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摘要[目的]研究水稻种植经济效益最高的施肥方式。[方法] 以水稻长期定位试验数据为基础，采用Saleque等介绍的方法对各种施肥制度的表观经济收益以及收益率进行评价。[结果]2NPK、NPK以及NP处理所获得的收益明显高于其他处理（P<0.05）；从投资收益率来说，NP处理由肥料投资所获得的收益率最高，其次为NPK处理， 2NPK处理投资收益率较低，仅为NPK处理50%左右。因此，从经济角度讲，现行的推荐施肥方式具有最好的经济回报。[结论]该研究可为生产上水稻施肥提供指导。
关键词合理施肥；经济分析；双季稻；红壤区
中图分类号S-9文献标识码A文章編号0517-6611（2017）14-0237-02
Abstract[Objective] Maximum economic benefit of fertilization modes was studied.[Method]Based on the data of longterm location experiment for rice ，Saleque and other persons’ method was adopted to evaluated apparent economic benefit and return of different fertilization systems.[Result] Benefit of 2NPK，NPK and NP treatment was obvious higher than other treatments（P<0.05）.Concerning rate of return on investment，benefit of NP treatment was the highest，NPK treatment was next，2NPK treatment was low .Benefit of 2NPK treatment was only 50% of NPK treatment’s benefit . Therefore， the recommended fertilization method had optimum economy return from economic angle.[Conclusion]The research could provide guidance for fertilizer application in rice.
Key wordsRational fertilization ；Economic analysis；Double cropping rice；Red soil area
国内外的许多实践证明，在所有增产因子中只有施肥量与粮食产量呈直线相关关系[1]。肥料施入农田后一部分被作物吸收，一部分残留在土壤中，还有一部分通过不同的途径损失。当化肥施用量大于作物的最大需求量时，过多的养分因为不能及时被作物吸收而大量流失，由此带来的环境负效应也越来越受人们的关注[2]。长期定位试验研究表明，随着肥料的长期施用以及肥料用量的增加，水稻产量并不是呈持续的增加趋势[3]。过量的肥料施用不仅增加农业生产成本，同时还有可能带来一系列的环境问题[4]。
在过去的几十年中，国内外众多研究者从施肥时间、施肥种类、肥料配比、施肥量以及土壤养分平衡等多个方面对肥料管理方式进行优化[5]，然而从经济学角度考虑的长期定位研究相对匮乏。为此，该研究利用江西省红壤研究所水田化肥长期定位试验平台，运用长期监测数据研究长期不同肥料管理方式对红壤性水稻土肥料表观经济效益的影响，以期为区域施肥制度优化和提高农民收入提供基础数据和理论参考。
1材料与方法
1.1试验区概况长期定位试验位于江西省进贤县张公镇，地理位置为28°21′N， 116°10′E，区域平均海拔高度26 m。研究区属亚热带季风气候，年平均气温18.1 ℃，年均降雨量1 727 mm。长期定位试验始于1981年早稻，试验前为双季稻绿肥轮作制。土壤母质为第四纪红色黏土，剖面特征为A-P-W1-W2-G型，属于潴育性水稻土。
1.2长期定位试验设计长期定位试验设9个处理，分别为CK（不施肥），N、P、K、NP、NK、PK、NPK、2NPK。每个处理3次重复，随机排列，小区面积为46.6 m2。各试验处理肥料使用量如表1所示。
1.3数据分析方法肥料的表观经济收益及收益率采用Saleque等[6]介绍的方法计算。其经济收益以及收益率分别定义为
