18肥料经济学植物养分施用的经济学Word文档格式.docx
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一种土壤大豆的最大利润产量是450公斤/亩，而另一种可能是225公斤/亩；
一种土壤小麦的最大利润产量720公斤/亩，而另一种可能是360公斤/亩；
一种土壤苜蓿的最大利润产量是2吨，另一种土壤1吨。
不论哪种土壤，最大利润产量比一般想象的要高得多。
研究人员力求产量最高，很少考虑经济效果。
他们认为，今天经济上不可行的东西，可能因致力于提高产量潜力的研究者对技术的改进在明天变得经济可行。
图15-3最大利润产量比最高产量略低）
作为农业研究的一部分，各国生物科学家必须不断检验现有技术的限度和我们综合利用各种新技术来取得最高产量的能力。
最高产量可能在经济上是不切实际的，但农业科学家不能因顾虑经济原因而不尽力运用技术来提高生产力的限度。
今天的农民要生产最大利润产量，尽可能获取最大净收益，增产是实现这一目标的关键。
美国伊利诺斯大学土壤肥力专家L.F.Welch说：
“尽管肥料价格和作物价格千差万别，但最可获利的施肥量始终能使产量接近反应曲线顶点”。
一、报酬递减率
当土壤缺乏某种作物期望产量所需的养分时，最先加入的一份养分会将产量大幅度提高，其后加入的养分也能增产，但由于“报酬递减率”，其增幅不如上次投入养分的增幅大（图15-4），此后追加肥料的效果继续递减，直至最后的产值增量正好等于投入的成本，这一施肥量便能产生最大利润。
图15-4在玉米产量对肥料氮的反应中报酬的递减）
二、提高产量的迫切性
迫切性来自以下两方面的挑战。
（一）世界食物需求的增长
预计世界人口在今后30~40年内约要翻一番。
但第一章已指出，在此期间耕地面积大概只增长20%。
单位面积的生产率必须猛增才能满足不断增长的食物需求。
（二）农民的经济需要
估计生产成本会继续提高，农产品价格虽会上涨，但不如生产成本增加得快。
保本产量将不断提高（表15-1）。
如果每亩生产成本50美元，玉米价格每公斤11.8美分，则需要418公斤玉米才能保本（＄50÷
418=＄0.118）。
（表：
表15-1玉米保本产量随成本增加而增加）
生产成本（美元/亩）
玉米保本产量*（公斤/亩）
50
418
67
556
83
698
100
836
注释：
*玉米价格为11.8美分/公斤。
第三节产量水平与单位生产成本
能提高作物亩产量的措施一般能使每公斤或每吨的生产成本降低，因为高产农田用于整地、播种及栽培的花费与低产地上的一样。
不论产量高低，土地、建筑、机械、劳力和种子都大体相同。
这些和另一些成本叫固定成本，与产量无关。
可变成本随总产的数量而变动，诸如施肥、农药、收获和装卸的数量等。
表15-2充分说明了肥料对增产和降低产品单位生产成本的作用。
机械、劳力、管理、利息和其他现金成本在所有施肥水平下均相等。
而经营成本，包括肥料、石灰、机具作业及种子和治虫等都提高了。
在施肥量投入最大时可获得最低单位成本和最大收益。
尽管投入的成本和产品价格时有变化，但这一原则在全世界都不变。
1982年，在美国中西部地区每亩玉米的种植总成本估计约为58美元，这一数字逐年递增。
1982年美国的平均产量是477公斤/亩，这意味着农民每公斤必须得到12美分才能保本。
另一个有关玉米的例子如表15-3所示。
增产抬高了单位面积生产总成本，但降低了每公斤的成本，增加了净利润。
玉米产量从420公斤/亩提高到735公斤/亩需要很多措施，并需数年时间，因为增产大部分来自不断革新管理措施。
产量为735公斤/亩时，不仅产量提高，而且每公斤的利润也增加了2.25美分（10.83美分-8.58美元=2.25美分/公斤），每亩增加纯利16.5美元（2.25美分×
735公斤=16.5美元/亩）。
表15-2N-P2O5-K2O施用量对玉米产量和利润的影响）
N-P2O5-K2O（公斤/亩）
0-0-0
4.5-1.5-1.5
8.9-3-3
18-6-6
玉米产量（公斤/亩）
320
467
567
653
总收入（美元/亩）
12.53
18.27
22.40
26.00
作业成本*（美元/亩）
3.73
4.60
5.47
7.40
其他现金成本**（美元/亩）
1.67
固定成本***（美元/亩）
5.87
利息****（美元/亩）
总成本（美元/亩）
16.73
17.60
18.47
20.40
每公斤成本（美分）
5.3
3.8
3.3
3.1
土地、劳力和机械等的收益（美元/亩）
-4.2
+0.67
+3.93
+5.60
*包括肥料、石灰、机具作业、种子、病虫害防治。
**包括不动产税、土地维护和一般管理费用。
***包括机械、劳力和管理等。
****土地利息成本。
资料来源：
Sullivan.PhosphorusAgr.,61:
19（June1973）.
