富阳市粮食生产能力及其提升潜力研究

2014-06-23蒋玉根吴豪翔宋一龙裘希雅王旭良顾万帆何旭华邵赛男戴学龙

浙江农业科学 2014年8期

关键词：生产能力播种面积旱地

蒋玉根，吴豪翔，宋一龙，裘希雅，王旭良，顾万帆，许杰，何旭华，邵赛男，戴学龙

（1.富阳市农业技术推广中心，浙江富阳 311400；2.浙江大学公共管理学院，浙江杭州 310020；3.杭州思绘信息技术有限公司，浙江杭州 310000）

富阳市粮食生产能力及其提升潜力研究

蒋玉根1，吴豪翔2∗，宋一龙3，裘希雅1，王旭良3，顾万帆1，许杰1，何旭华1，邵赛男1，戴学龙1

（1.富阳市农业技术推广中心，浙江富阳 311400；2.浙江大学公共管理学院，浙江杭州 310020；3.杭州思绘信息技术有限公司，浙江杭州 310000）

粮食生产能力是粮食生产增长和可持续发展的关键。本文在耕地质量分级的基础上，按照耕地分布和粮食生产现状，对浙江省富阳市粮食生产能力进行评价，并通过抽样调查分等单元的可实现生产力，依据耕地质量的地力指数建立可实现产能的核算模型，对区域粮食的生产能力和可实现的增长潜力进行分析。结果显示，富阳市粮食生产潜力38778t，可实现潜力为25.95%。粮食作物复种指数极大地影响产能提升，若能确保2005年以来的最高生产水平，富阳市可提升粮食产量26332.53t，提升17.18%。此外，加大旱粮品种开发和生产技术改进，对提高富阳市粮食生产潜力意义重大。

粮食生产；可实现产能；可实现潜力；复种指数；富阳

人口增长、农业结构调整与城市化的快速发展是当今影响粮食生产的主要因素，利用和保护现有耕地、保障粮食生产安全成为重大战略问题［1－2］。如何保障粮食安全，重点应在于保证粮食生产能力安全［3］。鉴于我国人多地少的特点，学者们围绕着增进粮食生产能力，在新品种培育、低产田改良、粮食生产功能区建设、测土配方施肥等方面进行了很多研究，并对我国粮食生产状况与资源环境、空间布局等进行了较多的分析与评价，这些研究对促进我国粮食单产提升和粮食生产能力提高具有积极作用［4－8］。但从确保粮食生产能力安全的角度出发，依据不同地域特点，以管理条件、施肥技术、耕作制度相对一致的县域为单元开展的中小尺度的粮食生产能力及其增产潜力的分析和研究仍然较少。本文以浙江省杭州市郊区富阳市为例，结合目前农业部门实施的测土配方施肥和耕地地力评价成果，在量化富阳全市耕地质量的基础上，按耕地分布和粮食生产现状核算富阳市的粮食生产可实现生产能力与实际生产能力，分析粮食的可增产潜力，以期为制定粮食生产发展方向和对策措施提供依据，对确保粮食生产安全和粮食生产的可持续发展具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

富阳市地处浙江省西北部，东接萧山区，南连诸暨市，西依桐庐县，北与临安市、余杭区接壤，东北与西湖区毗邻。全境“两山夹江”，富春江斜贯中部，属浙西山地丘陵区。全市面积1831km2，其中山丘占75.5%，平原占18.7%，水面占5.6%，俗称“八山半水分半田”，是一个较为典型的都市生态型城市。该区属亚热带季风性气候，气候温和，日照充足，四季分明，雨水充沛，无冻害等灾害性气候，一年两熟或一年三熟。近年来，随着城市化的推进和效益农业的发展，大量耕地被占用，优质良田减少，效益比低的粮食作物被大量调减，耕地质量下降。据估计，富阳市肥力较低的土壤面积约占耕地面积的40%，粮食综合生产能力降低［9］。此外，化肥、农药的不合理施用及工矿企业的污染，使环境污染加重，给农田生态环境造成了不良影响，制约了农业生产的可持续发展。

1.2 资料来源及数据采集

本研究所用耕地数据主要来源于富阳市土地利用现状调查、富阳市耕地分等成果以及富阳市统计年鉴。结合富阳市土地利用现状图，区分耕地的利用类别，并通过富阳市耕地分等成果整理出各个分等单元的耕地质量等指数和各个分等单元的耕地面积。区域主要农作物的实际单产和总产数据来源于富阳市国民经济统计年鉴［10］。研究区内样点单产数据通过实地调查获取，采样数据包括富阳市典型耕地地块的水稻、玉米、蕃薯等的实际单产和可实现单产，样点数据共104个。