其中：II和ΔII为经济收益[元/（hm2·年），27年平均值]和收益率（%），Pr为稻谷价格（元/kg）， Y为各处理水稻产量（kg/hm2），YC为无肥对照处理水稻产量（kg/hm2），PN、PP、PK分别是氮肥、磷肥、钾肥的价格（元/kg）。该研究中采用的价格来自江西省物价局的统计数据。其中，稻谷、氮肥、磷肥、钾肥的价格分别为1.80、4.64、12.60、6.92元/kg。
数据采用SAS（Statistics Analysis System）8.2 统计软件进行方差分析。肥料表观经济效益采用杜凯氏HSD检测法（Tukey’s HSD）对平均值进行统计分析。
2结果与分析
2.1长期施肥条件下稻田不同施肥方式的表观经济效率如图1所示，进贤化肥长期定位试验各处理从早稻所获得经济收益在4 717～6 879元/hm2，其中2NPK、NPK以及NP处理所获得的收益明显高于其他处理。此外，K处理所获得的经济收益低于CK。从投资收益率来说，NP处理由肥料投资所获得的收益率最高，其次为NPK处理。相比之下2NPK处理投资收益率较低，仅为NPK处理50%左右。产生这一现象的原因主要是受报酬递减率的影响，2NPK处理施肥量虽为NPK处理的2倍，但实际早稻产量仅比NPK处理高18.3%，这一结果与薛峰等[7]研究结果较为一致。在晚稻季节，各处理所获得经济收益在4 993～6 784元/hm2，其中仍然以2NPK、NPK以及NP处理所获得的收益最高，但与其他处理之间的差异不如早稻季节明显。从投资收益率来看，P处理所获得收益率最高，这一结果与汤雷雷等[8]、李若清[9]的研究结果存在一定差异，产生的原因可能与地区土壤差异及施肥条件不同有关。此外，比较各处理早、晚稻收益率可以发现，NP、NK以及NPK处理晚稻季节所获得的收益率明显低于其对应的早稻季节。 2.2长期施肥条件下稻田单一肥料的表观经济效率长期试验氮、磷、钾单一肥料经济收益分别由NPK-PK、NPK-NK以及NPK-NP参比计算获得。由图2可知，早稻季节氮肥和磷肥所获得的收益较高，而钾肥较低。晚稻季节氮肥仍然保持较高收益，但磷肥收益仅为早稻季节收益的40.6%。从收益率上看，氮肥在早稻和晚稻季节均具有较高收益率，而钾肥收益率在两季均较低。此外，磷肥早稻收益率较高，达到557%，但在晚稻季节出现较大幅度下降，仅为226%。
从各施肥处理的经济上看，均衡施肥所获得的经济收益较高，不施肥或是偏施肥经济效益较低，这一结果与文建平[10]、李鹏等[11]的研究结果较为一致。NPK处理和2NPK处理的收益基本相当，因此该区只要施入少量的化肥就能获得较高的收益。从肥料品种的经济收益看，施用氮肥所获得的收益较高，磷肥收益在早晚稻存在较大差异。
3结论
（1）平衡施肥处理肥料所获得的经济收益显著大于偏施肥和不施肥处理，其对保证农民收入具有重要意义。
（2）氮肥在早稻和晚稻季节均具有较高的经济效益，而磷肥对早稻的经济效益大于其对晚稻的经济效益。
（3）从经济收益角度考虑，现行推荐施用方案中将磷肥在早稻和晚稻季节等量施用的方法应进行优化。
参考文献
[1] 曹志洪.科学施肥与我国粮食安全保障[J].土壤，1998，30（2） 57-63.
[2] 彭少兵，黄见良，钟旭华，等.提高中国稻田氮肥利用率的研究策略[J].中国农业科学，2002，35（9）：1095-1103.
[3] DAWE D，DOBERMANN A，MOYA P，et al.How widespread are yield declines in longterm rice experiments in Asia？[J].Field crops research，2000，66（2）： 175-193.
[4] 张影华.浅谈我国农业环境问题及其保护措施[J].农业与技术，2015，35（14）： 241.
[5] 徐明岗，张文菊，黄少敏，等.中国土壤肥力演变[M].2版.北京：中国农业科学技术出版社，2014.
[6] SALEQUE M A，ABEDIN M J，BHUIYAN N I，et al.Longterm effects of inorganic and organic fertilizer sources on yield and nutrient accumulation of lowland rice[J].Field crops research，2004，86（1）：53-65.
[7] 薛峰，颜廷梅，乔俊，等.太湖地区稻田减量施肥的环境效益和经济效益分析[J].生态与农村环境学报，2009，25（4）：26-31，51.
