高标准农田建设政策对种植结构影响的模型评估

为评估高标准农田建设政策对农业种植结构的影响与政策的传导路径，利用2005—2017年中国省级面板数据，构建连续型双重差分模型（differences-in-differences model，DID）和两阶段估计模型，检验高标准农田建设的政策效应与作用机制。结果发现：1）高标准农田建设政策对种植结构“趋粮化”有正向促进作用，平均提高7.5%的粮食作物种植比例；2）政策的动态影响分析表明，随着高标准农田建设的范围和规模扩大，政策效应随着时间推移逐渐增强；3）作用机制分析表明，政策实施通过扩大农地流转规模、新增农机总动力和提高粮食种植专业化水平3条路径，推动种植结构“趋粮化”。因此，地方政府应严格落实高标准农田建设规划，稳健发展农地流转市场，提升农业机械化和农业社会化服务水平，鼓励粮食种植专业化，以实现高标准农田建设“藏粮于地”的政策效应。     

我国化肥减量增效的驱动因素探究

  【目的】  过量施用化肥一直是我国农业面临的突出问题。近些年，随着多种化肥减量措施的实施，我国在2016 首次实现化肥的零增长，并在2017、2018两年实现了化肥用量的持续减量，这一目标的实现对我国及全球养分管理意义重大。本研究通过对化肥减量的技术、政策、市场、服务体系等驱动因素进行深入剖析，以期揭示我国化肥减量的综合机制。  【结果】  近15年 (2005—2020年) 来，测土配方施肥、机械化施肥、水肥一体化、秸秆还田、有机肥资源化利用以及栽培等技术的发展是我国化肥减量的主要技术途径。有机肥还田、秸秆还田比例的增加，在一定程度上替代了化肥的施用。其中，2010—2019年我国实现畜禽粪便养分还田1700万t，秸秆氮磷钾养分还田近1800万t。与此同时，多重化肥减量政策的推行为我国实现化肥减量提供了制度保障，如《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》促进了产品创新，《到2020年化肥零增长行动方案》、《畜禽粪污资源化利用行动方案 (2017—2020年) 》以及《农业绿色发展五大行动》提高了农业生产的节肥意识并促进了节肥增效技术的应用。消费者对高品质作物的需求以及经营规模的扩大等市场需求也强力助推化肥的减量增效。其中，高品质农产品需求量的不断增加，以及在农产品价格不稳定的情况下优质农产品的价格优势，加上尿素、二铵等化肥价格的上涨也促使农产品向高品质转变，与此同时大规模的土地流转伴随机械化的普及也降低了小农户施肥的随意性和盲目性。此外，政府、企业以及科研单位3个服务主体农化服务的不断完善和发展，更是推进了化肥减量“最后一公里”的实施。目前超过70%的肥料企业都在做培训、试验示范等农化服务工作，政府主导的十年测土配方施肥已经让1/3的农户施肥趋于合理水平，基于中国农业大学的科技小院模式也使得中国23个省区主要粮食作物增产10.8%～11.5%，氮肥用量减少14.7%～18.1%。  【结论】  我国已经提前实现了2020年化肥零增长的目标，其中技术、政策和服务体系都起到了不可替代的作用，这表明我国农业生产已经步入了新的阶段，但是目前我国化肥施用不合理现象仍然突出，实现化肥科学施用仍有很长的路要走。     

南方水田农用化学品投入水平及分析——以湖北湖南农户调查为例

利用农户调查及统计资料对南方水田地区农用化学品投入进行了实证分析，主要揭示了农户过量施用化肥和农药的情形以及目前有关农用化学品数据收集及计算中存在的问题。建议完善和实施有关化学品使用的普查、监测制度体系及相关政策。     

农化服务模式创新与农村生态环境保护——基于浙江兰溪常富粮食专业合作社农化服务创新的分析

我国农业生产中化肥等农用化学品的高强度、低效率使用所导致的面源污染,对农村生态环境构成了严重威胁。为此,必须改变传统的低效施肥方法,开展测土配方施肥,最大程度地减少化肥的使用量。以测土配方施肥为主要内容的化肥减量政策需要农化服务体系来承担技术服务和指导工作,而现行农业技术部门主导型农化服务模式缺乏化肥企业和农户的有效参与,制约了化肥减量政策的效果。因此,必须创新农化服务模式,建立合作社主导型农化服务模式,通过专业合作社组织分散的农户参与农化服务过程,有效协同农化服务各环节,使测土配方的成果真正被广大农户所采用,以实现化肥减量和减少面源污染的目标。     

