湖南粮食增产制约因素与潜力分析

邓 文，杨 玉，刘 军，刘小燕 ，钱炬炬 ，谭强林

(1.湖南省农业经济和农业区划研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南省农业科学院，湖南 长沙 410125)

改革开放以来，湖南粮食生产得到较快发展，粮食总产量由1978年的208.79亿kg增至2011年的293.94亿kg，增长了40.78%，年均增长1.04%，但这一过程却经历了4次波动，分别是1979～1981年、1983～1988 年、1991～1994 年、1997～2003 年，呈现出增长—波动—再增长的“W”形波动式发展轨迹。

根据《全国新增1 000亿斤粮食生产能力规划（2009～2020年）》，未来12 a间，需要新增500亿kg生产能力，提高国家粮食安全的保障程度，其中长江流域（包括江西、湖北、湖南、四川4省）承担新增粮食产能任务56亿kg，占全国新增产能的11.2%。《湖南省新增百亿斤粮食产能建设规划纲要（2009～2020年）》提出，2020年全省新增粮食产能53.4亿kg，其中稻谷51.14亿kg，玉米2.26亿kg。该研究旨在通过分析湖南粮食增产制约因素与潜力，为实现全省粮食增产目标提供依据，为政府及相关部门决策提供参考。

1 湖南粮食增产的主要制约因素

1.1 农业自然资源约束加大

1.1.1 水资源减少且时空分布不均 湖南水资源量呈下降趋势，季节性干旱问题突出。根据《湖南水资源公报》，2007～2009年全省降水量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量均值分别为2 764.93亿、1 468.73亿、362.77亿、1 475.63亿m3，较常年分别减少了 9.92%、11.94%、7.37%、11.93%；降水时段分布不均，汛期（4～9月）降水占年内降水比例均值高达67.6%。

1.1.2 土地资源有限 人均耕地少是湖南的基本省情，从长远看，人增地减的矛盾将进一步加剧。据统计，全省耕地面积从2000年的392.16万hm2降至2009年的379.068万hm2，年均减少1.455万hm2。2009年人均耕地面积0.054 7 hm2，仅为全国平均水平的59.42%；2008年全省有长沙、湘潭、衡阳、邵阳、娄底5市和50个县（市、区）的人均耕地面积低于联合国确定的人均0.053 hm2的警戒线，分别占全省市（州）、县（市、区）总体人均耕地面积的35.71%和40.98%。随着工业化和城镇化进程的加快，耕地还将继续减少。

1.1.3 光热资源不均衡 湖南不同地区、不同季节间光热资源差异明显。研究表明[1]，湖南年太阳总辐射为2 469～4 800 MJ/m2，其中洞庭湖区为4 300～4 800 MJ/m2，湘江流域大部 4 100～4 800 MJ/m2，湘西大部3 200～4 100 MJ/m2。全省年日照时数为700～1 850 h，年平均气温为 8.4～18.9℃，年平均气温日较差为5.9～9.5℃。海拔高度在500 m以下的大部地区，日平均气温稳定≥10℃初日出现在3月13～26日；海拔高度在500 m以上地区，≥10℃初日出现在3月26日以后。日平均气温稳定≥10℃终日大部分地区出现在11月中下旬。全省日平均气温稳定≥10℃持续日数为140～262 d，活动积温为 2 146～5 944℃。

1.2 种粮效益低

2000～2009年，全省水稻、玉米、红薯、大豆4种粮食作物生产亩减税纯收益分别仅为123.79、66.50、270.28、147.03 元，平均 151.90 元，比同期棉花、烤烟、苎麻、辣椒、西瓜、柑桔等经济作物生产亩减税纯收益均值646.94元低495.04元。4种粮食作物生产亩物质费用后5 a比前5 a平均增加49.29%，与同期粮食价格涨幅52.92%相当，其中水稻生产亩物质费用增幅较稻谷价格涨幅高25.70%。种粮比较效益长期偏低，不利于保护和调动农民种粮积极性，一些地区已出现粮食生产口粮化、兼业化势头，影响未来粮食增产潜力的发挥。

