如果没有化肥中国的农业发展现在是什么样子？ 第1页

一、先从“3414”试验说起。“3414”试验是根据测土配方的要求，全国几乎所有县（包括我）实施了多年的一个多年多点试验，“3414”试验的方案设计吸收了回归最优设计，是目前应用较为广泛的肥效田间试验方案。“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。该方案除可应用14个处理进行氮、磷、钾三元二次效应方程的拟合以外，还可分别进行氮、磷、钾中任意二元或一元效应方程的拟合。例如：进行氮、磷二元效应方程拟合时，可选用处理2～7、11、12，求得在以K2水平为基础的氮、磷二元二次效应方程等等，以找出肥料最佳用量。此外，通过处理1可以获得基础地力产量，即空白区产量。其核心不仅是试验，而且在于采用统计学方法的回归分析。通过试验设计和方差分析可以基本剔除干扰因素获得该地区最佳经济产量、施肥量以及其它施肥参数。试验的科学性、严谨性毋庸置疑。

在这个分析过程中可以获得肥料效应函数，也就是能“计算产量中化肥的贡献”。

其试验成果网上一搜就是一大堆，例如：《玉米3414肥料田间试验初报》玉米3414肥料田间试验初报 - 百度文库 专业分析不用去看，单看表2：

不用化肥的“处理1”亩产（315.71公斤）仅为最高亩产（630.17公斤）的一半左右。

还有： 玉米“3414”试验总结_word文档在线阅读与下载_无忧文档 、水稻“3414”肥料效应田间试验报告_word文档在线阅读与下载_免费文档 、紫砂泥田水稻“3414”肥料效应田间试验_pdf_Docx88 、锦屏县冲沟细砂泥田水稻3414施肥试验简报.pdf全文-综合论文-在线文档 、http://doc.100lw.com/doc/49c1f09f3f9b5deb1123a917 等等。

二、用两个3414试验所获得的肥料效应函数计算一下：

（注：为简化计算，展现梯度，所用NPK比例为1：1：1，并非试验配比和最佳配比，理论肥效与试验表现肥效差异较大）

试验1 3414试验报告

试验2 _3414_肥料效应试验的设计与统计分析

另一方面，如果用实际试验结果简单粗暴计算，试验1 3414试验报告 的列表最高亩产250公斤（增120公斤）所对应的用肥量为14公斤，增产幅度92.2%，单位肥效8.6kg/kg；试验2 _3414_肥料效应试验的设计与统计分析 的列表最高亩产443公斤（增190公斤）所对应的用肥量为29公斤，增产幅度75.0%，单位肥效6.6kg/kg。

国内耕地质量普遍偏低，粮食生产的化肥折纯用量通常为10~25公斤/亩。

经多方多次验证，各3414试验的基础产量和列表化肥最高增产幅度因不同土壤、不同作物有改变；但是，从肥料效应函数得到的大趋势不会改变，大致可表述为：

“在NPK配比较恰当，耕地肥力适中，无其它因素干扰，在每亩总折纯施肥量从0公斤到20多公斤的递增过程中，每公斤化肥的粮食增产量从20公斤左右递减到0公斤”。

所以任何“每斤化肥增产多少斤粮食”的说法都不准确。但实践中为了方便，可以简单粗暴地概括为全国平均“每斤化肥增产10斤粮食”。

三、联合国粮农组织从1961年~1989年在亚洲、非洲和拉丁美洲进行的大规模肥料（NPK）试验计划（FP）表明：主要粮食作物的60089个试验中，加权平均的总PI值（单位化肥的平均肥效）为10.3kg/kg。另一项在孟加拉、埃及、印度、菲律宾、加拿大和美国进行的8500个水稻试验和6100个小麦试验结果的研究表明（Ahmed，1979）：每kg氮肥（N）平均增产稻谷（籽实）在14～20kg之间，增产小麦籽实在17～21kg之间。关于每kg养分能增产的产品量，受一系列因素的影响，如作物种类、管理条件，以及整个农业生态条件都有影响。一个对不同地点数据进行研究的结果认为，每kg养分（N＋P2O5十K2O）可增产的经济产品量在7～30kg范围内。所以也有的作者采用8.5这一数值，但不如 “10”这一数值用得普遍。这一数值所以重要，原因之一是可以对一个国家或地区估计化肥在粮食生产中的贡献。比如，有人估计，整个发展中国家在粮食总产量中化肥施用的贡献为31％。在增产的粮食中，化肥的贡献为57％（Hignett，1985），其中拉美地区较高，为65％，印度的结果则高达75％（FAO，1981）。