中国与主要发达国家化肥施用配置及效率对比分析

结合前期创建的化肥配置效率评价模型，同时采用联合国粮农组织2002～2017年各国农用氮磷钾化肥数据和主要粮食作物收获面积和产量数据，对中国和8个主要发达国家(德国、法国、英国、荷兰、美国、加拿大、日本和韩国)的氮磷钾化肥施用配置及其效率进行研究，为中国农业生产节肥增效和高质量可持续发展决策提供学术参考。研究表明:从2002到2017年，中国和加拿大的化肥施用强度增加较为明显，但其他各国都有不同程度的下降。中国氮磷钾施用比例从1∶0.42∶0.31变化至1∶0.52∶0.46，化肥配置基本合理；德国、法国、英国磷钾施用比例甚低，氮磷钾比例平均从1∶0.25∶0.35变化到1∶0.17∶0.24，荷兰磷钾比例更低、下降更快；美国和加拿大氮磷钾比例变化不大，磷钾比例稍低，目前分别为1∶0.36∶0.40和1∶0.41∶0.17；日本和韩国的磷钾比例甚高，目前氮磷钾比例分别为1∶0.89∶0.81和1∶0.63∶0.65。各国不同的氮磷钾施用模式与其农业发展特点有关，2002～2017年各国化肥施用综合效率除荷兰明显上升外，其他各国基本在水平方向上不同程度地波动变化。中国、德国、法国、英国、荷兰、美国、加拿大、日本、韩国9个国家2015～2017年平均化肥综合效率分别为0.72、0.86、0.83、0.78、0.94、0.80、0.61、0.76、0.79。中国化肥施用是次高投入、中产出，综合效率中等；荷兰是高投入、高产出，综合效率最高；加拿大是低投入、低产出，综合效率最低；法国和德国化肥投入中等、产量高，综合效率高，环境风险小。与大多数发达国家相比，中国节肥增粮潜力很大，可借鉴法国和德国生态农业建设经验和技术，适当降低化肥施用量和磷钾比例，促进农业高质量可持续发展。     

安徽省县域麦稻玉米秸秆时空分异特征与还田养分输入量测算

安徽省是国家重要商品粮生产基地,作为农业大省其粮食作物秸秆产量居于全国前列。明晰全省产粮大县主要粮食作物秸秆理论资源量和可收集资源量时空分布特征,并准确测算秸秆就地还田对土壤养分输入的贡献,可为秸秆全量化差异化利用策略优化及秸秆还田情景下的农田养分平衡调控提供决策依据。研究表明,2011-2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆资源总量呈现出稳步增长的态势,而不同作物秸秆产量年际变化趋势各异：小麦秸秆先升后稳,水稻秸秆波动不大,玉米秸秆逐年递增。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆理论资源量为3 878万t,其中小麦、水稻和玉米秸秆所占比例分别为47.3%、36.3%和16.4%。淮北区为小麦和玉米秸秆资源集中分布区,占比分别为73.0%和88.3%,水稻秸秆主要产自江淮区（41.7%）、皖西区（21.3%）及沿江区（19.7%）。主要粮食作物秸秆资源总量分布表现为淮北区（52.5%）?江淮区（24.3%）?皖西区（10.5%）?沿江区（9.1%）?皖南区（3.6%）。2019年全省产粮大县小麦、水稻和玉米秸秆可收集资源量分别为1 338万、1 041万和542万t,淮北区单位播种面积小麦和玉米秸秆可收集资源量分别为4 505～6 310和4 171～5 395 kg/hm2,江淮区、皖西区和沿江区单位播种面积水稻秸秆可收集资源量分别为4 487～5 326、4 570～5 028和4 329～5 778 kg/hm2。2019年安徽省产粮大县三大粮食作物秸秆氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）养分资源总量分别为25.3万、10.9万和90.1万t。在秸秆就地全量还田情景下,小麦玉米主产区（淮北区）小麦秸秆还田的氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）养分输入量分别为35.8～50.1、14.1～19.8和139.8～195.8 kg/hm2,玉米秸秆还田的养分输入量分别为42.7～55.2、16.9～21.8和93.4～120.9 kg/hm2;水稻主产区（江淮区、皖西区和沿江区）水稻秸秆还田的养分输入量分别为38.0～50.8、18.8～25.0和151.6～202.3 kg/hm2。研究结果对进一步提升安徽省产粮大县秸秆资源综合利用效率及推动农业绿色高质量发展具有重要的现实意义。     

