张灿强^1,, 王莉¹, 华春林^2,, 金书秦¹, 刘鹏涛³
1. 农业部农村经济研究中心,北京 100810
2. 西南科技大学,绵阳 621010
3. 全国农业技术推广服务中心,北京 100125

Potentialities of fertilizer reduction for grain produce and effects on carbon emissions

ZHANGCanqiang^1,, WANGLi¹, HUAChunlin^2,, JINShuqin¹, LIUPengtao³
1. Research Center for Rural Economy,Ministry of Agriculture,Beijing 100810,China
2. Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China
3. National Agricultural Technology Extension and Service Center,Beijing 100125,China
通讯作者:通讯作者:华春林,E-mail:hua-cl@swust.edu.cn
收稿日期:2015-10-29
修回日期:2016-02-26
网络出版日期:2016-04-25
版权声明:2016《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:国家社会科学基金青年项目（14CJY046）农业部软科学课题（201611）农业部农村经济研究中心2015年度重点调研课题
作者简介:
-->作者简介:张灿强,男,山东泰安人,博士,助理研究员,主要研究领域为农业生态环境保护与可持续发展。E-mail:zhangcq2010@163.com



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摘要
在保障中国粮食安全前提下,减少化肥不合理使用是实现农业可持续发展的重要挑战。测土配方施肥是兼顾粮食安全和生态安全的科学施肥方法,本文在中国粮食作物区域大配方施肥数据的基础上,系统测算小麦、玉米、水稻三大粮食作物化肥投入的削减潜力及其碳减排效应。结果显示,满足当前粮食产量水平下,全部采用测土配方施肥,小麦、玉米、水稻三大粮食作物主产区化肥投入可削减814.1万t/a,占主产区三大粮食作物化肥使用量的27.6%,小麦、水稻和玉米化肥使用可分别削减36.9%、28.1%和16.7%;三大粮食作物化肥使用削减可减少碳排放1 045.9万t/a。建议深入推进测土配方施肥,建立配方肥生产服务中心,出台配方肥使用补贴,创新补贴方式和推广模式,构建全国测土配方施肥大数据平台。

关键词：粮食安全;化肥;零增长;测土配方施肥;碳排放;中国
Abstract
China is the largest fertilizer producer and consumer and its fertilizer consumption has exceeded 59.96 million tons,almost one third of the world's total volume. A critical task is to improve agricultural sustainable development while ensuring food security and reducing unreasonable fertilizer usage. Soil Testing and Fertilization Recommendation（STFR）is a scientific method that ensures food security and ecological security. Based on national STFR data for grain crops as a reasonable volume of fertilizer input,we systematically calculated the potential reduction of fertilizer input on three main grain crops,wheat,maize and rice. The results indicated that the total reduction amount of fertilizer input for wheat,maize and rice can be 8.141 million tons,accounting for 27.6% of the amount of total fertilizer use in three main crop production areas while grain productivity can meet current levels. The percentage of fertilizer reduction for wheat,rice and maize is 36.9%,28.1% and 16.7% respectively. Synthetic fertilizers are highly energy- and carbon-intensive products. The volume of carbon emissions was also assessed using China greenhouse gases emission factors. The result showed that 10.459million tons of carbon emissions could be reduced due to fertilizer input decreases using STFR. Huge potential in carbon emission reductions are concentrated mainly in major provinces of grain production located on the North China plain and Northeast plain. These results imply that policy-makers and government should widely spread STFR,establish a service center for STFR produce,increase the subsidy for using STFR,create new promotion methods,and establish a national STFR big-data platform.

Keywords：food security;fertilizer;zero growth;soil testing and fertilization recommendation;carbon emissions;China

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张灿强, 王莉, 华春林, 金书秦, 刘鹏涛. 中国主要粮食生产的化肥削减潜力及其碳减排效应[J]. , 2016, 38(4): 790-797 https://doi.org/10.18402/resci.2016.04.20
ZHANG Canqiang, WANG Li, HUA Chunlin, JIN Shuqin, LIU Pengtao. Potentialities of fertilizer reduction for grain produce and effects on carbon emissions[J]. 资源科学, 2016, 38(4): 790-797 https://doi.org/10.18402/resci.2016.04.20

