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1模型构建与数据来源
粮食生产受诸多因素的影响,为了能够定量的分析出不同因素对研究区粮食生产的影响,本文把理论分析作为切入点,从理论中总结出影响粮食生产的主要因素。
1.1粮食生产影响因素分析
本研究充分借鉴已有研究成果的基础上,结合研究区粮食生产实际情况,选择以下几种因素来分析研究区粮食生产:(1)粮食播种面积;(2)农村粮食产业从业人数;(3)农用机械总动力;(4)粮食作物化肥使用折纯量;(5)粮食农田有效灌溉面积;(6)农村总用电量。
1.2粮食生产模型建立
美国数学家Charles•Cobb和经济学家Paul•Douglas提出了著名Cobb-Douglas生产函数,这种生产函数可以很好地分析资源投入与产品产出之间的经济数量关系,因此被广泛地运用。其基本模型为:Y=f(A,LA,CAP)=A•LAa•CAPba+b=1(1)式(1)中:A表示全要素生产率;LA表示劳动投入;CAP表示资本投入。在本文中,笔者在C-D生产函数的基础上,笔者确定了粮食生产模型的被解释变量为:粮食总产量(Y);解释变量为:粮食播种面积(LAND)、农村粮食从业劳动力(LA)、农用机械总动力(MACH)、粮食作物化肥施用折纯量(FERTI)、粮食农田有效灌溉面积(IRRIGATE)、农村用电量(ELEC)。根据上述内容,研究区粮食生产的C-D生产函数写成如下形式:Y=f(A,LAND,LA,MACHFERTI,IRRIGATE,ELECTRIC=A•LANDa•LAb•MACHC•FERTId•IRRIGATEe•ELECf(2)进一步对C-D生产函数进行对数转换,得到关于产量的生产函数形式如式(3)所示:ln(y)=1nA+a•1n(land)+b•1n(la)+c•1n(mach)+d•1n(ferti)+e•1n(irrigate)+f•1n(elec)+μ(3)式(3)中:a表示粮食播种面积对粮食产出的弹性系数;b表示劳动力投入对粮食产出的弹性系数;c表示农用机械对粮食产出的弹性系数;d表示化肥使用折纯量对粮食产出的弹性系数;e表示有效灌溉面积对粮食产出的弹性系数;f表示农村总用电量对粮食产出的弹性系数;μ是随机扰动项。样本时间从1990-2013年,样本大小n=24。
1.3数据来源与数据描述
在构建的分析模型框架基础上,本文根据分析的需要,收集整理了1990-2013年研究区粮食生产的时间序列数据,数据来源于1990-2013年《新疆统计年鉴》。通过对数据整理可以发现,在所考察的时期里,研究区粮食总产量变化不太稳定,但总的有增加趋势;播种面积变化波动较大,但初始面积变化不大;机械总动力有明显的增加趋势;农村用电量在2010-2011年有明显的减少趋势,但总体呈平稳增加趋势;有效灌溉面积变化波动较大,略有增加趋势;劳动力投入有较平稳的增加趋势;化肥使用折纯量变化波动较大,但整体呈增加趋势。
1数据来源与选择模型
1.1样本选择及数据来源选择山东省、江西省和四川省的数据作为样本,这3省各分别出自东中西地区,且均为粮食主产省,具有地区代表性。将以该3省的数据分析为依据,由此大体推断中东西地区的农业情况。山东省、江西省和四川省的数据均来自于国家统计局网站的各省年度数据。分别对3省的粮食生产投入与产出情况进行比较。针对1978、1990、2000、2010、2011年的粮食播种面积、化肥施用量、机械动力、有效灌溉面积等投入以及粮食产出指标进行对比。从改革开放到1990年,再跨入2010年,3省的各项农业指标值都呈现大体上升趋势。各项指标值大体都是山东省最大,其次分别是江西省和四川省。近年来,山东省依靠其优越的地理位置和丰富的自然物质资源,使得山东的农业发展位居全国前列,该省的农业产品也逐渐走向世界,发展外向型农业。江西省也是一个农业占据重要位置的省份,拥有全国最大的淡水湖——鄱阳湖。但江西省的农业科技发展水平还需要进一步提升,例如表中显示的单位耕地机械动力水平,相比山东省的此项数据,江西省还需进一步加大农业科技投入。四川省的各项数据数值均显示较小,该省位于中国西部地区,资源的稀缺和地理位置的缺陷都限制了该省的农业发展。由于以上3省各自处于中国东中西地区,且属于各地区的农业大省,具有一定的代表性,由此推断农业生产情况大致是东部地区好于中部地区好于西部地区。东部地区农业资源具有非常显著的优势,中部地区农业基本情况次于东部地区,农业资源尚处于较低效利用状态,西部地区则是中国生态环境最恶劣、经济最落后的地区,这些矛盾制约着西部地区的农业发展。但随着农业在国民经济中越来越重要的地位,东中西地区也都有采取农业可持续发展战略,这也使得农业各项基本指标值逐年上升。
1.2变量选取基于耕种土地的劳动产出,研究中的因变量将采用农业粮食总产量这一指标,解释变量采用5项数据,分别是:耕地面积、劳动力、化肥、机械动力、有效灌溉面积。文中因要分析家庭联产承包责任制和农村税费改革政策对粮食生产的影响,因而分别设置为虚拟变量HRS1:家庭联产承包责任制,HRS2:农村税费改革政策。因为中国在1982年确认家庭联产承包责任制,所以1982年后选取1,其余选0;农村税费改革这一变量中,2004年前用0,2004年后用1。
1.3模型的设定采用粮食总产量(Y)作为被解释变量,以粮食播种面积(LAN)、劳动力(LAB)、化肥(FER)、机械动力投入(POW)、有效灌溉面积(EIA)作为解释变量,家庭联产承包责任制(HRS1)和农村税费改革政策(HRS2)则为虚拟变量,由此构造的多元回归方程如式(1)~(2)。模型中,Yiƒ代表的是不同年份各自省份的农业粮食总产量,β0ƒ代表截距项,β1、β2、β3、β4、β5、β6分别代表的是土地、劳动力、化肥、机械动力、有效灌溉面积、制度创新(包括家庭联产承包责任和农村税费改革政策)各自对粮食增产的回归系数,ηiƒ表示误差项。
2结果与分析
2.1相关性分析分别对山东省、江西省和四川省的粮食总产量与影响因素间的关系进行相关性分析。从相关性水平分析可见,粮食总产量与要素投入以及制度变迁之间的存在相关性是比较大的,大致符合了回归方程的要求。然而要素投入之间彼此的相关性比较大,大多数都超过了0.5,由此会造成多重共线性问题。因而,为了检验它们之间的多重共线性,进一步将进行VIF检验,具体结果。从检验结果看,VIF最大值分别为26.124、6.142和42.449,均超过了5,说明存在共线性问题,需要用逐步回归法进行分析。
2.2回归结果分析采用了逐步回归法分别对山东省、江西省和四川省的农业数据,进行回归分析。
