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化肥是重要的农业生产资料，是作物产量和品质的重要保证。农业生产过程中化肥过量施用不仅会造成肥料资源大量浪费、农业生产成本增加、农产品品质降低，而且成为引起农业面源污染的主要来源之一。为研究过量施肥对环境污染的影响，本文以川东北部低山丘陵区农业大县——平昌县为例，以期为我国社会主义新农村建设和生态环境治理提供理论依据。
本文在研究区域土壤养分含量和分布现状的基础上，运用物元模型对研究区土壤肥力状况进行评价，结合“3414”田间试验确定各类农作物的最佳施肥量，利用GIS绘制出平昌县各类农作物N、P、K肥的最佳施肥量分布图。同时，对过量施肥导致的水资源价值损失进行货币化评估，并预测了在不同水资源总量保证率条件下的水资源价值损失。最后，利用压力－状态－响应模型对农业安全施肥进行分析和预测，确定当前研究区过量施肥的现状，为今后因施肥导致的面源污染治理提供理论支持。研究得出了以下结论：
(1)土壤养分含量及空间变异研究显示：平昌县农业土壤养分中全钾、速效钾、有效铁和有效锰平均含量高于四川省平均值，其余9项指标均低于全省平均水平。土壤养分综合评价结果表明：研究区没有Ⅰ级养分土壤，其中Ⅱ级养分土壤占6.12％，Ⅲ级养分土壤占8.16%，Ⅳ级养分土壤占78.57%，Ⅴ级养分土壤占7.14%。处于养分贫乏（Ⅳ级）和极贫乏（Ⅴ级）的土壤共占85.71%，总体看来，平昌县土壤养分状况较差。
(2)"3414"田间试验结果显示：供试土壤上在最佳施肥量的条件下，水稻可获得利润374.74元/亩，产投比为4.24:1；玉米可获得利润164.51元/亩，产投比为3.01:1；小麦可获得利润355.86元/亩，产投比为5.28:1：油菜可获得利润227.72元/亩，产投比为5.28:1。
(3)施肥造成的水资源污染损失计算结果显示，相对于Ⅰ类水质，施肥造成的水资源污染损失在2.0～2.8亿元，施肥造成的水资源的污染损失占农业总产值的比例为13.25%～13.9%；相对于Ⅱ类水质，施肥造成的水资源污染损失在0.9～1.67亿元，施肥造成的水资源污染损失在5.83%～8.9%。
分析了水资源总量在50%、75%和95%共3种不同保证率情形下的价值损失，结果显示，各保证率下，随着水质等级标准的增高损失值逐渐增大；各水质等级随着水资源保证率的增大水资源价值损失逐渐降低。
(4)运用模糊层次综合评价模型对平昌县农业安全施肥进行评价，结果表明：平昌县农业安全施肥等级从2006～2009年逐年好转，预测到2015和2020年将达到较安全状态。
(5)提出了从技术、经济和政策控制等3个方面的措施对化肥污染进行防控。