1 引言

化肥被称为粮食的“粮食”,对粮食安全发挥着巨大作用。当前,中国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国,2014年化肥施用量达到5 996万t,占世界化肥使用量的1/3,是粮食主产国中单位面积耕地化肥使用量最高的国家。大量实证研究表明,化肥使用量与粮食单产和总产具有较强的正相关关系,化肥对粮食增产贡献率高达40%~50%^[1-3],然而,长期以来中国化肥施用普遍存在着亩均施用量偏高、利用率不高和结构不平衡等问题^[4,5]。由于长期过量使用,化肥对粮食的增产弹性减小^[2,6],也就是说再增加化肥投入对粮食的增产效果已不明显。化肥的过量施用不仅造成资源浪费,也给农业生态环境带来危害^[7]。化肥使用还是重要的碳排放源,相关研究表明化肥使用的碳排放量占农业物质投入（包括化肥、农药、农膜、柴油、灌溉等）碳排放总量的60%左右^[8]。改进肥料管理方式,提高肥料利用率成为减少农业碳排放的重要途径^[9,10]。
为提高中国肥料利用率,改善土壤养分状况,2005年农业部和财政部启动测土配方施肥试点工作,测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物对土壤养分的需求规律、土壤养分的供应能力和肥料效应,提出不同肥料的施用数量、施用时期和施用方法的一套技术体系^[11]。测土配方施肥一方面使施肥量和施肥时期更符合作物对养分的需求,提高作物产量;另一方面提高化肥的利用率,避免化肥过量施用,改善农田生态环境,是一项兼顾粮食安全和生态安全的环境友好型技术。截至2014年,中央累计投入财政资金78亿元,项目扩展到2 500多个县（场、单位）,为1.9亿农户提供测土配方施肥服务,技术推广面积0.93亿hm²。通过测土配方施肥技术推广,2005-2012年全国累计减少不合理施肥700多万t,减少氮、磷流失6%~30%,示范县粮棉油作物氮磷钾平均利用率分别提高6%、4%和1%^[12]。
2015年3月,农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》,提出“减肥”的目标任务和技术路径。据测算,水稻、小麦和玉米三大粮食作物化肥使用量占农业化肥使用总量的近50%^[13]。未来很长一段时间内,化肥对保障粮食安全仍具有不可替代的作用,在粮食安全和生态安全的双重目标下,粮食生产的化肥削减潜力有多大?“减肥”的重点区域在哪里?本文将试图回答以上问题,以期对化肥使用“零增长行动”提供参考。

2 研究方法与数据来源

2.1 化肥削减潜力核算

分析化肥的削减潜力,首先要明确一定区域范围内在特定的气候、土壤等自然条件和目标产量约束下的科学使用量,然后将其与化肥实际使用量进行对比,从而得出化肥使用是否需要削减以及削减的比重。
pj=∑（fS-fh）×α∑fS×α（1）
式中 pj为化肥削减比例; fS为特定区域某作物单位面积化肥实际使用量; fh为同一作物单位面积化肥科学使用量; α为作物面积。
测土配方施肥项目自2005年推广以来,项目区基本覆盖了全国主要农业县,各地农业管理部门尤其是土肥管理部门和专家团队,通过取土、化验、田间试验等相关工作,积累了宝贵的田间土壤与作物肥料利用数据。农业部在总结全国测土配方施肥成果的基础上,根据小麦、玉米、水稻三大粮食作物需肥特点和不同区域土壤养分供应状况及肥效反应,研究制定了《小麦、玉米、水稻三大粮食作物的区域大配方与施肥建议（2013）》,弥补了中国科学施肥参考的空白,对指导农业生产具有重要作用。本文将系统整理三大粮食作物不同分区的配方施肥建议,并将其作为化肥科学使用量和减肥的目标。化肥实际使用量来源于国家发改委价格司《全国农产品成本收益资料汇编（2014）》^[14],作物面积来源于《中国农业统计资料（2013）》^[15]。由于数据获取原因,本文未对香港、澳门和台湾进行计算。

