报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 氮肥对提高农业产量和粮食生产至关重要，但农业补贴常导致肥料低效使用，带来农场、环境和经济成本，全球氮肥补贴使用的经济成本和后果尚不清楚 [3] - 研究结合多方面数据对肥料使用的长期成本和补贴作用进行全球综合实证估计，结果显示大投入补贴地区氮肥过度施用会降低作物生产力回报、增加氮径流，超半数全球农业生产处于高补贴氮肥使用地区，减少肥料使用或不影响作物产量，全球17%的水污染与低效投入补贴有关，脱钩补贴可减少有害溢出效应 [3] 根据相关目录分别进行总结 1. 引言 - 20世纪以来人类将大气氮转化为氨用于肥料，使全球固氮率翻倍、产量提高30 - 50%，养活数十亿人 [8] - 大规模生产肥料和大量补贴使氮肥消费增加，自60年代起亚洲尤其是中国和印度肥料使用增长显著，与绿色革命时期政府补贴支持国内价格控制有关 [9] - 许多国家肥料补贴是政府预算大支出项，如印度每年花费100 - 110亿美元，近70%用于氮肥；中国2008 - 2010年平均每年补贴近70亿美元；墨西哥2019年启动项目初始预算约7500万美元；至少10个非洲国家每年花费6 - 10亿美元，占农业预算14 - 26% [10] - 肥料补贴旨在刺激农业生产、惠及农村家庭、稳定粮价和保障粮食安全，也为政治家提供支持选民的方式，发展中国家补贴基于市场失灵观点，但补贴可能导致肥料过度使用、施用时机不当和养分失衡等问题 [11][15][16] - 不平衡使用肥料导致土壤中微量元素缺乏，影响作物产量和营养，补贴驱动的氮肥施用还会造成环境污染，研究将聚焦肥料补贴的长期成本及其对农业生产力和淡水资源的影响 [17][22] 2. 数据和实证策略 - 研究使用全球网格单元级数据集，样本期为2000 - 2013年，通过方程估计全球尺度下氮肥对农业生产力的影响，用净初级生产力（NPP）衡量农业表现，结合土地覆盖数据集确保仅捕捉农业用地的生产力 [24][26] - 氮肥使用数据来自Lu和Tian（2017），为展示氮肥使用对农业生产力的非线性影响，用氮使用量的分位数指标替代连续测量指标，同时控制天气、降雨、温度等因素，标准误差按行政级别聚类 [27][29][30] - 为考虑各地区氮使用分布差异，修改方程进行区域层面回归分析，使用五个五分位数，以中间五分位数为参考 [31] - 为估计氮肥对水污染的影响，修改方程分析1995 - 2013年氮肥使用对水污染溢出效应的总影响，使用全球网格化数据集计算氮肥使用变化对水质的影响，控制多种因素，标准误差按区域级别聚类 [32][33] - 为分析农业补贴对水资源的总体和直接影响，对有补贴数据的国家样本进行分析，区分耦合和脱钩补贴，使用OECD的生产者支持估计（PSE）数据库构建补贴份额，采用三种耦合补贴衡量方式进行回归分析，并进行安慰剂检验 [34][35][36] 3. 结果 农业生产力 - 氮肥对产量的影响在肥料分布上具有异质性，产量对氮肥施用水平的响应先上升后下降，呈现收益递减规律，低和中等水平使用时有益，高施用时额外氮肥对产量影响递减 [39] - 东亚和南亚处于全球氮肥分布高端，部分地区已面临收益递减；撒哈拉以南非洲处于低端，整体减少肥料使用会降低生产力，但仅关注氮肥施用需进一步审查，平衡和针对土壤的肥料有助于非洲农民提高投资回报 [41][43][44] - 不同地区氮肥使用的响应曲线不同，如拉丁美洲、东亚和太平洋地区高氮肥使用有明显收益递减；南亚地区空间差异大；欧洲和中亚高低五分位数使用都会降低产量；撒哈拉以南非洲和中东及非洲响应曲线较嘈杂 [45] - 作物生产使用氮肥效率降低，全球氮肥利用效率自1961年下降22%，约46%，近三分之二的氮肥被浪费，存在最佳氮肥施用量，政策需考虑当地条件，否则会加剧氮肥使用的不平衡和低效 [47][48][49] 水质 - 氮肥大量增加影响全球水体，过量氮肥径流增加水中硝酸盐和亚硝酸盐浓度，导致蓝藻水华、缺氧和死区，农业是许多国家水污染的最大来源，地下水中最常见的化学污染物是农业硝酸盐 [50] - 农业肥料使用增加导致水质显著恶化，氮肥使用对水中氮浓度有强正影响，污染弹性在0.16 - 0.34之间，即氮肥增加10%，氮污染物浓度增加1.6 - 3.4% [51] - 耦合生产者支持对氮污染水平有显著正向影响，100个百分点的投入耦合支持增加会导致水中氮污染增加约20%，解释约17%的氮污染；脱钩支持影响不显著，安慰剂检验结果表明结果可靠 [54][57][59] - 100个百分点的投入耦合支持增加平均会使全球缺氧区面积增加约2173平方英里，约占墨西哥湾“死区”面积的30 - 40%，还会对人类健康产生影响，10个百分点的投入耦合支持增加可能导致劳动生产率损失2.7 - 3.5% [60][61][62] 4. 政策含义和未来方向 - 发展中国家氮平衡差异大，农民难以把握最佳施肥量，改善氮管理对实现可持续发展目标至关重要，需在全球范围内开发、部署和采用更好的氮管理模式，临时投入补贴可用于试验和学习最佳管理实践 [64] - 农场可采用最佳管理实践提高氮肥利用效率，如4R原则，利用土壤中积累的氮遗产，采用精准农业、低成本技术等，但这些实践的采用面临技术、财务、信息和农民习惯等障碍，需要结合信息、激励、培训和教育服务 [65][66][67] - 中国通过教育和培训农民采用良好管理实践取得成功，印度土壤健康卡项目简化和提供延伸服务后有改善，孟加拉国使用彩色叶图指导施肥成功减少肥料使用 [68][69] - 卫星技术和移动电话普及为农民提供获取肥料建议的新机会，需提高农业推广人员应用这些数据的能力，其他技术如固氮细菌、高效肥料和肥料深施等也有潜力，但需更多研究 [70][72][73] - 一些国家采取多种措施减少肥料使用问题，如丹麦减少氮平衡同时提高农业生产力，控制氮浪费无简单解决方案，需设计合理农业补贴，分析补贴的利弊 [76][77][78]