表15-3玉米增产对每公斤成本及每亩纯利的影响）
产量（公斤/亩）
生产成本
纯利润*（美元/亩）
（美元/亩）
（美分/公斤）
420
54.53
13.03
-9.23
525
56.51
10.79
0.16
630
59.14
9.41
8.90
735
63.10
8.58
16.47
*玉米价格为10.83美分/公斤。
Hinton.FarmEconomicsFactsandOpinion,Univ.ofIllinois（Jan.,1982）.
一、管理水平
最有效地使用土地和投入的两个关键因素是气候和农民的才能。
第十六章将讨论土壤肥力和水分利用效率之间的关系。
播种期、适宜品种、耕作、株行距、治虫和适时收获是农民可以调控的一些因素。
一些地方大豆迟播1个月可减产450~900公斤/亩，比给定播期晚播的玉米每迟一天减产4~8公斤/亩，10%的玉米或大豆可能丢在地里，50%的饲草可能烂在草场。
当只收玉米籽粒时，可消化养分总量大约50%会以秸秆的形式留在田间。
美国俄亥俄州种玉米的农场依产量分为三类，它们的平均生产成本大致相同，但每亩的利润在1.6~14.2美元之间。
三类种大豆农户的生产成本亦相同，但利润变动于3.3~14.8美元之间（俄亥俄州立大学J.E.Beuerlien）。
土壤和气候有一定影响，但主要可能还是种田人的管理能力不同。
采用先进管理措施时必须大量施肥。
图15-5阐明了这一普遍原理。
图中A点是平均管理水平下最盈利施肥量，B点是较高管理水平下最盈利施肥量。
从图15-6中看出，所有可控生长因素都适宜时，才使给定的施肥量Q或R得到较高的产量。
图15-5较高管理水平可比一般管理施用更多肥料且获利）
图15-6对于给定的施肥量（Q和R），当所有可控生长因子均为适宜时可获得较高的产量）
二、最大利润（即最小损失）
不论农产品价格高低，投资总以获得最大利润产量为目的。
以表15-3为例，如果玉米价是每公斤12美分，产量为735公斤/亩时利润为3.2美分/公斤或23.7美元/亩。
如果玉米价格仅8美分/公斤，产量735公斤的损失只有0.7美分/公斤或5.3美元/亩。
而对于525公斤/亩的产量，则损失2.9美分/公斤或15.3美元/亩。
高产可使损失减到最小。
因此，本例中的农民如果有资金或能得到贷款，就值得制订735公斤/亩的产量目标并采用必需的投入。
即使一些土壤的产量目标只是525公斤/亩，也值得为最高的适宜产量投资。
最高产量研究、经验及高级农业咨询均有助于建立这些目标。
三、施用养分对经济性生产的影响
有许多作物对大量养分、中量养分和微量养分反应的事例。
反应程度取决于很多因素，包括某种养分在土壤中的含量。
为从氮肥获得最大收益，应充足供应低成本养分。
对于非豆科植物，氮是每公斤成本最高的养分，是获得最大利润产量所需总投入量上成本最高的投入项。
因此，需要足够的磷、钾、钙、镁、硫和微量养分，以尽可能使施氮肥效达到最高。
四、作物或肥料价格对最佳施肥量的影响
作物或肥料的价格对最佳施肥量影响不大。
美国伊利诺斯州的玉米氮肥试验表明，如果玉米价格从每公斤12美分跌到8美分，氮肥33美分/公斤，每亩最佳施肥量只减少0.7公斤（表15-4）。
这小于施肥机可定出的施肥量档次。
如果氮的价格从每公斤33美分增加到66美分，玉米价格12美分/公斤，最佳用量只减少1.1公斤/亩。
表15-4农产品价格和肥料价格对最佳氮量的影响）
玉米价格（美元/公斤）
最佳施氮量（公斤/亩）
33美分/公斤N
66美分/公斤N
16
14.4
13.5
14
14.3
13.4
12
14.0
12.9
10
13.7
12.5
8
11.6
L.F.Welch.Univ.ofIllinois,私人通信（1982）.
