我国北方麦区小麦生产的化肥、农药和灌溉水使用现状及其减用潜力

作者：魏蕾; 米晓田; 孙利谦; 李昭敏; 石美^*; 何刚^*; 王朝辉

来源：中国农业科学, 2022, 55(13): 2584-2597.

• 农户
• 化肥
• 农药
• 灌溉水
• 减用潜力
• 农田经营规模

【目的】化学品和灌溉水资源的不合理使用是限制小麦生产的重要因子。本研究旨在查明我国北方麦区小麦生产化肥、农药和灌溉水使用现状及其减施潜力，并尝试阐述农田经营规模对小麦生产的影响，为小麦可持续生产提供参考依据。【方法】于2018—2019年在我国北方七省开展的大范围小麦生产中化肥、农药和灌溉水使用现状，基于小麦产量形成的养分需求评估北方麦区的化肥减施潜力、基于标准推荐用药量评估农药减施潜力、基于Penman-Monteith估算节水潜力，并尝试分析农田经营规模对小麦产量、化肥和灌溉水投入成本的影响。【结果】各麦区产量间差异较大，春麦区、汾渭平原灌区、黄土高原旱地和绿洲灌区平均产量分别为3.0、7.6、4.7和7.4 t·hm-2。春麦区氮磷钾用量分别为87 kg N·hm-2、91 kg P2O5·hm-2和1 kg K2O·hm-2，汾渭平原灌区氮磷钾用量分别为280 kg N·hm-2、133 kg P2O5·hm-2和1 kg K2O·hm-2，黄土高原旱地氮磷钾用量分别为178 kg N·hm-2、117 kg P2O5·hm-2和25 kg K2O·hm-2，绿洲灌区氮磷钾用量分别为225 kg N·hm-2、168 kg P2O5·hm-2和15 kg K2O·hm-2。氮磷肥用量偏高，钾肥用量不足普遍存在。汾渭平原灌区的氮、磷肥减施潜力分别为25%和40%，黄土高原旱地的氮、磷肥减施潜力分别为24%和57%，春麦区和绿洲灌区的磷肥减施潜力分别为65%和54%。不同麦区农药喷施的次数差异较大。春麦区、汾渭平原灌区、黄土高原旱地和绿洲灌区的平均喷药次数分别为1.8、1.4、1.6和1.6次。春麦区、汾渭平原灌区、黄土高原旱地和绿洲灌区的减药潜力分别为40%—70%、54%—83%、40%—65%和50%—83%。施用农药的种类为杀虫杀菌剂和除草剂，杀虫杀菌剂的施用频次较高，占比为73%。杀虫杀菌剂中吡虫啉和三唑酮的用药频次较高，在杀虫杀菌剂中占比分别为32%和12%，除草剂中苯磺隆、2,4-D丁酯和二甲四氯钠用药频次较高，在除草剂中占比分别为48%、15%和19%。调研农户小麦生产的灌水次数多为2—4次，汾渭平原灌区灌溉次数较少，为2.2次，均采用河水灌溉；绿洲灌区灌溉次数最多，为3.5次，均采用井水灌溉。汾渭平原灌区和绿洲灌区的节水潜力分别为14%和42%。各麦区中小规模经营占比最大，经营碎片化现象明显。相对于农田小规模经营，大规模经营在增产7%—36%的同时可使肥料和灌溉成本降低17%—19%。【结论】本研究查明了我国北方麦区小麦产量及其生产过程中的化肥、农药和灌溉水使用现状，发现不同农户、不同区域间的用量存在较大变异，同时具有较大的减用潜力；并与农田经营规模结合，发现农田适度规模经营能在增产的同时减少投入成本，这为我国北方麦区优化经营规模提供参考。

• 单位
  旱区作物逆境生物学国家重点实验室; 西北农林科技大学