美国环保协会-中国氮肥行业管理绿色转型

在保障粮食安全、推进生态文明建设和实现“双碳”目标的背景下，中国农业发展正由资源投入驱动向资源高效利用、环境友好和低碳转型转变。氮肥连接粮食增产与农业生态环境安全，是农业绿色转型的重要环节。当前氮肥管理的目标并非简单减少投入，而是在保障粮食产量和农户收益的基础上，提高氮肥利用效率，协同减少氧化亚氮排放。

氮肥管理政策的阶段性演变

中国氮肥政策经历了四个主要阶段。1981年至1997年为投入供给保障与粮食增产阶段，政策重点是扩大生产能力、保障流通和稳定供应，缓解化肥短缺问题。1998年至2014年进入合理施肥与效率提升阶段，随着化肥供应能力增强，施肥过量、养分失衡和利用效率偏低等问题逐渐突出，以测土配方施肥为代表的技术体系逐步推广。2015年至2021年为化肥减量增效与绿色发展阶段，化肥使用量零增长行动的实施标志着化肥管理进入减量增效期，重点推广机械深施、水肥一体化、有机肥替代等技术。2022年至今步入绿色低碳与减排固碳阶段，政策重点转向肥料、技术、装备和服务协同创新，推动氮肥管理由关注投入数量转向全过程效率提升和环境减排。

全国氮肥投入总量及结构变化

过去十年，中国化肥减量政策成效显著。1980年至2015年，农用化肥施用量由1269万吨增至峰值6023万吨，随后持续下降至2024年的4972万吨，较峰值减少17.5%。从肥料结构看，单质氮肥是化肥减量的主要来源，其施用量由2012年的2400万吨下降至2024年的1564万吨，累计减少836万吨，降幅约35%。与此相对，复合肥施用量仍呈增长趋势，由2015年的2176万吨增加至2024年的2439万吨，增幅约12%，表明化肥施用结构持续由单质肥向复合肥调整。进一步考虑复合肥中的氮素投入后，农用化学氮肥施用量由2014年最高点的3098万吨下降至2024年的2377万吨，降幅为23%。

不同作物的氮肥用量变化存在差异。2014年至2020年间，水稻、小麦、玉米、油菜籽、棉花、苹果和蔬菜氮肥用量均有所减少。但2020年以后，玉米和蔬菜的氮肥施用量出现回升，至2024年分别较2020年增加约96万吨和180万吨。种植面积调整是氮肥用量变化的重要原因，2005年至2024年，玉米种植面积增长70%，蔬菜增长32%，而棉花种植面积下降44%。

主要作物和区域施氮差异

2005年至2015年，主要作物单位面积施氮强度总体呈上升态势；2015年至2024年后逐步转向下降或趋稳。其中，粮食作物施氮强度调整幅度相对较小，果树和蔬菜下降幅度更加显著。2015年至2024年，水稻、小麦和大豆下降约3%-5%，玉米下降约8%；柑橘和苹果下降最为明显，平均降幅分别约为37%和28%。

将2024年主要作物施氮水平与农业农村部发布试行的氮肥定额相比，呈现出超量、不足与适宜并存的格局。果蔬普遍超额最为突出，水稻、小麦和玉米多数产区高于上限，但华中及东北部分产区低于下限；苹果、柑橘普遍超上限，油菜籽多低于下限。这种结构性矛盾意味着未来氮肥管理需要从总量控制进入分类优化阶段。

农田氧化亚氮排放变化及其构成

中国农田化学氮肥施用相关的氧化亚氮（N2O）排放已由增长阶段转入持续减排阶段。2004年至2014年，全国农田N2O排放量由49.95万吨增至58.30万吨，并于2014年达到研究期峰值。2015年以后，N2O排放总体持续下降，由2015年的58.10万吨降至2024年的44.74万吨，较2015年下降23.0%。从排放构成看，2024年直接N2O排放为35.40万吨，占总排放的79.1%，仍是主要来源；挥发沉降产生的间接排放占8.3%；淋溶和径流产生的间接排放占12.5%。

农田N2O排放具有明显的区域差异。2015年至2024年，西南地区降幅最大，达28%；华中和华东地区分别下降26%和23%。从绝对减排量看，华东地区累计减少3.89万吨，是全国排放量下降最大的区域。2024年，华东地区仍是全国最大的农田N2O排放区域，占全国总量的24.5%。区域间排放差异与农业生产规模和氮肥投入强度密切相关，同时不同区域的排放路径构成也存在空间异质性，西北和华北地区间接排放占比明显高于其他区域。