2.2 化肥削减的碳减排估算

根据农业碳排放的一般方法^[16],构建本研究中粮食生产化肥使用削减的碳减排计算公式:
E=∑Ti×δ（2）
式中E为三大粮食作物化肥削减的碳减排总量; Ti为使用测土配方技术条件下不同粮食作物化肥削减量; δ为化肥的碳排放系数,目前的研究主要考虑了化肥生产、运输中天然气、电力、煤炭等能源消耗产生的碳排放^[17]。
不同化肥使用水平对土壤与大气之间CH₄和N₂O的交换量也会产生影响,但影响机制复杂,影响结果也存在争议^[18],本研究暂不考虑化肥施用对土壤的温室气体排放效应。大部分研究在化肥碳排放系数选取时主要参考国外的相关研究^[16,19],有****指出中国氮磷钾的温室气体排放系数普遍高于欧美国家,利用国外系数来估算中国的农业温室气体排放量将严重低估化肥施用的影响。陈舜等推算了符合中国情况的氮磷钾制造过程的温室气体排放系数,分别为2.116kgCE/kgN、0.636kgCE/kgP₂O₅、和0.180kgCE/kg K₂O^[20]。根据当前化肥使用中氮磷钾0.5:0.3:0.2的结构权重系数,综合得出中国化肥的碳排放系数为1.285kgCE/kg。

3 三大粮食作物化肥使用削减潜力

3.1 小麦生产的化肥使用可削减量

中国小麦主产区分为5个大区,即:东北春麦区、西北麦区、华北冬麦区、长江中下游冬麦区和西南麦区。小麦施肥分区细分为7个亚区,涵盖河南、山东、安徽等15个省份,这些省份小麦种植面积和产量分别占全国的96.6%和98.6%,化肥施用情况基本可以代表全国。结合不同区域内小麦单产,整理出满足当前平均产量水平下的推荐配方施肥量（表1）。由于省区范围和施肥分区范围不完全吻合,如江苏和安徽两省淮河以北和以南的地区分属华北雨养冬麦区和长江中下游冬麦区,本研究按照覆盖面积最大的原则将一省划入一个施肥分区内进行统计。
Table 1
表1
表1中国主要种植区域小麦建议配方施肥量
Table 1Fertilizer recommendations in wheat planting areas in China （kg/hm²）

大区	亚区	主要省份	小麦产量	建议配方施肥量
				N	P2O5	K2O
东北春麦区	东北春麦区	黑龙江、内蒙古	<3 750	43.5~73.5	37.0~42.0	18.0~27.0
			3 750~5 250	73.5~105.0	42.0~60.0	27.0~39.0
			5 250~6 750	105.0~136.5	60.0~78.0	39.0~51.0
西北麦区	西北雨养旱作麦区	山西、陕西、宁夏	3 750~5 250	100.5~138.0	43.5~60.0	18.0~25.5
	西北灌溉麦区	新疆、甘肃	<4 500	81.0~124.5	34.5~51.0	19.5~28.5
			4 500~6 000	124.5~168.0	51.0~67.5	28.5~37.5
			6 000~8 250	168.0~228.0	67.5~94.5	37.5~52.5
华北冬麦区	华北灌溉冬麦区	山东、河北、河南	<6 000	109.5~144.0	54.0~72.0	33.0~43.5
			6 000~7 500	144.0~178.5	72.0~90.0	43.5~54.0
长江中下游冬麦区	长江中下游冬麦区	湖北、安徽、江苏	4 500~6 000	123.0~163.5	51.0~67.5	40.5~54.0
西南麦区	西南麦区	四川、云南	<3 750	54.0~93.0	22.5~37.5	16.5~27.0

注:根据省域范围,实际计算中将华北雨养旱作麦区并入长江中下游冬麦区。
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配方施肥量在计算过程中取上限和下限的均值。结果显示,2013年全国小麦化肥实际使用量为349.5kg/hm²,主产省单位面积化肥实际使用量均超过建议使用量,小麦生产化肥投入存在削减的空间（图1）。以测土配方推荐施肥量作为减肥目标,单位面积化肥削减量最高的是东北春麦区的内蒙古,化肥削减量达292.5kg/hm²,削减量占实际施肥量的55.3%。每公顷减肥量较大的地区还有西北雨养旱作麦区的陕西、山西和宁夏以及华北灌溉冬麦区的河南。陕西、山西、宁夏3省小麦每公顷化肥投入量可削减（183.0~199.5）kg/hm²,削减比重达到48.7%~51.0%。河南省小麦可削减化肥175.5kg/hm²,削减比重为43.6%。化肥削减比重超过30%的省份还有甘肃、四川、江苏、安徽、河北、山东和黑龙江。
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图12013年中国小麦主产省每公顷实际施肥量、建议施肥量与化肥削减比例
-->Figure 1Actual and recommended amount of fertilizer,percentage of fertilizer reduction per ha in wheat planting in China in 2013
-->

