改革開放30年來,中國磷肥實現了由進口到出口,由品種單一到多樣,由低濃度為主到高濃度為主的重大跨越,為農業生產和國民經濟發展作出了重大貢獻。但是,由于磷肥的產能嚴重過剩和產量過剩,市場疲軟,價格下滑,又困擾著中國磷肥工業的健康發展。
中國每年需要多少磷肥?國內外從不同角度都有過預測,大約在1000萬~1200萬噸。長期以來中國磷肥的產量一直不能滿足消費的要求,歷年都進口部分磷肥。磷肥產量過剩只是最近一兩年的事。而中國農田磷素的投入(包括有機肥和化肥兩大部分)大于產出,則始于上世紀70年代末。隨著磷肥投入的增加,土壤磷素有了明顯的積累。在這一情況下,我們應當怎樣看待中國磷肥的過剩和施用問題,值得商討。
決定土壤磷素供應能力和施用磷肥效果的指標是土壤有效磷。根據第二次全國土壤普查(1976~1994年)也是最新的普查資料,中國耕地土壤嚴重缺磷(有效磷<5mg/kg)占全國耕地面積的50%左右,缺磷(5~10mg/kg)的面積在30%左右,其中尤以華北地區為嚴重。非耕地(如林地、草地等)土壤缺磷的嚴重程度比耕地更甚。土壤缺磷嚴重影響了作物產量的提高,也減低了氮肥和其他肥料的施用效果。上世紀70年代,山東有些耕地由于嚴重缺磷,施用氮肥基本不增產,氮肥都白白浪費了。從上世紀70 年代后期開始,中國農田磷的投入(包括有機肥和化肥)逐漸增加,投入、產出由平衡轉為積余,耕地土壤缺磷的嚴重程度減輕,缺磷的耕地面積減少。雖然目前沒有全國或大區的調查統計資料,可與第二次全國土壤調查的結果相比較,從農業生產中可以清楚看出,華北地區小麥因嚴重缺磷引起的“小老苗”少見了;東北地區增施磷肥還是有效,但也不像以往那么“靈”了。應當說,最近的二三十年,中國耕地土壤的磷營養狀況有很大改善,但是初步建立起來的土壤磷庫底子還很薄,而且各地土壤磷素改善的狀況很不平衡。土壤磷素大量積累的,主要是蔬菜大棚和城鎮周邊的局部地區。
磷肥施入土壤后的去向和氮肥有很大不同。磷肥雖然當季的利用率遠不如氮肥和鉀肥,只有10%~20%,但是,沒有氮肥那樣的揮發和淋溶損失,沒有被作物吸收的磷,幾乎全部殘留在土壤中,成為土壤積累態磷,可以被作物繼續吸收利用。把當季作物的利用率和以后各季作物的利用率累加起來,稱為積累利用率或累計利用率,磷肥的積累利用率是相當高的,往往超過氮肥。我們曾經在河北省辛集市的潮土上做過一個試驗,在小麥、玉米一年兩熟制中,一次施用較高量的磷肥,在12年24季作物可觀察到后效,其累積利用率達到46.8%。一般認為磷肥在紅壤上的積累利用率低于潮土,但是中國科學院南京土壤研究所在江西鷹潭也觀測到6季作物累計利用率高達68.7%的紀錄。累計利用率的變化與土壤類型、作物種類、磷肥用量和土壤有效磷水平等有關,但總的來看施用磷肥后在土壤中的積累態磷有相當高的有效性,在較長時間內可以被作物繼續利用。施用磷肥后土壤有效磷含量明顯增加,不僅可供給作物充足的磷營養,對充分發揮氮、鉀肥等其他肥料的肥效也有重要作用。土壤中磷營養供應充足,可使作物抗逆性增強,也是穩產的保證。例如河北省土壤肥料研究所曾經在保定市做過一個試驗,在土壤有效磷較高的地塊,在當時的小麥產量水平下施用磷肥無效,但在有一年冬季嚴寒,雨雪稀少的情況下,單施氮肥小麥越冬死苗嚴重,成穗率低,而增施磷肥就沒有出現上述情況,保持了高產。
根據國外的資料,大多認為中國應當減施化肥,注意保護環境,尤其是減施氮肥和磷肥。其實我們應當對比一下國內外的情況,看看國內外使用化肥的歷史。例如歐盟各國的農業情況和中國有很大不同,他們用于種植糧食作物的耕地只有四分之一,而用于畜牧業的耕地占三分之一,還有大約15%的耕地在休閑,后兩種利用方式可以不用或少用肥料,有利于恢復和提高土壤肥力。而中國人口眾多,強調充分利用耕地,提高復種指數。歐盟鼓勵農民降低家畜放養宻度,增加閑置可耕地和發展綠色農業(或稱有機農業),對由此造成的農民收入下降給予補貼,但這在中國現階段也是不現實的。再以磷肥為例,西歐各國在150年前就開始施用磷肥。根據資料,英國耕地土壤中全磷的三分之一來自施用的磷肥。其他各國連續施用磷肥至少也有60 多年的歷史,土壤缺磷的現象已經少見,而磷素過量的現象卻在逐漸增加。同時,發達的畜牧業,尤其是養禽業,也是促使土壤磷素積累的一個原因。而中國從上世紀50年代才開始施用磷肥,80年代開始大量和較普遍施用磷肥,中國耕地土壤的磷素雖然開始有所積累,但和這些發達國家還不能相比。目前一些歐美國家在減施化肥,一是環保政策、法規的限制,二是土壤中的養分積累為減肥創造了條件,三是他們追求的不是最高產量,而是經濟產量。根據歐盟化肥工業協會 (EFMA)的資料,自20世紀80年代以來,化肥消費量大幅度下降,與消費最高峰年份比較,2003年氮、磷、鉀化肥分別下降了17.9%、45.9%和38.2%,其中下降幅度最大的是磷肥,最小的是氮肥。預測今后10年,磷、鉀肥消費量繼續下降,而氮肥略有回升。
根據以上各種情況,應當如何對待中國目前的磷肥供大于求和施用問題?筆者認為首先應當擴大內需。第一、將不可再生的磷礦寶貴資源,以磷肥施在中國廣袤的農田之中。應當緊密結合測土配方施肥,適當增施磷肥,在土壤磷素較低的地區多施,盡可能地縮小缺磷的耕地面積,這樣既可以促進當前作物增產,又可以為今后作物高產、穩產打下堅實的基礎,這是“藏肥于土”也就是“藏糧于土”的一個很好方法,應當作為一項農田基本建設工作來抓,在中國國民經濟發展的現階段是可以做到的。用10年左右的時間,把中國農田土壤的有效磷提高到一個既可滿足高產、穩產需要,又不引起環境問題的水平。此后磷肥可以根據作物的吸收量施用,保持在一個比較穩定的水平。第二、應當擴大化肥在非耕地上的施用。例如,中國有大面積的人工速生林,根據林業部門的試驗結果,有些林木施肥,特別是施用氮、磷肥有很好的效益,其產投比甚至高于大田。目前中國正在實行集體林權制度改革,明晰產權,承包到戶,是推廣林木施肥的一個大好時機。一些人工草地和草場,只要有適當的雨水或水源,也可以增施化肥。第三、國家給予政策優惠,適當擴大出口,也是解決當前磷復肥供大于求的辦法。