氮肥成本变化与减氮节本效应

过去十年，尽管化肥和氮肥施用量总体下降，但肥料成本不降反升，肥料价格上涨是主要原因。2024年谷物亩均化肥成本约为153至204元，较2015年增加37至60元，化肥成本占总成本的比重升至12%至17%。同期尿素零售价格由1.87元/公斤上涨至2.57元/公斤，涨幅约38%。因此，施肥量下降并不必然带来成本下降，价格上涨可能抵消甚至超过减量带来的成本下降。

按统一的2024年全国估算氮价测算，过去十年的减氮已经节约了部分氮肥支出。水稻、小麦、玉米、大豆、油菜籽、苹果和柑橘的施氮强度下降，合计节约氮肥支出80亿元；棉花、马铃薯和蔬菜的施氮强度上升，合计增加支出49亿元。十类作物合计净节约31亿元。

氮肥定额管理的减氮、减排与节本潜力

将2024年实际施氮量与全国农业技术推广服务中心氮肥定额结合，可以研判现有氮肥总量中的减量空间。按2024年实际播种面积测算，十类作物减氮潜力为320至732万吨，玉米、蔬菜、水稻和小麦贡献逾七成。相对减氮潜力在作物和区域间差异明显，马铃薯、大豆、棉花和苹果较高，西北、华南和西南调整幅度更大。

定额管理的N2O减排潜力集中于高施氮作物和地区。蔬菜减排0.99至3.19万吨，玉米、水稻和小麦分别为1.13至2.87万吨、1.20至2.77万吨和1.04至2.04万吨。区域上，西北地区减排比例最高，达28.0%至45.5%。将不合理的施氮量控制至氮定额范围内后，可节约约195至445亿元氮肥支出，节本总额主要由粮食和蔬菜贡献，其中玉米、蔬菜、水稻和小麦合计贡献70.4%至76.9%。

氮肥控量增效的技术路径与综合效应

传统施肥方式容易造成局部过量、时期错位、空间错配和形态失衡。现代施肥技术更强调五个增效环节：总量与平衡控制、释放模式调控、养分形态优化、作物信号与诊断调控以及土壤培育与微生物调控。在此基础上，氮肥控量增效技术可归纳为六类可组合路径：机械定位施肥、水肥一体化、精准变量施肥、根外补肥抗逆技术、缓控释轻简化施肥和生物调控施肥。

文献计量分析显示，机械深施可使产量增加13.9%，氮肥利用效率提高36.3%，N2O排放减少34.2%，氨挥发降低69.7%。水肥一体化（滴灌施肥）使产量增加12.0%，N2O排放减少28.1%，硝态氮淋失降低71.2%。缓控释肥使产量增加7.9%，氮肥利用效率提高25.6%，N2O排放减少27.0%。不同技术的适用条件、实施要点及主要约束存在显著差异，需因地制宜应用。

主要氮肥管理技术的经济回报与采纳条件

预期经济回报是影响农户技术采纳的重要因素。成本收益测算显示，机械深施在多数作物上降低费用，增效肥料、水肥一体化和有机肥替代在多数作物上增加成本。增效肥料和机械深施能够提高种植利润，水肥一体化在多数作物上增利，而有机肥替代在多数作物上减利。省级模拟结果显示，增效肥料在三类粮食作物上增利约48至108元/亩，机械深施增利约50至236元/亩。氧化亚氮减排的亩均经济价值有限，按所选碳价折算约为1至11元，可作为补充激励，但难以弥补较大的种植利润损失。

2024年调查显示，水稻种植户中至少采纳一类技术的加权比例为24%，小麦和玉米种植户中这一比例分别为60%和81%。规模化、组织化经营主体在多数技术上采纳占比更高，普通农户在机械深施上占比最高，这可能与机械作业外包有关。农户通过外部服务获取机具与作业支持，能够缓解经营规模和地块条件对技术采纳的约束。

多目标协同下的氮肥系统化管理

下一阶段应以氮素资源高效配置和全过程管理为主线，统筹稳产、增效、减氮和减排目标。氮肥系统化管理应形成“科学评价—问题识别—目标设定—分类施策—效果核验—动态调整”的全过程管理机制。对施氮过量、投入合理和投入不足的不同情形，分别采取精准减量、提效增产和合理保障措施。

在政策支持方面，财政支持应从单纯补贴肥料、设备和作业环节，逐步转向支持合理施氮、稳产增收、作业质量和环境绩效。面源污染治理可按减排绩效实施生态补偿，农业N2O减排可探索结果付费和市场化交易。对于不同类型主体和区域，应实施差异化政策：对高投入、高损失地区强化减量激励；对合理投入地区支持效率提升；对投入不足地区保障基本养分供应。通过建立动态监测与反馈机制，推动氮肥管理由阶段性治理转向持续优化，实现粮食安全、经济收益和环境保护多目标协同。