太湖与淮河流域农户施肥行为和水环境保护意识对比

　　尽管近些年来，从中央到地方各级政府投入了大量人力、物力和财力用于水环境综合整治，我国的水污染形势依然严峻。据中国2011年环境公报，我国地表水总体为轻度污染，湖泊（水库）的富营养化问题仍然突出。在十大水系监测的469个国控断面中，Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为25.3%和13.7%.其中，淮河的86个国控断面中，Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为43.0%和15.1%.在监测的26个国控重点湖泊（水库）中，Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊（水库）比例分别为50.0%和7.7%.其中，太湖的湖体水质为Ⅳ类，湖体总体为轻度富营养状态，但西部沿岸区为中度富营养状态。在其环湖河流的87个国控断面中，Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为56.3%和8.1%.由此可见，作为我国水污染控制重点的淮河与太湖，其水质现状与预期的水质改善目标相距甚远。

　　在我国包括太湖和淮河的许多流域中，面源已经成为造成当地水环境问题的首要污染源。例如，在太湖地区的漕桥河流域，面源污染分别占流域总氮负荷的91%和总磷负荷的92%;在同属太湖地区的武进港流域，面源污染则占到流域总氮和总磷负荷的79%和84%.然而，长期以来，我国的水污染控制重心大都放在污染控制技术的研发和工程措施的实施上。尽管这些技术工程措施对水污染控制起到一定的作用，但对于面广而分散的面源污染，尤其是农业面源污染，其污染控制和负荷削减效果十分有限.

　　过度的氮肥施用是造成我国农业污染的一个重要原因。未被作物吸收的氮素可以通过多种途径进入周边水体，造成水体富营养化，破坏水体的生态服务功能和生物多样性，并危及人类的日常生活。迄今为止，不少学者开展了有关农业施肥现状的调查。高强等对吉林省、内蒙古的通辽地区、黑龙江的哈尔滨和佳木斯地区的443农户的玉米施肥状况进行了调查，发现东北地区农户的平均氮肥施用量为207kg/hm2.徐华丽等对江苏省的200户农户的油菜施肥现状进行了调查，结果表明江苏全省油菜氮、磷、钾肥的平均总投入量分别为263、113、110kg/hm2,其中由化肥提供的氮、磷、钾分别为245、72、59kg/hm2.已有施肥调查研究多侧重于对农户化肥施用量的客观调查，而从化肥施用主体---农民的意识特征和行为出发，探寻削减农业面源污染负荷有效途径的研究仍然相当缺乏.

　　面对我国严重的农业污染现状，研究农户的施肥行为特征，探寻影响农户施肥行为的显着因素，理解农户对最佳农田管理技术的态度，并在此基础上提出改善农户施肥行为的政策建议是一项急需开展的基础研究工作。本研究在对太湖和淮河两个国家重点流域的农户进行施肥行为调查的基础上，利用非参数χ2和多元回归统计方法系统分析和比较了两流域被访农户在小麦种植中的氮肥施用现状、施肥态度和水污染控制意识，并在此基础上对改善研究区域农户的氮肥施用行为提出对策建议。

　　1 研究区域与研究方法
　　
　　本研究包括太湖流域的15个自然村和淮河流域的7个自然村。太湖流域的村庄主要位于江苏省的宜兴市和浙江省的长兴县。这些村庄与太湖的直线距离都小于5km,因而位于太湖一级保护区内。淮河流域的村庄主要位于驻马店市和郑州市。鉴于当地部分农民的文化水平较低，为增加样本的普及率和代表性，入户调查主要采取基于调查表当面提问和回答的方式。与以往的一些农户调查研究相比，本次调查中的低文化水平和中老年被访者所占比例明显增加。在被访者中，年龄超过40岁的占84%;文化水平为小学程度或以下的占44%.

