高蕓,鐘鈺*,劉曉雪
(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所,北京 100081;2. 北京工商大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,北京 100048)
近年國際形勢復(fù)雜多變,對糧食生產(chǎn)要素組織和產(chǎn)品供應(yīng)鏈造成了重大沖擊,食物系統(tǒng)受政治、經(jīng)濟(jì)和突發(fā)事件等外部沖擊風(fēng)險增加[1],引發(fā)了國內(nèi)外對糧食安全的又一輪高度關(guān)切,我國政府持續(xù)抓好糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保供,各項政策“穩(wěn)”字當(dāng)頭。2021年氣象年景不利情況下,糧食總產(chǎn)連續(xù)7年站穩(wěn)6.5億t(1.3萬億斤)臺階,取得了“十八連豐”。同時,糧食單位面積產(chǎn)量比2020年增加71.5 kg/hm2,總播種面積近20年保持平穩(wěn)增長,自2009年至今保持在1.1億hm2。在全球食物不足人數(shù)緩慢上升的態(tài)勢下,中國實現(xiàn)了“把飯碗牢牢端在自己手中”,也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展和社會安全穩(wěn)定的奇跡[2]。
回顧世界糧食發(fā)展歷史,美國在1975—1979年達(dá)到“五連增”、印度在1996—2001年實現(xiàn)“六連豐”,而我國則實現(xiàn)了“十八連豐” ,不僅打破了中國糧食生產(chǎn)史上產(chǎn)能記錄,也刷新了世界糧食生產(chǎn)的新高度。根據(jù)各國經(jīng)驗,糧食產(chǎn)能的增長是要素配置、技術(shù)進(jìn)步、政策保障等多因素協(xié)同作用的結(jié)果,糧食單產(chǎn)持續(xù)增長時期越長,增產(chǎn)更加依賴技術(shù)突破支持。另一方面,受國際金融市場波動和市場化影響,借助價格補(bǔ)貼政策調(diào)控空間將逐步壓縮,要素配置需要更加完善的要素市場化配置體制,全面、多維的科學(xué)生產(chǎn)決策,并建立動態(tài)適應(yīng)性優(yōu)化機(jī)制。從2004年我國糧食產(chǎn)量達(dá)到5.0億t(1.0萬億斤),2009年增長到5.5億t(1.1萬億斤),2013年6.0億t(1.2萬億斤),2016年達(dá)到6.5億t(1.3億斤),每千億斤產(chǎn)能增長周期并沒有縮減,但主糧單產(chǎn)增長率明顯放緩。在5.0億~6.0億t產(chǎn)能期和6.0億~6.5億t產(chǎn)能期,單產(chǎn)年平均增長率水稻由1.05%下降到0.73%,小麥由2.59%下降到2.21%,玉米則由2.33%下降到-0.25%。就國內(nèi)形勢來看,糧食播種面積受生產(chǎn)地域重心北移,土地、光溫、水等生產(chǎn)資源趨緊,糧食生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本持續(xù)增加等多種因素限制下,糧食總產(chǎn)增加難度加大的擔(dān)憂加重。種糧成本上升與收益下降的問題一直未能得到根本解決,糧食價格不能完全反映邊際收益,導(dǎo)致糧食產(chǎn)量越大的地區(qū),輸出資源、利益流失、機(jī)會成本就越高[3],農(nóng)民種糧和地方政府抓糧積極性亟待針對性政策支持。當(dāng)前,各國對市場的負(fù)面預(yù)期推高了全球糧價,以緩解我國生產(chǎn)資源壓力的玉米、大豆等飼料糧、畜產(chǎn)品和飼草進(jìn)口不確定性和進(jìn)口成本增加,糧食保護(hù)主義抬頭,投機(jī)資本收益膨脹[4]。因此,夯實糧食產(chǎn)能,掌控糧食安全主動權(quán),是化解國際糧食危機(jī)并防止其演變?yōu)閲H政治經(jīng)濟(jì)危機(jī)的直接、有效手段,探討糧食又一個千億斤產(chǎn)能增加的壓力和潛力,對提振糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展信心、明確增產(chǎn)路徑的意義重大。
近年中央“一號文件”持續(xù)強(qiáng)調(diào)提升糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品供給保障能力,糧食安全仍是我國發(fā)展長期面臨的重要問題,是應(yīng)變局、開新局的“壓艙石”。考慮到膳食結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、收入水平提高以及人口峰值期等因素,雖然我國人均口糧消費(fèi)下降,但人均糧食消費(fèi)量長期保持增長態(tài)勢,必須確保我國糧食產(chǎn)能穩(wěn)定在6.5億t以上,才能應(yīng)對糧食量質(zhì)齊增的剛性需求。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)和鄉(xiāng)村振興的大背景下,亟需從生產(chǎn)、科技和支持政策的宏觀視角,充分分析和認(rèn)識糧食產(chǎn)能可持續(xù)增長面臨的壓力和潛力。根據(jù)不同品種歷史單產(chǎn)和面積變化趨勢,判斷主糧品種的增產(chǎn)潛力與制約因素,估算各品種增產(chǎn)潛力和新一輪千億斤產(chǎn)能提升的實現(xiàn)時間,最后提出糧食產(chǎn)能可持續(xù)增長的方向與實現(xiàn)路徑,以期貢獻(xiàn)于糧食安全政策的系統(tǒng)、精準(zhǔn)和社會化發(fā)展。
