响水镇农作物种植结构优化研究

2020-12-21孙承志罗慧琼王婉陆鹏

农村经济与科技 2020年19期

孙承志罗慧琼王婉陆鹏

[摘要]优化玉米种植结构是合理安排农业资源、提高玉米有效供给的需要，同时也是提高种植收入，实行可持续发展战略的需要。研究在243份问卷调查的基础上，采用多目标模糊优化模型，以面积、水量与劳动力为约束条件建立种植结构目标函数，最后利用线性规划法求解计算出效益最大时的种植结构。研究发现适当缩减玉米种植面积，扩大西红柿种植面积是提高农民收入的最佳选择，并指出劳动力不足是当前制约种植结构优化的主要原因。研究将农户意愿、自然条件与种植水平等综合因素考虑在内，提高了研究结论的可操作性，弥补了响水镇玉米种植结构优化研究的空白，对调整种植结构等相关政策的研究具有重要的参考意义。

[关键词]种植结构;农作物;多目标优化

[中图分类号]F344.5

[文献标识码]A

响水镇作为玉米优势产区和重点产区，长期以来以玉米种植为主，随着收储制改革的推进和农业技术传播的加速，当地农民利用区位优势追求更大收益的意愿日益增强。目前，响水镇部分农户已经具备调整种植结构的需求和能力，且该地也已出现了种植结构调整的现象。然而.该种植结构发展趋势是否具备合理性？究竟什么样的种植结构能带来最大综合效益？种植结构调整又是否会影响粮食供给？这些问题对种植结构优化的研究提出了要求。

关于种植结构优化的研究多是基于经济效益、环境效益和社会效益的综合考量，有合理性，但忽略了农户的主观需求和种植经验，缺乏一定的实用性，难以落实到实践中。因此，本文将在已有研究的基础上，适当考虑农户意愿及其实际经验，使研究结果更能反应农户实际意愿与现实情况，更能代表农户诉求，从而提高研究的实用性和可行性。

1文献综述

农业供给侧结构性改革使农作物种植结构优化的研究受到更多关注。刘效珍指出农业的种植结构调整是农业供给侧结构性改革的主要目的之一。崔宁波和张正岩在对黑龙江省镰刀湾地区的玉米种植现状进行调查时发现，直接减少耕地面积而不进行结构调整的行为并不利于家庭总收入的改善。谢冬梅和汪希成针对玉米供给侧改革指出，如果盲目进行种植结构调整，长期下去必将影响玉米调配机制，出现供不应求的混乱局面。

种植结构优化的研究广泛使用线性规划模型，即通过把各种可能的生产函数和给定的各种要素系统地组织在一起，用数学方法写成约束条件，同时选取关键指标，从而使农业生产结构优化问题成为在一组约束条件上求关键指标极大值（或极小值）的数学方法。指标的选取以产量和收益为主，以体现农业生产要素的高效利用。余晓洋、田帅在研究“镰刀弯”地区粮食产量与结构的动态变化过程时，采用基期与报告期的粮食产量作为关键指标评价结构优化的经济效果，指出张家口市昆明市具有良好的种植潜力，应该继续扩大水稻的种植面积。张院霞、渠美在研究农作物与药材的最优种植结构时，选择以甘肃岷县农户种植的年收益为指标，探究出影响作物间最优种植结构的因素主要包括信息渠道、土地特征与社会化服务程度[5]。采用经济效益指标可以使结构优化的经济效果更加直观的体现出来，从而不断调整各生产要素的投入，达到各要素规模递增的效果。

多目标优化模型可将更多影响因素考虑在内，在实现经济效益的同时兼顾生态、社会等方面的效益，使得结果更具有可操作性。陈守煜等考虑到作物的经济效益、社会效益和环境效益等方面存在模糊性和过渡性，将线性规划模型中加入了模糊数学研究方法，提出了种植结构多目标模糊优化模型与方法，使作物种植结构优化更贴近现实。马建琴、邱林采用多目标优化配置模型，以河南省宁陵县耕地条件为例，得出了在没有外来饮水条件下冬小麦、春播棉与夏玉米的最优种植产量。张珊、谭倩通过建立多目标模糊可信性优化模型（MFCP），定量分析不同目标在农业发展中的权重，将甘肃省武威市按照优化后的方案进行规划，得出应扩大小麦、蔬菜、瓜类种植面积以达到区域综合效益最优的结论。

