(历年)计算。

 

《(三)投入方式亟待改进》

(三)投入方式亟待改进

我国种植业以分散式经营为主,由于农民观念 意识落后和技术推广等服务体系滞后,农户仍以传 统的施肥用药方式为主,施肥后大量灌水、磷肥撒 施等方式十分普遍,造成养分损失。施肥用药配套 技术的开发和推广十分薄弱,机械施肥、生物农药 等尚未推广应用 [5]。广大农民的生产习惯是采用以 化肥、农药的高投入方式换来农产品的高产出,不 科学的投入方式使得一边收获一边付出代价。在种 植效益偏低、环境承载力不断增大的情况下,靠投 入大量资源和消耗环境的发展方式已难以为继 [6], 改变发展方式,推进科学施肥用药迫在眉睫。

《四、种植业化学品投入转变思路与路径选择》

四、种植业化学品投入转变思路与路径选择

《(一)总体思路》

(一)总体思路

贯穿“创新、协调、绿色、开放、共享”五大 发展理念,以保障国家粮食安全和重要农产品有效 供给为目标,坚持绿色、低碳、循环发展,坚持资 源节约和环境保护。依靠科技进步和机制创新,依 托新型农业经营主体和社会化服务组织,推进种植 业生产方式转变和绿色转型升级,全面推进种植业 化学品投入精准化、减量化和安全化。扩大作物轮 作试点规模,改善种植业化学品投入结构,大力推 进种养结合、有机肥替代化肥和安全低毒的生物农 药,提升农业投入品的利用效率,保障农产品质量 安全。

《(二)路径选择》

(二)路径选择

1. 优化种植结构,形成与区域环境容量相匹配 的生产格局

深入贯彻落实创新发展理念,实施“藏粮于地、 藏粮于技”战略,确保谷物基本自给、口粮绝对安 全。深入推进供给侧结构性改革,充分考虑区域化 学品投入均衡原则,优化区域布局,促进种植结构 调整,建立与区域环境容量相匹配的绿色农业发展 新模式。按照国务院发布的《关于建立粮食生产功 能区和重要农产品保护区的指导意见》(以下统称 “两区”)总体部署和《全国种植业结构调整规划 (2016—2020 年)》,综合考虑资源承载能力、环境 容量、生态类型和发展基础等因素,确定不同区域 的发展方向和重点,分类施策、梯次推进,构建 科学合理、专业化的生产格局 [7]。一是提升主产 区产能,重点发展东北平原、黄淮海地区、长江 中下游平原等粮油优势产区,新疆内陆棉区,桂 滇粤甘蔗优势区,发展南菜北运基地和北方设施 蔬菜,加强基础设施建设,稳步提升产能。二是 划定并建立“两区”:建立水稻、小麦、玉米以东 北平原、黄淮海地区、长江流域及中下游、东南 沿海、西北及西南优势区为重点的粮食生产功能 区;建立大豆以东北为重点、棉花以新疆为重点、 油菜以长江流域为重点、糖料以广西和云南为重 点的重要农产品保护区。

2. 推进种植制度改革,实现用地养地相结合

目前我国大部分地区粮食生产一年两熟,南 方多地一年三熟,土地长期高负荷运转,土壤得不 到休养生息,影响了粮食的持续稳产高产 [8]。通 过耕地轮作休耕,减轻开发利用强度,减少化肥农 药投入,利于农业面源污染修复,缓解生态环境压 力,有利于提升地力。2014 年开始已经在部分地区 探索耕地轮作休耕制度试点,探索种地与养地相结 合、轮作休耕与粮食供求调节相互动。在条件成熟 的地区尝试性进行两年三熟制改革,不仅可以有效 节约水资源,也有利于土地的休养生息,变“吃干 榨尽”为“藏粮于地”。学习借鉴欧美发达国家经验, 如德国要求农场至少有 3 种作物轮作,种植绿肥等, 培育地力,提升土壤质量,实现耕地资源的可持续 利用。

3. 加大新型农业化学品研发,减少环境污染

加大科研力度,开发研制高选择性、高活性生 物制剂,以及高效、低毒、低残留农药,加大宣传 力度和技术推广,减少对化学农药的依赖。努力开 发新型产品,对可回收产品加大回收力度,以低毒、 高效、绿色、安全为前提,倡导绿色生态农业。目 前,缓 / 控释肥料作为一种新型化肥备受青睐,其 具有环境污染少、肥料效果好、经济效益高等特 点 [9]。新型农药的开发已经向低毒、低残留、专 一性高、不带附属伤害的方向发展。新型技术的推 广可以提高田间劳作效率和农产品的产量和质量, 而且能够快速合理地施用农用化学品。