已有糧食豐產(chǎn)(增產(chǎn))的主要原因分析和經(jīng)驗總結(jié)主要從經(jīng)濟(jì)管理和農(nóng)業(yè)技術(shù)兩個方面開展,研究結(jié)論較為一致。21世紀(jì)前10年,糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)因素主要為單產(chǎn)增加、結(jié)構(gòu)調(diào)整和播種面積擴(kuò)大[5-6],促進(jìn)單產(chǎn)增加的主要因素是財政支農(nóng)力度、種子和機(jī)械作業(yè)等[7-9]。2010年后,政策和補(bǔ)貼以及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整對單產(chǎn)提高效應(yīng)逐步減弱,規(guī)模效應(yīng)與技術(shù)效應(yīng)均不顯著[10],播種面積增加和豆類作物種植比例下滑在糧食總產(chǎn)增加的貢獻(xiàn)比例大幅提升[11]。生產(chǎn)重心持續(xù)向北轉(zhuǎn)移[12],專業(yè)化生產(chǎn)向東北和華北地區(qū)集中[13],產(chǎn)區(qū)集中度上升而銷區(qū)自給率下降,已然成為當(dāng)下糧食產(chǎn)銷格局的典型特征。特別是東北和華北平原旱作區(qū)糧食產(chǎn)量整體穩(wěn)步提高,并具有明顯的空間集聚特征[14],作物生產(chǎn)從勞動密集型向機(jī)械密集型轉(zhuǎn)變。以勞動力成本上升為主要推動力的糧食生產(chǎn)成本上升,但低收益挫傷了農(nóng)民種糧積極性,成本收益狀況成為生產(chǎn)布局的決定性因素。因此也形成了糧食專業(yè)化生產(chǎn)和資源稟賦難以有效協(xié)同的種植布局和結(jié)構(gòu)。從長期來看,技術(shù)進(jìn)步和機(jī)械化將是未來糧食增產(chǎn)的主要動能,但不同類型技術(shù)推廣和措施效果并不樂觀,例如秸稈還田、免耕播種等保護(hù)性耕作還需要相應(yīng)的機(jī)械技術(shù)和應(yīng)用配套才能得以實施,由于地形條件的限制,丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平遠(yuǎn)低于平原地區(qū)[15],水肥一體化、配方施肥、新型肥料推廣因農(nóng)技農(nóng)藝配合不到位尚未普及。
綜上所述,糧食單產(chǎn)增長新動能的方向和目標(biāo)已經(jīng)明確,但是操作層面的關(guān)鍵問題還未解決,有實物載體、易物化技術(shù)的邊際效益下降,原有技術(shù)路徑增效困難加大。針對不同地區(qū)和生長環(huán)境、不同作物的良種、良法、良地和良機(jī)配套與改進(jìn)的“軟技術(shù)”方案落實的載體和推廣模式還需探索。各地區(qū)不同糧食品種的技術(shù)進(jìn)步關(guān)鍵問題更加復(fù)雜多樣,因此,對糧食產(chǎn)能增長潛力和壓力進(jìn)行判斷,需對三大主糧的綜合單產(chǎn)和播種面積的變化趨勢、各要素投入水平和貢獻(xiàn)程度分析的基礎(chǔ)上,識別產(chǎn)能增長的短板和瓶頸。
我國糧食產(chǎn)能達(dá)到5.0億t至今,糧食產(chǎn)出的品種結(jié)構(gòu)、各品種單產(chǎn)和面積、主產(chǎn)區(qū)域等反映生產(chǎn)宏觀形勢的關(guān)鍵指標(biāo)都發(fā)生了變化。此外,從各品種在糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率、成本收益情況和各類投入品占比等方面來看,不同品種產(chǎn)能潛力也存在明顯差異??陀^認(rèn)識當(dāng)前糧食生產(chǎn)形勢,是協(xié)同解決糧食生產(chǎn)模式、投入產(chǎn)出效率、技術(shù)進(jìn)步等共性問題,找出不同品種生產(chǎn)面臨主要問題的關(guān)鍵,也有助于提高產(chǎn)能預(yù)測的可靠性。
2.1.1 主糧生產(chǎn)形勢決定了糧食總產(chǎn)走勢 糧食總產(chǎn)量中谷物的占比在近10年較為穩(wěn)定的保持在90%的比例,薯類和豆類占比略有波動,近5年約占5%和3%,產(chǎn)量分別保持在2 852萬t和1 966萬t。從糧食增長貢獻(xiàn)率來看,水稻、小麥和玉米的生產(chǎn)形勢決定了糧食生產(chǎn)的總體情況和走勢。自2001年至今,主糧產(chǎn)量對糧食增產(chǎn)的平均貢獻(xiàn)率為136.4%,只有2016/2017年增長率為負(fù),而其他糧食類(雜糧)、薯類和豆類僅在2018/2019、2019/2020和主糧負(fù)增長年份對糧食產(chǎn)出增長率貢獻(xiàn)為正,且較為顯著。2003—2014年面積增長對三大主糧產(chǎn)出增長貢獻(xiàn)較為顯著,2015年至今單產(chǎn)增加貢獻(xiàn)較為顯著(圖1)。
2.1.2 各時期不同品種增產(chǎn)貢獻(xiàn)有較大差異 2001年至今,薯類、豆類和雜糧均保持總產(chǎn)量下降或基本平穩(wěn)態(tài)勢,5.0億~6.5億t時期的3次千億斤產(chǎn)能提升的貢獻(xiàn)均來自三大主糧,特別是6.0億~6.5億t產(chǎn)能期,三大主糧的總體貢獻(xiàn)超過了527.8%,彌補(bǔ)了薯類、豆類產(chǎn)量的下降。谷物中玉米產(chǎn)量占比最大,自2012年超過水稻成為第一大主糧,近5年年產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的39.3%,增產(chǎn)貢獻(xiàn)率均保持較高水平且貢獻(xiàn)率持續(xù)增長。水稻產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量的31.9%,其增產(chǎn)貢獻(xiàn)率均在6.0億~6.5億t產(chǎn)能期較為突出。小麥對產(chǎn)能提升的貢獻(xiàn)較為穩(wěn)定,相應(yīng)的其單產(chǎn)增長率和播種面積也較為平穩(wěn)(表1)。
表1 主糧單產(chǎn)和產(chǎn)量對糧食總產(chǎn)增長貢獻(xiàn)率(%)Table 1 Main grain yield and yield contribution rate (%)