约束条件的选择应该根据当地农业生产的主要矛盾或特点做到因地制宜。在河套地区水资源极其匮乏的条件下，王雷明采用水资源作为约束条件，以得出兼顾经济效益与生态效益条件下的最优生产结构，小麦、玉米、油料作物的种植面积较优化前都有较大幅度的降低。在对成都进行水稻种植结构研究时，针对成都市麦（油）茬规模化水稻生产中存在的劳动力逐年减少与水稻规模化面积扩张间的矛盾、种植时间与种植收益间的矛盾、成本与收益间的矛盾，结合水稻直播、机插、手插的优缺点，孙加威、阎洪等以不同播种方式对应面积、资金成本、劳动力和时间消耗成本为约束条件求出生产结构最优状况，该最优解符合全部约束条件。

大量学者对种植结构优化问题进行了探讨，但研究成果更多突出对模型本身的研究，而缺乏实际数据的调查，这使结果缺乏可行性与实际操作的可能性。

2数据来源与描述性分析

2.1数据来源

本文以吉林省公主岭市响水镇为研究對象进行问卷调查，调查内容主要包括农户基本信息、农户玉米人力、资本、土地投入和总产出、总收入等方面。本次调查对响水镇二十个大队采取随机抽样、一对一问答的方式进行，共发放问卷250份，实际回收问卷248份，其中回收有效问卷243份，有效问卷回收率为97.2%。

2.2样本描述性统计分析

2.2.1样本基本特征分析。在响水镇自然条件与社会状况方面，如表1所示，该镇处于平原地区，耕地面积广，降水量适中，农业劳动力较少，人均种植收入水平不高。

在作物种植情况方面，响水镇农户以玉米种植为主，兼种有西红柿和辣椒，其中西红柿经济利润最高，其次是辣椒，玉米利润最低。各作物年平均投入和产出如表2所示：

此外，上述三种作物需水量差异较大，其中西红柿需水量最多，其次是玉米和辣椒。各作物需水量具体情况如表3所示：

在农户经验与意愿方面，农户理想化种植结构具有经济利润高、种植风险小、技术要求低三大特点。在调查中，农户以经济利润、种植风险、技术要求这三大种植结构决策指标具体内容为依据对各指标重要性程度进行评分，所得平均分依次为（2.757;2.254; 1.976），表明农户在种植结构决策时最看重其经济利润，该指标权重最大，其次是种植风险，然后才是技术要求。种植结构决策指标重要程度评分具体情况如表4所示：

5结论

（1）在充分参考居民种植意愿的情况下，计算出综合效益最大的种植结构为玉米11533.3hm2、辣椒0hm2、西红柿397.7hm2。因此，为进一步提高响水镇居民收入，在生产技术不变的情况下，继续扩大西红柿的种植面积为最优选择，其种植面积最大可达397.7hm2左右。与此同时，可适当减少玉米种植面积，而辣椒由于种植风险和技术要求较高，收益性不够显著，不是提高收入的最优种植选择。

（2）在已有的种植条件下，农户自发调整种植结构不会威胁粮食安全。虽然西红柿具有较高的经济价值，但其对技术、劳动力要求较高，且存在较高的销售风险，响水镇作为玉米的优势产区，必会始终以玉米种植为主，未来只会辅种西红柿等蔬菜以提高农户收入，因此不会出现玉米供给不足以至威胁粮食安全的问题。

（3）种植结构调整主要受到劳动力的约束。响水镇存在农户兼业化和老龄化现象，农村劳动力不足，导致农业成产能力和创新性随之下降。

[参考文献]

[1]刘效珍，探究农业供给侧改革下的农业种植结构调整[J].农民致富之友，2019（07）：230.

[2]崔宁波，张正岩.临储政策取消下玉米种植结构调整的影响因素与收入效应——基于黑龙江省镰刀弯地区调查数据的分析[J].商业研究，2017，（11）：153-163.

[3]谢冬梅，汪希成.我国玉米供需结构的地区差异与生产效率评价[J].财经科学，2017（11）：121-132.

[4]余晓洋，田帅，吕一，等.基于Shift-Share模型的“镰刀弯”地区粮食增产结构变动分析——兼论玉米种植结构调整[J].中国农业资源与区划，2017，38（05）：14-20.

[5]張院霞，渠美，林颖.基于农户兼业化行为的土地适度规模测算与影响因素分析[J].河南农业大学学报，2019，53（04）：653-661.

[6]陈守煜，马建琴，张振伟.作物种植结构多目标模糊优化模型与方法[J].大连理工大学学报，2003（01）：12-15.

[7]马建琴，邱林，张振伟，等.区域农业水资源可持续利用多目标优化管理模型及其应用[J].华北水利水电学院学报，2004（03）：5-8.

[8]张珊，谭倩，蔡宴朋，等.基于模糊优选和可信性的农业水资源多目标优化配置模型[J].南水北调与水利科技，2018，16（03）：79-85.

[9]王雷明，水资源约束条件下的农业种植结构优化研究[D].西北农林科技大学，2017.