化肥减量增效技术及其农学、生态环境效应

化肥减量增效是国际社会的普遍共识,化肥是国家粮食生产的重要支撑,但农业生产的盲目性导致化肥滥用,对作物、生态环境产生负面影响,不利于农业健康持续发展。当前,我国化肥减量增效以“精、调、改、替”为技术路径,推广绿色生产方式。对化肥减量增效技术进行了归纳,并总结了减量增效后的农学、生态环境效应。化肥减量增效有利于改良培肥土壤,提升土壤生物多样性和土壤健康,在保障作物产量、改善农产品品质的同时,对农业面源污染控制、氨及温室气体减排也有积极作用。未来我国在充分借鉴发达国家环境友好型农业的基础上,应当坚持发展因地制宜、技术创新、政策惠民的现代农业,建立化肥减量增效的长效机制和规范     

高标准农田建设工程管理策略探讨

随着经济的快速发展,社会水平的不断提高,我国加强了对农田建设的关注度。中央1号文件指出确保粮食安全始终是治国理政的头等大事,这无疑体现了高标准农田的建设与发展的重要性。建设高标准农田,不仅能推动农业转型升级,促进小农户与现代农业的有机衔接,更能保障国家粮食安全。因而,政府部门应以乡村振兴战略为契机,聚焦高标准农田建设,根据相关政策和文件要求,制定高标准农田建设工程的具体实施计划,搭建高标准农田建设各个过程的管理体系,改善农业生产发展条件,增加小农户抗灾减灾的能力。因此,为提升高标准农田建设工程中的管理水平,就高标准农田的特点以及该工程在管理过程中存在的问题进行分析与研究,提出了高标准农田建设工程的管理策略。     

新时期农田水利工程建设管理思路

加强高标准农田、农田水利、农业机械化等现代农业基础设施建设,提升农业科技创新水平并加快推广使用,可以增强粮食生产能力和防灾减灾能力。因此,为加强农田水利工程建设,需要明确建设管理思路。基于此,结合渭源地区的实践,基于生态理念的视角,分析新时期农田水利工程建设管理的基本思路和具体对策,以更好地促进生态农田水利工程建设水平的提升。     

土壤线虫群落对过量施用农用化学品的响应

为研究施用过量的农用化学品对土壤线虫群落组成及多样性的影响,采用定点试验的方法,在哈尔滨市呼兰区选择典型农田生态系统进行试验,对比研究土壤线虫群落对施用过量的氮肥、磷肥、钾肥、除草剂及杀虫剂的响应。在试验田中共鉴定出土壤线虫27科45属,其中Cephalobus和Aphelenchus为优势属。施用不同浓度的各类农用化学品对土壤线虫群落组成、多样性均产生一定影响。线虫总数及食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生线虫数量在不同处理间均存在显著差异(P<0.05);其中,植物寄生线虫的相对丰度随化肥施用量的升高呈增加趋势。从土壤线虫的生态指数来看,除PPI(植物寄生线虫成熟指数)外,其他生态指数[MI(成熟度指数)、F/B(食真菌线虫与食细菌线虫数量比值)、Evenness(均匀度指数)、SR(丰富度指数)、H’(多样性指数)]在施用不同农用化学品处理之间也存在显著差异,并且,MI随着施用钾肥、氮肥浓度的增加而降低。土壤线虫可以作为揭示施用农用化学品过程中土壤质量变化的生物学指标,其群落及多样性的变化表明土壤线虫群落对农用化学品的过量施用产生了响应,过量施用农用化学品会增加土壤生态系统的干扰,对土壤环境造成威胁。     

基于LMDI方法的恩施州化肥施用驱动因素分析

近年来由化肥过量施用造成的农业面源污染问题日益突出,加大农业污染治理力度,探究化肥施用强度的变化特征及其驱动因素,可以为减肥增效、推进农业绿色发展提供科学依据。研究以湖北省恩施州为实证对象,在研究其时空变化特征的基础上,通过综合考虑化肥施用效率、区域施肥结构、农业技术发展、复种指数、耕地面积等因素,构建对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)指数分解模型与面板回归模型。结果表明:1)近10 a来,恩施州化肥施用量呈现先增长后平稳再下降趋势,氮、磷、钾比例由2007年的1∶0.30∶0.15增长到2018年的1∶0.39∶0.26,逐渐向世界发达国家水平靠拢。截至2018年,恩施州化肥施用共有1个低强度区、2个中强度区、4个高强度区、1个超高强度区。2)2016年恩施州化肥施用量比上年减少7 008.32 t,2017年减少3 341.65 t,2018年减少15 059.81 t。其中化肥施用效率提高使化肥施用量在近3 a分别减少11 159.44、14 051.95和8 644.21 t,复种指数使化肥施用量在2017年减少5 229.76 t,2018年减少30 889.98 t,2016年效应数值不大。农业技术发展使化肥施用量增加了4 089.71、11 136.97和12 215.74t,区域结构的驱动效应不大。3)经济发展、农业结构调整、金融规模扩大对化肥施用量起正向作用,人口数量增加对化肥施用量起负向作用。建议转变农业技术发展方向由增产至高效增产,合理调整有效耕地面积,进一步提升化肥施用效率,培育生态安全绿色发展模式,促进化肥减量增效。     