[8] 汤雷雷，万开元，李祖章，等.施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（2）：259-268.
[9] 李若清.配方施肥对单季稻产量及经济效益的影响[J].园艺与种苗，2013（3）：50-53.
[10] 文建平.不同施肥模式对早稻经济性状、产量及经济效益的影响[J].中国农学通报，2013，29（36）：188-193.
[11] 李鵬，张敬智，魏亚，等.配方施肥及磷肥后移对单季稻磷素利用效率、产量和经济效益的影响[J].中国水稻科学，2016，30（1）：85-92.
关键词合理施肥；经济分析；双季稻；红壤区
中图分类号S-9文献标识码A文章編号0517-6611（2017）14-0237-02
Abstract[Objective] Maximum economic benefit of fertilization modes was studied.[Method]Based on the data of longterm location experiment for rice ，Saleque and other persons’ method was adopted to evaluated apparent economic benefit and return of different fertilization systems.[Result] Benefit of 2NPK，NPK and NP treatment was obvious higher than other treatments（P<0.05）.Concerning rate of return on investment，benefit of NP treatment was the highest，NPK treatment was next，2NPK treatment was low .Benefit of 2NPK treatment was only 50% of NPK treatment’s benefit . Therefore， the recommended fertilization method had optimum economy return from economic angle.[Conclusion]The research could provide guidance for fertilizer application in rice.
Key wordsRational fertilization ；Economic analysis；Double cropping rice；Red soil area
国内外的许多实践证明，在所有增产因子中只有施肥量与粮食产量呈直线相关关系[1]。肥料施入农田后一部分被作物吸收，一部分残留在土壤中，还有一部分通过不同的途径损失。当化肥施用量大于作物的最大需求量时，过多的养分因为不能及时被作物吸收而大量流失，由此带来的环境负效应也越来越受人们的关注[2]。长期定位试验研究表明，随着肥料的长期施用以及肥料用量的增加，水稻产量并不是呈持续的增加趋势[3]。过量的肥料施用不仅增加农业生产成本，同时还有可能带来一系列的环境问题[4]。
在过去的几十年中，国内外众多研究者从施肥时间、施肥种类、肥料配比、施肥量以及土壤养分平衡等多个方面对肥料管理方式进行优化[5]，然而从经济学角度考虑的长期定位研究相对匮乏。为此，该研究利用江西省红壤研究所水田化肥长期定位试验平台，运用长期监测数据研究长期不同肥料管理方式对红壤性水稻土肥料表观经济效益的影响，以期为区域施肥制度优化和提高农民收入提供基础数据和理论参考。
1材料与方法
1.1试验区概况长期定位试验位于江西省进贤县张公镇，地理位置为28°21′N， 116°10′E，区域平均海拔高度26 m。研究区属亚热带季风气候，年平均气温18.1 ℃，年均降雨量1 727 mm。长期定位试验始于1981年早稻，试验前为双季稻绿肥轮作制。土壤母质为第四纪红色黏土，剖面特征为A-P-W1-W2-G型，属于潴育性水稻土。
1.2长期定位试验设计长期定位试验设9个处理，分别为CK（不施肥），N、P、K、NP、NK、PK、NPK、2NPK。每个处理3次重复，随机排列，小区面积为46.6 m2。各试验处理肥料使用量如表1所示。
1.3数据分析方法肥料的表观经济收益及收益率采用Saleque等[6]介绍的方法计算。其经济收益以及收益率分别定义为