若按照测土配方进行施肥,15个小麦生产大省可削减化肥使用量328.6万t/a,占小麦化肥使用总量的36.9%。河南省化肥削减量最大,达94.3万t/a,其次为山东、河北和安徽,削减量分别为50.8万t/a、34.0万t/a和32.0万t/a,这4个省份化肥削减量占小麦生产化肥使用削减总量的64.2%,此外,江苏、陕西小麦生产化肥削减量超过20万t,内蒙古、陕西和新疆削减量超过10万t。

3.2 玉米生产的化肥使用可削减量

中国玉米主产区为4个大区,即东北春玉米区、华北夏玉米区、西北春玉米区和西南玉米区。玉米施肥区细分为12个亚区,主要涉及黑龙江、吉林、内蒙古等20个省市,玉米面积和产量占全国的96.5%和96.6%。结合不同区域内玉米平均单产,整理出满足当前产量水平下的推荐配方施肥量（表2）。
Table 2
表2
表2中国主要种植区域玉米施肥建议
Table 2Fertilizer recommendations in maize planting areas in China （kg/hm²）

大区	区域	主要省份	玉米产量	建议配方施肥量
				N	P2O5	K2O
东北春玉米区	东北冷凉春玉米区	黑龙江	<7 500	100.5~124.5	48.0~61.5	34.5~45.0
	东北半湿润春玉米区	吉林	<8 250	114.0~144.0	54.0~64.5	36.0~43.5
	东北温暖湿润春玉米区	辽宁	7 500~9 000	157.5~184.5	61.5~73.5	43.5~52.5
华北夏玉米区	华北中北部夏玉米区	山东、河北、河南	6 750~8 250	144.0~178.5	36.0~45.0	45.0~57.0
	华北南部夏玉米区	安徽、江苏	6 000~7 500	148.5~186.0	61.5~75.0	48.0~60.0
西北春玉米区	西北雨养旱作玉米区	山西、陕西、甘肃	6 750~9 000 9 000~10 500	135.0~178.5 178.5~210.0	69.0~90.0 90.0~105.0	34.5~45.0 45.0~52.5
	北方灌溉春玉米区	内蒙古、宁夏	7 500~9 750	141.0~177.0	85.5~112.5	39.0~51.0
	西北绿洲灌溉春玉米区	新疆	8 250~10 500	172.5~220.5	93.0~121.5	24.0~31.5
西南玉米区	四川盆地玉米区	四川	6 000~7 500	147.0~178.5	67.5~84.0	51.0~63.0
	西南山地丘陵玉米区	重庆、贵州、 广西、湖北	6 000~7 500	141.0~180.0	54.0~67.5	36.0~45.0
			<6 000	109.5~141.0	40.5~54.0	27.0~36.0
	西南高原玉米区	云南	6 000~8 250	138.0~184.5	54.0~75.0	39.0~54.0

注:东北四个施肥亚区按照省域边界归入三个亚区计算。
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玉米种植平均化肥实际施用量为366kg/hm²,除四川外,其余省份玉米实际施肥量都超过建议施肥量,玉米化肥投入存在削减空间。若以测土配方推荐施肥量作为减肥目标,玉米单位面积化肥削减量较大的地区主要分布在东北半湿润春玉米区、西南玉米区和华北中北部夏玉米区。吉林省玉米化肥削减量达到196.5kg/hm²,削减比重为46.3%;广西和湖北化肥削减量超过150kg/hm²,削减比重在40%以上;山东省玉米化肥可削减157.5kg/hm²,削减比重达到38.5%;贵州、云南、宁夏和黑龙江化肥削减比重分别为32.6%、32.3%、30.2%和30.1%（图2）。
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图22013年中国玉米主产省每公顷实际施肥量、建议施肥量与化肥削减比例
-->Figure 2Actual and recommended amount of fertilizer,percentage of fertilizer reduction in per ha maize planting in China in 2013
-->