安徽省畜牧业环境承载力及粪便替代化肥潜力评估

为评估安徽省畜牧业粪便的环境影响及其节肥潜力,该文利用统计学的方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,从土壤对养分需求的角度,分析了安徽省16市77县(区)畜牧业粪便的氮磷钾养分资源总量及其对耕地的环境风险,基于安徽省当前化肥施用现状,评估了粪便资源作为有机肥对化肥的替代潜力。结果表明,2016年安徽省粪便资源总量为5 804万t,主要集中在皖北6市25个县(区),占全省资源总量的61%,粪便养分总量为70.75万t,可替代安徽省同期化肥施用量的21.83%,若充分还田,可使单位农作物播种面积化肥施用强度由346降至270 kg/hm2。畜牧业废弃物对安徽省农用地环境污染风险不高,50%化肥施用比例条件下,有6个县(区)的畜禽粪便环境污染风险指数大于1,这些地区属于环境污染高风险地区。研究结果可为安徽省畜牧业产业合理布局、粪便资源化利用和实现化肥零增长目标提供研究基础。     

化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究

【目的】 化肥在中国粮食产量的增加中发挥了重要作用,但中国单位面积化肥施用量已远超其他国家。虽然田间试验已证明减少化肥施用量不会导致粮食产量大幅下降,但部分经济学者和粮食生产者对减少化肥施用量仍持谨慎态度。科学评价我国现阶段化肥对粮食产量变化的贡献率,对国家层面制定合理的化肥施用决策有重要的参考价值。已有研究侧重于利用时间序列模型分析粮食产量与化肥投入量及其他因素的关系,而不同省份粮食生产力存在差异,并且化肥对粮食产量变化的贡献率是动态变化的。故本研究利用面板数据模型更好地描述中国粮食生产的投入产出关系,并更准确地反映不同阶段化肥对粮食产量变化的贡献率。 【方法】 研究收集了1995—2015年中国30个省份粮食投入产出数据,分别估计了柯布道格拉斯和二项式函数形式的粮食生产函数的三种面板回归模型,并利用固定效应和随机效应检验方法对不同面板模型的优劣进行评判,最终判定随机效应模型优于混合效应和固定效应模型。根据随机效应模型回归结果求解了单位面积粮食产量对化肥的施用量弹性系数,借鉴全要素生产率概念,利用粮食生产函数和化肥施用量弹性计算了化肥对单位面积粮食产量变化的贡献率,据此评价化肥施用量对粮食产量的实际影响。 【结果】 实证结果表明,化肥施用量的弹性系数显著,固定弹性系数为0.17,可变弹性系数呈明显的倒U形变化趋势,说明化肥投入已经进入边际报酬递减阶段,继续增加化肥施用量无法实现粮食产量的增加;但由于化肥施用量弹性系数值较高,并且大于其他要素,表明化肥的增产效力不可替代。而化肥对粮食产量变化的贡献率计算结果则表明化肥对单位面积粮食产量变化的贡献逐渐变小,趋向于0,说明化肥带来的粮食增长效应已不明显。2015年粮食投入产出数据分析结果也说明适当减少化肥施用量并不会导致粮食产量大幅减少,防灾技术、农业机械化程度的提高等其他要素对粮食产量的增加发挥了更大的作用。 【结论】 建议在国家层面严格控制化肥施用量,通过调整施肥方式,优化施肥结构等措施提高化肥利用效率,进一步发挥技术要素对粮食增产的作用。      

基于改进灰色关联度法的宝泉岭垦区粮食综合生产能力影响因素研究

提高粮食综合生产能力是确保我国粮食安全的重要途径。以黑龙江省宝泉岭垦区为研究区,分阶段分析了宝泉岭垦区1999—2008年粮食综合生产能力动态变化情况,从自然资源、农业生产要素投入、农业现代化水平三方面选取具有代表性的14个影响因子,运用改进的灰色关联法对影响宝泉岭垦区粮食综合生产能力的影响因素进行了分析。结果表明:不同阶段粮食综合生产能力的主要影响因素不同。1999—2002年,农膜使用量、粮食播种面积、化肥折纯量、复种指数是影响宝泉岭垦区粮食综合生产能力的最重要因子;2003—2008年,有效灌溉面积、化肥折纯量、农业机械总动力、农膜使用量四因素对粮食综合生产能力提高影响较大。农业现代化水平对粮食综合生产能力的影响强度增强趋势明显。提出提高科技支撑水平,切实落实粮食生产保护政策建议,为粮食生产决策部门有效提高垦区粮食产量提供一定的理论依据。     