第四节单位投资收益或单位面积利润
农民必须考虑每一元用于肥料、石灰和其他耕种措施的利润，他们往往只有数量有限的资金或只能得到一定数目的贷款。
因此，必须决定是否施用氮、磷、钾和石灰，用量多大，用在哪块地，是否为家畜购买更多的饲料，买不买作物良种，在每项作业中都关心所花的每一元获得的收益。
一般来说，提高某种养分的施用量，则每元成本的收益就降低。
这一下降是在给定条件下每一后续投入增量反应下降的结果，最终达到对该元素增量不再反应的那一点。
这是在第二章讨论过的生长反应曲线的必然结果，表15-5的资料给出施氮量如何影响每增加一元投资带来的净利润。
对这一特例的土壤，在12公斤/亩氮上增施1.5公斤/亩，共达13.5公斤/亩时，花费在这1.5公斤氮上合每美元收益12美分（即12%）。
表15-5玉米施氮量对所增加的每美元投资净益的影响）
施氮量（公斤/亩）
投入增量（公斤N/亩）
每美元投入的净收益（美元）
1.5
7.25
3
5.75
4.5
5.00
6
3.87
7.5
2.38
9
1.63
10.5
0.88
0.50
0.12
15
-0.62
P.R.Robbins和S.A.Barber.PurdueUniv.私人通信.
信贷机构对农民花在肥料、石灰上的每一元所得的收益十分关心。
每元投资的净报酬一般预期为1~3元。
根据这种信息，信贷机构处于向农民客户扩大贷款的较有利地位。
当然，与现行利率相比，购买肥料和石灰得到100%~300%的收益对农民来说是极好的投资，对信贷机构也很安全。
先进种植者认识到，尽管每元投资的收益很重要，而更重要的数字是每亩净利润。
对此已引用过许多例子。
农民拥有足够的现金或贷款时，必须选择能获得单位面积最大净利润的措施。
施肥量或其他所需的投入低会导致单位生产成本的增加。
一、高产偿高债
许多农民因购买土地、机械和/或其他投入支付本利而背负高债。
改进管理措施及提高土壤肥力使产量增高，有可能偿还更多的债务。
如果提高肥力和种植密度等措施能使玉米、大豆或小麦每亩净利润提高4美元，就能偿还24美元债务16%的利息。
以当今的农业来说，以提高土壤肥力来增产是偿还所借的本金和高利的一种好方法。
二、土地成本
当土地价格猛涨时，那些刚刚买到土地的人支付了较高的土地成本，例如：
500美元/英亩（约合82美元/亩）土地折价10%、利率8%，每年每英亩付息36美元（450美元×
8%=36美元，约合每亩6美元）；
1200美元/英亩（约合200美元/亩）土地折价10%、利率8%，每年每英亩付息130美元（1080美元×
12%=130美元，约合每亩22美元）。
要从同一块地上获得相同的净利，新买地的人必须马上增产玉米160公斤/亩（玉米价10美分/公斤）或大豆72公斤（大豆22美分/公斤）。
这一点生动地说明了增产在经济上的迫切性。
三、一些成本极低或无本的措施
当种植者渴望增产时，最初提高的产量大多来自改进生产措施，而不只是增施肥料。
这些措施大多成本很低或甚至无成本。
（一）适时管理
这是播种、耕作、调整机具、治虫、观察和收获等的关键。
（二）播种期
在美国蒙大拿州，4月6日、5月6日和6月3日播种的大麦产量各为197、151和118公斤/亩。
路易斯安那州，5月17日、6月15日播种大豆各产224和134公斤/亩。
比最适播期迟播的玉米每迟播1天减产4~8公斤/亩。
（三）病虫草防治
例如在加拿大萨斯喀彻温省去除一至二叶期的野燕麦不影响小麦产量，而三至四叶期去除则小麦减产18%。
（四）品种选择
众所周知，在作物品比试验中，各品种或杂交种表现各异。
一个优良大豆或小麦品种的产量可比其他品种高90公斤/亩以上，优良玉米品种可增产210公斤/亩，而优良苜蓿或岸杂狗牙根品种可增收牧草0.3吨/亩。
（五）种植密度
单位面积株数和行距越来越重要。
玉米每亩平均密度为3300株左右，多种800粒种子的费用不超过0.8美元，但在许多场合却使玉米增产63~84公斤/亩。
大豆行距一般为75厘米，但条播行距18厘米时在许多地区都能增产20%或更多，而小麦条播行距10厘米能比20厘米的增产10%~20%。
以条播机代替撒播机播种大豆，每亩虽然费用高些，但这些额外费用可在种植面积和年度上分摊。
（六）轮作
轮作是一项增加作物产量和利润的无本投入，不但可减轻病虫草害，还能改善土壤结构。
这方面资料很多。
表15-6表明，花生和玉米轮作的效益及该收益随时间渐趋增加。
美国伊利诺斯大学Morrow试验地的长期试验表明，玉米连作的产量为590公斤/亩，而大豆后茬种玉米，其产量达690公斤/亩。
表15-6连作花生及玉米后作花生的产量）
年份
花生产量（公斤/亩）
连作
轮作
增加
1965-1969
105
124
19
1970-1974
134
199
65
1975-1979
167
232
J.T.Cope.HighlightsofAgricultureResearch,Vol.28,No.l,AlabamaAgr.Exp.Sta.（1981）.
