作者：李靖张正尧毛翔飞张汝楠
农业经济问题 2016年06期
高效、协调、可持续的农业生产力布局是推进现代农业建设的前提。大量研究表明我国农业生产力布局不断发生变化。北方粮食生产全面超越南方，粮食生产日趋向中部地区集中(屈宝香等，2011)；水稻生产由南向北变动轨迹十分明显(杨万江等，2011)；大豆播种面积和产量“北上”趋势明显(徐雪高，2011)。长江流域油菜生产“东减西移”，北方春油菜区进一步扩大，南方三熟地区生产适度推进(殷艳等，2010)。棉花布局和调整态势是南棉北移、高棉低移。生猪主产区向黄淮海粮食主产区转移，由经济发达地区向山区、周边地区转移，边远地区生猪养殖快速发展，东北粮食主产区生猪养殖快速崛起，南北生猪生产差异逐渐变小(冯永辉，2006)。牧区又逐渐取代农区，重新成为肉羊生产的重心(夏晓平等，2011)。肉牛生产区域布局经历了“牧区—农区—农牧交错带”的变动过程(张越杰等，2010)。奶牛生产出现了剧烈波动型、急速上升型、稳定上升型、崛起型等4类奶源基地，大城市郊区和南方产区在逐步衰落，华北产区的布局不断上升，与东北产区并列成为我国重要的奶牛养殖区域(卫龙宝等，2012)。但是，我国农业生产力布局仍然存在区域资源承载力不平衡、布局不平衡、生产过程资源低效利用和高能耗高成本等问题。资源环境约束对农业生产力布局影响更加明显。单纯遵循原有的发展路径，可能会导致发展的不可持续，如近年来愈加显著的“北粮南运”，既没有充分利用南方的水资源优势，也对北方本已紧缺的水资源带来了更大的压力，需要依据资源环境承载力谋划农业生产力布局。
20世纪80年代的研究强调依据自然资源开展农业区划。1989年出版的《中国农业自然资源和农业区划》，综合评述了我国农业自然资源的特点，系统地揭示了我国农业地域分异规律，将全国划分为10个一级农业区和38个二级农业区，并对利用中矛盾较多及具有开发潜力的土地资源，如宜农荒地、草地、南方丘陵山地、沿海滩涂、黄土高原、盐碱地、沙漠化土地等分别做了较具体的分析评价，提出了合理利用和综合治理的建议和措施。
入世前后的研究强调发挥比较优势，实施非均衡战略。尹成杰等(2000)在21世纪初中国农业发展战略研究中，通过专业化程度、区位商、比较劳动生产率、产业规模四项指标来分析各区域农业主导产业和优势产品的发展趋势。农业部于2003年和2008年两次编制《优势农产品区域布局规划》，充分体现了扶优扶强的非均衡发展战略，基于资源条件好、生产规模大、市场区位优、产业化基础强、环境质量佳等五个方面的因素确定优势产区。
进于新时期，强调各种要素对于农业生产力布局的综合影响。刘江等(2010)主编的《中国农业生产力布局研究》研究了小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、油菜籽、糖料、肉类、牛奶等九种主要农产品区域布局，研究了土地资源、水资源、气候资源、生物种质资源、人口变动与城镇化、退耕还林等生态建设、农产品加工业布局、交通运输能力、粮棉油平衡等对农业生产力的影响。《中国农业功能区划研究》项目组(2010)基于农业多功能性，分析了农业的农产品供给、就业和生活保障、文化传承和观光休闲、生态调节等四大基本功能的空间分异特征，将全国划分为10个一级区、45个二级区。张辉等(2013)在转变农业发展方式战略研究中提出了布局再平衡战略。
已有研究观点明确，为优化我国农业生产力布局具有重要意义，值得借鉴。但分析以上研究，结合发展的新形势，仍能发现一些不足，主要是缺少对区域农业资源环境承载力的定量分析。
二、农业生产力布局合理性测度方法
当前，水资源越来越成为影响种植业生产布局的制约性因素。随着畜牧业规模的不断扩张，环境容量越来越成为其重要的限制性因素。所以，本文从水资源的角度考察各区域种植业布局的合理程度，从环境承载力的角度考察各区域畜牧业布局的合理程度。