2.2.1土地要素对农业粮食总产量的影响江西省和四川省的数据都显示,土地要素没有进入方程。山东省的数据显示土地要素投入对农业生产有促进作用。在中西部地区,土地要素对粮食生产的影响不显著,可能的原因是,土地资源的稀缺性,特别是西部地区用于粮食生产的土地资源相对较少。东部地区经济相对发达,土地普遍稀缺,但山东省是一个例外,土地肥沃,土地资源可以促进农业生产,因而增加粮食产量。
一模型介绍
1BCC模型数据包络分析
(DEA)是运筹学的一个新的研究领域,1978年由Charnes和Cooper等人首先提出,以评价部门间的有效性问题。常见的模型有CCR和BCC。CRR模型是用来研究在固定规模报酬下,多输入、多输出的效率问题。1984年R.D.Banker,A.Charnes和W.W.Cooper又提出了一个BCC模型。BCC模型又称为纯技术效率模型(PTE)是在CCR模型的基础上剔除规模报酬因素后,考察各个决策单元的生产效率问题,以作为CCR模型的参考。用综合技术效率除以纯技术效率可得一个指标,称为规模效率(SE),表示当规模报酬可变时,生产前沿面与规模报酬不变时生产前沿面的距离。
2数据选取与说明
本文选取苏北28个县(市)作为研究对象,取Y粮食作物产量万吨)作为输出,X1农林牧渔从业人员(万人)、X2粮食作物播种面积(千公顷)、X3农业机械总动力(万千瓦)、X4农用化肥施用量(万吨)、X5农村用电量(亿千瓦时)作为输入,考察各县(市)农业生产效率,数据来源2013年江苏省统计年鉴。
二结论分析
1整体分析根据上表统计结果
可将28个决策单元分成4类,第1类为SE,TE,PTE均=1的决策单元即弱DEA有效的决策单元,共有9个,分别为丰县、沛县、淮安市区、涟水、洪泽、盱眙、东台、大丰、泗阳,结合表3的松弛变量,上述9个县(市)的s值均为〇,为DEA有效。均为规模报酬不变,可见这些地区的粮食生产的投入要素合理,不存在资源浪费,或价格失常的情况;第2类为SE、TE≠1,PTE等于或接近1的决策单元,为非DEA有效决策单元,包括邳州、连云港、灌南、金湖、响水、建湖、徐州市区、沭阳8个县(市)表明这些地区的粮食生产技术性较强,拥有较好的可持续发展,内部控制比较稳定,对资源、价格等外部因素依赖性弱,但是,规模效率较差;第3类为TE、PTE≠1,SE等于或接近1的决策单元,包括新沂、东海、灌云、盐城市区、滨海、射阳、宿迁、泗洪、睢宁9个县(市),在现有粮食生产规模水平上上述9个决策单元能取最佳效率,但是其纯技术效益较差;第4类为SE、TE、PTE指标均较小的决策单元,包括赣榆和阜宁两个县,粮食生产极不科学。
1、防御对策
农业气象学的主要内容包括农业生物与气象的关系,农业气候资源开发、利用和保护,农业小气候的利用与调控等。现在,我们就这几个方面阐述粮食生产安全与农业气象的关系。
(1)农业气候资源开发、利用和保护农业气候资源研究的主要目的是充分、合理地开发、利用气候资源,同时还要科学地保护气候资源。众所周知,光、热、水、气是植物生长所必需的能量和物质,是重要的农业气候资源。农业气候资源分布极其不均衡,必然给各地带来明显的季节和年际变化特征。这就需要从实际出发,客观分析一个地区的农业气候资源多年平均状况和长期变化规律,因地制宜地确定作物布局、种植制度和农林牧渔的生产类型与结构,为规划和指导生产提供依据。
(2)农业气象灾害发生规律以及防御对策研究农业气象灾害,上文已经提到其范围,包括干早、洪涝、低温、霜冻、冰雹、台风等。这些农业灾害使农作物严重减产,影响国家粮食安全,对我国人口问题是提出了挑战。这也是农业气象灾害一直年受到国家的重视的原因。2.3开展农业气象情报、预报服务,研究农业气象情报、预报理论与方法开展农业气象情报、预报服务以及进行农业气象情报、预报研究是为农业生产服务的重要手段,其种类较多,主要有农用天气预报、农业气象灾害预报、作物生长期预报、作物生长状况及产址预报等。将准确、及时的各种农业气象情报、预报正确运用于生产过程中,可以取得巨大的经济效益和社会效益。
(3)农业气象空间数据挖掘技术的利用。我国农业空间数据信息量是很大的。农业空间信息的利用可以起到很大的作用,如何从这么多的信息中找到有用的信息呢?相关文献已经提出了农业空间信息管理方法。最新计算机技术已经可以通过各种空间规律、函数关系、线性趋势给人们提供参考。
(4)2GIS技术与农业气象相结合。利用现有的基础地理数据和农业气象数据,在农业气象灾情监测领域设计并开发农业气象灾情监测系统。系统能够实时监测气象信息,在灾情发生时能迅速对灾情进行大范围监测,快速、准确地实现监测区内的农业气象灾情分析以及等级划分,为政府及气象、农业等有关部门提供及时准确的信息,对粮食生产安全生产具有十分重要的意义。
(5)农业气象风险转嫁机制。所谓气象风险转嫁,无疑就是把风险转移一部分出去,这就使得政策性农业保险应运而生。政府和保险公司共同承担这份风险,人们通过买保险的方式保障收益,在不违背市场化原则条件下,政府对农民进行一定的补贴,气象灾害有了政府的共同承担,粮食生产安全就会得到更可靠的保证。
作者:郝慧芳 单位:安阳市气象局
一、即墨农户粮食生产现状
据2012年山东省农业厅公布的符合条件的种粮大户,即墨市有24家,粮食种植面积为24942亩,占即墨市粮食种植面积的1.92%,占全省补贴面积的2.95%。也就是说,即墨粮食生产仍然是以家庭为单位的小农生产为主体的。本次调查也是面向粮食种植家庭而开展的,2014年对即墨市9个乡镇97户农户进行粮食生产专项调查,涉及玉米和小麦两个品种,重点考察农户家庭粮食生产基本状况、粮食投入产出及收益情况。
(一)粮食生产基本情况
97户农户总的耕地面积为662.43亩,粮食种植面积1011.5亩,复种指数177.7%,其中小麦514.55亩,玉米505.95亩,户均5.3亩和5.2亩,粮食生产以分散的小农生产为主。2013年小麦平均单产466.3kg/亩,总产23.99万kg;玉米平均单产500.4kg,总产25.317万kg,小麦玉米均按2.1元/kg计算,粮食产值为103.53万元,合1023.67元/亩。小麦销售数量17.135万kg,玉米销售总量23.42万kg,分别占总产量的71.42%和92.51%,销售总收入为86.63万元,占粮食总产值的83.68%;97户家庭总收入为346.77万元,粮食生产收入约占家庭总收入的24.98%。
(二)粮食生产单产增速减缓