新疆奇台县化肥施用量变化及其与粮食单产的关系

根据新疆奇台县1989～2005年化肥施用量和粮食单产数据,采用趋势线法分析了该县化肥单位面积施用量的时闻序列变化,并采用相关分析对化肥施用量与粮食单产的关系进行探讨.结果表明:奇台县化肥单位面积施用量受粮食价格及化肥价格变化的影响较大,从1989年的65.65 kg·hm-2上升到最大值1998年的196.6kg·hm-2后下降,整个时间序列曲线呈抛物线状,且N、P、K施用比例较为合理,为促进粮食增产发挥了作用.1989～2005年粮食单产与单位面积化肥施用量存在明显的正相关关系,随施肥量的增加,粮食单产也趋于增加,当化肥施用量达到170kg·hm-2时,再增加化肥施用量对粮食的增产效果已不明显.因此,该县今后在粮食种植过程中应防止过量施肥,推广科学施肥,以更大程度地提高粮食产量.     

发达国家化肥减量政策的适用性分析及启示

通过梳理和分析欧盟、美国和日本等代表性国家(地区)化肥减量政策的具体做法、实施效果和适用条件,以期发现化肥减量政策在环境取向制定时的共同规律和一般条件,从而为中国化肥减量政策的制定提供可行的政策建议。研究表明,各个国家(地区)的化肥减量政策各有优缺点且适用条件不同,其中欧盟的命令控制型政策适用于涉及农户少、农业种植类型或农场类型同一的情况,美国的经济激励型政策适用于涉及农户较多、农产品市场体制比较完善、价格形成机制灵敏的情况,日本的公众参与型政策适用于相关农业团体较多、经济实力较强的地区。因此,中国在制定化肥减量政策时,应对各国的政策手段取长补短、综合选择;为此,应从完善农产品价格机制和无公害农产品认证制度和积极培育新型农业经营主体等方面着手,通过市场机制的引导促进环境友好型技术的采纳、通过化散为整确保环境标准的有效执行、通过协同带动和宣传引导提高农民的环境意识,从而保证命令控制型、经济激励型和公众参与型等化肥减量政策的有效实施。     

日本水稻生产机械化系统分析及对中国农业机械化发展的建议

该文对日本水稻生产机械化系统的试验进行了分析。该水稻生产机械化系统分为两个系列：全程机械化系列（乘式系列）和半机械化系列（走式系列）。详细分析了水稻生产机械化系列的各个作业项目的田间作业量、负担面积、作业费用及成本指数等，这些作业项目的内容包括耕地、插秧、除草、植保和收获作业等。同时也分析了每个系列的每公顷机器使用总费用。在分析日本水稻生产机械化系统的基础上，提出中国农业机械化发展的合理化建议。作业成本分析表明，中国的农业生产机械化系统不能完全照搬日本模式，中国的农业生产机械化的发展道路只能有序列的逐步实现。     

Combined effects of biochar and fertilizer application on maize production in dependence on the cultivation method in a sub-humid climate

ABSTRACT

Low, erratic rainfall amounts and restricted accessibility of chemical fertilizer for rural farmers in developing countries may have negative effects on crop production. Agricultural methods like biochar applications, fertilizer microdosing and tied ridging can help to mitigate these constraints, but have rarely been studied in combination and under varying water availability. A field trial was conducted in split-plot design over two contrasting cropping seasons in 2016 and 2017 in Tanzania to study the effect of these agricultural methods on maize grain yield, biomass, leaf area index, plant height and soil moisture content. In both seasons each with contrasting irrigation frequencies, fertilizer microdosing increased the grain yield of maize. Biochar alone affected the yield only at high application rates (10 t/ha) and low irrigation frequency. However, when combined with fertilizer microdosing the yield effect of biochar was more pronounced. For example, combining 5 t/ha biochar with fertilizer microdosing under flat tillage increased yield by 170% compared to the control without biochar and fertilizers. Tied ridges increased soil moisture content and tended to increase maize yield compared to flat tillage, whereas biochar application resulted in significantly higher soil moisture contents. Fertilizer microdosing with biochar application can be recommended to improve maize yields mainly under flat tillage.