4. 稳步推进精准农业应用,提高资源利用效率

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是农 业科技精准应用的前沿与多学科的协同作用,是科 技含量较高、综合性较强的现代农业生产管理技 术 [10]。当前中国农业正处在转型升级的关键时 刻,发展精准农业,全面提升劳动生产率、土地 产出率、水土肥药资源利用率,是转变农业发展 方式、推进绿色可持续发展的关键举措 [11]。我 国农业经营规模和经营方式多样,需要按照因地 制宜的原则采用不同的精准农业模式,鼓励有条 件的地方先行先试。通过科技成果的快速转化促 进精准农业技术的产业化,建立精准施肥、施药 模型,实现农业生产决策的专业化。此外,还需 兼顾生态保护与社会经济发展,实现农业资源配 置的市场化。

《五、保障体系》

五、保障体系

《(一)加强科技创新,促进种植业结构优化与转型 升级》

(一)加强科技创新,促进种植业结构优化与转型 升级

推进科技创新和技术集成创新,着力打造绿色 增产模式攻关的升级版。大力推进农作物提质增效, 改良品种、改进品质、创建品牌,提升质量效益。 推进化肥农药减量增效的新型技术研发,建立与农 机农艺相结合的生产工艺。加大农业生物技术、信 息技术、食物工程技术等高技术的研发力度。不断 提升农业科技自主创新能力,重点开发具有自主知 识产权的农业新品种和新技术。

《(二)加大环境友好型的种植技术集成与示范》

(二)加大环境友好型的种植技术集成与示范

加大技术集成力度,瞄准绿色、环保、节能、 节本的目标,聚焦农业供给侧结构性改革的需要, 围绕全产业链、资源高效利用、节肥减药、全程 机械化、农业信息化等领域,广泛集成先进实用 技术,加强技术模式的示范、推广、培训、服务, 为现代农业产业发展和转型升级提供技术支持。 加大在农业绿色增产增效技术、病虫害绿色防控 技术、农业清洁化生产技术、生态循环农业技术 等方面的研究力度 [12],开展整合与集成研究, 建立完善推动农业发展的技术创新体系与技术示 范推广体系,因地制宜地建设一批绿色农业、生 态循环农业示范区。

《(三)建立以绿色生态为导向的农业支持政策》

(三)建立以绿色生态为导向的农业支持政策

在确保国家粮食安全和农民收入稳定增长的前 提下,坚持稳妥推进、渐进调整,以现有补贴政策 的改革完善为切入点,从制约农业可持续发展的重 要领域和关键环节入手,突出绿色生态导向,加快 推动落实相关农业补贴政策改革,强化耕地、草原、 林业、湿地等主要生态系统补贴政策,探索重金属 污染耕地治理、农业面源污染治理、农业高效节约 用水等有效支持政策 [13],把政策目标由数量增长 为主提升到数量质量生态并重上来。农业支持政策 全面转向鼓励农业资源节约利用与环境保护,探索 采取终端产品补贴制度的运行体制机制。

《(四)构建相关技术标准规范体系》

(四)构建相关技术标准规范体系

构建农业可持续发展的标准、规范、规程等体系,严格约束生产者行为,加强农业化学品投 入安全施用、生产过程管理及产后环节质量管理 等制度建设 [14],提出并制定田间景观、生物多 样性、土壤质量建设等相关制度规范,提高全社 会对农业环境保护的认识,促进农业健康持续稳 定发展。学习借鉴发达国家在农业可持续发展领 域的相关标准和规范。

《(五)加强产学研结合,培养新型职业农民》

(五)加强产学研结合,培养新型职业农民

调整研究重心,组织协调产学研三者之间的关 系,建立促进农业科技创新的体制和运行机制 [15], 以构建科研、开发、成果转化及示范应用一体化的 农业科技产业链为目标,使各涉农科研机构形成紧 密的技术联盟,通过市场机制实现科技资源共享, 由单项技术研发转向集成创新,逐步建立适应我国 发展和国际竞争需要的农业科技集成创新体制。