全国20个玉米主产省化肥削减总量为349.9万t/a,占主产省玉米化肥使用量的28.1%。“减肥”总量较大的省份为吉林、黑龙江、山东和辽宁,化肥削减量分别达到68.7万t/a、48.7万t/a、48.2万t/a和30.1万t/a,这4个省化肥削减量占玉米生产化肥削减总量的55.9%。江苏、安徽、河南、宁夏、陕西和新疆的化肥削减量在10万t以上。

3.3 水稻生产的化肥使用可削减量

中国水稻主产区分为5个大区,即:东北单季稻区、长江流域单双季稻区、江南华南单双季稻区、西南高原山地单季稻区和其他稻区。水稻施肥分区可进一步细分为9个亚区,涵盖湖南、黑龙江、江西等18个省份,稻谷面积和产量分别占全国的97.7%和97.3%。根据不同区域单产水平,整理不同施肥分区的建议配方施肥量（表3）。
Table 3
表3
表3中国主要种植区域水稻施肥建议
Table 3Fertilizer recommendations in rice planting areas in China （kg/hm²）

大区	亚区	主要省份	水稻产量	建议配方施肥量
				N	P2O5	K2O
东北单季稻区	东北寒地单季稻区	黑龙江		6 750~7 500	69.0~114.0	51.0~66.0	34.5~45.0
	东北吉辽内蒙古单季稻区	吉林、辽宁、内蒙古	7 500~9 000	136.5~163.5	57.0~67.5	51.0~58.5
长江流域单双季稻区	长江上游单季稻区	四川、重庆	6 750~8 250	108.0~157.5	66.0~81.0	48.0~58.5
	长江中游单双季稻区（早稻)	江西	5 250~6 750	126.0~166.5	58.5~75.0	40.5~52.5
	长江中游单双季稻区(中稻)		6 750~8 250	136.5~172.5	67.5~82.5	55.5~67.5
	长江中游单双季稻区(晚稻)		6 000~7 500	141.0~172.5	54.0~67.5	54.0~67.5
	长江下游单季稻区	江苏、浙江	7 500~9 000	214.5~241.5	69.0~82.5	48.0~58.5
江南华南单双季稻区	江南丘陵山地单双季稻区(早稻)	福建	5 250~6 750	123.0~165.0	46.5~60.0	46.5~60.0
	江南丘陵山地单双季稻区(中稻)		6 750~8 250	141.0~169.5	58.5~72.0	58.5~72.0
	江南丘陵山地单双季稻区(晚稻)		5 250~6 750	123.0~165.0	46.5~60.0	46.5~60.0
	华南平原丘陵双季稻区(早稻)	广东、广西、海南	5 250~6 750	126.0~165.0	46.5~60.0	19.5~27.0
	华南平原丘陵双季稻区(晚稻)		5 250~6 750	126.0~165.0	46.5~60.0	19.5~27.0
		<5 250	120.0~153.0	34.5~46.5	24.0~28.5
西南高原山地单季稻区	西南高原山地单季稻区	云南、贵州	6 000~7 500	135.0~147.0	51.0~64.5	58.5~75.0
			7 500~9 000	166.5~172.5	64.5~76.5	75.0~88.5

注:还有一类施肥亚区为其他,主要包括新疆有灌溉条件的冲击平原和河谷平原,宁夏引黄灌区和渤海沿岸,此区域不单独考虑,按照省域合并到其他亚区进行计算。
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水稻的平均化肥实际使用量为330.0kg/hm²,通过对比水稻实际施肥量和测土配方建议施肥量,除贵州、重庆和浙江外,其余省份实际施肥量超过建议施肥量,化肥使用存在削减的空间。化肥削减量较大的地区主要分布在东北单季稻区和江南华南单双季稻区。吉林、辽宁的粳稻化肥削减量分别为129.0kg/hm²和94.5kg/hm²,削减比例达到32.6%和26.3%。广东和广西的早稻和晚稻化肥削减量平均达到100.5kg/hm²,削减比例在23.0%~30.0%之间。福建、安徽和江西的早稻和中晚稻化肥削减量在（64.5~124.5）kg/hm²之间,削减比例介于18.8%~32.5%（图3）。
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图32013年中国水稻主产省每公顷化肥削减量与削减比例
-->Figure 3Amount and percentage of fertilizer reduction per ha in China in 2013
-->