1.3 研究方法

粮食综合生产能力是指一定时期、一定地区在一定社会经济技术条件和正常气候状况下，通过各种生产要素的综合投入、有机组合及相互作用所形成的，能够相对稳定地实现一定产量的粮食产出能力［11］。本研究针对目前已实现的实际生产力（简称实际产能，即某年度粮食已经达到的平均产量）以及现有条件下有望实现的生产力（简称可实现产能，即在考虑作物生产受到当地光、热、水气候资源条件以及田块主要理化属性、农田灌溉、地貌等自然条件限制作用的同时，也考虑其受到土地利用水平限制作用的情况下，农用地所能达到的折算为标准粮的最高年产量［12］），研究富阳市的实际和在现有生产力水平下有望实现的粮食生产能力及其提升潜力。

1.3.1 富阳市粮食可实现产能测算

可实现产能可以体现粮食生产的近期目标，由当地粮食生产的利用、管理水平决定。可实现产能不仅与反映自然条件、土壤肥力水平的地力状况有关，也与土地利用与管理水平有关，体现了现实粮食生产的潜在能力水平。理论上，生产能力与地力指数呈线性正相关，可以通过获取抽样单元的可实现单产样本建立回归模型来折算各质量等级耕地的可实现产能［13］。实践中由于无法直接获取抽样单元的可实现单产样本，在本研究中，依据指数区间兼顾分布均匀的原则选取可实现产能样点，选取一定数量的分级单元，将近年内该单元曾得到的最高产量视为样点的可实现单产。在抽样调查的基础上，建立抽样单元可实现单产与相应地力指数的函数关系求取相应产能，其计算公式如下：

式中：Yi表示分级i单元的粮食可实现单产；Xi表示分级i单元的地力指数；a，b表示回归系数。将各分级单元的地力指数代入方程即可得到可实现单产，按单元面积可求取分级单元的可实现产能，将富阳市范围内的全部分等单元可实现产能相加即可求得富阳市的可实现产能。

1.3.2 富阳市粮食实际产能核算

实际产能指目前已经实现的粮食产出，根据富阳市年度农业统计数据获得。

1.3.3 富阳市粮食作物复种指数

复种指数是指耕地上全年内农作物的总播种面积与耕地面积之比，是反映耕地利用程度的指标。富阳市历年的粮食作物复种指数依据富阳市历年统计年鉴的农作物播种面积和耕地面积得到。

2 结果与分析

2.1 粮食生产现状

依据2012年统计年鉴数据，富阳市现有耕地面积23225hm2，粮食作物播种面积23277hm2，复种指数为1.0022。富阳市2011年粮食总产量达149448t，以水稻为主，2011年水稻产量90121 t，占粮食总产量的60.30%，水稻产量中又以单季晚稻为主，达89698t，占水稻总产量的99.53%；其他较为主要的粮食作物有薯类、玉米和豆类，分别占粮食总产量的15.57%，10.41%和9.41%。

2.2 可实现产能核算

以水稻作为标准粮食作物，分水田和旱地各选取调查样点52个。水田以水稻作为标准作物调查出各样点已实现的最高单产，旱地则在调查出番薯或玉米的最高单产后，依据标准量换算关系折算成标准粮单产。依据调查样点建立的标准粮单产与耕地质量指数的线性回归模型如图1所示。

图1 水田、旱地标准粮模型

水田与旱地的标准粮单产与耕地质量指数的相关系数分别为0.56和0.49，两者均呈现极显著的相关性，且标准粮单产随耕地质量的提高而增加，两者关系符合实际情况，得出的回归方程是可靠的。根据建立的回归模型和富阳市2011年的耕地播种面积测算，富阳市各乡镇的可实现产能如表1所示，由于受耕地面积和质量的影响，各乡镇提升潜力差异较大。经测算，富阳全市可实现单产平均为8522.3kg·hm－2，全市可实现总产能188227t。相比富阳市现有实际单产和实际总产能，可实现单产的提升潜力为2101.88kg·hm－2，可实现总产潜力为38778t。水田与旱地的产能可提升潜力分别为14.5%，68.2%，总体可达26.0%。以上结果表明，在现有生产力条件下，通过农业的精耕细作、耕地的合理利用与科学施肥，富阳市的粮食产能存在很大的提升空间，而且相较水田，旱地的可提升潜力比重更大，这可能是由于水田粮食生产的精细程度要优于旱地。因此，在今后的旱地粮食生产上应重视提高耕作的精细化程度。但由于富阳市粮食生产以水稻为主，就可提升潜力总量而言，水田仍大于旱地。