(一)种植业虚拟水流动合理性指数
1.虚拟水概念。1993年，在伦敦大学亚非学院的一次讨论会上，英国学者Tony Allan首次提出了虚拟水概念，将其定义为生产农产品所需要的水资源量，而不仅仅是灌溉水。目前主要是根据农作物需水量()来计算农作物虚拟水量。计算公式为：，其中，为作物i单位质量的虚拟水含量(立方米/吨)，为作物单产(吨/公顷)，为农作物i的需水量(立方米/公顷)。=，即近似等于农作物实际在生长发育期间积累蒸发蒸腾水量。由于地域、气候的差异，各地区农产品单位质量虚拟水含量差异是非常大的，本文借鉴了孙才志等人(2009)的研究成果。
2.种植业虚拟水流动合理性指数计算公式。按照资源禀赋原理，人均水资源稀缺的地区，人均种植业虚拟水含量应该较少，这样才能缓解其水资源压力；反之，才能发挥其水资源优势。将人均水资源量与人均种植业虚拟水含量进行比较，构建出种植业虚拟水流动合理性指数，可以分析二者之间的匹配程度，即种植业布局的合理程度。
(二)畜牧业环境承载负荷系数
1.畜牧业环境承载负荷系数计算公式。对于区域畜牧业环境承载力的评价主要是基于土壤养分平衡原理，即“输入—输出”的物质守恒原理，输入为畜禽粪便中的养分，输出主要为种植作物带走的养分，代表性养分为氮、磷。
q=S/D，其中，q为畜牧业环境承载负荷系数，S为畜禽养殖排放粪便养分总量，D为作物养分需求量。
当畜牧业环境负荷系数(q)大于1时，表明畜牧养殖规模过大，其粪便养分排放超出了种植作物的养分需求；当畜牧业环境负荷系数在0.8～1之间时，种养规模接近平衡，是较为理想的状态；当畜牧业环境负荷系数小于0.8时，表明区域畜牧养殖排放的粪便养分不能满足种植作物生长的需要，畜牧业还有较大的环境容量。
。畜禽养殖排放粪便养分总量等于各类畜禽养殖量、养殖周期、日排放量、粪便养分含量的乘积。为畜种i的养殖量，为畜种i的养殖周期，为畜种i的日粪便排放量，为畜种i粪便中的养分含量。
。作物养分需求量为各类作物产量和单位产量需要的养分量的乘积。为作物i的产量，为作物i单位产量的养分需求量。
2.各畜种的养殖量和养殖周期。本文研究了主要畜种(包括生猪、肉牛、奶牛、羊、家禽)的粪便养分排放量，其中家禽又分为肉禽和蛋禽。畜禽养殖规模数据来源于《2013年中国畜牧业统计》。生猪养殖量为年出栏量，饲养周期按180天计算。牛、羊生长期较长，当年出栏的较少，饲养量为年末存栏量，一年的养殖周期按365天计算。由于统计年鉴中没有给出肉禽和蛋禽的存栏量和出栏量，本文通过正常的比例关系进行推算。按每只蛋鸡年产蛋20公斤、产蛋鸡占比75%，利用禽蛋产量来推算年末的蛋鸡存栏量，一年的养殖周期按365天计算。利用禽肉产量数据(除去淘汰蛋鸡贡献的禽肉产量)推算出年肉鸡出栏量，养殖周期按42天计算。
3.各畜种日排放粪便量及养分含量。本文各畜种日排放粪便量及养分含量参考了程波(2012)的研究成果(见表1)。
4.作物产量和单位作物产量吸收养分量。农作物产量数据来自《中国农业统计资料》。水稻、小麦、玉米、苹果、柑橘、梨单位产量吸收的养分量参考《畜牧粪便农田利用环境影响评价准则》(GB/T 26622—2011)，玉米、马铃薯、棉花、油菜、甘蔗、甜菜、茶叶、烟叶、葡萄、香蕉单位产量吸收的养分量参考张洪昌等(2011)编著的《肥料应用手册》，大豆、蔬菜、油菜单位产量吸收的养分量参考林毅青(2013)、孙克刚等(2002)的研究成果(见表2)。
三、农业生产力布局合理性测度
(一)种植业布局合理性评价