除贵州、重庆和浙江外,15个水稻种植省份化肥削减量为135.5万t/a,占水稻化肥使用量的16.7%。广西和江西的水稻生产化肥使用量可削减23.2万t/a和21.5万t/a,其次为广东、江苏和黑龙江,可分别削减16.5万t/a、15.3万t/a和13.4万t/a,以上5省水稻生产化肥削减量占削减总量的66.4%。

4 化肥削减的碳减排效应

根据化肥使用的碳排放估算方法,在使用测土配方施肥条件下,三大粮食作物削减的化肥使用量可以减少碳排放1 045.9万t/a,其中,小麦、玉米和水稻可以分别减排碳422.2万t/a、449.6万t/a和174.1万t/a。
从分省粮食生产化肥削减的碳减排量来看,减排潜力较大的区域主要集中在华北平原和东北平原的粮食生产大省（图4）。碳减排潜力最大的是河南省,减排量为148.8万t/a;其次为山东省,碳减排潜力为127.2万t/a;吉林和江苏的减排潜力分别为97.1万t/a和88.0万t/a;黑龙江和安徽的减排潜力分别为80.6万t/a和79.3万t/a,这6个省份碳减排量占减排总量的59.4%。
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图4中国分省化肥削减的碳减排量注:由于数据获取困难,本研究不包括香港、台湾和澳门。
-->Figure 4Carbon emissions reduction from fertilizer decrease in different provinces in China
-->

5 结论与政策启示

5.1 结论

（1）当前中国粮食生产的化肥使用量均普遍超过农业部2013年颁布的测土配方推荐施肥量,存在很大的削减空间。以测土配方推荐施肥量为“减肥”目标,满足当前平均产量水平下,小麦、玉米、水稻三大粮食作物主产区化肥投入可削减814.1万t/a,占主产区三大粮食作物化肥使用量的27.6%。小麦、玉米和水稻种植可分别削减化肥投入328.6万t/a、349.9万t/a和135.5万t/a,占主产区各粮食作物化肥使用量的36.9%、28.1%和16.7%。
（2）在按照测土配方施肥的情景下,削减的化肥使用量可减少碳排放1 045.9万t。减排潜力较大的省份主要集中在华北平原和东北平原的粮食生产大省,河南、山东、吉林、江苏、黑龙江和安徽的碳减排潜力占减排总量的59.4%。需要说明的是,受到数据获取的限制,本文在选取化肥碳排放系数时,并没有考虑不同地区、不同作物的差异,会对研究结果产生一定的影响,也是研究需要进一步深化的地方。

5.2 政策启示

（1）建立配方肥服务中心,着力解决测土配方施肥最后1km问题。在减肥潜力较大的区域,建立小麦、玉米、水稻配方肥生产、加工、配送服务中心,实现大配方的批量生产和供应。在县、镇域范围内,推广小型智能配方肥机、配肥站,相关管理部门在测土、配方、数据库建设等方面加强指导,并在用地、税收等方面给以一定的优惠政策,真正让农户用得上、用得起配方肥。
（2）出台配方肥使用补贴,创新补贴方式和推广模式。落实农业“三项补贴”改革试点,耕地地力保护补贴向配方肥倾斜,粮食适度规模经营补贴中部分资金用于引导规模经营主体使用配方肥。支持和鼓励有优势的大中型肥料生产、经销企业等市场主体进入测土配方施肥领域,探索政府购买服务的有效方式,扶持社会化施肥服务组织,统一开展测土、配方、供肥、施肥、培训等服务,创新配方肥推广示范、宣传培训和农化服务新模式。
（3）建立全国测土配方施肥大数据平台,加强相关规划引导。在测土配方施肥项目基础上,系统收集不同施肥分区的气候、土壤、作物类型、产量、施肥量等信息,建立作物施肥管理大数据平台。有条件的省份,建立科学施肥管理平台,系统测算不同区域内化肥投入与削减指标,制定化肥减量路线图,为2020年实现化肥施用零增长提供有力支撑。
致谢:感谢农业部农村经济研究中心李杰人研究员对本文提出的富有建设性的意见！
The authors have declared that no competing interests exist.

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