2.1.3 糧食生產(chǎn)集中度逐年提高,不同糧食產(chǎn)銷區(qū)產(chǎn)能差距擴(kuò)大 黑龍江、河南、山東為我國糧食產(chǎn)出前三甲省份且產(chǎn)量占比逐年提高,從2004年的23.2%上升到2020年的29.6%。分品種看,三大主糧產(chǎn)量位列前5名的省份占總產(chǎn)量比重都有逐年上升趨勢,糧食生產(chǎn)表現(xiàn)出明顯的地理集聚。其中,早稻和雙季晚稻面積逐年下降,產(chǎn)量在水稻總產(chǎn)中占比分別從2013年的16.8%和17.9%,下降到2020年的12.9%和14.2%。中稻和一季晚稻種植面積和產(chǎn)量占比逐年提升。東北(黑龍江、吉林、遼寧3省)、華北(北京、天津、山西、河北、山東、河南6省市)、西北(陜西、甘肅、寧夏和新疆4省區(qū))單季稻單產(chǎn)均高于全國平均產(chǎn)量,三個區(qū)域占全國水稻面積和總產(chǎn)量的21.6%和22.9%,也是以粳稻生產(chǎn)為主的優(yōu)質(zhì)水稻產(chǎn)區(qū)。長江中下游稻區(qū)包括江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南和上海等7省(市),占全國水稻面積和總產(chǎn)的5成以上,但該區(qū)域受春寒、寒露風(fēng)、洪澇等災(zāi)害影響,水稻種植效益低,單產(chǎn)、面積和總產(chǎn)的波動都較大。小麥生產(chǎn)機(jī)械化水平高且種植區(qū)域較為集中,2020年河南、山東、安徽、河北、江蘇5省產(chǎn)量達(dá)到全國總產(chǎn)的79.6%,除江蘇外其余4省的單產(chǎn)平均高于全國平均水平。玉米是主糧中產(chǎn)量波動最大的品種,從2010年至今經(jīng)歷了快速增長和調(diào)整下降兩個階段,2015年玉米種植面積為近10年峰值,共4 466.7萬hm2,之后下降至約4 133.3萬hm2。玉米種植面積超過66.67萬hm2的省份集中在東北、華北和西北地區(qū)??傮w來看,2003年11個糧食產(chǎn)銷平衡省份自給率平均為90.4%,到2018年除新疆、寧夏繼續(xù)保持高水平自給外,其余9省份降到58.5%,4個主銷區(qū)(不含京津滬)自給率從66.4%下降到22.4%,產(chǎn)銷平衡區(qū)和主銷區(qū)糧食自給率逐步下降。
2.2.1 糧食生產(chǎn)中心向東北方向移動,加劇了土地、水資源約束 土地是糧食生產(chǎn)的最基本要素,糧食產(chǎn)量達(dá)到5.0億t后的兩次千億斤產(chǎn)能增長,以高單產(chǎn)作物面積增加貢獻(xiàn)為主,玉米和水稻的面積增加貢獻(xiàn)尤為突出,豆類種植面積下降,2014年后糧食增產(chǎn)主要依賴單產(chǎn)貢獻(xiàn)。糧食種植面積約占所有作物種植面積的80%,且以連片耕地和平原為主。糧食生產(chǎn)重心持續(xù)向東北方向移動[16-17],東北(黑龍江、吉林)和華北(山東、河南、安徽、河北)地區(qū)和內(nèi)蒙古自治區(qū)糧食產(chǎn)量明顯增加[17-18],形成了氣候資源稀缺地區(qū)資源利用率較高,而氣候資源豐裕地區(qū)利用率較低的失衡格局[19]。全國耕地后備資源總面積為0.53億hm2[20],草地(占64.3%)、鹽堿地(12.2%)、內(nèi)陸灘涂(8.7%)和裸地(8.0%)為主,開發(fā)成本高、生態(tài)風(fēng)險大。其中,集中連片耕地后備資源僅有0.06億hm2,東部11個?。ㄊ校┲蛢H占11.7%。經(jīng)濟(jì)發(fā)展快的地區(qū)后備土地資源接近枯竭,在省域內(nèi)通過占補(bǔ)平衡方式保障耕地面積不下降越來越難實現(xiàn)。農(nóng)業(yè)用水約占總用水量的比例從2000年的69.0%下降至2019年的61.2%,根據(jù)歷年灌溉面積中耕地占比,糧食生產(chǎn)消耗了約70%~80%的水量,且有效灌溉總面積和水田均呈“北增南減”變化特征,灌溉面積占耕地總面積比例逐年上升,糧食生產(chǎn)受水資源約束也逐步加大。
2.2.2 化肥投入量一直未能下降,人工費(fèi)用占比高、上漲快 糧食生產(chǎn)成本分為物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用和人工成本兩部分,其中物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用是生產(chǎn)中需要花費(fèi)的直接生產(chǎn)成本,用于購買化肥、農(nóng)藥和種子等投入品。物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用對總成本增長貢獻(xiàn)率逐步下降,其中化肥費(fèi)用從1985—1990年生產(chǎn)成本上漲貢獻(xiàn)20%以上,下降到2006—2019年上漲貢獻(xiàn)10%左右。但化肥投入折純量和單位名義價格成本一直未能下降,且三大主糧品種都長期保持持續(xù)增加趨勢。根據(jù)《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》,水稻、小麥和玉米化肥折純用量從5.5億t產(chǎn)能期的309 kg/hm2、348 kg/hm2和321 kg/hm2,上升到6.5億t產(chǎn)能期的345 kg/hm2、421.5 kg/hm2和366 kg/hm2。雖然政策上已明確提出“一控兩減三基本”目標(biāo),但糧食產(chǎn)區(qū)化肥、農(nóng)藥過量施用并沒有出現(xiàn)明顯下降趨勢。例如,長江中下游稻農(nóng)化肥施用量為最優(yōu)用量的1.43倍[20],農(nóng)戶土地利用方式的生態(tài)化演變是一個長期、緩慢的自然歷史過程。此外,農(nóng)膜使用提高了西北地區(qū)糧食產(chǎn)量,但其破碎在土壤中無法降解,造成纏繞植物根系、阻礙地下水下滲、肥料吸收,造成嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染,導(dǎo)致糧食產(chǎn)量和品質(zhì)下降。