在不同情况下，化肥在农业生产中的贡献率不同，这是不难理解的，甚至在同一国家不同土壤区域也会有所不同。比如，原苏联的结果表明，在不同土壤上化肥在作物生产中的贡献是不同的，如在生草灰化土上55％的产量依靠化肥投入，在灰色森林土上为28％，在黑土上只有20％。这些结果表明，化肥在作物生产中的作用还与土壤肥力水平有关。在肥沃土壤上的作用较小，而愈是贫瘠的土壤上，化肥的贡献愈大。一般认为，化肥的贡献大体是：在粮食总产中化肥的贡献在30％～40％，而在增产的粮食中，化肥的贡献在50％～60％。（第二讲 科学施肥的基础第一章施肥对作物产量和质量的效应第一节 施肥的产量效应 -- 农化学堂 -- 中国化肥网 ）。

《化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究》化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究 在引用前述联合国粮农组织成果（FAO，化肥贡献率50%～60%）同时，“图2中国单位面积产量/化肥施用量”显示的时间段内平均单位肥效为10kg/kg左右。《中国主要粮食生产的化肥削减潜力及其碳减排效应》中国主要粮食生产的化肥削减潜力及其碳减排效应 认为化肥对粮食增产贡献率为40%~50%，《化肥施用对粮食产量增长的作用分析》化肥施用对粮食产量增长的作用分析--《农业经济问题》2008年08期 认为达56.81%。

所以，在满足“一定范围内”、“近似线性相关”的前提下，基本所有的3414试验报告、联合国粮农组织成果、《化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究》、《中国主要粮食生产的化肥削减潜力及其碳减排效应》、《化肥施用对粮食产量增长的作用分析》相互映证。

再从宏观数据看，2018年全国农用化肥施用折纯量5653.42万吨，其中用于粮食生产约60%即3400万吨，以“每斤化肥增产10斤粮食”计算，化肥的增产量应为约3.4亿吨。而1949至2018年粮食产量增长约5.5亿吨，3.4亿吨约占60%。而这又和联合国粮农组织的报告：“而在增产的粮食中，化肥的贡献在50%～60%”基本吻合。

所以我认为“多因素综合作用因素”与“单纯化肥因素”叠加后综合化肥因素约占60%（±20%）。

四、《中国种业知识产权调查报告》中国种业知识产权调查报告 认为良种对粮食增产贡献率达40%以上，此外还有诸多报告支持这个结论；再结合我曾实施的以地方农家品种为对照的品比试验，我认为“多因素综合作用因素”与“单纯良种因素”叠加后综合良种因素约占50%（±20%）。

《水利经济计算规范SD139-85(试行)》：“灌溉效益的分摊系数一般为0.2～0.6，平均约0.4左右”。我认为综合考虑后应表述为“多因素综合作用因素”与“单纯水利因素”叠加后综合水利因素约占40%（±15%）。

再综合考虑我曾实施的农技（地膜、垄作、秧盘等）推广和试验结论等和各种因素，个人认为，就中国而言，自1949年至今平均亩产增加的300公斤中，单纯化肥因素约占30%（±10%），单纯良种因素约占20%（±10%），单纯水利因素约占10%（±5%），单纯其它因素（包括高厢垄作免耕轮作预留行间套作肥水管理在内的耕作制度改革，和农药、农膜、农机等）10%（±5%），多因素综合作用（包括化肥、良种、水利、农膜、农机、农药、肥水管理耕作制度改革等）因素约占30%（±10%）。一家之言，欢迎探讨。

五、注意：

1、农业的影响因素太多、且多因素综合作用太复杂，“粮食增产各因素占比”不可能有“一个能一锤定音的权威声音”。所有因素的影响比例都只能定性不能准确定量，只能说大致在一定范围内。所以研究者不同、研究方法不同，会有“百分之三十五到百分之六十”……等各种不同的数据。

我所提出的“粮食增产各因素占比”也同样如此。所以都有一个浮动范围，即（±5%）或（±10%）。

2、“多因素综合作用”。例如：假定某作物产量只由品种和化肥决定：“老品种+不用化肥”亩产100斤，“良种+不用化肥”增80斤，“老品种+化肥”增120斤，“良种+化肥”能增300斤以上。300-80-120=100，这100斤就是“多因素综合作用”。但在化肥行业做对比试验时，为控制变量，往往只用“良种+化肥”与“良种+不用化肥”对比，就成了化肥能增亩产220斤，在增产因素中占比73%。育种行业也同样，往往只用“老品种+化肥”与“良种+化肥”对比，就成了良种能增亩产180斤，在增产因素中占比60%。

所以，关于肥料效应准确的表述应为：“多因素综合作用因素约占30%（±10%）”与“单纯化肥因素约占30%（±10%）”叠加后综合化肥因素约占60%（±20%）。但是，仅以化肥为主题的论文简单表述为：“化肥因素约占60%”也不能说是错误的。

3、再次强调，施肥量和产量并不是成简单线性关系！

从3414试验所获得的肥料效应函数和其它肥效试验的结论看：一是贫瘠土地比肥沃土地肥效高，二是施肥量越多每单位施肥量的肥效越差。

只是为了便于大众理解和便于理论计算，联合国粮农组织和诸论文中以肥料效应函数在一定范围内的近似线性相关提炼出了“加权平均的总PI值（单位化肥的平均肥效）为10.3kg/kg”等说法。关键词：“一定范围内”、“近似线性相关”！

