江   丽:耕作制度三熟区:发挥资源优势 肩负粮安天下
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耕作制度三熟区:发挥资源优势肩负粮安天下

江 丽,博士

中国农业大学

江丽_副本_副本.jpg粮食是一种具有战略意义的特殊商品,粮食安全始终是关系到国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。在国家宏观政策的调控下,中国创造了以世界6%的可更新水资源和7%的耕地养活了世界19%的人口奇迹,实现了21世纪以来粮食生产十二连增的辉煌成绩。然而,在这期间耕作制度三熟区粮食供给保障能力不断下降,促使粮食重心发生转移,由过去的南粮北调转变为现在的北粮南运,农业水土资源约束日益凸显。如今,在曾经的“鱼米之乡”江浙地区,人们食用的大米有很多来自东北地区;广东省作为全国第一缺粮大省,粮食超过六成依赖从外省调运。从长远和可持续发展的角度来看,耕作制度三熟区的粮食安全不可能长久地依靠北方粮食调入和国际市场,应发挥得天独厚的气候资源优势,自力更生,增加种植强度,提升粮食供给保障能力。

耕作制度三熟区空间分布

受全球气候变化影响,中国耕作制度三熟区种植界限北移,由北纬25°北移到北纬32°。但考虑到我国是一个地形复杂的国家,42%的耕地资源分布在山地丘陵区,52%的耕地分布在地势低缓的平地区,6%的耕地则分布在低洼地。不同地形复杂区气候资源空间分布差异较大,本研究基于地形修正、气候资源和作物生态适宜性对中国耕作制度三熟区的空间分布范围进行研究。研究结果表明,中国耕作制度三熟区主要分布在长江中下游区、江南区和华南区的14省(市),共计775 个县(市、区),土地面积约18.15亿亩,占全国土地总面积的12.8%。耕作制度三熟区拥有最为充沛的光温水等天然资源,年均≥0℃积温6817℃、≥0℃积温6370℃、年均降水量约1480mm,以低海拔的平原、台地、丘陵为主,适宜种植小麦-早稻-晚稻、油菜-早稻-晚稻、甘薯-早稻-晚稻、小麦/玉米/甘薯等作物轮作模式,是最大化利用天然资源的农业集约利用区。

耕作制度三熟区粮食供给能力

通过2015年土地利用现状遥感监测图提取可知,耕作制度三熟区拥有6.4亿亩的耕地,约占中国耕地总面积的32%。其中,旱地2.51亿亩、水田3.89亿亩。若以三熟区2015年作物平均单产水平(小麦3207kg/ha、早稻6242kg/ha、晚稻6833kg/ha、玉米5135kg/ha、甘薯(干重)2075kg/ha)估算,假设水田、旱地分别以小麦-早稻-晚稻、小麦/玉米/甘薯进行轮作,那么每年耕作制度三熟区预计可实现粮食供给5.95亿吨,约占中国粮食总产量的96%。按照人均粮食占有量400kg计算,意味着耕作制度三熟区用占全国1/3的耕地可养活14亿人,是一种以时间换空间的农地集约利用方式,也是在增加耕地面积的前提下通过提高种植强度来满足未来粮食需求的最简单方法之一。

在耕作制度三熟区中,我们选取了小麦-早稻-晚稻、油菜-早稻-晚稻、小麦-水稻、小麦-玉米4种主导的种植模式进行光温水等气候资源利用效率对比分析,研究结果表明:一年三熟种植模式的光温水资源利用效率均优于一年二熟种植模式。其中,小麦-早稻-晚稻光能利用率最高,为0.78%;其次是油菜-早稻-晚稻(0.70%),均高于小麦-中稻(0.51%)、小麦-玉米(0.48%)。小麦-早稻-晚稻热量利用效率最高,为3.07 kg/·d·hm2,比小麦-水稻(2.03 kg/·d·hm2)、小麦-玉米(1.90kg/·d·hm2)高0.5-0.6倍;其次是油菜-早稻-晚稻热量利用效率为2.79kg/·d·hm2。从降水利用效率来看,效率最高的是小麦-早稻-晚稻,为14.50kg/mm·hm2,其次分别是油菜-早稻-晚稻(13.19kg/mm·hm2)、小麦-水稻(13.19 kg/mm·hm2)、小麦-玉米(13.19 kg/mm·hm2)。因此,从资源利用效率来看,耕作制度三熟区应当充分发挥气候资源优势,优先发展一年三熟的种植模式,如小麦-早稻-晚稻、油菜-早稻-晚稻等,在现有耕地面积基础上,通过提高种植强度,最大化利用天然资源,提高地区粮食生产能力。

然而,受市场经济、政策调控、农业收益低、农业劳动力减少等因素综合影响,2015年,耕作制度三熟区实际粮食产量仅2.5亿吨,预计可实现的粮食产能与实际产能之间相差3.45亿吨。造成耕作制度三熟区粮食生产能力下降的直观表征是粮食作物种植规模与复种指数不断下降。其中,耕作制度三熟区的耕地面积由1979年1.5亿亩,下降至2005年1.36亿亩。1999-2013年期间,一年三熟种植模式零星分布在长江中下游地区及华南地区,耕地面积约0.32亿亩。

耕作制度三熟区粮食生产影响因素

为揭示影响耕作制度三熟区粮食供给能力的深层原因,我们从经济效益、劳动力、机械化水平、土地利用强度过大导致的生态环境问题等方面进行讨论分析。根据2014年全国农产品成本收益进行估算,每年小麦-早稻-晚稻、油菜-早稻-晚稻净利润分别为348.35元/亩、88.78元/亩,有效日均利润仅20元/日/亩、4.5元/亩,远远低于劳动力平均每日雇佣成本60-100元/日。而且,一年三熟劳动力用工数量高于一年二熟,如小麦-早稻-晚稻、油菜-早稻-晚稻用工日数分别为17.09日/亩、19.54日/亩,比小麦-水稻多25%、34%。因此,由于农业经济效益低、劳动力投入大,加之,农民的非农收入和非农就业机会较多,大量劳动力流失,造成农作物播种面积下降。此外,机械化程度也影响了耕作制度三熟区的发展。虽然中国耕种收综合机械化水平由2003年的32.47%增加到2012年的57%左右,提高了近25个百分点,其中,小麦、水稻耕种收综合机械化水平93.21%、68.82%,在一定程度上可减少劳动力的投入,但受作物管理水平、地块平整程度等因素影响,仍需要一定数量的劳动力投入。与此同时,耕地集约利用可能引发一些生态环境问题,如长期三熟复种连作,易造成土壤次生潜育化,土壤板结,土壤物理性质变差;降水丰沛,但时空分配不均,极易出现洪涝灾害;而且随着化肥、农药的投入,绿肥、豆科作物越来越少,养地强度不断减弱。

虽然耕作制度三熟区面临着诸多现实约束,从粮食生产的资源环境成本来看,耕作制度三熟区应当属于一种低生态足迹的农地利用方式。据核算,南方粮食生产的资源环境成本要低于北方。如耕作制度三熟区的岳阳县、祁阳县粮食生产的资源环境成本为1.00元/kg、1.88元/kg,小于北方地区的长武县(3.00元/kg)、五常市(2.50元/kg)。因此,在中国农业可持续发展面临的生态环境和资源短缺的双重约束下,我们应当尊重粮食生产的自然适宜性,发挥三熟区集约利用潜能,以最大化友好利用“天地资源”来助撑中国粮食安全,促进南北区域均衡发展。