这97户家庭所处地域生产条件较好,2013年玉米、小麦单产水平不仅高于山东省平均水平,也高于即墨市平均水平,但与2000年相比,玉米提高24kg/亩,小麦提高36kg/亩。从即墨全市的数据看,2011-2013年主要粮食作物平均单产同1999-2001年比较,小麦单产由359.3kg/亩提高到380kg/亩,增加5.76%;玉米由446.67kg/亩提高到464.67kg/亩,增加4%,玉米小麦单产平均增加4.8%。即墨粮食总产量2000年为48万吨,近三年稳定在53-55万吨。在粮食单产增速减缓的情况下,粮食种植面积的稳定是粮食产出和供给稳定的核心要素。
(三)粮食生产投入加大
97户粮食生产总投入47.25万元,总产值103.53万元,粮食生产投入产出比为1:2.19。小麦和玉米的投入产出情况。当玉米价格与小麦价格相同时,玉米2013年的投入产出比为2.23,高于小麦的2.15。当玉米价格持续高于小麦价格时,种植玉米更加有利可图。其中,化肥投入占比最高,这与化肥补贴有关,投入强度大。也就是说,随着劳动力机会成本的上升,农户选择更多投入化肥、农业机械替换传统的以农家肥和劳动力投入为主的生产模式。。
一、引言
农业是国民经济的基础,提高农户的粮食生产能力是增加农民收入、保障我国粮食安全和建立和谐社会的有效途径(陈锡文等,2000)。在中央一系列惠农政策的激励下,2013年我国的粮食产量再创历史新高,粮食产量连续七年达到5亿吨。然而,据专家推算,随着我国人口的增加,到2030年中国的粮食需求将达到6.4亿吨(财政部财政科学研究所课题组,2004)。按照目前的粮食产量计算,我国的粮食缺口多达1.4亿吨,占全国当前粮食产量的近1/3。即我国长期的粮食安全仍然处于供应偏紧的状态。与此同时,我国大多数农村地区农民的收入主要来源于农业生产,尤其是种植业中的粮食生产(许庆等,2008)。因此,研究影响农户粮食产量的因素,对提高粮食生产能力、增加农民种植业收入具有重要的现实意义。大多数学者从不同角度研究了影响粮食生产的因素。Lin(1992)、McMillanet.al(1989)和陈锡文等(2000)认为家庭联产承包责任制解放了农业生产力,提高了粮食产量,增加了农户的种植业收入。陈锡文等(2000)甚至认为我国上世纪90年代连续5年的粮食增产与中央决定将土地承包期再延长30年的政策密切相关,延长土地承包期的措施稳定了民心,提高了农民的生产积极性。曹芳等(2005)、周应恒(2009)和YuandJensen(2010)探讨了粮食直接补贴政策对农户粮食产量和收入的影响,认为粮食补贴改革增加了粮食生产并且提高了农民的收入;但是张海翔等(2011)和黄季琨等(2011)的研究发现,粮食直接补贴对农民粮食生产没有影响,应该加大提高粮食生产力的投入,如增加农业基础设施的投入,从而提高粮食的长期生产能力。TeruelandKuroda(2005)和汪小勤等(2009)分析了农田水利基础设施对农业生产的影响,发现农村水利基础设施的改善和投入的增加,有效地降低了农业生产的成本,提高了粮食产量。ZilermanandHeiman(1997)和赵阳(2001)研究了农业科研投入与粮食生产的关系,认为农业科研投入显著提高了粮食产量。然而彭代彦(2002)的研究发现农业科研和技术推广服务增加了农业生产支出,从而降低了农民的种植业收入。彭代彦(2002)还进一步发现农村医疗卫生的投资能够有效降低农户的农业生产支出,并且增加农民的收入。农村地区医疗卫生的投资能够提高农民的健康水平,增强人力资本(蒋中一,2008)。然而,关于健康与粮食生产及种植业收入关系的研究大多集中在工业化国家,针对发展中国家和转型国家的研究还比较少。张车伟(2003)开创了我国国内第一篇研究健康与家庭种植业关系的文章(魏众,2004)。该研究采取全国6个国际级贫困县共计446个调研样本,发现家庭劳动力因病无法工作的时间每增加一个月,种植业收入将减少2300元。韩俊、罗丹(2005)发现,由于“看病难、看病贵”的原因,我国农村居民因病致贫、因病返贫的现象比较严重,农民一旦生大病,不但身体跨了,而且好几年不能恢复生产,甚至整个下半辈子都不能恢复生产。高梦滔、姚洋(2005)使用中国8个省共计1354个农户的数据测算了健康风险冲击对农户收入的影响,结果发现大病冲击对于农户的短期和中期影响使得患病家庭的人均纯收入平均降低5%~6%,农户患大病对于中低收入家庭的负面影响更为严重。齐良书(2006)研究了收入与健康的关系,发现较低收入的农户其社会经济地位也较低,而社会经济地位较低者要提高收入水平,不得不在健康方面付出代价,结果导致健康恶化。以上仅有的几篇关于健康与粮食生产及种植业收入关系的研究里,健康指标的度量多是采用自评健康状况的方式,没有准确度量家庭医疗支出对农户粮食产量和种植业收入的影响。文章使用中国16个省、市共计11590个样本,运用随机前沿生产函数方法研究医疗支出对农户粮食生产的影响,考察了医疗支出对玉米和稻谷产量的影响。由于农户可以在不同品种的农作物之间进行选择搭配播种,期望种植业收入最大化,所以文章进一步检验了医疗支出对农户种植业收入的影响。文章的贡献有:第一,首次使用微观数据分析农户家庭医疗支出对粮食产量和种植业总收入的影响;第二,为健康与农户粮食生产以及农户种植业总收入的关系研究提供来自中国的例证;第三,为中国政府制定提高农户粮食生产能力、增加农民收入和农村社会和谐发展政策提供来自健康方面的依据。文章其余部分的结构如下:第二部分是数据来源和变量的描述性统计,第三部分是计量模型的介绍,第四部分是计量结果及讨论,第五部分指出文章的政策含义。
二、数据来源与变量选择
文章研究使用的数据来源于农业部农村固定观察点2007年度的调研数据。该数据样本包括了16个省、直辖市和自治区,在东、中和西部地区均有分布,所以该样本具有良好的全国代表性。经过对数据的清理,最终获得有效样本11590户,其中东部地区占34%,中部地区占42%,西部地区占24%。数据的描述性统计见表1。文章的因变量有3个,分别是农户的玉米产量、稻谷产量以及农户的种植业总收入,各个因变量指标都是以家庭为单位进行核算。农户的玉米产量均值为2458公斤,最少的产量为53公斤,最多产量为36000公斤。家庭的稻谷产量均值为1916公斤,产量最少的为27公斤,产量最多的为97480公斤。家庭种植业的平均收入为6624元,最少的家庭是78元,最多的家庭是216670元。在解释变量的选取方面,文章将投工量按照每8小时为单位工作日进行标准化调整(Zhanget.al,2002)。样本家庭种植业的投工量,平均为119天,最少的为15天,最多的是2096天。文章研究的农村家庭平均人口为3.93人,接近于“中国健康和营养调查(CHNS)”4.29人的家庭规模。文章遵循齐良书(2006)和Glauben(2008)的思路,将16~65岁之间的家庭成员纳入劳动力范围。农户家庭劳动力的平均年龄是38.5岁,接近“中国健康和营养调查”的调研数据39.6岁。文章的家庭劳动力平均受教育程度是6.59年,非常接近“中国健康和营养调查”的调研数据7.04年。家庭规模、劳动力平均年龄和劳动力平均受教育年限的数据特征说明本数据的质量比较高。文章关注的主要变量是农户家庭的医疗支出,样本的平均家庭医疗支出为1121元,最少的为0元,最多达到84000元。医疗支出最多的家庭,其医疗支出数额是2007年度农民人均纯收入4140元的20倍。文章采用Zilbermanet.al(1994)和Wanget.al(2010)的研究方法,将降水量作为变量考察农田水利设施对农业生产的影响。