其中：II和ΔII为经济收益[元/（hm2·年），27年平均值]和收益率（%），Pr为稻谷价格（元/kg）， Y为各处理水稻产量（kg/hm2），YC为无肥对照处理水稻产量（kg/hm2），PN、PP、PK分别是氮肥、磷肥、钾肥的价格（元/kg）。该研究中采用的价格来自江西省物价局的统计数据。其中，稻谷、氮肥、磷肥、钾肥的价格分别为1.80、4.64、12.60、6.92元/kg。
数据采用SAS（Statistics Analysis System）8.2 统计软件进行方差分析。肥料表观经济效益采用杜凯氏HSD检测法（Tukey’s HSD）对平均值进行统计分析。
2结果与分析
2.1长期施肥条件下稻田不同施肥方式的表观经济效率如图1所示，进贤化肥长期定位试验各处理从早稻所获得经济收益在4 717～6 879元/hm2，其中2NPK、NPK以及NP处理所获得的收益明显高于其他处理。此外，K处理所获得的经济收益低于CK。从投资收益率来说，NP处理由肥料投资所获得的收益率最高，其次为NPK处理。相比之下2NPK处理投资收益率较低，仅为NPK处理50%左右。产生这一现象的原因主要是受报酬递减率的影响，2NPK处理施肥量虽为NPK处理的2倍，但实际早稻产量仅比NPK处理高18.3%，这一结果与薛峰等[7]研究结果较为一致。在晚稻季节，各处理所获得经济收益在4 993～6 784元/hm2，其中仍然以2NPK、NPK以及NP处理所获得的收益最高，但与其他处理之间的差异不如早稻季节明显。从投资收益率来看，P处理所获得收益率最高，这一结果与汤雷雷等[8]、李若清[9]的研究结果存在一定差异，产生的原因可能与地区土壤差异及施肥条件不同有关。此外，比较各处理早、晚稻收益率可以发现，NP、NK以及NPK处理晚稻季节所获得的收益率明显低于其对应的早稻季节。 2.2长期施肥条件下稻田单一肥料的表观经济效率长期试验氮、磷、钾单一肥料经济收益分别由NPK-PK、NPK-NK以及NPK-NP参比计算获得。由图2可知，早稻季节氮肥和磷肥所获得的收益较高，而钾肥较低。晚稻季节氮肥仍然保持较高收益，但磷肥收益仅为早稻季节收益的40.6%。从收益率上看，氮肥在早稻和晚稻季节均具有较高收益率，而钾肥收益率在两季均较低。此外，磷肥早稻收益率较高，达到557%，但在晚稻季节出现较大幅度下降，仅为226%。
从各施肥处理的经济上看，均衡施肥所获得的经济收益较高，不施肥或是偏施肥经济效益较低，这一结果与文建平[10]、李鹏等[11]的研究结果较为一致。NPK处理和2NPK处理的收益基本相当，因此该区只要施入少量的化肥就能获得较高的收益。从肥料品种的经济收益看，施用氮肥所获得的收益较高，磷肥收益在早晚稻存在较大差异。
3结论
（1）平衡施肥处理肥料所获得的经济收益显著大于偏施肥和不施肥处理，其对保证农民收入具有重要意义。
（2）氮肥在早稻和晚稻季节均具有较高的经济效益，而磷肥对早稻的经济效益大于其对晚稻的经济效益。
（3）从经济收益角度考虑，现行推荐施用方案中将磷肥在早稻和晚稻季节等量施用的方法应进行优化。
参考文献
[1] 曹志洪.科学施肥与我国粮食安全保障[J].土壤，1998，30（2） 57-63.
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[6] SALEQUE M A，ABEDIN M J，BHUIYAN N I，et al.Longterm effects of inorganic and organic fertilizer sources on yield and nutrient accumulation of lowland rice[J].Field crops research，2004，86（1）：53-65.
[7] 薛峰，颜廷梅，乔俊，等.太湖地区稻田减量施肥的环境效益和经济效益分析[J].生态与农村环境学报，2009，25（4）：26-31，51.
[8] 汤雷雷，万开元，李祖章，等.施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（2）：259-268.
[9] 李若清.配方施肥对单季稻产量及经济效益的影响[J].园艺与种苗，2013（3）：50-53.
[10] 文建平.不同施肥模式对早稻经济性状、产量及经济效益的影响[J].中国农学通报，2013，29（36）：188-193.
[11] 李鵬，张敬智，魏亚，等.配方施肥及磷肥后移对单季稻磷素利用效率、产量和经济效益的影响[J].中国水稻科学，2016，30（1）：85-92.