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发布时间：2025 年 5 月 30 日
本文目录
1.不同作物化肥使用占比
2.单位面积化肥施用量趋势
3.单位产量化肥施用量趋势（利用效率）
4.讨论
5.结论
作者：恩里克・莫纳科、尼克・保尔森、加里・施尼特基
化肥是美国农作物生产的核心投入品之一，尤其对于玉米、小麦和大豆这三大作物。尽管部分作物的单位面积化肥施用量呈上升态势，但作物产量的增长幅度远超化肥施用量的增幅，使得化肥利用效率不断提升。本文通过分析化肥施用量与作物产量的长期变化趋势，探究美国三大主粮作物的单位产量化肥利用效率演变规律，及其对化肥市场需求的影响。
一、不同作物化肥使用占比
据国际肥料协会统计，2022 年美国农业生产共消耗约 1490 万公吨氮肥（以氨计）、460 万公吨氯化钾以及 650 万公吨磷肥（国际肥料协会，TEAD 分析）。玉米、小麦和大豆这三种作物的化肥使用量，占据了美国农业化肥总用量的绝大部分。美国农业部的调研数据显示，2002 年以来，这三种作物的氮肥、磷肥、钾肥施用量，分别占全美相应化肥总施用量的 92%、94% 和 95%[1]（来源：美国国家农业统计局农业化学品使用项目）。
图 1 展示了各类主要养分在不同作物中的预估使用占比。得益于大规模的种植面积，玉米成为三大养分的最大消耗作物，其氮肥、磷肥、钾肥使用量分别占全美总量的 78%、54% 和 53%。小麦是氮肥的第二大消耗作物。大豆作为豆科作物，自身具备固氮能力，可满足大部分氮素需求，因此氮肥施用量较低，在全美氮肥总用量中的占比也相应偏低。但在磷肥和钾肥的消耗上，大豆的种植面积使其成为第二大需求作物。
图 1 2025 年 5 月 29 日 各类作物主要养分化肥使用占比
（图片来源：Farmdoc）
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二、单位面积化肥施用量趋势
农作物的种植面积是影响化肥总需求量的关键因素。近年来，美国主要农作物的种植面积趋于稳定，不同作物之间存在一定的种植结构调整（来源：Farmdoc 日报，2025 年 4 月 2 日）。
图 2 呈现了三大主粮作物不同养分的单位面积化肥施用量变化情况。图中圆点代表美国农业部调研的实际数据，虚线则为基于调研数据拟合的线性趋势线。
从长期趋势来看，玉米和小麦的单位面积氮肥施用量（图 2-A）持续上升。2024 年，玉米的单位面积氮肥施用量趋势值为 151.8 磅 / 英亩，较 2002 年的调研平均值增长 10.8%；小麦的单位面积氮肥施用量趋势值为 77.15 磅 / 英亩，较 2002 年调研平均值增长 16.7%。与之相反，大豆的单位面积氮肥施用量呈下降趋势，2024 年的施用量较 2002 年降低约 18.5%。
图 2 2025 年 5 月 29 日 主要作物单位面积化肥施用量趋势
（图片来源：Farmdoc）
磷肥方面（图 2-B），玉米和大豆的单位面积施用量分别增长 11.2% 和 10%，而小麦的单位面积磷肥施用量下降 8.9%。
钾肥方面（图 2-C），三大旱地作物的单位面积施用量均呈下降趋势，其中玉米降幅为 6.6%，大豆为 5.8%，小麦为 16.9%。
三、单位产量化肥施用量趋势（利用效率）
在单位面积化肥施用量变化的同时，农作物产量也在稳步提升。且产量的增长幅度超过了化肥施用量的增长幅度（来源：Farmdoc 日报，2025 年 4 月 29 日、2023 年 6 月 6 日）。这直接导致玉米、小麦和大豆的单位产量（每蒲式耳）氮、磷、钾施用量均呈下降态势。
化肥利用效率的计算方式为：单位面积化肥施用量 ÷ 单位面积作物产量，即生产每单位产量所需投入的化肥量（磅 / 蒲式耳）。如图 3 所示，所有作物的单位产量化肥施用量均呈下降趋势，这意味着生产每蒲式耳农产品所需投入的化肥量在不断减少。
图 3 2025 年 5 月 29 日 主要作物单位产量化肥施用量趋势
（图片来源：Farmdoc）
表 1 对比了 2002 年美国农业部的实际调研数据与 2024 年的趋势预估数据。表中最后一列的年度变化率，代表化肥利用效率的年复合变化百分比，负值表明化肥利用效率得到提升。例如，2002 年生产每蒲式耳玉米需投入 1.06 磅氮肥，而 2024 年这一数值降至 0.85 磅，这意味着 2002 年以来，玉米的单位产量氮肥施用量每年下降 1.01%。
表 1 2002 年与 2024 年主要作物化肥利用效率对比
（图片来源：Farmdoc，截图时间：2025 年 5 月 30 日 早 7:31:27）
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四、讨论
美国农作物化肥利用效率的提升成效显著。以玉米氮肥利用效率为例，2002—2024 年间提升幅度达到 20%。据美国农业部世界农业供需预估报告（2025 年）数据，2025/2026 年度美国玉米预估产量为 158 亿蒲式耳。相较于 2002 年的生产水平，仅氮肥一项就可减少约 150 万公吨的用量，实现了同等产量下的化肥减量。
化肥利用效率的提升是多种因素共同作用的结果，包括作物遗传育种技术的进步、田间管理措施的优化、化肥施用时期的精准把控、新型肥料产品的推广以及农业信息服务的普及等。此外，不同地区的气候条件、土壤特性、目标产量以及作物品种差异，也会导致化肥施用量和作物产量存在较大波动（来源：Farmdoc 日报，2023 年 10 月 25 日）。但总体而言，美国化肥使用的发展趋势符合农业可持续发展的要求。
从经济效益角度看，2000—2024 年间，化肥成本分别占玉米和大豆总直接生产成本的 45% 和 30% 左右（来源：Farmdoc 日报，2024 年 4 月 30 日）。化肥利用效率的提升，能够有效降低单位产量的生产成本。这一点在 2022 年化肥价格暴涨时期，体现得尤为重要（来源：Farmdoc 日报，2022 年 9 月 27 日、2024 年 6 月 18 日）。
从市场需求角度看，把握化肥施用量的变化趋势，对于研判化肥市场需求、价格走势，以及指导农户制定生产决策，都具有重要意义。
同时，化肥利用效率的提升也具有显著的环境效益，通过减少养分流失和单位产量的碳排放，助力农业可持续发展目标的实现。
五、结论
长期来看，美国部分作物的部分养分单位面积施用量有所上升，其余则呈下降趋势。而作为氮、磷、钾化肥主要消耗对象的三大旱地作物，产量均实现了持续增长。在单位面积化肥施用量上升的品类中（玉米和小麦的氮肥、玉米和大豆的磷肥），作物产量的增长幅度相对更大。
综上，美国玉米、小麦、大豆等主要农作物的单位产量化肥施用量呈下降趋势，化肥利用效率不断提升。从化肥总用量的角度分析，单位面积施用量和利用效率的变化趋势，并未导致化肥总用量出现剧烈波动。未来，化肥总用量的变化，将更大程度上受农户种植面积调整和轮作制度安排的影响。
Trends in Fertilizer Use and Efficiency in the U.S.