從1990—2020年,水稻、小麥和玉米的生產(chǎn)成本上漲了約8倍,人工費(fèi)用則上漲了15倍以上,成為生產(chǎn)成本上漲的最大推動力(圖2)。2020年單位面積的用工數(shù)量已經(jīng)降為1985年的20%~30%,其中水稻為1990年用工數(shù)量的24.1%,小麥為26.4.%,玉米為27.6%,但由于工價的快速增長,抵消了用工數(shù)量的減小。按照名義價格計算,在1985—1990年,1991—2005年,2006—2018年 三個階段,人工費(fèi)用對生產(chǎn)成本上漲的貢獻(xiàn)率分別為63.7%、81.7%和86.0%。同時,人工費(fèi)用占比與凈利潤高度相關(guān)。這種反向關(guān)聯(lián)在2010年之后逐步顯現(xiàn)。水稻、小麥、玉米人工費(fèi)用占比高的省份,凈利潤相對都較低;反之,人工費(fèi)用占比低,機(jī)械費(fèi)用占比高于全國平均水平,凈利潤則較高。三種主糧的凈利潤波動周期基本一致。1992—1995年和2001—2013年為盈利上升期,1996—2003年和2013年至今為凈利潤下降期。水稻盈利在歷年間一直保持為正,小麥單位面積凈利潤為負(fù)的年份最多,即便是凈利潤為正的年份,單位面積凈利潤在主糧中也較低。玉米凈利潤波動幅度最大,特別是在2015—2018年虧損超過1 500元/hm2,2016年虧損已達(dá)4 500元/hm2。同樣主糧品種的生產(chǎn)凈利潤省份間差距在近年逐步拉大,以中秈稻為例,2005年最高凈利潤和最低凈利潤省份差距為3 483元/hm2,2018年差距擴(kuò)大為9 605元/hm2,不同品種高低凈利潤均差距擴(kuò)大2~3倍不等。
2.2.3 中性技術(shù)進(jìn)步特征明顯,部分地區(qū)缺乏技術(shù)進(jìn)步動力 資源和環(huán)境約束不斷增強(qiáng),必須依靠技術(shù)進(jìn)步和體制優(yōu)化提高糧食全要素生產(chǎn)率,提高要素邊際回報率,才能實現(xiàn)糧食生產(chǎn)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效方向發(fā)展。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部自2006年發(fā)布農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率,以此作為衡量農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新支撐農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的核心指標(biāo)。2001年農(nóng)業(yè)技術(shù)貢獻(xiàn)率超過50%,2020年突破60%,其增長率在1993—1997和2000—2002年出現(xiàn)了小幅上升,在2002年后增長幅度趨于平穩(wěn)。
糧食品種的全要素生產(chǎn)率(TFP)測算也成為近年的研究熱點,通過TFP測算挖掘其含義,對各個品種的技術(shù)進(jìn)步類型、影響因素進(jìn)行深入剖析。在研究方法上將要素固定彈性改進(jìn)為隨時間和要素投入量變動的兩個組成部分,模擬現(xiàn)實生產(chǎn)中生產(chǎn)前沿面提高和要素投入占比變化,并取得了較為一致的研究結(jié)論。南方秈稻產(chǎn)區(qū)技術(shù)效率差距不大,種子、化肥投入過量[21]。水稻TFP增長主要源于技術(shù)進(jìn)步,偏向技術(shù)進(jìn)步不足[22-23]。小麥TFP各產(chǎn)區(qū)存在較明顯差異,技術(shù)進(jìn)步非中性[24-25],主要類型是勞動力節(jié)約型和機(jī)械使用型[26-27]。三大主糧TFP增長主要以中性技術(shù)進(jìn)步為主要驅(qū)動力,即主要依靠技術(shù)前沿面的提高實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步。主糧生產(chǎn)都存在種子、化肥、農(nóng)藥費(fèi)用等生產(chǎn)要素投入冗余現(xiàn)象,導(dǎo)致技術(shù)效率損失。一些糧食主產(chǎn)區(qū)近年發(fā)展規(guī)?;?jīng)營,通過機(jī)械化替代人工或強(qiáng)化某一項技術(shù),推動偏向技術(shù)進(jìn)步,實現(xiàn)了中性技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率共同改善,較為明顯的是北方春播玉米帶和東北粳稻主產(chǎn)區(qū)。西南山地和南方地區(qū)具有兼業(yè)化、規(guī)模小和分散經(jīng)營的特點,主要依靠某項可物化技術(shù)要素(育種、肥料、機(jī)械、農(nóng)藥)實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步“單驅(qū)動”,導(dǎo)致西南地區(qū)玉米和南方地區(qū)水稻生產(chǎn)TFP增長缺乏動力。
2.2.4 財政支農(nóng)重點是主產(chǎn)區(qū)糧食生產(chǎn)環(huán)節(jié) 由于農(nóng)業(yè)公共產(chǎn)品屬性,投資收益率較低等特征,各級政府財政支農(nóng)資金是農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要投入來源并發(fā)揮著導(dǎo)向作用。1994年我國開始投資興建了一批農(nóng)田水利設(shè)施,并開始重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險防范和生態(tài)環(huán)境治理,為2004年糧食產(chǎn)量達(dá)到5.0億t打下了基礎(chǔ)。2004年之后,逐步建立了種糧農(nóng)民直接補(bǔ)貼、農(nóng)作物良種補(bǔ)貼和農(nóng)資綜合補(bǔ)貼(前三項在2016年合并為農(nóng)業(yè)支持保護(hù)補(bǔ)貼)和農(nóng)技購置補(bǔ)貼政策體系,最低收購價制度和臨時收儲政策穩(wěn)步實施,刺激了農(nóng)戶種糧積極性。