　　在每个村庄，调查人员对当地农户进行随机入户调查。本次入户调查包括太湖流域的112户农民（其中有效回答110份）和淮河流域的95户农民（其中有效回答90份）。在调查中使用的农户施肥行为调查表主要涵盖以下5个方面内容：（1）农民的基本特征，包括年龄、教育程度、农田面积等；（2）小麦种植中的化肥施用现状，包括化肥施用的种类、数量和时间以及有机肥施用情况；（3）农民决定化肥施用的依据和化肥施用知识，包括施肥决策依据、施肥知识来源、参加施肥培训的情况、对于氮肥吸收效率的估计和最佳农业管理技术知识水平等；（4）农民改进施肥行为的意愿，包括对未来施肥的打算、参加施肥培训和示范项目的意愿、对风险的态度等；（5）农民的水污染防治意识，包括对水污染关注程度、对周边水环境的评价、农业施肥对水环境的影响评估、农民在控制施肥方面的责任等。

　　2 结果与分析
　　
　　2.1 两地被访农户特征比较
　　图1比较了两地被访农户的主要特征。除教育程度以外，两地被访农户在年龄、农田面积和对待风险的态度方面都具有显着的差异。在年龄构成方面，尽管两地的被访农户大都属于中老年，太湖流域老年（大于60岁）被访农户的比例要显着高于淮河流域。在教育方面，两地被访农户的受教育程度普遍较低，绝大多数的农户只具有初中或以下的教育程度。在农田面积方面，两地的农户总体上都属于精耕细作的小农耕作方式，农田面积普遍较小。不过，太湖流域农户的农田面积要显着小于淮河流域农户的农田面积。例如，在太湖流域，72%的农户的农田面积少于1/3hm2;而在淮河流域，该比例为30%.最后，在对待风险态度方面，淮河流域农户对风险的承受能力要显着高于太湖流域。例如，在太湖流域，对风险持保守态度的农户所占比例高达90%.相比之下，在淮河流域，该比例仅为44%.【图1】

　　2.2 两地被访农户施肥态度比较
　　在两地，超过90%的被访农户都表示其目前的化肥施用量要比20世纪90年代高。被访农户列举的增加化肥施用量的原因主要包括增加产量、土壤肥力的下降和化肥质量的下降。然而，两地被访农户对于作物氮肥吸收率的估计和未来化肥施用量的预算确有显着不同（见图2）。对于作物氮肥吸收率的估计，太湖流域的被访农户要显着高于淮河流域。例如，在淮河流域，92%的农户估计氮肥吸收率在20%~60%.在太湖流域，82%的农户估计氮肥吸收率在60%~100%.对于未来化肥施用的打算，淮河流域的被访农户则更倾向于增加化肥施用量。例如，在淮河流域，44%的农户表示在经济允许的条件下会继续增加化肥施用量。在太湖流域，这个比例为28%.【图2】

　　2.3 两地被访农户水污染控制意识比较
　　在水污染控制意识方面，本研究就被访农户对水污染问题的认识以及化肥施用对水环境的影响进行了调查和分析。由图3（a）可见，两地的被访农户对水污染问题都较为关注。其中，66.3%的淮河流域被访农户和87.7%的太湖流域被访农户表示关注水污染问题。χ2统计分析结果表明，太湖流域被访农户对水污染问题的关注程度显着高于淮河流域。与此相一致，两地被访农户对周边的水质评价普遍不高。在淮河流域，94.4%的被访农户评价周边水质为一般，4.4%的被访农户评价水质为差。而在太湖流域，高达61.9%的农户评价周边水质为差，另外20.6%的农户评价水质为一般。χ2统计分析结果表明，太湖流域的农户对周边水质的评价显着低于淮河流域（如图3（b）所示）。这也可能是太湖流域农户更加关注水污染问题的原因之一。

　　尽管两地被访农户多半表示关注水污染问题，但他们普遍认为水污染对日常生活的影响有限。在淮河流域，84.1%的被访农户认为水污染对日常生活没有影响。在太湖流域，42.7%的被访农户认为水污染对日常生活没有影响，45.6%的农户认为有一些影响。χ2统计分析结果表明，太湖流域被访农户认为水污染对日常生活的影响程度要显着高于淮河流域（如图3（c）所示）。【图3】

　　在评价化肥施用对水环境影响程度方面，两地存在显着差异。在淮河流域，85.6%的被访农户认为减少化肥施用量可以改善水环境。在太湖流域，只有25.0%的农户同意该观点；同时，高达50.9%的农户表示反对（如图3（d）所示）。

