**章绪论
【内容提要】本章主要介绍农化产品的定义、特点及在农业生产上的重要性，分析农化产品从生产、经营、使用到管理的现状、存在的问题与发展趋势。
【学习目标】通过本章的学习，使学生掌握农化产品的定义及范畴，了解农化产品的特点与在农业生产中的重要性，清楚农化产品从生产、经营、使用到管理的现状，存在的问题与发展趋势，达到明确学习意义、问题导向的学习目标。
【基本要求】本章是本课程学习的基础，要求学生掌握农化产品的定义和学习范畴，明白学习的重要性，学会分析供需数据，充分了解农化产品领域发展的现状、存在的问题和发展趋势。
**节农化产品的定义及特点农化产品是指用于农林草业，补充作物营养或促进作物对营养元素的吸收利用、调节作物生长、保护作物免受有害生物为害的化工产品，主要有化肥（包括土壤调理剂）和农药（包括诱抗剂、植物生长调节剂和昆虫生长调节剂）两大类产品。本定义突出种植业的农用化学品概念，它不包括兽药和农膜等化学品，也不包括非化工过程产品，即没有经过活性化合物制备与剂型加工的生物产品。农化产品具有以下特点。
1）农化产品由化工或发酵工程生产，产量大、标准化、质量稳定，可以随时满足农业大规模生产的需要。我国化肥农药均已实现企业化大规模、标准化生产，年生产化肥6000万t以上，生产农药200万t以上。
2）农化产品剂型多样，可满足各种机械和设施施用。例如，近年快速发展起来的无人机施药技术、热雾施药技术和水肥一体化技术等，可以大范围、高效、快速地施用农化产品。
3）农化产品的活性成分、作用机能与含量明确，可根据作物的生产需要有针对性地选择使用。通过测土测叶、病虫测报等，可以科学、精准地选择使用农化产品，达到高效安全利用的目的。我国登记的化肥产品已有20000多个，其中仅水溶肥就有11422个；登记的农药产品有44778个（单剂30755个、混剂14023个）。
4）农化产品的作用效果快速而明显，适用于应急处理。农化产品使用后一般都在数小时至数天内产生效果，能够快速解决作物缺素或有害生物为害的问题。譬如，多数化肥是水溶性的或弱酸溶性的，施入土壤后能迅速被植物吸收利用，产生效果；而化学农药使用数小时后或1～2d，就可控制有害生物的蔓延与为害。
5）农化产品的使用效果易受环境条件的影响，不正确的使用会引起药害。作物和有害生物的种类和生理状态不同，农化产品使用后的效果可以有很大差异，并会受到土壤、气候等因素的影响，有酸碱反应。有些化肥或农药不适合在某些作物上使用。例如，氯化铵不能用于烟草、甜菜、甘蔗等忌氯作物；石灰氮不宜用于碱性土壤；铜类杀菌剂不宜在敏感作物上使用。
6）同类产品的长期或过量使用会对作物及环境造成负面影响。同类化肥的过量使用，易烧子烧苗，或造成贪青倒伏等现象；而同类农药过量使用，则会产生药害、药物残留、有害生物的抗药性和再增猖獗等问题。
第二节农化产品在农业生产上的重要性
农业的发展与人们对粮食等农产品的需求密不可分。全球人口在不断增长，导致人们对粮食等农产品的需求也不断提高，农业的重要性也就不言而喻。然而，农业却受到耕地、水和气候三大因素的影响。目前，全球人均耕地占有量约为0.18hm2，且受沙漠化、城市化、水资源和气候等因素的影响，全球可耕地面积越来越少，人类面临严重的粮食危机和棉、油、糖等产品短缺问题（Fessetal.，2011）。提高农业生产效率（即提高单产）是解决农产品不足的主要途径。单从谷物生产来说，全球谷物生产力区域差异大，全球谷物的一半是由单产低于5t的国家生产，而单产超过6t的国家只贡献了全球谷物总产量的20%。大力提高单产较低国家的生产力，全球谷物生产会得到显著提高（黄季焜等，2022）。