財政支農(nóng)總量由2004年的2 359.9億元增加到2019年的8 183.4億元,年平均增長率為16.5%。2004年以來,財政支農(nóng)支出占財政總支出比例呈現(xiàn)波動性增長態(tài)勢,并實施了目標(biāo)明確的改革。一是,為激勵農(nóng)民開展秸稈還田、深松整地、施用有機(jī)肥等措施,主動保護(hù)耕地地力,2016年合并后的農(nóng)業(yè)支持保護(hù)補(bǔ)貼,除一部分用于糧食適度規(guī)模經(jīng)營外,其余調(diào)整為支持耕地地力保護(hù),2020年超過1 200億元。二是,為調(diào)動地方政府抓糧積極性,在2005年出臺的產(chǎn)糧(油)大縣常規(guī)獎勵機(jī)制的基礎(chǔ)上,篩選常規(guī)和超級產(chǎn)量大縣,實行動態(tài)獎勵機(jī)制。獎勵資金規(guī)模逐年增長,2011年達(dá)到225億元,2020年達(dá)467億元。此外,中央通過減免主產(chǎn)區(qū)糧食風(fēng)險基金地方配套,持續(xù)減輕主產(chǎn)區(qū)財政負(fù)擔(dān),形成了以糧食生產(chǎn)支持為主(2018年3 760.8億元,占68.7%),收購(15.1%)、儲存(15.8%)、銷售(0.4%)支持為輔的財政支持體系。
基于以上分析,土地、水資源以及成本收益是糧食增產(chǎn)的強(qiáng)約束,決定了糧食生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)對產(chǎn)能供給的貢獻(xiàn)提升,生產(chǎn)資源條件和經(jīng)營規(guī)模是制約單產(chǎn)提高的主要因素。財政支農(nóng)的效率逐漸減弱,各級政府在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時期面臨的財政收支平衡壓力不容忽視,節(jié)本增效是當(dāng)前糧食產(chǎn)能增長的前提條件。綜合以上因素,又一個千億斤產(chǎn)能增長較以往產(chǎn)能提升難度更大,但產(chǎn)能增長依然樂觀,主要基于以下幾個方面的原因。
首先,各級政府壓實糧食播種面積黨政同責(zé)考核責(zé)任,疫情防控進(jìn)入常態(tài)化,農(nóng)戶助耕助種、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體和社會化服務(wù)組織代耕代種等已成為較普遍的生產(chǎn)組織方式,保障糧食播種面積穩(wěn)定。其次,我國糧食生產(chǎn)分布區(qū)域廣、緯度跨度大,局部自然災(zāi)害對整體產(chǎn)能不會造成本質(zhì)性影響,植保技術(shù)水平可以確保主要病蟲危害損失率控制在5%以內(nèi),主糧機(jī)械化程度高,保障旱澇災(zāi)害有效應(yīng)對和及時搶種搶收。第三,我國糧食產(chǎn)能體量大,千億斤產(chǎn)能增長占當(dāng)前總產(chǎn)量的7.7%,同時三大主糧單產(chǎn)原有技術(shù)路徑下,仍有很大增長空間。特別是玉米的單產(chǎn)水平僅略微高于全球平均水平,但與世界第一美國差距較遠(yuǎn)。2020年在膜下滴灌、水肥一體化生產(chǎn)條件下,我國玉米高產(chǎn)紀(jì)錄為24 948.75 kg/hm2,但此紀(jì)錄仍與美國農(nóng)場主競賽記錄有較大差距。我國加快了糧食高產(chǎn)創(chuàng)建步伐,自2008年至今以科研單位作為試驗主體的高產(chǎn)創(chuàng)建,重點開展栽培技術(shù)水平提升和技術(shù)集成。高產(chǎn)創(chuàng)建工程項目在各主產(chǎn)區(qū)建立實驗區(qū),根據(jù)主產(chǎn)區(qū)資源稟賦開展要素配置效率優(yōu)化,細(xì)化和明確制約單產(chǎn)增長的具體問題進(jìn)行各個擊破。在糧食集約化經(jīng)營方面,培育和發(fā)現(xiàn)有效的推廣實施載體和模式,進(jìn)一步挖掘糧食生產(chǎn)偏向性技術(shù)進(jìn)步空間,注重非物化節(jié)本增效技術(shù)和種糧規(guī)模效益提高。同時,隨著信息、物流和技術(shù)交流的發(fā)展,非主產(chǎn)省可以更加快速、便捷地獲得主產(chǎn)省技術(shù)外溢,實現(xiàn)中性技術(shù)進(jìn)步。從長期來看,數(shù)字農(nóng)業(yè)、生物質(zhì)工程、基因編輯育種等前沿領(lǐng)域研究突破可能引發(fā)顛覆性創(chuàng)新,雖然還無法明確其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的具體時間表,但可以預(yù)見顛覆性創(chuàng)新將成為產(chǎn)能增長的巨大推動力。
與前幾次千億斤產(chǎn)能提升相比,再一次產(chǎn)能提升不僅在較高糧食產(chǎn)出水平下,增產(chǎn)同時還要滿足要素利用效率提升、資源環(huán)境可持續(xù)和生產(chǎn)投入經(jīng)濟(jì)可行的要求,主要依靠單產(chǎn)提升實現(xiàn)產(chǎn)能增長,毫無疑問,科技、機(jī)制和模式發(fā)揮的作用越來越大。技術(shù)前沿面提升能否快速作用于生產(chǎn)層面,需要高效的技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散機(jī)制、良好聯(lián)結(jié)的要素市場,既有分品施策精細(xì)化設(shè)計支持政策,也要有糧食保險、建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施等一般性、基礎(chǔ)性的支持體系。因此,品種、單產(chǎn)和面積對千億斤產(chǎn)能提升的貢獻(xiàn)預(yù)測,要統(tǒng)籌考慮技術(shù)、資源和政策等多因素,增產(chǎn)路徑的關(guān)鍵因素是共性關(guān)鍵技術(shù)突破,以及適當(dāng)?shù)募夹g(shù)推廣載體和模式下新技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力??傮w來看,實現(xiàn)又一個千億斤增產(chǎn)的潛力大于壓力,關(guān)鍵在于生產(chǎn)(生產(chǎn)環(huán)節(jié))規(guī)模化、種業(yè)攻關(guān)和農(nóng)田質(zhì)量建設(shè)能否取得實質(zhì)性推進(jìn)。