按照种植业虚拟水流动合理性指数划分，全国可以划分为三类区域①：一是合理型，主要分布在东北、西北和长江中游地区，包括辽宁、黑龙江、吉林、北京、湖北、上海、新疆、重庆、湖南、甘肃、安徽、陕西、内蒙古等13个省份，合理性指数在-0.5～0.5之间，表明农业开发强度与结构同水资源禀赋状况匹配较好。二是过疏型，主要分布在东南和西南地区，包括浙江、海南、福建、广东、四川、广西、云南、贵州、江西等9个省份，合理性指数高于0.5，表明这些省份农业开发强度和结构没有发挥水资源相对充裕的优势。三是过密型，主要分布在华北地区，包括宁夏、河南、河北、山东、山西、天津、江苏等7个省份，合理性指数低于-1，表明这些省份的种植业开发强度过高，或者结构不合理，过度利用了其稀缺的水资源。尤其是宁夏的合理性指数达到-7.8，河南、河北也分别达到-4.7和-4.2，均处于严重不合理状态。宁夏、河南、河北人均水资源量分别只有940立方米、788立方米、763立方米，不足全国平均水平的一半，但其种植业虚拟水流动却处于净流出的状态，分别净流出10亿立方米、67亿立方米、34亿立方米。
(二)畜牧业布局合理性评价
按照总磷计算，全国畜禽养殖环境负荷系数为77.7%，这表明我国畜牧业还有一定的发展空间。按照畜禽养殖环境负荷系数的差异，全国各省份畜牧业发展状况大体可以为三类②：一是超载区，主要分布于大城市、华南和西南地区，包括北京、天津、辽宁、上海、浙江、福建、广东、广西、海南、四川、贵州、云南，特别是北京和海南的畜禽粪便养分供给超过了农作物养分需求的1倍以上，从磷需求看，福建、广东、广西畜禽养殖规模超过了50%。按照畜禽粪便养分的实际负荷量与作物养分需求的最大承载量的差额绝对值来排序，广西、广东、四川位居前三位。二是平衡区，畜禽粪便养分供给量与农作物养分需求量的比例在80%～100%之间，包括内蒙古、江西、山东、湖南、重庆、甘肃、江苏。三是潜力区，主要分布于东北、中部和西北地区，包括河北、山西、吉林、黑龙江、安徽、河南、湖北、陕西、宁夏、新疆，畜禽粪便养分供给量与农作物养分需求量的比例均在80%以下。特别是黑龙江环境负荷系数不到1/3，这表明，从环境容量看，该省畜牧业还有2倍的发展空间。按照作物养分需求的最大承载量与畜禽粪便养分的实际负荷量的差额绝对值来排序，河南、黑龙江、河北位列前三位。
四、区域农业生产力结构优化行动及政策建议
(一)区域发展方向
根据各区域农业资源环境承载现状，重点是推动华北降低种植业开发强度、减少高耗水作物比重，增加西南、华南高耗水作物比重，推动畜牧业由西南、华南地区向东北转移。建议以下区域农业生产力结构优化行动：
1.东北地区“稳粮增畜”行动。东北地区粮食生产优势突出，但畜牧业短腿现象很严重。该区域农业生产力布局调整优化重点为，一是提升国家粮食生产核心区生产能力，巩固“东北大粮仓”优势地位。加快大中型灌区续建配套与节水改造，稳步推进小型灌区骨干工程建设，实施节水增粮工程，增加大豆轮作面积，提升地力，增强可持续发展能力。二是利用环境承载潜力较大、玉米饲料资源丰富的优势，大力发展畜牧业。研究推广适宜的保暖畜舍，降低生产成本，增加畜牧业比重，促进种养结合。三是在东北北部建设全国绿色食品生产样板区，在东北南部推进设施农业发展。
2.华北地区“节水保粮”行动。华北地区农业重点是以“节水”为重点，改革耕作制度，降低农业开发强度。该地区农业生产力布局调整优化重点为，一是粮食主产区以高标准粮田建设为抓手，以推广节水品种为关键，提升单产水平，稳定粮食生产能力；稳定发展畜牧业，推动家庭分散饲养向园区规模养殖转变，促进循环发展；以培育粮食深加工产业集群为手段，不断提升面粉加工集约化水平，提升粮食转化能力。二是抓住京津冀协同发展战略机遇，拓展农业生态生活功能，建设京津都市农业圈。三是在燕山、太行山脉地区大力发展谷子、荞麦、燕麦、红芸豆、绿豆等，拓宽杂粮的开发利用渠道，壮大速冻食品、方便食品、休闲食品加工产业，把小杂粮做成大产业。四是支持黑龙港地区、黄河三角洲利用盐碱地资源，建设滨海棉花产业带，开展国家草畜一体化模式试点，建设规模化草食畜牧业基地。