1.3 农业劳动力“量”与“质”同降

农业劳动力数量减少、素质下降。据统计，湖南农业从业人员2009年比2000年减少198.59万，农业从业人员占乡村从业人员比例下降了12.07个百分点。据湖南省统计局（2010）抽样调查推算，2009年湖南农村外出就业劳动力976.06万人，其中 21～50岁年龄段的青壮年 822.87万人，占84.31%。农村青壮年劳动力大多外出务工，留守的劳动力接受新知识、新技术的能力相对偏弱，提高劳动技能难度大。据问卷调查，166名农村剩余劳动力中，只接受过小学和初中教育的人员比例高达85.39%，63.86%的人从未接受过任何职业技术培训，60名受训人员中，仅有1人参加了先进农业生产技术培训[2]。农业劳动力“量”和“质”的同步下降，直接影响到粮食新品种和配套栽培技术的推广应用，制约了粮食生产水平的提升。

1.4 农业自然灾害频繁

据统计，全省2000～2009年水灾、旱灾、病虫害及风雹、寒冻等其他灾害发生面积年均分别为79.044 万、105.781 万、341.988 万、72.420 万 hm2，成灾率分别为51.86%、45.99%、8.26%、44.00%。因灾减产粮食分别达到8.53亿、8.59亿、3.55亿、2.78亿kg，因农业自然灾害减产粮食总量占同期全省粮食生产总量的8.4%。随着全球气候变暖，预计至2020年，全省年平均气温将比2000年升高0.5～0.7℃，农业自然灾害风险将呈愈演愈烈之势。

1.5 农田生态环境恶化

化肥、农膜、农药等的长期大量使用，导致全省耕地质量下降、面源污染加重、水环境恶化、重金属与有机污染物大量超标，严重影响了粮食的品质和效益。据统计，湖南2000～2009年年均化肥折纯量、地膜、农药的使用量分别为20.39亿、0.39亿、1.03亿kg，后5 a与前5 a相比，增幅分别达到16.38%、47.16%、22.03%。化肥使用量中，复合肥、钾肥增幅高于氮肥、磷肥。2005年和2007～2009年年均复合肥占化肥使用总量的比重比前5 a上升了4.76个百分点，达22.83%；氮肥使用量占比则下降了4.12个百分点，为48.48%；钾肥、磷肥使用量占比分别为16.93%、11.75%，变幅不大。同期地膜覆盖面积达64.187万hm2，比前5 a增加了64.38%。

1.6 农业基础设施薄弱

1.6.1 水利设施 全省大部分农业水利工程兴建于上世纪60～70年代。长期以来，由于受历史和经济条件的限制，水利设施老化失修，工程不配套，水资源利用率不高，抗御自然灾害的能力不强，未从根本上摆脱靠天吃饭的局面。2000～2009年虽然大中型水库数量和库容量有所增加，目前分别达到300座和300亿m3左右，但有效灌溉率、旱涝保收率、机电排灌率分别在33.26%、27.80%、14.43%左右，后5 a与前5 a相比，略有下降趋势。

1.6.2 农业机械 湖南农业机械单位耕地占有量少、装备结构不合理、利用率低、机械化程度不高。据统计，全省2000～2009年年均农机总动力为3 131.89万kW，大中小型拖拉机及配套农具、耕整机、机耕船等耕作机械为112.92万台，排灌动力机械、农用水泵、节水喷灌机械等农用排灌机械为308.28万台，联合收割机、机动割晒机及其他作物收获机械为2.62万台。后5 a与前5 a相比，农机总动力、耕作机械、农用排灌机械、收获机械分别增长了 47.50%、40.17%、32.52%、321.45%，但每千hm2耕地年均占有量仅分别为9 839.59 kW、347.45台、926.18台、11.17台。机耕面积10 a均值为242.372万hm2，占耕地面积的51.53%，后5 a机耕面积占耕地比例仅比前5 a上升8.44个百分点。