從糧食產(chǎn)量增長里程碑技術(shù)和發(fā)展趨勢來看,生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展向機(jī)械化、輕簡化、標(biāo)準(zhǔn)化種植發(fā)展,提高要素使用效率,并兼顧與糧食間套作的作物(畜牧)產(chǎn)品的總產(chǎn)最優(yōu),糧食生產(chǎn)的技術(shù)重點也有所調(diào)整(表2)。水稻技術(shù)演變的重要目標(biāo)是減少人工投入,20世紀(jì)70年代的免耕拋秧技術(shù)和90年代針對水稻播種和收獲環(huán)節(jié)人工勞動強(qiáng)度大的問題,利用精確定量栽培和疊盤出苗育秧技術(shù),提高秧苗成活率。同時水稻技術(shù)提升也表現(xiàn)出明顯的南北差異,東北粳稻產(chǎn)區(qū)以規(guī)?;鳂I(yè)和集約化經(jīng)營為特征,顯著提高了單位勞動生產(chǎn)率。長江流域推進(jìn)“秈改粳”試驗示范,形成“早秈-晚粳”、單季粳稻的種植模式,緩解了“雙搶”壓力并減少高溫?zé)岷Φ挠绊?,采用稻鴨、稻魚共育減少化肥農(nóng)藥施用,提高稻米品質(zhì)和周年經(jīng)濟(jì)效益。小麥技術(shù)要點主要是節(jié)水節(jié)肥,提高生產(chǎn)要素收益,預(yù)防自然災(zāi)害和防控病蟲害。針對華北主產(chǎn)區(qū)干旱缺水情況,通過測熵補(bǔ)灌及氮肥后移,提高水、氮肥利用效率。優(yōu)化品種結(jié)構(gòu),開展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)同栽培技術(shù)研發(fā),保障了小麥總體產(chǎn)能較為穩(wěn)定。大力發(fā)展糧食加工產(chǎn)業(yè),開發(fā)多種用途面粉形成價值提升,逐步杜絕了種植環(huán)節(jié)品種混雜。玉米生產(chǎn)利用地膜覆蓋、育苗移栽、雙壟溝播等技術(shù),擴(kuò)大了玉米種植區(qū)域和面積,生產(chǎn)技術(shù)朝著合理密植提高水肥利用效率方向發(fā)展。
表2 糧食產(chǎn)能增長里程碑技術(shù)和發(fā)展趨勢Table 2 Milestone technology and development trend of grain productivity growth
生產(chǎn)技術(shù)迭代發(fā)展中“高產(chǎn)高效”為方向性目標(biāo),集成推廣先進(jìn)實用技術(shù),力求實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、品種遺傳特性和生產(chǎn)管理措施綜合作用最大化,以666.7 hm2為試驗單元等過程性目標(biāo)的重要性逐步凸顯。從重點關(guān)注品種抗逆、增穗增產(chǎn)特性及水肥投入,逐步發(fā)展到品種、土壤、栽培和環(huán)境的多因素綜合優(yōu)化,滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)等多目標(biāo)需求,推動多學(xué)科融合,栽培理論和生產(chǎn)實踐向定量化、模式化、指標(biāo)化方向發(fā)展。同時育種技術(shù)的基礎(chǔ)性創(chuàng)新作用顯著,可以通過技術(shù)“路徑突破”,實現(xiàn)生產(chǎn)前沿面的大幅提升。以水稻育種發(fā)展為例(圖3),“三系”雜交水稻改變了之前矮化育種的育種技術(shù)路徑,水稻平均單產(chǎn)由建國初期不足3 000 kg/hm2,迅速提高到6 750 kg/hm2,在上世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初雜交育種增產(chǎn)表現(xiàn)效果突出。近5年,水稻碳-氮代謝關(guān)系取得了突破性進(jìn)展,可能推動水稻育種技術(shù)躍遷??梢姡A(chǔ)研究的路徑突破會大幅提高產(chǎn)能增長空間,同時栽培模式、要素組織方式和技術(shù)集成有利于當(dāng)前技術(shù)水平下的漸進(jìn)式單產(chǎn)增長,依賴技術(shù)進(jìn)步縮小產(chǎn)量差和效率差還有較大提升空間,但產(chǎn)能提升時間表具有不確定性。
在我國糧食播種總面積穩(wěn)定、種植技術(shù)和生產(chǎn)組織及管理已達(dá)到一定水平,各類災(zāi)害對產(chǎn)能影響有限的整體判斷基礎(chǔ)上,對千億斤產(chǎn)能提升進(jìn)行模擬預(yù)測有助于估計各品種單產(chǎn)和面積對增產(chǎn)的貢獻(xiàn),對產(chǎn)能提升具體實現(xiàn)年份進(jìn)行預(yù)判。模擬將2020年糧食產(chǎn)能作為基準(zhǔn)期,把三大主糧的單產(chǎn)和面積作為預(yù)測基本指標(biāo),設(shè)定80%和90%兩種情景作為主糧占糧食總產(chǎn)的比例。單產(chǎn)預(yù)測方案主要依據(jù)最近3次千億斤產(chǎn)能增加單產(chǎn)變化趨勢,各品種與世界主要生產(chǎn)國的單產(chǎn)差距與我國高產(chǎn)創(chuàng)建產(chǎn)量差,以及種子性狀、地力、環(huán)境、作物特性等限制性條件。雖然育種技術(shù)對糧食增產(chǎn)的重要貢獻(xiàn),2008—2018年水稻、小麥和玉米品種增產(chǎn)貢獻(xiàn)率分別為45.9%、30.0%和47.3%[28],但本研究預(yù)測期較短,單產(chǎn)模擬高方案設(shè)定為當(dāng)前技術(shù)水平下依賴偏向技術(shù)進(jìn)步的單產(chǎn)增長率。綜上,設(shè)定水稻、小麥和玉米的高方案單產(chǎn)年增產(chǎn)率分別為0.7%、1.0%、0.8%,低方案分別為0.2%、0.3%、0.4%,均低于產(chǎn)能達(dá)到6.5億t后年平均單產(chǎn)增長率(表3)。