农化产品既可以通过满足农作物的营养需求发挥优良种质潜能，大幅度提高农作物产量，又能通过减少病虫草害损失，使农业有了保产稳产的可能性，达到提高农业生产效率的目的。研究资料显示，发展中国家施肥可使粮食作物单产提高55%～57%，总产提高30%～31%；施用化肥可使水稻、玉米、棉花单产提高40%～50%，小麦、油菜等越冬作物单产提高50%～60%，大豆单产提高近20%；1986～1990年，我国粮食总产中有35%左右是化肥的作用（金继运和林葆，1997）。施用化肥是*快、*有效、*重要的增产措施。另外，作物受到病虫草鼠等有害生物的严重威胁。全世界每年病虫草害导致的粮食减产率为20%～40%，有些地方甚至造成绝收。例如，2008年，我国水稻稻瘟病、水稻纹枯病、稻飞虱、稻纵卷叶螟，以及玉米粗缩病、小麦赤霉病等大暴发，导致作物大面积减产，甚至绝收，当年全国绝收面积为865.13万hm2，绝收面积占成灾面积的39.16%，危害相当严重（戴小枫等，1997；张丽等，2013）。面对作物病虫害的发生，世界各国均推行有害生物综合治理策略，强化绿色和生态植保理念与措施的应用，减少农药对生态的负影响。但是，由于经济全球化、气候变暖、种植结构等因素的影响，作物病虫害出现频发、大发、重发、突发成灾的趋势。化学农药则具备应对这类病虫害发生的特点，大规模使用化学农药能有效控制作物病、虫、草害。全世界每年可挽回农作物总产量损失的30%～40%，在提高作物和粮食产量、保证世界粮食安全目标中发挥重要作用（张一宾，2009；纪明山，2011）。
我国有14亿多人口，约占世界人口的20%，但耕地面积却仅占世界的8%，人均耕地面积小于0.12hm2，我国的食物自给率已在95%以下，并呈下降趋势（黄季焜等，2022），提高农作物单产、解决粮食安全等问题是农业生产重要的技术课题。可以预见，在新的生物科技革命到来之前，应用农化产品仍将是农业持续发展的重要措施之一。
现代农业提倡绿色有机，绿色农业、有机农业、生态农业等可持续农业理论被相继提出。一方面，农化产品为农业的高产稳产提供了物质基础；另一方面，不科学、不合理使用对环境造成的不良影响急剧扩大。然而迄今为止，没有一种农业类型可以既保持农业的高产高效，又能对生态足够友好。因此，农业可持续发展仍然需要艰难探索。
第三节农化产品的市场需求与供给
据估计，世界人口将从2019年的77亿增长到2100年的109亿，为了满足未来人类的发展需求，粮食总产量至少需要提高70%（罗秀丽等，2021）。全球人均粮食产量的区域差异特征显著，多数国家的“人粮关系”矛盾突出。人类对粮食需求的不断增长和粮食产量的区域性差异，导致农化产品市场的刚需增长和区域化增长特征明显。
全球农化产品市场总需求约为2亿t纯品量，主要为化肥量，而农药量仅占1%左右，约为200万t。2012年，全球农化市场（农药和化肥）收入约为1958亿美元，亚太地区是农化产品的消费主体，引领了整个农化市场的增长，而全球农药市场在2014～2019年相对平稳，维持在600亿美元左右（宋永平，2020）。中国和印度由于对粮食作物的需求持续增长，在未来将仍然是全球*大的市场区域，拉美和北美地区将分别保持第二和第三的位置。
一、全球及我国化肥市场需求
全球化肥需求因区域发展变化而有较大变动。1988～1989年，全球化肥总产量和总消费量曾分别达到1.58亿t和1.45亿t的历史高位，此后，虽然发展中国家化肥消费量稳定增长，但由于苏联和其他东欧农业国家消费量大幅下降，其呈下降趋势（金继运和林葆，1997）。2015年，全球肥料需求1.831亿t，其中氮肥1.104亿t（60.3%）、磷肥4080万t（22.3%）、钾肥3190万t（17.4%）（胡泓林，2016）。
1992～1993年，发展中国家化肥施用量*次超过了世界化肥消费总量的一半，生产量所占份额也不断上升，但是由于生产能力的限制，增长速度仍远低于消费增长速度，消费需求很大程度上通过进口增长得以满足（金继运和林葆，1997）。玉米是营养需求*高的作物，北美（包括用于生物乙醇生产）玉米生产的需求促进了该地区对化肥的需求。