2 湖南粮食增产潜力分析

尽管当前湖南粮食生产受到一些因素的制约，但从长远看，未来粮食增产仍有潜力。据全国和各省（市、区）统计公报，2010年湖南省粮食单产虽然比全国平均水平高25.81%，居各省（市、区）第三位，但分别比上海、吉林低5.30%、1.31%，水稻、玉米单产分别比吉林低31.06%、23.13%。省内各市（州）间2000～2009年粮食单产均值最大差值为3 073.81 kg/hm2，差幅达75.19%。从湖南省历年粮食单产情况看，2002～2010年粮食单产年均增长1.82%，未来10 a，在面积不变的情况下，新增粮食50亿kg，粮食单产年均仅需增长1.66%。因此，通过加大投入，改善农业生产条件，增强科技支撑能力，提高服务保障水平，实现粮食增产目标是可能的。

2.1 农业科技进步

近年来，在产量基数较高、资源约束加剧、自然灾害严重的情况下，湖南省能够实现粮食连续稳产高产，关键在于农业科技的支撑。“五五”至“十一五”期间，湖南农业科技进步贡献率分别为28%、36%、40%、43%、47%、49%、52%，同期粮食总产年均值分别为 202.37亿、248.45亿、262.59亿、269.30亿、287.19亿、267.19亿、293.84亿kg。粮食总产与农业科技进步贡献率的相关系数达0.936，呈极显著正相关。在此期间，农业科技进步贡献率每提高一个百分点，粮食总产增加3.81亿kg。若2020年湖南省农业科技进步贡献率提高到60%，即可增产粮食30.48亿kg。

2.2 作物结构调整

据统计，湖南水稻、玉米、红薯、大豆、马铃薯5大作物2000～2009年的播种面积、总产均值分别占粮食总播种面积、总产均值的95.92%、98.55%，其中水稻、玉米的播种面积和总产在粮食作物中所占比重均较为稳定。水稻单产比玉米、红薯、大豆、马铃薯平均单产（折粮，下同）高2 300.08 kg/hm2，增幅达59.29%。按此单产计算，将旱土粮食作物改种水稻，每改种10万hm2全省可增产粮食2.30亿kg左右。玉米单产分别比红薯、马铃薯、大豆单产高305.30、1 209.60、2 533.50 kg/hm2， 增 幅 分 别 达6.96%、34.74%、117.40%。按此单产计算，将红薯、马铃薯、大豆改种玉米，每改种10万hm2，可分别增产粮食0.31亿、1.21亿、2.53亿kg左右。

2.3 中低产区耕地改良

该研究以全省各县（市、区）不同年份粮食平均单产为基准，将产量大于全省当年粮食平均单产10%的县（市、区）划为高产区，小于平均单产10%的划为低产区，介于两者之间的划为中产区。经计算，湖南2000～2009年高、中、低产区的粮食播种面积均值分别为125.312万、275.741万、101.488万hm2，单产均值分别为 6 793.36、5 781.57、4 662.82 kg/hm2，高产区与中产区、高产区与低产区、中产区与低产区单产差幅分别为 1 011.79、2 130.54、1 118.75 kg/hm2。若按上述单产水平计算，全省每改良10万hm2的中产田为高产田、低产田为高产田、低产田为中产田，可分别增产粮食1.01亿、2.13亿、1.12亿kg左右。

2.4 防灾减灾

2.4.1 水 灾 湖南水灾年际间波动大，如2002年因水灾减产粮食是2000年的10.65倍；全省水灾地域差异明显，湘西、湘中和湘东危害较小,而湘南、湘北危害较大；水灾季节性强，夏季占76.30%，秋季、春季、冬季分别占14.80%、8.20%、0.70%。若采取农业结构调整、加强防洪水利工程建设、提高水灾预报能力等措施进行防灾减灾，按近10 a均值计算，因水灾造成的粮食损失每降低10个百分点，则可增产粮食0.85亿kg左右。

2.4.2 旱 灾 湖南旱灾具有明显的地域差异，湘西、湘南和衡邵盆地危害较大,其他地区危害较小。湖南旱灾不仅发生频率高、持续时间长，而且发生时段是粮食作物需水量较多的季节，以夏秋连旱为主，其次是夏旱和秋旱，部分地区春旱也较严重。全省若采取改造和新建抗旱水利设施、推广节水技术、植树造林、加强旱情预报等措施进行防灾减灾，按近10 a均值计算，因旱灾造成的粮食损失每降低10个百分点，即可增产粮食0.86亿kg左右。