3.西北地区“节水保生态”行动。西北地区农业发展应以“保生态”为底线，大力发展旱作农业、特色农业和规模化农业。该地区农业生产力布局调整优化重点为，一是推进国家级旱作农业示范区建设，重点发展地膜玉米和马铃薯生产，实施马铃薯主粮化战略。稳定发展小麦生产，确保口粮安全。二是建设新疆优势高产棉区，加快推进棉花生产全程机械化，降低棉花种植成本。三是开发非耕地资源，发展设施农业。四是加快特色果品产业提质增效，建设苹果、核桃、花椒、葡萄、枸杞等特色产业带。五是结合新一轮退耕还林(草)，扩大荒滩、荒坡种草，大力发展草产业，以草畜平衡为基础发展草食畜牧业。六是抓住“一带一路”国家战略，推进西北地区与中亚地区开展农业国际合作，在边境口岸地区建设一批农产品出口加工园区，努力开拓农产品国际贸易。
4.长江经济带“多元增效”行动。抓住长江黄金水道经济带国家区域战略的机遇，构建分工合理、多元高效的现代农业产业带。该地区农业生产力布局调整优化重点为，一是在长江上游地区，加强四川盆地千斤粮万元钱粮经复合基地和云贵高原粮仓建设。大力发展高原特色农牧业，加快水果、蔬菜、茶叶、花卉、蔗糖、橡胶、咖啡、中药材等特色产业发展。调减生猪养殖总量，因地制宜发展草食畜牧业。大力推广套种豆类模式。做大做强三峡库区柑橘产业。推进冬季农业开发。建设山地农业机械化示范区。二是在长江中游地区，在稳定粮油生产的同时，丰富作物品种。引导棉区调整种植结构，科学安排替代作物。在重金属重度污染地区开展种植结构调整。巩固生猪、家禽、禽蛋、淡水渔业生产优势地位。三是在长江下游地区，加快粮食生产功能区和现代农业综合区建设，稳定粮食生产，增加农业效益。
5.华南地区“挖潜增效”行动。华南地区光热水土的优势较为明显，特别是水资源和光热条件较好，发展热带现代农业的潜力较大。该地区农业生产力布局调整优化重点为，一是划定基本农田，加快建设高标准基本农田，创建“亩产吨粮县”。二是建设广西高产糖料产业带，加快甘蔗生产全程机械化，提高糖料蔗单产、糖分和生产效益。三是大力发展热带水果、天然橡胶等热带作物。四是大力发展冬季农业，做大做强冬季瓜菜、南繁制种等特色产业，提高对全国的供应能力。五是调减畜禽养殖总量，加强畜禽养殖废弃物处理，实现种养平衡。六是依托海洋资源，大力发展海洋渔业，打造“蓝色食品基地”。
(二)配套政策建议
1.加强农业资源监测。建立农业资源与环境动态监测体系，掌握耕地、人工草地、天然草原等农业资源的规模、分布、变化等信息，为政府决策提供科学依据，为产业界投资提供参考，为优化农业生产力布局提供数据支撑。
2.促进农业生态价值显性化。一是使农业生产成本体现资源环境价格，使农民愿意按照资源禀赋调整产业结构。二是使农产品价格体现资源环境价格，为优化农业生产力布局提供良好的市场环境。三是通过碳交易等形式，使资源节约、环境友好农业生产行为得到补偿。
3.加强盐碱地利用科技攻关。我国耕地资源开发强度已经较大，常规耕地生产力水平进一步提升面临瓶颈。但还有盐碱地5亿亩，具有农业开发利用的潜力。加强盐碱地利用科技攻关，开展盐碱地农业高效利用配套技术模式研究与示范，建立适用于东北、西北、滨海、黄河上中游、黄淮海平原五大盐碱区特点的盐碱地农业高效利用技术与配套技术模式，重点在引进培育耐盐碱作物方面下功夫，为扩大农业发展空间提供载体。
①因西藏、青海地区高海拔、气候冷凉，农业生产限制条件较多，所以本文未做分析
②本文未对西藏、青海进行分析。因为青藏高原主要为牧区，而本文未对牧草养分需求进行分析，同时，青藏高原高海拔、冷凉气候，畜牧业发展特殊性较强
作者介绍：李靖，农业部规划设计研究院，北京 100125；张正尧，农业部规划设计研究院，北京 100125；毛翔飞，农业部规划设计研究院，北京 100125；张汝楠，农业部规划设计研究院，北京 100125