《South African Journal of Plant and Soil》:Comparative benchmarking of fertiliser uses for oilseed crop production in South Africa
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本文对南非大豆、向日葵和油菜等油料作物在2013-2015与2021-2023两时期的化肥使用模式展开国际对比研究,揭示了磷肥管理是南非主要成本项。研究通过农企基准数据分析不同规模农场的养分利用效率,指出通过优化氮磷钾配比可提升油料产量并增强环境可持续性,为南非在全球油料市场建立竞争优势提供数据支撑。
南非作为非洲重要的油料作物生产国,其大豆、向日葵和油菜的种植规模近年来显著扩大。本研究通过比较2013-2015和2021-2023两个时期的化肥使用数据,并与巴西、美国等主要油料出口国进行对标分析,揭示了南非油料作物生产的养分管理特征。
本土与全球油料生产格局
全球大豆生产由巴西和美国主导,两国占全球产量的68%。南非大豆产量从2001年的22.8万吨增至2024年的180万吨,主要得益于种植面积扩大和农艺技术改进。向日葵生产方面,乌克兰和俄罗斯贡献了全球约60%的产量,而南非主要满足南部非洲地区的食用油需求。油菜生产中加拿大持续领先,南非油菜产量从2015年的9.8万吨增至2024年的29.5万吨,成为小麦轮作体系中的重要作物。
化肥消费模式演变
2001-2024年间,南非作物总面积从576万公顷增至648万公顷,油料作物面积扩大110万公顷。氮肥消费量稳定在60万吨左右,而磷钾肥用量随油料扩张明显增加。玉米、甘蔗和小麦是化肥消费主体,大豆和向日葵年均消费约11.4万吨。值得注意的是,大豆通过生物固氮作用减少后续作物氮肥需求,但每吨籽粒的磷钾带走量高于玉米。
国际对标揭示成本差异
通过农企基准典型农场数据分析发现,巴西索里索地区磷肥成本占比达59%,南非农场磷肥成本占比为49-65%。南非东部自由州因土壤退化导致化肥成本最高,而阿根廷因低投入模式成本最低。向日葵生产中,南非氮肥投入成本仅次于罗马尼亚,钾肥投入普遍低于10%。油菜生产投入与乌克兰相当,但显著低于德国。
养分利用效率提升路径
2013-2023年间,南非大豆化肥偏生产力从28 kg籽粒/kg养分升至40 kg籽粒/kg养分,氮肥偏生产力从145提升至232。向日葵养分效率提升缓慢,油菜总体养分效率提高29%。研究指出,保护性农业实践通过提升土壤有机碳含量,可减少油菜氮肥需求;而大豆接种根瘤菌策略可显著降低氮肥依赖。
优化机遇与挑战
酸性土壤磷固定、气候变化导致的水分胁迫、肥料价格波动是主要挑战。精准农业技术、改良品种、优化施肥时机和位置可提升效率。政策应鼓励基于土壤检测的施肥制度,加强本土品种选育,建立适应保护性农业的施肥指南。通过综合管理,南非可在保障粮食安全的同时,增强油料产业国际竞争力。