我国是化肥使用量**大国，1994年我国化肥使用量为3318万t，后持续上升，至2015年达历史高峰，用量超6000万t。此后由于我国《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》的实施，以及测土配方施肥技术的应用，化肥使用量逐年下降，至2020年已下降到总用量约5250.6万t，降幅为12.8%（图1-1）。
图1-1我国化肥使用量年度动态
二、全球及我国农药市场需求
农药在保障作物高产稳产上发挥了重要作用。全球农药使用量约为200万t纯品量，市场规模已基本稳定在580亿～680亿美元。2014年，全球农药销售额显示，农药类别中以除草剂市场份额*大，达42.6%，杀虫剂和杀菌剂分别占28.5%和25.9%，其他农药（植物生长调节剂和熏蒸剂）约占3.0%。区域市场中以南美洲市场份额*大，已超过亚洲跃居*位，占比28.5%；亚洲（不含中亚）第二，占25.8%；欧洲第三，占24.5%；而北美地区退居第四位，占17.3%；中亚和非洲市场份额*小，仅占3.9%。作物中以果蔬的市场份额*大，占比24.0%，大豆和谷物分别占17.0%和16.2%，玉米占11.4%，水稻和棉花分别占8.9%和5.2%，油菜占3.8%（图1-2）（张文君等，2016）。
图1-2全球农药市场份额分布情况
A．按农药种类的市场份额；B．按农业区域的市场份额；C．按作物种类的市场份额
巴西是全球*大的农药市场，占全球销售额的21.0%，其次是美国、中国、日本和法国。2009～2014年，阿根廷、巴西和中国农药市场销售额增长*快，增速都在10%以上。巴西成为全球农药使用量**大国，主要是其耕地面积每年持续增加。自20世纪90年代开始，巴西每年农药使用总量快速增长，1990年使用量约为5万t，2013年达35.4万t，增长了600%，这主要归因于除草剂用量的快速增加。1990年除草剂用量仅有2.2万t，2013年除草剂用量达24万t，大约增长了10倍；杀虫剂和杀菌剂用量也有较大增长，2013年杀虫剂和杀菌剂的用量分别约为7万t和4.4万t（朱春雨等，2017）。美国的农药年使用量在30万t左右，其中除草剂用量*大，每年使用量在20万t左右；杀虫剂用量近年略有下降，约为7.5万t；杀菌剂用量相对较少，年使用量约为2万t。
特别值得关注的是，随着公众对农药的环境负影响的日益关注，美国、日本、韩国、中国及法国等多个国家采取了多种举措来减少农药的使用（朱春雨等，2017）。譬如，法国在2008年提出农药减量计划，目标是在10年内农药使用量减少50%，后因气候原因用量一时减不下来，修改为到2020年减少25%，到2025年减少50%的目标；我国也在2015年提出《到2020年农药使用量零增长行动方案》，并在2016年提前实现零增长目标；美国则主要通过降低农产品中农药残留限量标准值，以及对农药品种开展再评价等手段来减少或限制农药使用带来的风险。
我国是全球农药使用量第三大国，年使用约30万t纯品量。邵振润等（2010）测算出我国农业的农药饱和需求量为58.66万t，其中杀菌剂、杀虫剂、除草剂、杀鼠剂、生物制剂和其他农药分别为12.91万t、20.53万t、20.53万t、0.59万t、2.93万t和1.17万t。我国农药使用量历史*高为2013年的180.77万t，至2019（实物量）此后开始下降，年降幅已达23.0%（图1-3）。
图1-3我国农药使用量年度动态
2020年农药使用量为非官方统计数据
我国农药市场以杀虫剂为主导，占比为40%，除草剂占36.5%，杀菌剂占22.1%，其他约占1.4%；作物则以水稻和果蔬为主，分别占32.6%和15.8%，麦类和玉米占比均在10%以上（杨益军和
展开