三、研究方法
遵循汪小勤等(2009)的思路,文章选用随机前沿生产函数模型检验农户家庭的医疗支出对粮食产量和种植业收入的影响。该模型的优点是能够将影响产出的随机误差项与技术效率的随机冲击进行分离,以便寻找提高或者降低生产效率的影响因素。随机前沿生产函数最早由Aigneret.al(1977)等提出,由BetteseandCoelli(1995)等发展完善并且得到广泛运用(BaccoucheandKouk,2003)。随机前沿生产函数中的生产前沿是指对于既定要素的投入组合所能够达到的最大产出水平(BetteseandCoelli,1995)。函数模型包括:其一是随机前沿生产函数,测量给定要素投入及其投入组合所能够获得最大的实际产出水平;其二是技术欠效率函数,测量在生产者控制之外,但是能够提高或者降低生产效率的变量。随机前沿生产函数模型的一般形式为:Yit=f(Xit,β)exp(vit-uit),t=1,2,3(1)式(1)的技术效率也可以表示为:TEit=E[f(Xit,β)exp(vit-uit)]E[f(xit,β)exp(vit-uit)佐uit=0](2)式(1)和式(2)中,t等于1、2和3时分别表示农户的玉米产量、稻谷产量和种植业总收入。Yit是第i个农户的产出,Xit是K×1阶投入向量,β是各投入向量的待估参数。而前沿生产函数f(•)则表示农户生产的最优技术水平,该模型的误差项由vit-uit组成,vit和uit相互独立,并且独立于解释变量Xit。vit表示随机统计噪声,独立于投入和技术水平并且假定服从N(0,σv2)的正态分布;uit表示非负的随机变量对农户生产造成的技术效率损失,并假定其服从在零点截尾的正态分布N(μ,σu2)。根据BetteseandCoelli(1995)的建议方法,令σ2=σv2+σu2,γ=σ2σv2+σu2,其中γ的取值在0和1之间。γ的作用有两个:第一,如果γ的系数值在统计上显著,则表明模型的估计应该选择随机前沿生产函数方法,否则应该选用普通最小二乘法;第二,γ的系数值表示误差项中应该由技术损失效率解释的比例。需要说明的是,技术效率损失函数uit的解释变量中,当系数符号为正时表示降低农户的生产效率,而当解释变量系数符号为负时则表示提高农户的生产效率。式(1)中的技术欠效率函数的一般形式为:Uit=δMit+φit(3)根据随机前沿生产函数的模型设定,文章选取农户的农作物实际收获面积、购买化肥的总金额、购买农药的总金额和劳动力投工量变量作为农业生产的解释变量,由于数据呈现非正态分布,所以文章采用变量的对数形式对数据进行平滑处理。中国农业生产的随机前沿生产函数模型如下:LnYit=α0+α1LnTDit+α1LnHFit+α1LnNYit+α1LnLDit+vit-uit(4)式(4)中,TD、HF、NY和LD分别是实际收获面积、购买化肥金额、购买农药金额和劳动投工量。而技术效率函数如:Uit=θ0+θ1LnRS+θ2LnNL+θ3LnJY+θ4LnYL+θ5WG+εit(5)式(5)中的RS、NL、JY、YL和WG分别表示家庭总人数、劳动力平均年龄、劳动力平均受教育年限、家庭的医疗总支出以及外出务工劳动力占家庭总劳动力人数的比例。
四、结果及讨论
文章的计量结果表明农户家庭的医疗支出显著降低了粮食生产能力和种植业收入。表2是中国农户玉米和稻谷生产和种植业收入的随机前言生产函数估计结果,文章中3个随机前沿生产函数计量模型的γ值都通过了显著性检验,说明应该使用随机前沿生产函数进行生产效率的检验。农户的玉米产量、稻谷产量和种植业收入损失的89%、86%和91%都归因于技术欠效率,而不是随机误差项。随机前沿生产函数的技术效率方程中,作为文章关心的主要变量,家庭的医疗支出变量降低了农户玉米生产的产量,并且这一结果在统计上显著,这一结论与张车伟(2003)的研究结果相一致。家庭的医疗支出降低了农户的玉米生产效率,当家庭成员患病时,从两方面降低了农户的玉米生产效率:第一,减少了劳动投入量。不仅患病的家庭成员不能参加农业劳动,而且还需要其他家庭成员对其进行陪护,进一步减少了劳动投入。第二,减少了农业生产资料的投入。在家庭收入预算的约束下,增加医疗支出就会减少购买农业化肥、农药和种子等资本的投入,降低了农户玉米生产的潜力。而教育水平变量表明,农户家庭劳动力的平均受教育程度有助于提高玉米的生产产量。家庭人数越多,则提高了农户玉米的生产效率;而外出务工人数占家庭劳动力数量的比例越大,越能降低农户的玉米生产效率。在技术效率方程中,家庭医疗支出显著降低了农户的稻谷生产效率,并且在统计上这一结果在5%的显著性水平上显著。农户家庭劳动力的平均受教育程度降低了农户的稻谷生产效率,但是在统计上不显著。而家庭劳动力成员平均年龄越大,则越能提高稻谷的生产效率。年龄的大小在一定程度上代表了稻谷种植的经验,较丰富的种植经验有助于农户的育种、种植和收获,从而获得较高的产量。家庭人数越多则越能显著增加农户的稻谷生产效率,外出务工劳动力人数占家庭总劳动力总人数的比例负向影响农户的稻谷生产效率,但是在统计上不显著。而生产函数中投工量变量的计量结果表明,投工量正向影响农户的稻谷生产。在随机前沿生产函数的技术效率方程里,农户医疗支出变量的系数符号是正号,表明农户家庭的医疗支出降低了农户的种植业收入,这一结果在1%的显著性水平上显著。由此可以看出,农户家庭的医疗支出降低了农户的种植业收入水平,导致农户无法开展正常的生活和生产活动。教育变量的计量结果表明,农户家庭劳动力平均受教育程度越高,则降低了农户的种植业收入,不过,这一结果在经济上并不明显,其系数值较小并且在统计上不显著,文章的发现与魏众(2004)和周清明(2009)等的研究结果相一致。可能的原因是在我国人均土地面积较少的情况下,较高教育程度的农村居民倾向外出务工,降低了教育水平对农业生产的影响。家庭人数变量正向影响家庭的种植业收入,并且在统计上显著。家庭成员较多的农户,家庭内部成员之间可以分工协作,提高劳动生产率,从而增加种植业收入。家庭劳动力的平均年龄正向影响农户的种植业收入,这是由于种植业需要经验,在干中学的过程中积极稳妥地混合种植各种农作物,提高家庭的种植业收入水平。降水量显著提高了农户的粮食产量和种植业收入,陈锡文(2000)认为我国粮食增产与气候处于丰水期密不可分,而丰水期是不可能经常存在的,所以要加强我国的农田水利基础设施建设(TeruelandKuroda,2005;黄季琨,2011)。
