周 卫，丁文成

    (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081)

    化肥作为国家粮食安全和农产品有效供给的重要保障，在农业生产中发挥着不可替代的作用。全球每年化肥农用消费量在2亿t (纯养分量)左右[1]，对世界粮食增产的贡献率达40%以上[2]。依据全国化肥试验网开展的5000多个肥效试验，证明化肥对我国粮食增产率在50%左右[3]。我国是世界最大化肥消费国，氮肥、磷肥和钾肥的消费量分别占全球总量的23%、21%和26%[1]，农业化肥的高投入是粮食连续增产的重要支撑。然而，由于我国人多地少、土壤基础肥力差、经营分散、复种指数大、倒茬时间紧等客观因素，作物高产建立在化肥大量施用的基础上，科学施肥技术覆盖率不高[4]。我国农田氮肥和磷肥的平均施用量分别为N 191 kg/hm2和P2O573 kg/hm2，分别是世界平均水平的 2.6 和 2.4倍[1]。大量化肥养分积累在土壤中或损失到环境中，造成了资源浪费和环境污染[5–7]。我国农田每年约有760万t活性氮(以N计)、21万t磷(以P计)以及1.3亿t温室气体(以CO2计)排放到大气和水体环境中[8–13]，成为导致地表水体富营养化、地下水硝酸盐超标、PM2.5形成以及全球变暖的重要因素。随着人口的增加和耕地的减少，粮食增产与生态环境保护的矛盾将日益尖锐，实现化肥减量增效是农业绿色可持续发展的必然要求。

    从欧盟、北美和东亚部分发达国家的化肥使用历程来看，化肥用量呈现先快速增长、达到峰值后保持稳中有降的趋势。发达国家自20世纪50年代开始，化肥用量快速增加，到80年代达到顶峰，引发了土地退化、大气和水体污染、生物多样性减少等一系列全球性生态环境问题[14–16]。如过量施肥导致氮磷面源污染严重，瑞典、荷兰、德国、丹麦等国来自农业的氮占流域总氮输入量的60%～94%，磷素占50%以上，美国70%的地表水体出现富营养化[17–20]。为了应对和缓解上述问题，自20世纪70年代起，发达国家逐步加强了化肥减量增效基础理论与应用技术研发，发展了测土配方施肥技术、水肥一体化、机械化施肥、高效肥料产品研发、有机养分高效利用、轮作休耕等化肥减量增效技术[21–26]，并制定了一系列化肥使用规范及限量标准，从技术、产品和管理多方面推动了化肥生产、流通、使用规范化，发达国家的化肥用量持续下降，而粮食产量却保持增长或稳定趋势，逐步走上了化肥减量增效的可持续发展之路。

    近年来，我国化肥减量增效研究取得了积极进展，科学施肥水平有了明显提高 ......