對于播種面積的預(yù)測設(shè)定,主要考慮因素為該品種的成本收益情況、適宜種植區(qū)域的土地后備資源、規(guī)?;潭取C(jī)械化水平和生產(chǎn)勞動強(qiáng)度等因素,同時設(shè)定三大主糧總播種面積不超過0.95億hm2。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地后備資源的制約,主糧種植面積預(yù)期為小幅下降。其中小麥生產(chǎn)主要集中在華北和華中地區(qū),河南、山東、安徽、河北、江蘇5省占我國小麥總面積的72%,總產(chǎn)超過80%,生產(chǎn)收益水平較其他主糧較差,自給率最高,因此設(shè)定其面積降幅主糧中最大,低、中、高方案的面積變化率為-0.1%~0.3%,同時在單產(chǎn)增速0.3%的設(shè)定值下,面積減少幅度最小,以保障0.2%的總產(chǎn)增長率。玉米在主糧中收益情況較好,且種植區(qū)域較廣,其高方案設(shè)定面積不變。水稻年產(chǎn)量超過千萬噸的主產(chǎn)省份較多,生產(chǎn)收益水平較為穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì)稻米價格走勢堅挺,水稻播種面積波動幅度小,設(shè)定其低、中、高方案中播種面積年增長率均為-0.1%。
根據(jù)單產(chǎn)和面積三種方案模擬(圖4),我國糧食產(chǎn)量達(dá)到7.0億t最快實現(xiàn)年份在2026—2027年,水稻、小麥和玉米的單產(chǎn)達(dá)到7 370.78 kg/hm2、6 125.72 kg/hm2和6 652.85 kg/hm2,與基期相比播種面積減少約50萬hm2。預(yù)測顯示即便在低方案情景下,水稻、小麥和玉米單產(chǎn)增速分別為0.5%、0.3%和0.6%,分別為5.0億~6.5億t單產(chǎn)增長率的56.8%、12.7%和37.7%。并且面積增長率均為-0.1%,與基期相比共減少播種面積141萬hm2,可以在2035年實現(xiàn)糧食7.0億t。三種方案玉米增產(chǎn)貢獻(xiàn)最大,其次為水稻,小麥貢獻(xiàn)最小。
3.3.1 通過服務(wù)規(guī)?;徒?jīng)營規(guī)?;瘜崿F(xiàn)糧食生產(chǎn)帕累托最優(yōu) 從模擬結(jié)果來看,實現(xiàn)7億t產(chǎn)量目標(biāo)的潛力大于壓力,但是由于各產(chǎn)區(qū)產(chǎn)能基礎(chǔ)條件不同,增產(chǎn)技術(shù)不僅與當(dāng)?shù)刭Y源條件相適應(yīng),還要考慮實施的勞動強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)成本、配套技術(shù)、產(chǎn)出效益、環(huán)境友好等多方面因素[29]?!按髧∞r(nóng)”是我國的基本國情農(nóng)情,是我國糧食生產(chǎn)的基本面。在西北、東北地區(qū),隨著農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)遷移,一部分農(nóng)民退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn),通過土地流轉(zhuǎn)提高經(jīng)營規(guī)模化水平,新型經(jīng)營主體成為糧食生產(chǎn)的中堅力量。在更多的地區(qū),農(nóng)戶兼業(yè)化、老齡化、粗放化現(xiàn)象依然較為普遍,放大了小農(nóng)戶經(jīng)營缺陷。在農(nóng)村基層技術(shù)推廣服務(wù)低效率、小農(nóng)戶分散經(jīng)營,小農(nóng)戶技術(shù)采納動力不足,農(nóng)村勞動力老齡化的歷史情境下,發(fā)展社會化服務(wù)將破解小農(nóng)戶技術(shù)進(jìn)步和要素配置效率提升的難題,形成投入減量提效的激勵機(jī)制,形成以糧食作物全生育期的技術(shù)集成。2017年《關(guān)于支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)社會化服務(wù)工作的通知》(農(nóng)辦財〔2017〕41號)下發(fā),2018—2020年托管面積分別達(dá)到0.92億hm2、1.01億hm2和1.07億hm2,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管呈蓬勃發(fā)展態(tài)勢[30]。依托社會化服務(wù)實現(xiàn)的服務(wù)規(guī)模化和通過土地流轉(zhuǎn)實現(xiàn)的經(jīng)營規(guī)?;殉蔀閷崿F(xiàn)糧食生產(chǎn)帕累托最優(yōu)的有效途徑。社會化服務(wù)利用工程裝備、智能移動設(shè)備、信息技術(shù)等現(xiàn)代要素,可以大幅降低農(nóng)業(yè)勞動強(qiáng)度,依靠多指標(biāo)智能決策提高管理和要素配置效率,打破以往依賴農(nóng)戶實踐和摸索積累技術(shù)和經(jīng)驗的方式,幫助小農(nóng)戶跨越技術(shù)摸索階段,減少試錯風(fēng)險,提高農(nóng)事耕作過程和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)程度。同時,新型經(jīng)營主體既可以購買社會化服務(wù),彌補(bǔ)自身在某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)不經(jīng)濟(jì)或某項技術(shù)不專業(yè),也可以成為生產(chǎn)性服務(wù)的供給者,最大限度實現(xiàn)其機(jī)械設(shè)備、技術(shù)、組織優(yōu)勢等價值。