表1 富阳市各乡镇可实现产能与可提升潜力

2.3 复种指数和单产变化趋势对粮食生产的影响

2.3.1 播种面积和复种指数的影响

粮食作物播种面积和复种指数是影响区域粮食总产的重要因素。

富阳市现有水田面积17931hm2，占全市耕地面积的77.2%；旱地面积5294hm2，占全市耕地面积的22.8%。富阳市历年水田平均播种面积为17325hm2，占全市播种面积的72.4%；旱地平均播种面积6592hm2，占全市播种面积的27.6%（表2）。分析富阳市历年水田复和旱地复种指数变化情况可知，富阳市的水田作物复种指数总体呈下降趋势（图2），尤其在1996－2003年下降最为显著，受农业种植结构调整的影响，水稻种植在富阳目前已基本变为单季稻生产，且种植面积明显减少。自2002年以来，水田的粮食作物复种指数平均仅为0.97。

表2 富阳市1990－2010年水田、旱地粮食种植面积及其产量

图2 富阳市历年水田与旱地复种指数变化情况

依据上述水田、旱地粮食作物平均实际单产和耕地面积，推导出现有粮食生产种植复种指数提升量与富阳市粮食总产量的函数关系（图3）。如按现有粮食作物耕地面积计算，复种指数每提升0.1，全市粮食总产量在现有基础上可增加15651.09t，可提升产量10.2%。其中，水田可增产12795.19t，占增产总量的81.7%，旱地可增产2855.90t，占增产总量的18.2%。在同等增加复种指数的条件下，水田粮食产量增产潜力大于旱地。

图3 复种指数提升与粮食总产变化的关系

考虑到农业种植结构调整和经济作物种植面积的增加，粮食作物复种指数已难以达到20世纪八九十年代的水平，但是，确保粮食复种指数达到2002年以来最高水准（水田1.02和旱地1.72）的复种指数是完全可能的，即确保水田和旱地粮食耕种面积分别达到18208和9081hm2，相比2011年水田0.87和旱地1.47的复种指数，富阳市可分别增加水田和旱地播种面积2692，1320hm2，若以2011年实际单产计，可提升粮食产量17.2%，达26332.53t，其中水田19192.79t、旱地7139.74t。由此可知，复种指数是影响富阳市粮食产量的重要因素。在农业生产上，应通过行政手段和农业鼓励政策，稳步提升复种指数，尤其是要重视水田粮食作物复种指数的提高，着力改变水田复种指数偏低的现状。

2.3.2 粮食单产变化趋势的影响

富阳市近20年水田和旱地的粮食单产发展趋势如图4所示。无论是水田或旱地粮食生产，粮食平均单产均呈极显著上升趋势。按相关性分析，富阳市水田粮食单产平均年增长率达1.74%，旱地粮食单产年增长率达1.20%。若以此单产增加趋势计算，在现有播种面积下，富阳全市每年粮食总产可增长2393.74t，其中水田增产1928.62t，旱地可增产465.12t。

图4 富阳市1990－2010年粮食作物单产变化

3 小结

本研究表明，富阳市的粮食产量存在很大的提升潜力和发展空间。据可实现产能分析，在保持现有粮食作物播种面积不变的情况下，可实现的单产提升潜力为2101.88kg·hm－2，全市可实现总产潜力为38778t，可提升潜力达26.0%。粮食作物复种指数极大地影响富阳粮食产能的提升，如能确保粮食作物水田1.02和旱地1.72的复种指数，富阳全市水田、旱地可在2011年粮食生产水平基础上分别提升19192.79，7139.74t，可提升粮食总产量17.2%。受社会发展和科技进步的影响，富阳市粮食作物单产逐年提高，水田与旱地年均增长率分别为1.74%，1.20%，若能保持此增长趋势，在粮食作物种植面积不减少的前提下，富阳市每年可新增粮食总产2393.74t，其中水田粮食产量可增长1928.62t，旱地粮食产量可增长465.12t。

总体来看，富阳市粮食生产可实现产能的增长潜力空间很大，在现有生产条件和科技发展水平上，通过合理利用耕地、精耕细作、科学施肥和现代化管理，富阳市的粮食生产有能力实现稳定可持续发展。在富阳市今后的粮食生产中，应确保一定的粮食作物复种指数和粮食作物种植面积，不断提高耕地利用率，优化耕地利用效益，从而大幅度提高粮食单产和总产，保证粮食生产安全。

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