本文作者:余世学工作单位:四川省凉山州农业科学技术推广站
制约因素
资源要素约束一是气候资源。凉山州光热充沛,降水一般都在1000mm,雨热同季,但时空分布不均,季节性、区域性缺水明显,冬半年降水量不到全年10%,夏半年集中全年降水量的90%以上,大多数地区降水量都在800~1100mm,雅砻江西部、金沙江河谷降水在700~800mm。随着全球气候变暖,土地荒漠化加剧,极端性自然灾害越来越严重,冰雹、洪涝、低温冷害、冻害等自然灾害时有发生。二是土地资源。近年来国家制定了严格的土地管理制度,耕地锐减势头基本得到遏制。但是,随着退耕还林、还草等可持续发展战略政策和城市化和工业化发展,稳定耕地面积的难度越来越大,耕地质量提高的趋势也并不明显。2010年末累计农田有效灌溉面积12.88万hm2,仅占全州耕地的21%。中低产田占总面积的70%以上,其单产水平只占全州平均水平的70%~80%,主要分布二半山和高山坡地,土层浅薄,又无结构,水土流失,跑水跑肥,形成旱、薄、瘦、蚀。三是劳动资源。农村有知识、有文化的青壮年农民大量进城就业,农村缺乏有思想、有技能、敢创新的示范带动人才,影响了新技术、新成果在农村的推广应用。劳动密集型技术被闲置,不少地方已出现了土壤板结,地力下降,只有靠增施化肥来提高产量,农用化肥施用量(折纯)由“十五”末10.6564万t提高到13.8122万t,增加近30%。2.2基础设施约束一是投入总量依然偏低。财政收入增长而支农资金比重却下降。中央财政用于“三农”的投入每年在提高,但主要体现在惠农政策补贴方面,农业基础设施建设、农业科技成果推广应用投入所占比例不增反减。二是多头管理造成投入分散,低水平重复建设较多。如农业综合开发、大型商品粮基地、优粮工程、农田水利等分属不同部门。三是小型农机设施滞后,导致机械化使用、维护和管理都存在问题。科技支撑约束粮食安全的根本出路在科技,科技进步是发展粮食生产的决定性力量。依靠科技支撑粮食发展,目前还存在一些问题:一是提高粮食综合生产能力的科学研究缺乏系统性和稳定性,农业科研工作特别是农业应用基础性研究缺少稳定的资金项目支持,产前、产中、产后的集成配套技术研究不够;二是由于种种原因,许多农业科研人员深入农业生产一线不够,“为论文而科研、为职称而科研、为经费而科研”的现象没有得到有效解决,成果评价考核办法体现农业科研特点不够;三是农业技术推广人员的素质不适应现代农业发展需求,基层推广队伍长期得不到补充,知识陈旧,推广工作没有形成合力,机制不活。科技创新水平低,支撑能力不强,发展粮食生产缺乏科学的思路和科学的办法。比较效益约束近年来国家出台了一系列扶持粮食生产的政策,对促进粮食产业发展、稳定粮食价格和保障国家粮食安全发挥了重要作用。但也存在一些问题:一是现有补贴方式增加农民收入的效果明显,刺激粮食生产的作用相对不够。二是目前粮食价格还没有完全反映市场需求和供给关系,对农民种粮积极性有一定影响。三是扶持粮食生产发展的长效机制有待完善,稳定发展粮食产业的基础不牢。农村劳动力严重缺乏,劳动力价格上涨,加之农业生产资料价格持续上涨,按市场劳动力价格,绝大多数粮食作物是亏本生产,粮食的比较效益低。其他约束一是粮食生产规模小而散,集约化程度较低,区域优势、规模效应不明显;二是市场发育不够,特色农业起步低,包装简陋,名牌产品少,市场竞争力不强;三是产业化经营水平不高,产、供、销服务体系不健全,对市场经济的适应能力不强。四是粮食产业组织模式是一种不稳定、不成熟的组织模式。粮食产业化水平低,粮农和粮食流通加工“两张皮”,由于规模实力的差距,粮食产销利润分配不公。
提升粮食产能潜力的途径与政策建议
土地资源潜力一是中低产田增产潜力大。中低产田占总面积的70%以上,其单产水平仅占全州平均水平的70%~80%,通过培肥地力提升粮食产量的空间还非常大;二是可开发耕地潜力大。凉山州2010年统计,年末实有耕地35.13万hm2,土地二调面积59.2万hm2,据调查,近期可开发的宜农荒地达5万hm2,潜力较大。三是秋冬闲田潜力大。全州近期可开发利用晚秋和冬闲地面积达8万hm2以上。气候资源潜力“低纬度”的地理位置,复杂多样地形地貌,造就了凉山州光温资源充足、水能资源充沛、干湿季分明、垂直变化显著以及冬暖夏凉、年气温差较小、日差较大等资源稟赋。“北方的阳光、南方的温度、印度洋的气候”为动植物的生长、繁衍创造了独特的极为有利的环境条件。以西昌市为中心、以安宁河谷为中轴的四川省第二大平原,具备发展粮食生产的“温、光、水、热”自然优势;有“不是海南,胜似海南”的美誉,在传统农业粗放经营模式下,仍可以满足“一年熟、两年足”的初级目标。具备了发展“增、间、套、围”多熟种植提高复种指数的气候保障。粮食单产潜力凉山州有小面积水稻单产超900kg/667m2、玉米超1000kg/667m2、马铃薯超4500kg/667m2,小麦超700kg/667m2,荞麦超250kg/667m2的高产典型,但就全州而言,基础设施还很脆弱,抵御自然灾害的能力不强,农业生产还没有从根本上摆脱靠天吃饭的局面。2010年粮食平均单产仅291kg/667m2,比全省平均水平342kg/667m2低56kg/667m2,较全国平均水平331.5kg/667m2低46kg/667m2。在栽培技术、科技减灾、更换良种等方面大有潜力可挖。科技增产潜力目前,传统农业生产方式的潜力基本消耗殆尽,粮食发展将更多地依靠科技成果和增产技术在生产中及时运用,取决于农业从业人员的受教育程度和素质高低。全州17个县市建立了农业技术推广和服务机构,现有大学本科院校1所、农业中等学校两所,州属农业科研机构6所。在粮食作物育种技术、生物技术、生态技术等方面都达到了一定水平。通过增加科技投资,努力改良农业人力资本和生产要素资本,既是推动凉山州农业发展的重要基础,又是从根本上解决农民增收问题的有效途径,具有很大潜力。实现途径提高粮食综合生产能力,是一项重大战略任务,必须常抓不懈。