基于灰色关联分析的云南省藏粮于技粮食产能影响因素研究

吴佳豪 宋玉 林郁

摘 要：“藏粮于技”战略就是把农业和现代科技结合起来，运用先进的科学技术把科技成果快速转化为粮食产能的科技因素，提高粮食产量。基于国家统计局相关数据，利用灰色关联分析，探究影响云南省粮食产能的科技因素。结果表明：2009—2018年农田有效灌溉面积对云南省粮食总产量的影响最大，其次是农用化肥使用量和农药使用量，农用塑料薄膜使用量和农业机械使用量则对云南省粮食产量的影响较小。因此，提高粮食产能要结合云南省各地区的实际情况，通过运用先进科学技术，加强农村水利建设，研发更加安全高效的农用化肥和农药，同时加快数字农业建设和农机化建设进程，促进云南省粮食产能持续快速增长。

关键词：藏粮于技;科技;灰色关联度;粮食产能

中图分类号 F307.11文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）13-0053-04

1 研究背景

云南省位于中国西南部，是云贵高原的一部分，海拔较高，群山连绵，农业是云南省的支柱性产业之一，对云南省经济增长具有极为重要的作用。随着农业的不断发展，云南省农业发展正面临着诸多新挑战：人多地少、土地污染严重、各种基础设施落后、农业种植模式大多数为一家一户小面积种植、机械化作业困难、农村水利基础建设薄弱、农民不能高效且合理使用化肥及农药等。为保证农业更好更快发展、粮食产量持续平稳增加及粮食产能平稳提高，我国在“十三五”规划中提出：“要坚持实行最严格的耕地保护制度，坚守耕地红线，实施藏粮于地、藏粮于技战略，提高粮食产量，确保谷物基本自给、口粮绝对安全”。“藏粮于技”战略是通过科技创新来解决当前农业生产中的难题，提高粮食生产领域的科技贡献率[1]。“藏粮于技”战略的实施可以加快农业与科技的融合，新型农药、智慧农业系统等先进科学技术的广泛应用为云南省粮食产能的提高作出了巨大贡献。

“藏粮于技”战略提出科技是农业的重要支撑，粮食增长的根本出路在于科技进步。王孝平[2]认为“藏粮于技”战略实施的关键在于农业全程机械化，而全程农业机械化需要政策的扶持、主体的转变以及专业人才的培养。汪建沃提出[3]农化行业要积极做好调结构、转方式工作，促进产业融合，提高农药和化肥的使用效率，满足现代农业的发展要求。张建华[4]通过研究河南省的粮食现状发现，“藏粮于技”战略的实施需要政府主导、广泛参与，稳步提高农田基础水利设施，加强农业科技与农业产业的深度融合和新型职业农民的培养。李娟[5]发现目前我国农业发展面临着许多挑战，实施“藏粮于技”战略是现代农业的出路，也是解决现有问题的方法之一。方勃[6]研究发现，改善农田水利基础设施、加快建设高标准农田等措施可以有效提高粮食产能，增加粮食供给。夏青[7]指出夏粮丰收的背后离不开科技的重要支持，大数据、互联网、智能机械等先进科技的应用都推动了我国粮食产量的增长。方言[8]认为藏粮于技关键在于抓好品种突破、发展节水技术，在加强技术创新的同时，还要加快农业科技体制改革。叶平[9]研究表明大力推进高标准农田建设，推广节水灌溉、测土配方施肥等新技术，依靠提升单产实现增产;发挥规模优势和科技优势，提升粮食综合生产能力。

综上所述，目前国内学者对通过“藏粮于技”战略提高粮食产能的研究主要集中于那些适合种粮的产粮大省，土地平坦肥沃，交通便利，各种基础设施建设配套设施齐全，农业现代化阻力较小，却忽略了地处西南地区、山区遍布、交通不便、一家一户小面积种植的山村如何利用先进科技促进粮食生产，提高粮食产能。为此，笔者以云南省为样本，选取相关数据，探究如何利用先进的科学技术提高云南省粮食产能。

2 资料与方法

2.1 样本及数据来源 影响粮食产能增长的科技因素有许多，但对其中某些因素进行分析发现有些指标很难清晰准确地定义，因此选择5个可量化指标来分析其与粮食产能之间的关联性。水是农作物生长不可或缺的，农用塑料薄膜则可以很好地提高种子存活率，选择有效灌溉面積和农用塑料薄膜使用量表示科技在农业种植阶段的应用;化肥和农药能有效提高粮食产能，选择农用化肥使用量和农药使用量表示科技在粮食生长阶段的应用;农业机械极大提高了农业生产效率，选择农业机械总动力表示科技在粮食收获阶段的应用。数据来源于国家统计局，选取了云南省2009—2018年的相关数据，具体如表1所示。

