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粮食受到越来越大的持续关注，且已被提到粮食安全的高度；作为“粮食的粮食”，化肥在农业生产中发挥着越来越重要的作用，研究频率有所提高，但专门研究化肥施用量对粮食产量贡献影响的文献不到5%。本文系统研究化肥与粮食生产之间的联系，揭示化肥对粮食生产的重要作用，量化分析了化肥对山东省粮食产量的贡献度指标，深刻剖析了山东省目前主要施肥种类、数量及施肥方式，探讨了化肥生产、消费、研发等各节点的现状与未来发展趋势，以期为山东省粮食生产提供指导。1.灰色关联系统分析影响粮食产量的因素影响粮食产量的主要因素包括国家政策、化肥施用量、粮食播种面积、受灾面积、有效灌溉面积、农业机械总动力和农业从业人口等。指标选取山东省粮食产量作为农业生产的产出量．主要考虑两方面因素，一是该选取方法可以避免价格变动的影响；二是山东省作为农业大省，粮食种植面积比例较大，历年均值达到79.93％，这种替代具有可行性。以农业从业人数代表劳动力的投入；播种面积和有效灌溉面积代表土地投人，化肥施用量代表现代科技与农业资本要素的投入，这些要素各有代表性，基本能够反映山东省农业生产的要素投入结构。从粮食产量与农业投入相关指标的关联度来入手，运用灰色关联来分析影响粮食产量的强弱顺序，得出2000年—2012年农业投入各因子对粮食产量的影响顺为:化肥施用量>有效灌溉面积>农作物总播种面积>农业从业人员。通过灰色关联度分析可知化肥施用量对山东省粮食产量影响重大，化肥施用量合理与否直接决定了粮食产量的提高。2.化肥对粮食作物产量的贡献率测定肥料对粮食产量的贡献率为复合肥料地块﹥氮肥地块﹥磷肥地块﹥钾肥地块﹥秸秆还田地块，氮肥、磷肥、钾肥对粮食作物产量的贡献率分别平均为33.2%、18.1%、12.6%，复合肥料对粮食产量的贡献率为47.2%-49.5%之间，平均为48.3%。我国作物单产增加主要依靠农业化学品投入尤其是化肥投入的增加，化肥已经普及到全国所有农业区，保障了全国农业大面积增产。3.化肥对我国农业发展的意义及存在问题山东省复合肥料使用已占有57.8%的相当比例，有48.2%农民习惯于自己施肥，对统一科学施肥方式有抵触；未来复合肥料发展的重点应是订单化、套餐化统一、科学施肥。约80%的调查者施肥量为250㎏-400㎏/667㎡，2012年粮食平均产量多低于1200㎏/667㎡，而配方施肥且施肥量在200㎏/667㎡以下的被调查者2012年粮食平均产量则多高于1200㎏/667㎡。目前化肥使用中存在重大量元素肥料，轻中微量元素肥料复合肥和重N、P，轻K肥；复合（混）肥（简称复肥）本身存在的主要问题；复合（混）肥中养分释放速度不能满足作物不同生育期的需要；专用肥种类与数量不均衡。复肥利用效率较低；施肥结构不合理，施肥方法不当。科学施肥尤其是推广使用复合肥料意义明显：提高粮食产量，保证粮食安全；降低农业生产成本，增加农民收入；节约资源，保证农业可持续发展；减少污染，保护农业生态环境。4.我国粮食作物化肥需求增加量预测方法.通过2001年-2010年我国粮食产量、化肥消费量、农用化肥产量及化肥盈余进口量作为切入点，利用EXCEL统计方法对未来我国粮食作物化肥需求增加量做了预测。到2020年，与2009年中国粮食产量（53082×104t）相比，产量至少需高出约8400×104t，为实现供需平衡，粮食生产需要保持年均1.3%的增速，平均每年约需增加760×104t，届时为了达到这个水平，化肥至少需要在2009年5404×104t基础上累计增加供应855×104t。若要实现粮食自给自足，就需要增加化肥使用量来促进粮食增产以满足人口和社会反战。经研究表明每千克纯养分平均增加粮食产量7.7千克，1千克氮增产9.4千克粮食，1千克尿素增产4千克粮食、1.5千克油料。按氮磷钾施用比例2010年为1:0.4:0.25；2015年和2020年为1:0.4:0.3计算可得出化肥增加量。