2.4.3 病虫害 湖南气候温和，粮食作物生长条件好，病虫取食链不断，随着环境、种植结构、耕作制度、栽培方式的变化，病虫危害日趋严重。全省2005～2009年因病虫害减产粮食较2000～2004年均值上升65.78%。据湖南省植保植检站2001～2002年在祁阳等9个县（区）进行的生物灾害对比试验，水稻病虫害不防治田比防治田早、晚稻分别减产43.6%、47.7%[3]。若采取推广抗性品种、开发新型农药、实施统防统治、加强病虫预警等措施进行防灾减灾，按近10 a均值计算，全省因病虫害造成的粮食损失每降低10个百分点，即可增产粮食0.36亿kg左右。

2.4.4 风雹、寒冻等其他灾害 大气环流异常是导致湖南风雹、寒冻灾害发生的主要原因，该灾害突发性强。全省2002年因风雹、寒冻等其他灾害减产粮食6.61亿kg，是2001年的14.37倍。全省若采取加强预报、快速反应、协同应对等措施进行防灾减灾，按近10 a均值计算，因风雹、寒冻等其他灾害造成的粮食损失每降低10个百分点，则可增产粮食0.28亿kg左右。

2.5 改善灌溉条件

相关分析结果表明，湖南2000～2009年有效灌溉面积与粮食总产呈显著正相关（r=0.687*），说明灌溉是影响粮食生产的重要因素。湖南需要灌溉的主要粮食作物有水稻、玉米等。根据中国工程院对典型地区的调查数据，有灌溉条件地区的玉米单产是旱地单产的1.47～1.53倍，而且产量相对稳定。研究表明[4]，湖南2003年灌溉地粮食面积、产量比重均值分别为88.75%、92.80%，说明灌溉条件下的粮食单产是非灌溉条件下粮食单产的1.63倍左右。湖南 2000～2009年农作物有效灌溉率仅为33.26%，上升的空间较大。若通过配套完善灌排条件、推广节水栽培技术等措施，按近10 a全省均值计算，有效灌溉率每提高10个百分点，可增加粮食有效灌溉面积26.908万hm2，即可增产粮食6.10亿kg左右。

2.6 提高农机化水平

加快用机械替代劳力，提高农机化水平，是提高湖南粮食生产效率、减少粮食收获损失、挖掘粮食增产潜力的重要手段。湖南2009年耕种收综合机械化水平仅为32.09%，比全国低17.04个百分点，居第22位，其中水稻耕种收综合机械化水平为53.95%，比全国低1.38个百分点，居第15位[5]。据预测，2020年我国综合农业机械化水平将达到68%左右[6]，湖南农机化水平提升的潜力较大。通径分析结果表明，对湖南省粮食增产贡献最大的是收获机械和耕作机械。据农业部测算，应用机械耕整地、精少量播种和机械化旱作节水农业等农业机械新技术，可使粮食增产11%～l5%[7]。按此增产率和湖南近10 a粮食单产均值计算，全省农业机械新技术应用面积每增加10万hm2，可增产粮食0.62亿～0.84亿kg左右。

[1] 廖玉芳，汪扩军，赵福华，等.湖南省现代农业气候区划[M].长沙：湖南大学出版社，2010.

[2]李青阳.农村剩余劳动力受教育状况的调查报告——以湖南省为例[J].农村经济与科技，2011，22（4）：62-64.

[3] 刘年喜.农作物生物灾害的形势与对策[J].中国植保导刊，2007，27（6）：41-43.

[4] 吴 凯，卢 布，袁 璋.我国农田灌溉发展近况及其对粮食安全的贡献[J].灌溉排水学报，2006，25（4）：7-10.

[5] 杨敏丽.“十二五”中国农业机械化发展形势分析[J].中国农机化，2011，（1）：9-14，22.

[6] 张 睿，高焕文.基于灰色GM（1，1）的农业机械化水平预测模型[J].农业机械学报，2009，40（2）：91-95.

[7] 农业部软科学委员会办公室.农业现代化与可持续发展[M].北京：农业出版社，2001.