基于粮食生产与发展的特性、增产的优势与潜力、影响的主要因素等方面的分析,今后一个时期,不仅要明确指导思想,加大财政投入,重要的是必须本着因地制宜、统筹兼顾原则,全力做好以下几个方面重点工作。构建特色效益粮食产业体系坚持把发展凉山州优质特色效益粮食产业化作为一项带全局性、方向性的举措来抓,充分发挥安宁河谷和高山寒温带特色资源,瞄准马铃薯、荞麦、优质稻、食用玉米、燕麦等地方特色粮食产业,认真分析研究各个支柱产业的特点,制定完善产业发展的战略目标,推进路径、战略措施和办法,一个产业一个产业的抓实抓好,抓出成效,不断完善凉山州现代农业的产业体系,提升产业化发展水平。进一步扩大对外开放合作,加强招商引资、招才引智力度,大力实施品牌战略,立足资源优势,做好特色文章,作响绿色品牌,推进绿色特色产业加快发展,以创建“大凉山”农产品品牌带动全州品牌经济发展。完善农业科技支撑体系一是增加农业科技投入。二是强化推进粮食标准化生产进程。制定和完善农业生产技术标准,坚持不懈地推进标准化生产,确保粮食安全。三是加强农民培训。力争做到户有一个科技明白人,村有一批致富带头人,每个特色产业有一批技术能人。四是广泛开展高产创建活动。围绕优质马铃薯、苦荞麦、优质粳稻、燕麦等主导产业组建完善一批专业技术服务队伍,普及应用轻简栽培、病虫害综合防治等现代农业生产技术,引进推广农业新品种,新技术。同时加强农科所和示范场等科研机构的规范化建设,完善示范功能,提高自主创新能力。健全粮食综合生产能力保障体系一是全面加强农田水利基本建设。到2015年新增有效灌面4.09万hm2,改善有效灌面1.73万hm2。加强农田基础设施建设特别是产粮区硬件设施建设,使沟、渠、路、电、仓储以及信息网络相配套,建设一批高标准的旱涝保收基本农田,提高抗灾避灾能力。二是大力推进农业机械化生产。围绕马铃薯、水稻、小麦、玉米等主要粮食作物的关键生产环节,大力推广机械深松、精量播种、机械化栽植、联合收获、节水灌溉、保护性耕作等重点农机化技术,力争2015年全州农机总动力达到341万kW,年均增长10%以上。主要农作物耕种收综合机械化水平达到55%以上,年均提高5个百分点以上。三是积极开发利用农村能源。在金沙江河谷积极研究和示范风能、太阳能等新能源提灌站。每年新建3万口农村户用沼气池,推广大中型沼气工程3处,在二半山和高寒山区不适宜建沼气池的地区推广生物质炉3000台。四是全面加强农业综合执法,切实加强农产品质量安全监管和州农产品质量检验检测中心工作。健全粮食市场营销体系加快建设农产品营销体系,大力扶持农产品经纪人、专业营销队伍、加工营销企业,扩大销售网络,促进农产品销售。加强农业品牌宣传,积极引导专业合作社上联市场下联农户,精心组织开展农超、农商对接活动,扩大对接品种范围,拓宽销售市场。新建一批上规模的农产品交易市场,力争把凉山州建设成为川西南地区最大的农产品交易集散地。健全粮食生产社会化服务体系加快构建以高等院校、科研院所为技术支撑和依托,以公共服务机构为主导,合作经济组织为基础,龙头企业为骨干,其他社会力量为补充,公益和经营相结合,专项服务和综合服务相协调的新型农业社会化服务体系。创新发展现代粮食生产的体制机制一是创新农村土地流转机制,在依法自愿有偿流转的基础上实行股份合作、土地合作社、租赁、承包、联营等模式发展多种形式的适度规模经营。二是创新农村公共服务机制,推进城乡基本公共服务均等化。三是完善农村服务机制,支持发展农业保险,逐步降低农业经营风险。加大对高标准农田建设的扶持力度全州基础设施条件还比较落后,中低产田比重达70%以上。农田水利设施老化失修、自然灾害频发等问题严重制约着农业生产的稳定发展,已经成为制约农业生产发展的“瓶颈”。建议加大力度扶持凉山州标准农田建设,建成“田成方、林成网、渠相通、路相连、涝能排、旱能灌”的旱涝保收、节水高效的高产稳产田。对非重点粮食产能县进行扶持凉山州会理、会东、西昌、冕宁、盐源、昭觉、布拖、喜德、德昌9个已列入国家新增500亿kg粮食生产能力建设县和四川省新增50亿kg粮食生产能力建设的布局县,会理县被纳入四川省现代农业产业基地强县。有一定资金支持,但其他县开展产能建设资金少难度大,希望切实加大投入力度,按照“突出粮食生产、支持优势特色”的原则,合理确定优势区域和关键支持环节,突出抓好水稻、玉米、马铃薯、荞麦4个主导产业发展。进一步整合各类农业资金,重点支持新增粮食生产能力建设。加大对高产高效创建的扶持力度进一步扩大范围,配套一定资金和物资,按照主导作物高产创建目标和“百、千、万”示范推广模式,深入实施良种良法入户到田工程,加大高产栽培技术体系集成、创建、推广力度,“农、科、教”三结合,确保“技术人员到户、良种良法到田、技术要领到人”,主推技术到位率达到100%。加大对良种补贴的扶持力度把凉山苦荞麦、燕麦等优势作物均纳入良种补贴范围给予扶持,以调动农民种粮积极性。2010凉山州水稻、玉米、小麦、青稞良种补贴实行全覆盖,国家实施马铃薯原种生产补贴试点工作,凉山州2010年实施了5333hm2的原种生产补贴面积,有效调动了凉山州群众种粮积极性。但作为地方特色效益粮食的荞麦、燕麦等作物却一直没有纳入良种补贴,马铃薯良种补贴实施面积小、受益农户少,不能满足绝大多数农户对优良种薯的需求。这些作物的主产区都是贫困彝族聚居区,更需要重点扶持。将马铃薯主产县纳入产粮大县补贴范围将凉山州马铃薯种植面积在6667hm2以上的县纳入产粮大县补贴,资金额度按产粮大县规定补助,以便又好又快地发展马铃薯产业。提高农技推广人员综合素质积极落实国家农业技术人员继续教育制度。基层部分农技人员技术落后,知识老化,观念陈旧,很难适应现代农业生产发展对新技术的要求。应加强对在职专业技术人员加强思想、政治教育及专业技术的培训学习,建立一支德才兼备,充满活力,能适应新时期农技工作和市场经济发展要求的农技推广队伍。另外,近年由于大批农村青壮年劳力外出务工,从事农业生产的大多是老弱妇幼,文化素质不高,接受新技术能力差,迫切需要高素质的农技推广人员深入基层开展农民培训和科技指导工作。加大对龙头企业的扶持一是大力扶持粮食产业化龙头企业,引导龙头行业建立粮食生产基地,形成“企业+基地+农户”的模式,增强龙头企业发展后劲。二是走集约化经营的路子,改变传统的小农经营模式,营建高标准的粮食生产基地,走高质量、高产出、高效益的路子。三是深化粮食主产区土地流转制度改革。积极引导粮食生产基地建设向有经济实力、懂技术、善经营的企业和大户流转,实现粮食产业区域化规模化发展。
1浙江省粮食生产的科技现状
1.1育种方法以传统的“经验育种”为主,缺少突破性大品种的育成
