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在我国，农作物生产中化肥过度施用导致农业面源污染加剧，且磷肥相关研究较少。研究人员对长江经济带 11 省 2006 - 2022 年磷肥施用情况展开研究。结果显示不同作物、地区磷肥施用差异大，并明确了影响因素。这为优化磷肥管理提供依据。
在农业生产的大舞台上，化肥一直扮演着重要角色，它是农作物茁壮成长的 “养分源泉”，对保障粮食安全功不可没。然而，近年来，化肥过度施用的问题却如同一颗毒瘤，逐渐侵蚀着生态环境。在我国，大量化学肥料被施用于农田，其中磷肥的过度使用情况愈发严重。一方面，磷肥的过度施用导致大量磷元素流失，造成水体富营养化等环境污染问题，严重威胁着生态平衡；另一方面，磷资源属于不可再生资源，过度使用磷肥不仅造成资源浪费，还使得磷资源的可持续供应面临巨大挑战。此外，以往对化肥施用的研究多集中在总量或氮肥方面，对磷肥的关注相对不足，这使得我们对磷肥施用的特点、影响因素及合理用量缺乏深入了解。在这样的背景下，为了探寻解决之道，来自国内的研究人员开展了一项针对长江经济带磷肥施用特征的研究，该研究成果发表在《Earth Critical Zone》上。
研究人员为了深入了解长江经济带磷肥施用情况，采用了多种数据和方法。首先，收集了 2006 - 2022 年长江经济带 11 省的省级和市级数据，包括农作物种植面积、肥料消费量等。通过这些数据，计算出不同作物（水稻、玉米、小麦）在省级和市级层面的磷肥施用率。其次，运用线性插值法填补缺失数据，并通过特定公式对省级和市级数据进行整合，以确保数据的准确性和一致性。最后，使用双向固定效应模型分析影响磷肥施用的因素。
研究结果
- 磷肥施用的初步分析：2006 年，小麦的磷肥施用水平在三种谷物中最高（102.17 kg/ha），其次是玉米（66.95 kg/ha）和水稻（61.64 kg/ha）。到 2022 年，小麦和水稻的施用水平相近，分别为 53.09 kg/ha 和 52.75 kg/ha，玉米的施用水平达到 63.75 kg/ha。同时，2022 年水稻的播种面积大于玉米和小麦之和，且不同作物的磷肥施用率与推荐用量相比，存在进一步降低的空间。
- 磷肥施用的时空变化
- 水稻：长江经济带上游地区，除重庆外，整体施用水平呈波动变化；贵州的施用水平相对较高，云南部分地区如丽江施用水平较高。中游地区，湖北、湖南和江西的施用水平有不同程度的变化，安徽则呈下降趋势。下游地区，2006 - 2014 年施用水平下降，之后有所上升，但总体风险较低。
- 玉米：上游部分地区如四川和云南的部分区域，磷肥施用有所增加；中游的湖北磷肥施用率自 2020 年起明显下降，安徽部分城市有所上升；下游的江苏和上海，2010 年后磷肥施用下降，2017 年后又有所上升。
- 小麦：上游的四川西北部施用水平在 2006 年后有明显变化；中游的湖北省内不同城市施用率差异较大；下游的安徽和上海，2014 年前施用水平下降，之后在一定范围内波动。
- 影响磷肥施用的因素
- 水稻：农业经营规模与磷肥施用总量呈显著正相关，农村居民收入水平与磷肥施用水平呈显著负相关。此外，技术服务成本、种植结构等因素也对不同类型磷肥（单磷肥、复合肥、混合肥）的施用产生显著影响。
- 玉米：当以成本描述磷肥施用时，经营规模、劳动力成本和灌溉费用与磷肥施用水平呈正相关。农业机械化发展、种植结构和玉米市场价格等因素对不同类型磷肥的施用有显著影响。
- 小麦：农业机械化和农村居民收入水平与磷肥施用总量呈负相关，种植结构和劳动力成本与磷肥施用总量呈正相关。不同类型磷肥的施用受劳动力成本、灌溉费用、技术服务费用等多种因素影响。
研究结论与讨论
该研究全面分析了长江经济带 2006 - 2022 年磷肥施用强度的时空特征，并确定了影响施用水平的关键因素，为优化磷肥管理和制定精准的减排策略提供了重要依据。具体而言，研究结果表明应根据地区和作物类型设定减排目标，从供需两侧优化磷利用效率，依据作物特性制定施肥策略，加强政策工具的匹配性，并增强监测和动态政策调整。然而，该研究也存在一定局限性，如数据可能无法完全反映局部异质性，研究作物范围较窄，对影响因素的理论逻辑探讨不够深入等。未来研究可进一步拓展研究范围，深入挖掘影响磷肥施用的微观因素，完善磷肥管理策略，以实现农业可持续发展和生态环境保护的双赢局面。总之，这项研究在长江经济带磷肥合理施用和生态环境保护方面具有重要的理论和实践意义，为后续相关研究和政策制定提供了坚实的基础。