强调极低成本或无成本的措施是因为：
（a）这些措施能提高利润；
（b）较高产量可影响某些所需投入的数量。
第五节最盈利植物养分用量是多少?
这个问题是种植者常问到的，其答案受以下因素支配：
（a）从每一增施量期望得到的增产量；
（b）管理水平；
（c）化肥和农产品的价格；
（d）增加的收获和运销成本；
（e）残效；
（f）土壤培肥。
因为天气、农产品价格和肥料价格的变动，最盈利施肥量年际之间不同。
因此，如果每年都要解决种植者的问题，农学家和经济学家就面临大量的计算任务，他们必须按期望产量、价格和成本计算。
作物生产常因旱涝、病虫等因素而承受相当的风险，但种植者可运用良好的管理措施来减少风险，提高产量和利润持续增加的可能性。
一、每一施肥增量期望增加的产量
每一施肥增量所期望增加的产量依赖现有的最佳实验结果并且与具体的环境条件有关。
美国许多州的试验站都有该州土壤条件这类的数据，但这些数据通常不适用于高产水平。
例如伊利诺斯州8个农业试验站中所进行的玉米产量对氮肥效果的多年研究表明，最优经济施肥量为7.5~18公斤/亩。
决定产量反应的一个重要因子是土壤的养分含量。
利用土壤测试监测养分水平有助于预测石灰及肥料需要量。
为了弄清现代技术所获得的最高产量水平作物反应以及土壤、管理和环境条件的多样性，将来需要进行更多的校订研究。
图15-7表明，土壤磷、钾水平影响岸杂狗牙根对氮的反应。
土壤养分水平低时，最大利润施氮量为15公斤/亩，每亩利润仅6.6美元，而土壤养分含量高时，最适用量为23公斤/亩，利润为13.1美元。
这说明，土壤肥力平衡在获得最大利润中具有重要性。
图15-7土壤磷钾水平影响岸狗牙根对氮的反应）
施肥过量时的经济损失不及同一比例施肥不足的作物损失大（表15-7）。
必须考虑肥料的残效，因其可以补偿增施肥料的利息。
经过多年施用可看出，最适量是最盈利的，即使一些不利年景中施肥量大于最适量也是如此。
这当然是指施用不从土壤中淋失的养分。
表15-7施肥不足与施肥过量对肥料净收益的影响）
玉米产量
施肥所得净收益
与最适施用量的差额
（公斤/亩）
少施肥1/4
594
210.7
-24.2
最适量施肥
631
234.9
0
多施肥1/4
640
217.4
-17.6
不施肥
330
-
S.A.Barber.PurdueUniv,私人通信.
二、肥料价格与作物产值的关系
虽然一种养分每公斤的成本会上下波动，但比农产品价格的涨落小得多。
当然，政府法令已规定了一些农产品的最低价，种植者可就此数字来计算。
当农产品价格未被规定时，对发展趋势及前景的精心评估会帮助确定最盈利施肥量。
考虑养分成本和作物价格有几种方法，但任何情况下都必须知道一般土壤条件下该种作物对养分增量的反应。
这些数据可从农业试验站的研究得到。
其中一种方法是利用作物/肥料价格比，如表15-8所示的玉米/氮肥价格比。
如果产量潜势为670公斤/亩，玉米/氮肥价格比为15∶1，那么最盈利施氮量应是15公斤/亩。
表15-8根据预测产量和玉米/氮肥价格比计算机模型算出的最盈利施氮量）
产量潜势（公斤/亩）
不同玉米/氮价格比时的最盈利施氮量（公斤/亩）
5/1
10/1
15/1
20/1
25/1
6.375
334.4
376.2
459.8
501.6
543.4
585.2
8.625
627
672
9.75
714
756
10.875
798
840
882
924
13.125
966
1008
14.25
1050
1092
Vitosh等.MichiganStateUniv.Ext.Bull.E-802（1979）.
三、肥料的残效
前几章中曾详细讨论过肥料残效这一问题，在此旧话重提是因为肥料残效无疑是施肥经济学的一
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