　　2.4 两地被访农户的氮肥施用量及其影响因素分析
　　表1比较了两地被访农户种植小麦中的氮肥施用情况。由表1可见，两地的氮肥施用情况显着不同。太湖流域的氮肥施用水平要远高于淮河流域。在淮河流域，被访农户氮肥施用量变化范围为84~241kg/hm2,平均值为139kg/hm2.在太湖流域，被访农户氮肥施用量变化范围为64~465kg/hm2,平均值为278kg/hm2.此外，淮河流域被访农户间的氮肥施用量较为相似，大部分农户的施用量在120kg/hm2左右。而在太湖流域，被访农户间氮肥施用量差异巨大，变异系数达到0.29.【表1】

　　
　　农民的氮肥施用量受多方面因素的影响，例如教育水平、农业生产规模、有机肥运用状况、环境意识、化肥施用知识水平等.多元回归模型可以用来筛选影响两地农户施肥量的显着因素，并评价其影响强度。表2列出了建立农户小麦氮肥施用量多元回归模型的备选变量。除了农田面积为连续变量以外，其他的备选变量均为二值变量（DummyVariable），反映被访农户的不同年龄、教育、施肥行为、风险意识和环境意识特征。此外，由于农户的氮肥施用量呈偏态分布，对其进行取对数处理后，作为施肥量回归模型的应变量。【表2】

　　
　　表3和表4分别给出了太湖流域和淮河流域农户小麦单位面积氮肥施用量的多元回归模型估算结果。太湖流域模型包括3个显着变量：农户是否施用有机肥、农户的年龄是否小于40岁和农户是否为小学或以下的教育水平。总体来说，在其他条件等同的情况下，施用有机肥的农户的单位面积氮肥施用量反而要比没有施用有机肥农户的氮肥施用量高。同时，年龄小于40岁的农户和教育水平最低的农户，其单位面积的氮肥施用量要比其他农户低。不过，该模型的R2值较低，仅为0.18.因此，3个变量能够解释的农户之间氮肥施用量的差异非常有限，这主要是由于在太湖流域，农户施用氮肥的行为呈现很大的盲目性。在调研中，经常可以发现邻里之间的氮肥施用行为都会显着不同。而同时，农户们常常认为由于自身多年的农业种植经验，知道应该如何施肥。【表3.表4】

　　淮河流域的单位面积氮肥施用量模型也包括3个显着变量：农户是否施用有机肥、农田面积和农户是否认为氮肥的吸收率小于40%.总体来说，和太湖流域一样，在其他条件等同的情况下，施用有机肥的农户的单位面积氮肥施用量反而要比没有施用有机肥农户的氮肥施用量高。此外，认为氮肥吸收率小于40%的农户倾向于施用更多的氮肥。最后，农户的单位面积氮肥施用量随着其农田面积的增加而减少。该模型的R2为0.60,显着高于太湖流域的模型。

　　3 讨论
　　
　　对于最佳氮肥施用量，国内外已经进行过不少相关研究。例如，ZHU等认为如果氮肥施用量（以N计）在150~180kg/hm2,谷物作物一般都能够得到较好的收成。JU等建议将200kg/hm2定为环境友好氮肥施用量的临界值，以减少通过土壤淋溶的氮流失。与文献中建议的氮肥施用标准相比，淮河流域的氮肥施用量尚处于适宜范围，而太湖流域则呈现严重的氮肥过度施用现象（见表1）.

　　对于氮肥吸收率的估计，国内外也进行过不少相关研究。例如，根据文献[16]报道的782个数据估计我国的平均氮肥吸收率在28%~41%.PENG等估计中国江苏、浙江、湖南和广东省的氮肥吸收率在20%~30%.根据已有研究成果，淮河流域农户对作物氮肥吸收率的估计要比太湖流域农户准确（见图2（a））。