3.3.2 開展種業(yè)攻關(guān)激發(fā)產(chǎn)能大幅提升 種子是農(nóng)業(yè)發(fā)展的“芯片”,也是易于推廣的可物化技術(shù)。人類主要糧食作物育種發(fā)展經(jīng)歷了馴化選育,利用種質(zhì)資源雜交育種,發(fā)展生物技術(shù)開展“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)肥、節(jié)水、抗病”品種選育的發(fā)展歷程。20世紀(jì)中期的“綠色革命”就是利用“矮化基因”培育矮桿、耐肥、抗倒伏的水稻、小麥、玉米品種,大幅提高了糧食單產(chǎn)。從我國糧食品種選育發(fā)展來看,每次技術(shù)路徑突破升級,都可能實現(xiàn)單產(chǎn)或產(chǎn)能大幅增長。育種科學(xué)研究永無止境,育種技術(shù)在技術(shù)路徑上不斷開拓。目前,我國正在開展基于合成生物學(xué)利用“底盤+模塊+元件”的思路,培育高光效、固氮等品種,有目標(biāo)地創(chuàng)建新生命體系,實現(xiàn)產(chǎn)量大幅提高和抗逆穩(wěn)產(chǎn)。推動種業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和政策,應(yīng)重點營造寬松的科研環(huán)境,促進(jìn)不同學(xué)科領(lǐng)域交叉、碰撞的研究機(jī)制建設(shè),特別重視當(dāng)前大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)的“使能”作用,形成適合我國糧食生產(chǎn)稟賦特征的跨領(lǐng)域、跨學(xué)科集成技術(shù)。
從前沿項目管理角度來看,應(yīng)基于人類知識拓展和科學(xué)研究的規(guī)律,采取基于路徑創(chuàng)新的項目評價方法,聚焦認(rèn)知擴(kuò)展、關(guān)鍵技術(shù)和可能產(chǎn)生衍生集群的核心技術(shù)。重視私人部門在市場、消費(fèi)、商業(yè)模式等方面的優(yōu)勢,開展公私部門科研協(xié)同與合作,幫助技術(shù)部門預(yù)判市場前景和應(yīng)用領(lǐng)域,借助機(jī)制、模式、孵化器、技術(shù)轉(zhuǎn)化中介組織等途徑推動科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)其市場價值,提高良種審定標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)培育突破性品種。具體到糧食種業(yè),可以參照超級水稻工程的做法,開展主要糧食品種高產(chǎn)攻關(guān)計劃,設(shè)立研發(fā)重大專項。聚焦種業(yè)重大科學(xué)問題,以問題為導(dǎo)向建立良種攻關(guān)團(tuán)隊,增加研發(fā)專項投入,縮小玉米和大豆與國外單產(chǎn)差距。重視并支持主要糧食栽培研究體系建設(shè),建立成體系的種苗培育流程,實現(xiàn)種業(yè)研發(fā)的可持續(xù)、高效化。支持新品種良種繁殖基地建設(shè),確保大面積生產(chǎn)用種供給,提高良種供給能力。
3.3.3 提高農(nóng)田質(zhì)量,保障糧食產(chǎn)能持續(xù)增長 土地是糧食生產(chǎn)的載體,農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施和土壤質(zhì)量不僅決定了目前糧食產(chǎn)能水平和生產(chǎn)效率,也決定了未來增產(chǎn)潛力和品質(zhì)。目前,國家對高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)給予1.5萬~2.25萬元/hm2補(bǔ)貼,而要實現(xiàn)土地平整、機(jī)械耕作、旱澇保收的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),實際花費(fèi)要達(dá)到4.5萬元/hm2以上。因此,中央和地方必須形成合力,創(chuàng)新機(jī)制吸納全社會力量共同參與,增加單位面積投入,補(bǔ)齊節(jié)水灌溉、機(jī)耕道建設(shè)等“最后一公里”短板。完善高標(biāo)準(zhǔn)糧田建成后管護(hù)機(jī)制,將建成的高標(biāo)準(zhǔn)糧田統(tǒng)一上圖入庫,實現(xiàn)有據(jù)可查、全面監(jiān)控、精準(zhǔn)管理。通過強(qiáng)化高標(biāo)準(zhǔn)糧田建、管、護(hù)等各個環(huán)節(jié)工作,保障建設(shè)質(zhì)量和水平,確保工程設(shè)施定期維護(hù),長久持續(xù)發(fā)揮效益。
對于土壤改良和質(zhì)量提升,一方面不斷加大監(jiān)管力度,針對降低糧食籽粒重金屬含量的土壤修復(fù)試驗和研究不斷深入,實施方案以休耕補(bǔ)貼為主,開發(fā)創(chuàng)新治理性技術(shù)指導(dǎo)、產(chǎn)量保險、分級收購等多元生態(tài)政策。通過試驗篩選具有耐性及吸收積累能力的作物及其匹配的種植模式、規(guī)模,一攬子解決生產(chǎn)、收購和非可食部分集中處理等問題。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入品和廢棄物,農(nóng)藥、化肥過量使用或不規(guī)范操作造成的污染,使用不達(dá)標(biāo)農(nóng)膜殘留污染和畜牧業(yè)生產(chǎn)廢棄物排放,亟待將綠色生產(chǎn)嵌入生產(chǎn)經(jīng)營模式中,通過政策、技術(shù)支撐,找到綠色生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)可行的模式,使其可持續(xù)運(yùn)營。
致謝:感謝中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所張俊副研究員、肖永貴副研究員、馬瑋副研究員對本文提出的建設(shè)性意見。