目前浙江粮食育种主流技术仍采用传统的经验式育种,效率低、周期长、准确性差,很难根据生产需要进行“品种设计”,将多抗、广适、高产、优质等融合在一起,并在一定程度上存在基础研究与品种选育、种子生产相脱节的现象;育种技术的发展也不够平衡,育种手段缺乏创新,花培育种、杂交育种、转基因育种及分子育种等方面研究虽有一定进展,但相关细胞、染色体和基因水平等基础理论方面的研究尚很薄弱。
1.2科研与推广队伍结构欠合理,缺少协同作战机制
现在浙江省从事水稻、旱粮育种的科技人员分别为256人和120人,从事土肥和植保的科技人员各为50人左右。显出育种人才总量不足,特别是战略型、实用型的农业专家不能满足实际需要。人才队伍梯队结构也不尽合理,栽培及产业化研究人员偏少,育、繁、推人员比例不够理想,科技后劲不足。现有育种工作多以课题组为单位,各自为战。课题组在研究力量、种质资源、条件设施等方面十分有限,重复研究现象普遍存在,且不同课题组间的沟通与协作少、育种材料共享少;不同专业领域(如育种、土肥、植保、栽培等)的科技人才未能根据粮食安全需求形成合力,协同攻关,因而难以有效解决浙江粮食育种中的重大科学技术问题,制约了浙江粮食育种进程和突破性品种的培育。总体来讲,浙江粮食育种现状不能满足时展的需要,亟需变革育种研究体系。
1.3粮食品种类型单一,结构失衡,没能充分利用自然生态条件
目前浙江省粮食品种总体上讲类型单一,且存在同质性、低质量,竞争力弱,不能满足市场需求。近年来虽在高产品种选育的研究与产业化开发方面取得了进展,但重大突破性的品种少,难以满足粮食大幅增产的需求。一是高产、优质、抗逆等综合性状优良的广适品种不多,多数在高地力条件下表现良好的粮食作物品种在瘠薄、盐碱、干旱等逆境粮田中种植时表现较差。二是季节性品种类型单一,以水稻为例,通过努力,单季稻品种的总体水平有了明显提高,而连作晚稻尚待突破。三是现有品种针对粮食生产的全程机械化,特别是与机械插秧、机械化制种等不能适应,难以提高生产效率。四是针对多元化的市场需求,缺乏优质的专用型新品种。此外对粮食作物的稀有种质资源,如野生种、近缘野生植物等收集和利用也嫌不足。
1.4相关配套技术研究和储备不足,限制了粮食生产的现代化水平
作者:殷方升 董莉莉 王小博 单位:辽宁省农村经济信息站 辽宁林业科学院研究院
为便于估计,利用Battese和Coelli(1993)[7]的方法将(式略)该文采用辽宁省除阜新市海州区、新邱区、太平区之外的74个农业县(市、区)的1994~2009年粮食生产投入和生产条件的面板数据,来源历年《辽宁统计年鉴》、《辽宁省社会经济统计资料汇编(农村经济部分)》和辽宁省气象局提供资料,对个别缺失数据采用插值法予以补充。3模型估计结果利用frontier4.1[8]对上述随机前沿生产函数和技术非效率函数进行估计,结果分别。γ=0.886,说明实际生产活动与理想状态差距绝大部分是由技术因素引起的,占88.6%,随机误差仅占11.4%。模型中大部分参数是显著的,lnL*lnF系数为负,说明劳动投入和化肥投入在粮食生产中具有明显的替代作用,而lnA*lnM系数为正,土地和机械投入的交互作用是正向的,说明土地和机械两种投入要素存在着互补效应。
技术效率分析
2009年粮食生产技术有效性的平均值为0.815,比1994年提高8.7个百分点,2000年值最低,为0.572,2007年值最高,达到0.895。技术效率区域分布情况在所考察的74个农业县(市、区)中,1994~2008年平均技术效率≥0.85有14个,占18.92%;0.80~0.85有15个,占20.27%;0.75~0.80有13个,占17.57%;0.70~0.75有17个,占22.97%;<0.70有15个,占20.27%。其中技术效率最高的为盘锦市大洼县,达到0.941,最低的为阜新市细河区,为0.554。为便于观察,特绘制技术效率区域分布图(图3)。各县(市、区)粮食生产技术效率区域差异非常大,效率值较高区域主要分布在辽河中下游平原和辽东部分地区,这些地区往往是气候条件适宜,经济、科技实力较强,属于辽宁粮食生产优质区域;而效率值相对较低区域集中在辽西北的部分县(市、区),这些地区生态环境比较脆弱,粮食生产条件比较恶劣。技术非效率的影响因素根据技术非效率模型估计结果(表2),劳均机械动力Z1、有效灌溉率Z4、劳均农技人员数Z7、粮价生产资料价格比Z8系数均显著为负,说明这些变量对提高粮食生产技术效率有显著正的影响,因此提高农业装备水平、加强农田灌溉设施、提升农技服务和提高粮食农资价格比对提高技术效率具有积极作用。化肥施用量Z2/667m2、劳均播种面积Z3系数虽然为负,但是不显著,说明目前单位面积内增加化肥施用量、提高劳动强度对提高粮食生产技术效率作用不明显。成灾面积比例Z5系数为正且显著,说明自然灾害对降低粮食生产效率具有显著影响,如果成灾面积减少1%,那么粮食生产技术效率便会提高0.022%。政策虚拟变量Z9显著为负,说明2004年后国家实施的一系列扶持政策极大地调动了农民粮食生产积极性,对提高技术效率具有显著作用。要素产出弹性分析以劳动力要素为例,产出弹性计算公式为:εL=d(Y)/d(L)=β1+2β*6lnL+β*11lnA+β12lnF+β*13lnM+β*14t,规模报酬指数为4种投入要素弹性之和。由表4计算结果得出,在考察期内,劳动要素弹性一直为负,说明目前提供的劳动力相对于粮食生产所需要的劳动力是过量的[9]。土地要素弹性一直呈上升趋势,由1994年的0.867上升到2009年的1.127,说明在目前粮食生产用地日益紧张的情况下,采取有效措施提高土地产出率是提升粮食生产能力的重要方式[10]。肥料投入弹性从1994年的0.344下降到2009年的0.181,呈现出十分显著的递减趋势,机械投入增产作用则不明显。这表明目前单纯依靠加大化肥和机械投入达到粮食增产的难度越来越大。研究期内,规模报酬指数始终小于1,说明目前辽宁粮食生产存在规模收益递减效应,粮食增产难度逐渐增大。
主要结论