　　在施用有机肥方面，两地农户都普遍缺乏积极性。在太湖流域，仅有10.7%的农民在种植小麦时施用一定量的有机肥。淮河流域农户施用有机肥的比例要比太湖流域高一些，但也只有25.6%.在我国其他地区的施肥调研中，也得出了类似的有机肥施用量急剧减少的结论。例如，文献[6]报道，在东北春玉米施肥调查中发现仅有6%的农户施用有机肥。不过，在研究区域施用有机肥并不意味着农户氮肥施用量的减少。表3和表4中的施肥量多元回归模型结果显示，施用有机肥的农户的平均氮肥施用量反而比未施用有机肥的农户要高。这在一定程度上表明了两地农户在化肥施用上缺乏科学指导，存在着盲目性。对农户的调研结果也证明了这一点。例如，在太湖流域，86.2%的农户表示没有接受过农业技术部门的培训；在淮河流域，该比例高达97.8%.与此相应，两地农户有关最佳农业管理措施的知识十分有限。本次调研涵盖了3项常见的化肥施用最佳农业管理措施：深层施肥、测土施肥和缓释肥。结果表明，在太湖流域和淮河流域，分别有9.6%和21.3%的农户知道深层施肥；8.7%和15.6%的农户知道测土施肥；1.0%和21.1%的农户知道缓释肥。在作物种植中实施这3种最佳农业管理措施的寥寥无几。

　　调研结果还显示，被访农户的环境意识取向对他们的氮肥施用量没有显着影响。例如，有关环境意识的两个备选变量（是否认为减少化肥施用有益于水环境改善和是否认为农民有义务控制化肥施用量）都不是影响氮肥施用的显着变量（见表3和表4）。这进一步证明了研究区域农民在化肥施用中存在的盲目性。由于缺乏正确引导，一些农民尽管存在着控制化肥施用的意愿，但却不知什么是合适的化肥施用量，这使得他们的施肥量与其他农民并不具有显着差异。

　　据2011年中国环境公报，氨氮是太湖入湖河流的主要污染指标，但在淮河水系，氮并不是主要污染指标。这与本次调研中发现的太湖流域的氮肥施用量要远高于淮河流域相一致。针对两地农户显着不同的施肥行为和环境意识，在制定有关引导农户施肥行为的政策时建议应各有侧重。在淮河流域，鉴于目前农户氮肥过度施用情况并不十分严重，但是较多农户有在经济许可的情况下增加氮肥施用量的打算，施肥管理项目应侧重于加强施肥知识的宣传和最佳农田养分管理技术的培训。本次调研结果也显示农民大都愿意参加施肥培训。例如，在淮河流域，96.5%的被访农户表示希望得到有关施肥的培训和指导。

　　在太湖流域，鉴于当地普遍的氮肥过度施用现象和严重的水体富营养化现状，建议在加强施肥知识宣传的同时，要采取一些强制性措施对氮肥过度施用行为进行管理和控制。例如可以开展一个作物收成保障项目，通过保障农户基本的农作物收成来强制性地限制其氮肥施用量。这个项目的内容可以主要包括：（1）符合条件的农户需每年缴纳一小笔费用来参加该项目。（2）参加项目的农户需要签订合同，同意遵守约定的化肥施用规范。（3）参加项目后，如果农户由于减少化肥施用造成收成的减少，可以得到经济补偿。补偿额可为其实际收成与项目约定的平均收成之间的差值。（4）参加项目后，如果农户违反施肥规范，则需要上交项目规定的罚金。

　　4 结论与建议
　　
　　中国是世界上最大的化肥消耗国，其化肥消耗量占全世界的35%.化肥大量、不合理的施用，导致植物不能完全吸收利用，部分化肥随农业地表径流汇入江河湖库，造成水体水质恶化。面对严重的但又分散的农业面源污染，传统的末端水污染工程控制措施难以奏效。

　　我国幅员辽阔，各地的自然环境、农业种植方式、农户行为特征都显着不同。在本次调研的两地，农户的氮肥施用行为、施用态度和水环境意识都存在显着差异。因此，两区域在设计化肥施用项目时应该考虑到这些差异，各有侧重。在淮河流域，施肥项目可以把重心放在合理施肥的教育与培训上。在太湖流域，施肥项目更应当侧重于带有强制性的氮肥施用控制措施上。

　　目前为止，我国在化肥施用方面开展的研究主要侧重于改善施肥方法和提高施肥效率的技术研究。但是，调研结果显示相关研究成果大都停留在实验室中，未能在农业实践中发挥其应有的作用。系统研究农户施肥的决策过程和影响因素，根据农户的喜好筛选最佳农田管理技术措施，因地制宜地设计化肥施用管理项目，有效引导农户的施肥行为，是我国面源污染控制中急需加强的工作内容。　　
　　
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