所以任何“每斤化肥增产多少斤粮食”的说法都不准确。

准确说法应是：“在NPK配比较恰当，耕地肥力适中，无其它因素干扰，在每亩总折纯施肥量从0公斤到20多公斤的递增过程中，每公斤化肥的粮食增产量从20公斤左右递减到0公斤”。

六、结论

现在全国粮食平均亩产约380公斤，但如果把所有工业化成果全部从农业生产中剔除，仅仅保留与工业化关系不那么强的水利因素，我认为绝不会超过100公斤/亩，和今天的印度相当。如果仅仅剔除化肥因素，从“3414”试验结果来看，最高也就现水平的一半。

回到问题，如果没有化肥，中国全国粮食平均亩产不可能超过200公斤。

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@进击的布丁 以《影响中国粮食生产的因子分析》来反驳我：“别的不说但一个物质投入因子只占百分之二十一和你的结论差距小么？还是物质投入只有化肥？”、“政策因子增减投入？政策可以是调整粮价，可以是调整产业结构，如果是加大化肥投入为什么不叫物质投入还叫政策？”认为物质投入因子只占21.35%，所以综合化肥因素约占60%（±20%）太高。

《影响中国粮食生产的因子分析》各国经济概况史--影响中国粮食生产的因子分析 结论为: 影响我国粮食单产的主要因子是科技进步水平因子、物质投入因子、环境与气候因子和政策因子, 对粮食单产方差的贡献率分别是34.72%、21.35%、19.76%和18.43%。

但请注意：

一是文章明确说明了其政策因子是指Y9（粮食收购价格指数）、Y12（粮肥比价）两项，并不包括“调整产业结构”，请认真阅读文章；而且实际上Y9、Y12作用于粮食生产仍然只能通过农业生产投入（良种化肥等等）的增减实现。

二是物质投入因子中有Y1（农用化肥施用量），并不意味化肥的增产效用仅限于21.35%之中，农业技术推广（属于科技进步水平因子）能大幅提高化肥利用率。测土配方施肥、水肥一体化滴灌等暂且不说，仅推广化肥深施器（或人工深施覆土）就能把尿素利用率从30%（表施）提高到60%，100斤尿素当200斤用。Y1（农用化肥施用量）不变而化肥的增产效用增倍。

三是如果按你想象，化肥效用仅限于物质投入因子贡献率的21.35%，但其中除Y1（农用化肥施用量）之外还有Y3（农业机械总动力）、Y4（劳动用工量）、Y5（财政农业支出比重）、Y6（有效灌溉面积）、Y8（农村用电量）5项，而无论怎么算化肥效用也不可能占到一半，也就是贡献率不高于10%！也不用你去亲手种地试试没化肥能有多少产量，也不用你会专业分析，仅需会识字算数看看各个3414实验的与无肥区直观对比的增产幅度就能知道你的说法有多荒谬！

事实上《影响中国粮食生产的因子分析》是分析宏观（间接）因素，和我分析直接因素的“粮食增产各因素占比”口径不同，以此来反驳我之前请先认真看完这篇文章。

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以为是来讨论问题的，没想到居然是个杠精。一再提醒：“一定范围内”、“近似线性相关”，解释了半天方差分析、肥料效应函数，全是白费功夫……

任何“每斤化肥增产多少斤粮食”的说法都不准确。为了便于大众理解和便于计算，联合国粮农组织才以肥料效应函数在一定范围内的近似线性相关提炼出了“加权平均的总PI值（单位化肥的平均肥效）为10.3kg/kg”等说法。《化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究》平均单位面积产量/化肥施用量也显示为10kg/kg左右。某杠精却偏偏要胡搅蛮缠“10个比值很大？上下减五多少？看看区域涵盖范围多大？”试图以此推翻一个平均、近似的数据……呵呵……

然后又错误理解《影响中国粮食生产的因子分析》，试图以一个不同口径的数据证明化肥的粮食增产贡献率不高于10%！试图以此来推翻我提出的“粮食增产各因素占比”……

问题是，还用你来推翻吗？我早已申明是“个人认为”，一家之言了；如果你有异议完全可以提出你的比例方案一起讨论啊？从 @进击的布丁 的前后回复看，是有他的比例方案或想法的，却一直遮遮掩掩不敢亮明。

估计这么一个“化肥的粮食增产贡献率不高于10%”的荒谬论点是谁也没法拿出来讨论的，所以，再然后就是“别和我提这个，当我好骗？线性相关也有个度，不用计算直接得出上下减五？”等等，闭着眼睛的一通瞎扯了。

好吧，对，对，对，我就是骗着你好玩的。

你要读着舒服的知网论文，要附和你、逗你开心的观点论证请你自己去找，我不是开幼儿园的，科普时还要哄你高兴。

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