2006~2009年平均技术效率达到0.848,说明目前粮食生产距理想状态还差15.2%,以粮食每年1800万t的生产能力计算,在现有技术水平下,粮食理想生产能力为2100万t,还有300万t的生产潜力有待进一步开发。但研究同时显示,目前辽宁省粮食生产处于规模报酬递减状态,粮食增产难度比较大。在主要生产要素中,劳动力劳动产出弹性为负,肥料产出弹性呈现出十分明显递减趋势,机械产出弹性几乎为零,这说明单纯依靠增加物质投入来促进粮食增产的方法已经不能适应粮食生产需求,必须提高粮食生产技术效率,特别是效率值比较低的辽西北部分区域,才能有效实现粮食产量增加。因此,要提高粮食生产技术效率,必须做好以下几个方面工作:(1)加快推进《中华人民共和国粮食法》立法进程,将我国的粮食安全问题上升到法律高度,并从建立多渠道粮食投入机制、严格保护耕地、提高种粮比较收益等方面为粮食生产提供法律保障;(2)切实加强农田水利设施建设,在做好大型灌区、重点中型灌区建设任务的同时,要加强末级渠系建设和田间工程配套,增加农田有效灌溉面积。同时积极推广节水灌溉技术和旱作农业技术,提高农业水资源利用效率。健全农田水利建设新机制,加大财政专项资金投入,将农田水利建设放在政府工作的突出位置;(3)要继续稳定、强化和创新对农民种粮补贴政策,扩大补贴范围,提高补贴标准,完善补贴方式,提高农民种粮的比较收益。同时要利用财政补贴、税收优惠等手段稳定农业生产资料价格,严厉打击制售假冒伪劣生产资料、随意上涨农资价格等行为,切实保护农民生产的积极性;(4)加强农业气象服务体系建设,提高防汛抗旱应急能力。健全防汛抗旱应急管理机制,加强监测预警能力建设,提高雨情汛情旱情预报水平。进一步扩大农业保险覆盖面,充分发挥农业保险在抗灾减灾以及灾后恢复重建中的作用;(5)继续加大农业基础设施的投资力度,积极推进中低产田改造,完善农业基础设施条件,夯实粮食生产的物质基础。完善农技推广体系建设,大力推广普及保护性耕作、测土配方施肥、节水灌溉、节能农机装备等现代技术,为粮食增产提供技术支撑。
气候变暖是21世纪全球气候变化最明显的特征之一,IPCC第五次评估报告(AR5)分析表明,与第四次评估报告(AR4)相比,1880—2012年,全球地面温度平均上升了0.85℃,1951—2012年气温上升的速率(0.12℃·10a-1)几乎是1880年以来的2倍,过去3个连续10年比之前自1880年以来任何一个10年都暖[1-2].气候变暖对农业生产及其相关产业的影响已经威胁到全球的粮食安全[3-4],受到了普遍关注[5].中国平均温度增幅略高于全球同期平均值[6],成为受影响的重点区域.温湿度的变化对中国北方雨养农业区农业生产和粮食安全产生严重影响[4,7],位于该区腹地的甘肃省是气候变化的敏感区、生态环境脆弱带和气候变化威胁粮食安全的重灾区[8-11].确保粮食安全是我国的基本国策[12-13],也是区域经济社会健康发展的根本保障.虽然国内绕气候变化对农业的影响已经开展了很多研究,但仍不能满足支撑应对策略制定的需求.本文从甘肃省气候变化特征及其对农业光温水土自然资源、作物品种特性、布局、种植制度和产量的影响的角度,综合分析现有气候变化对粮食生产影响的研究进展,并提出深化研究的主要方向.
1甘肃省气候变化的特征
1.1整体暖干化,局部暖湿化
甘肃省气候总体上呈暖干化变化趋势,变化的分界线与黄河走向基本一致,黄河以东地区(简称河东,下同)呈显著暖干化趋势,以西地区(简称河西,下同)呈微弱暖湿化趋势[9-11],温度升高、降水减少,冬暖夏干是甘肃省现代气候变化的基本特征[14].1951—2010年甘肃省气温一直在波动中上升,气温增长率为0.175℃·10a-1,以冬季升温最快,为0.371℃·10a-1,是平均增长率的2.2倍[8].从图1可以看出,1986年为气候向暖干化转型的突变点,转型后1987—2010年与1960—1986年相比,全省年平均气温升高了1.1℃,其中河东和河西地区分别升高了0.9和1.4℃,全年以冬季气温升幅最大,平均为1.3℃,已连续经历了23个暖冬[9-10,14].年最低气温升高是全年气温升高的主要原因[15],气候变暖使极端气候事件增多,加剧了农业生产的波动性和不确定性[16-17].伴随着气温的持续升高,甘肃省降水总体上呈持续减少趋势,年降水分布由东南向西北递减,年降水量河东为减少趋势,河西为增多趋势,分界线也与黄河走向基本一致[10,18].1961—2008年全省平均年降水量总线性趋势变化率为-10.1mm·10a-1.其中,河西为3.4mm·10a-1,河东为-11.0mm·10a-1,全省冬、春、夏、秋四季平均降水量的线性趋势变化率分别为1.02、-2.94、-1.38和-6.77mm·10a-1,秋季降水量减少的趋势更加明显[19].近50年来,全省年平均降水量减少了28mm,河西平均增多12mm,河东平均减少51mm;近37年来河东雨养农业区3月上旬、4月中旬、9月上旬和11月上旬的降水量呈显著减少的变化趋势,但河西西部、陇中北部、陇南、陇东部分地方等区域性地区夏季降水则呈增多趋势,全年降水的不确定性显著增加,使农业生产的风险增大[20].
1.2旱区南移扩大,干旱频发
气候变化使甘肃省河东湿润塬区降水量逐年减少,向暖干化发展,半干旱川区逐年增多,向湿润化发展[21],使河西疏勒河、黑河和石羊河三大河流年出山径流量逐年缓慢下降[22].研究表明,年平均气温每增加1℃,≥0℃的积温等值线将向北推移50km[23],气候变化使甘肃省400mm降水量分界线和年蒸发量1550mm等值线向南扩张,干旱半干旱区整体南移扩大,面积增大[8,19-20,24-25].在祁连山以及青藏高原东侧,陇东西侧,自景泰经定西到陇西、天水、武都和文县,年均降水量200~400mm的区域形成中部由北向南伸展的干舌,成为甘肃旱灾最严重的区域[9].在河西走廊形成了“非灌不植”、“地尽水耕”现象,即没有灌溉就没有农业[26].气候变暖使甘肃省自20世纪90年代以来旱灾频率呈持续上升趋势.近60年来发生率达65%,其中重旱发生率为44%,特大旱灾发生率为21%[9].特大干旱一般都发生在降水年代际变化的少雨时期和年际变化的少雨时期同时出现的阶段,旱灾往往是多个时段连续发生,呈现多季连旱、旱冻叠加、多样化变化趋势[10].干旱发生频率由近500年的志书记载中的平均3.4年出现一次小旱,9年出现一次大旱,发展为近50年来的平均1.7年出现1次小灾,3.5年出现1次大旱的变化趋势和“两年一小旱、三年一大旱、二十年一特大旱”的灾害特征[27-28],旱灾频发与同期气温升高和降水减少密切相关.根据IPCC-AR4模式对中国21世纪气候变化的预估结果综合分析得出,在A1B温室气体排放情景下,预计到2020年,甘肃省平均气温增幅在0.68~0.95℃;到2050年,增幅达1.93~2.45℃,且都以河西西部增温略高,冬季升温最为明显,幅度达2.17~2.82℃.同期降水则呈现出一致的增加趋势,也以河西增加较为明显,达6%~7.6%.预计到2050年,除陇东的降水减少0.04%~1.68%外,其余地方的降水普遍增加5.36%~9.01%,但季节降水变化的不确定性也很大.降水增加、蒸发量剧增,甘肃省特别是极端干旱区和干旱气候区的基本现状没有根本改变.
2气候变化对甘肃省粮食生产的影响
2.1对农业自然资源要素时空变化的影响