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第二十二章 粮食安全的潜力与出路(第1页)

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第二十二章粮食安全的潜力与出路

我国的粮食生产潜力有多大?如何挖掘潜力?2030年,我国粮食生产能力能够达到多少?这些都是我国保障粮食安全亟待回答的问题。我们在持续30年对我国粮食潜力、粮食安全跟踪研究的基础上,进行了初步探索。

一、粮食生产潜力达10亿吨以上

粮食生产是一个在自然资源基础上进行的经济活动,既要遵循自然规律,又要遵循经济规律。如何估算一个国家或地区的粮食生产潜力,是全世界面临的自然科学和经济学难题。

(一)粮食生产潜力金字塔

粮食生产潜力也称作物生产力,是指粮食作物在特定的生态环境(光照、温度、降水、土壤)和生产条件(灌溉、肥料、技术、经济、社会)下,理论上具有的生产能力。

国内外科学家对粮食生产潜力进行了大量探索。经济学家常用时间序列法、技术进步法等,而自然科学家应用较多的方法则是通过农业生产要素进行逐级估算。国际上常用的方法是1981年联合国粮农组织提出的“生态区域法”——通过光、温度、水等自然资源估算粮食生产潜力,但由于没有考虑肥料、技术、经济、社会等因素,计算结果与实际产量相差较大。中国科学院、中国农业大学、中国气象研究院都对中国粮食生产潜力、承载力进行了大量的研究工作。

我们在《中国农业:问题·潜力·道路·效益》一书中提出了“粮食生产潜力九级订正法”,并构建了作物生产力金字塔。该方法是国内外涉及要素最多的作物生产力计算方法,其主要步骤如下。

第一步,确定计算样本,即确定以省还是以县为单位,测算粮食潜力。为了计算结果接近实际,我们选择不同耕作制度区的671个县(市)作为样本县,计算粮食潜力,并汇总得到全国粮食生产潜力。

第二步,遴选样本作物。每个县以什么作物为样本,直接影响计算结果。为了准确地测算不同作物的生产潜力,我们遴选了小麦、春玉米、夏玉米、早稻、中稻、晚稻、春大豆、夏大豆8个主要作物,其产量占粮食产量90%以上。

按照上述思路,我们估算了2030年我国粮食生产潜力。

(二)光合生产潜力达21.2亿吨,潜力指数3.2

光合生产潜力(YL)是指除光照资源外,在其他生态条件(温度、降水、土壤)最佳、生产条件(灌水、肥料、技术、经济、社会)满足时,理想作物群体(密度、结构)在当地光照条件下单位耕地面积上所能形成的最高产量。

由于我国光资源与20世纪80年代比较相对稳定,本书中的光合生产潜力仍然采用《中国农业:问题·潜力·道路·效益》中的结果,即21.2亿吨,是2019年粮食产量的3.2倍,即潜力指数为3.2。也就是说,当前粮食生产对光资源的利用率低于13,有的专家则计算光合资源还有10倍左右的潜力。值得指出的是,随着作物光合作用效率的提高,光合生产潜力还将进一步增加。

(三)光温潜力达13.2亿吨,潜力指数2.0

光温生产潜力(YT)是指除光照、温度资源外,在其他生态条件(降水、土壤)最佳、生产条件(灌水、肥料、技术、经济、社会)满足时,理想作物在特定光照、温度条件下单位耕地面积上所能获得的最高产量。

由于我国温度资源相对稳定,虽然温度受气候变暖的影响,但气候对作物生产潜力的影响还不明显,本书中的光温生产潜力仍然采用《中国农业:问题·潜力·道路·效益》中的结果,即13.2亿吨,是2019年粮食产量的2.0倍。

需要指出的是,随着气候变暖,我国复种指数还会增加,作物光温生产潜力有望进一步提高,但提升幅度有限,因为气候变暖可能导致南方干旱加剧。

(四)光温水生产潜力达9.5亿吨,潜力指数1.4

光温水生产潜力(YR)是指除光照、温度、降水资源外,在土壤条件最佳、生产条件(灌水、肥料、技术、经济、社会)满足时,理想作物在特定气候条件下单位耕地面积所能获得的最高产量,也称作物气候潜力。

虽然不同地区降水资源每年都有变化,但多年平均值则相对稳定。本书中的光温水生产潜力仍然采用《中国农业:问题·潜力·道路·效益》中的结果,即9.5亿吨,是2019年粮食产量的1.4倍。随着北方干旱地区降水量的增加,作物光温水生产潜力有望进一步提高。

(五)光温水灌潜力达12.7亿吨,潜力指数1.9

光温水灌潜力(YS)是指除光、温、降水、灌溉等条件外,在土壤条件最佳、生产条件(肥料、技术、经济、社会)满足时,理想作物在特定生态条件下单位耕地面积上所能获得的最高产量,也称作物生态潜力。

1987年,我国有效灌溉面积为4440.4万公顷,当时测算的光温水灌潜力是116116.8万吨。2018年,我国灌溉面积为6827.2万公顷,比1987年增加53.8%,同期粮食总产由40297万吨增长66384万吨,增长了64.5%。按每亩有效灌溉增产130千克测算,到2030年在提高农业总用水利用率的基础上,我国灌溉面积仍然有望再增加15%左右,光温水灌潜力有望达到12.7亿吨,是2019年粮食总产的1.9倍。可见,提高灌溉面积仍然是我国未来粮食增产的最主要途径之一。

(六)光温水灌土潜力11.5亿吨,潜力指数1.7

光温水灌土潜力(YI)是指除光、温、降水、灌溉、土壤资源外,在其余生产条件(肥料、技术、经济、社会)满足时,理想作物在单位耕地面积上所能获得的最高产量。

土地是粮食生产的基地。我国未来耕地面积仍然面临下降趋势,但也有一些措施能够使耕地面积得到补充。我国农业耕种历史悠久,土壤肥力下降比较明显。自1987年以来,我国快速工业化、城镇化征用耕地不少于3亿亩,而相同面积的补偿耕地通常土壤肥力、农业基础设施较差。与此同时,我国通过土地整治、种植耐盐碱水稻、荒地种植藜麦等措施,有望增加近1亿亩耕地面积。综合测算,2030年光温水灌土潜力将达到11.5亿吨,是2019年粮食总产的1.7倍。应当指出,作物光温水灌土潜力能不能挖掘出来,主要取决于土地整治、耐盐碱水稻、藜麦种植等措施的落实情况。

(七)光温水土灌肥潜力10.7亿吨,潜力指数1.6

光温水土灌肥潜力(YF)是指除光、温、降水、土壤、灌溉、肥料资源外,在技术、经济、社会条件完全满足时,理想作物在单位耕地面积上所能获得的最高产量。

化肥是我国粮食增产的重要措施,同时会带来农业污染问题。我国一直面临如何科学施肥的难题:减少化肥会导致粮食减产,不减少化肥用量又会造成污染。1987—2018年,我国农用化肥施用折纯量由884万吨增长到5653.42万吨,增长了511.2%,同期粮食增产64%。未来,我国科学施肥的重点仍然是提高肥料利用率,继续控制化肥总用量。综上所述,到2030年我国化肥用量不会明显增加,光温水土灌肥潜力10.7亿吨,为2019年粮食单产的1.6倍。

(八)作物技术潜力9.6亿吨,潜力指数1.5

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