2.2 研究方法 对于2个系统之间的因素，其随时间或不同对象而变化的关联性大小的量度，称为关联度。关联度描述了系统发展过程中因素间的相对变化情况，即变化的大小、方向与速度等的相对性。在系统发展过程中，若2个因素的变化趋势具有一致性，则两者关联程度较高;反之则较低。灰色关联分析方法是根据因素之间发展趋势的相似或相异程度，即“灰色关联度”，作为衡量因素间关联程度的一种方法。实质上是对发展态势的量化比较分析，是对系统历年来有关统计数据几何关系的比较，对样本数据的多少和分布规律没有要求，而且计算量小，试图通过一定的方法寻求系统中各因素之间的主要关系，找出影响目标值的重要因素，从而掌握事物的主要特征，弥补了一般统计回归分析的不足。

2.3 数据处理

2.3.1 参考数列和比较数列 反映系统行为特征的数据序列称为参考数列，影响系统行为的因素组成的数据序列称为比较数列。参考数列xo（k）={x0（1）x0（2）x0（3）…，x0（k）}，k=1，2，….，n;比较数列xi（k）={x0（1）x0（2）x0（3）…，x0（k）}，k=1，2，…，n。

2.3.2 数据无量纲化处理 由于各因素的计量单位不尽相同，因而原始数据存在量纲和数量级上的差异，不同的量纲和数量级不便于比较，或比较时难以得出正确结论。因此，在计算关联度之前，通常需要对原始数据进行无量纲化处理。笔者采用均值化方法对原始数据进行处理。均值化处理是指对一个数列的所有数据均用它的平均值去除，从而得到一个新数列的方法。原始数据均值化处理结果如表2所示。

xi（k）=xi（k）÷`xi（k） （1）

2.3.3 差数列 逐个计算每个比较数列与参考数列对应元素的绝对差值，差数列处理结果如表3所示。

Δ0i（k）=|X0（k）-Xi（k）| （2）

2.3.6 关联度 计算公式如下：

hoi[=1nk=0nγoi] （6）

3 结果与分析

各比较数列与参考数列的灰色关联度如表5所示。由表5可知：ho1>ho2>ho3>ho4>ho5，表明近10年来，这5个指标对粮食产能增长的影响程度从高到低分别为有效灌溉面积、农用化肥施用折纯量、农药使用量、农用塑料薄膜使用量和农业机械总动力。其中有效灌溉面积的灰色关联度>0.8，是影响粮食产量增长的主要因素，其次是农用化肥施用折纯量、农药使用量和农用塑料薄膜使用量，而农业机械总动力则对粮食产量的增加影响相对较小。

3.1 有效灌溉面积 排在第1位，灰色关联度为0.801。我国水资源分布不均匀，大部分地区处于缺水状态，农业灌溉用水更是稀缺。而农作物的生长离不开水的灌溉，靠天降雨往往不能充分发挥出粮食生产的潜力，但科技的发展及农业水利灌溉技术的日益成熟使有限的水资源可以得到充分的利用，还可以尽可能地降低地形对农业灌溉的限制，若配合肥料使用，肥效可以提高1倍以上。

3.2 农用化肥的施用折纯量 排在第2位，灰色关联度是0.7685。化肥可以提供植物需要的一些营养元素，改善土地状况、提高土壤肥力。以前农用化肥提供的营养元素单一且大部分是化学肥料，无法为植物生长提供有效的所需营养元素，而且化肥的不合理使用给我国农业发展带来了一系列问题，如土地污染严重、化肥实际使用率低等。随着科技在肥料方面的广泛应用，新型肥料应运而生，这些肥料的使用既可以提高土地肥力和粮食产量，又可以提高肥料的实际利用率，还能减少污染、改善作物品质。

3.3 农药使用量 排在第3位，灰色关联度为0.6868。农药的有效使用可以保证植物在生长过程中尽可能少地受到病、虫、杂草等的危害，促进植物和农作物的生长，但农药的过度使用会对环境带来很大危害，还可能危害人体健康。为适应现代农业绿色发展需要，高毒、高污染的农药不断被淘汰，高效、低毒、低殘留的新型农药不断涌现，新型农药合理、高效的使用既可以提高粮食产量，又能降低农药对环境的污染。

3.4 农用塑料薄膜使用量 排在第4位，灰色关联度为0.6588。农用塑料薄膜是农业重要的生产资料之一，农用塑料薄膜的使用对于粮食播种时期种子的保温保湿有着十分重要的作用，可以降低环境、气候等因素对种子发育的影响，为植物后期的生长发育奠定坚固基础。随着科学技术在塑料薄膜上的应用，各种新型农用塑料薄膜不断出现，既减少了病虫害的发生和对环境的污染，同时还提高了农作物对水资源的利用，有效提高了粮食产量。

3.5 农业机械总动力 排在第5位，灰色关联度为0.5552，说明近10年来农业机械的使用对粮食产量的增加影响相对较小。云南省大部分是山区，农业机械发展缓慢，农业机械种类少，对粮食生产的促进作用有限，不适合小规模种植粮食的农户使用且使用成本较高，使用区域有限，不能全面普及。随着科技的发展以及农业机械研发投入的增加，农业机械不断更新。农业机械的使用能够促进农业生产、提高农业生产效率、减少人工投入，加快了农业生产规模化，为农业生产提供了强有力的帮助。

4 建议

4.1 加强农村水利建设，灵活运用各种灌溉技术 加快现代科学技术在水利建设方面的应用，大力研发节水灌溉技术，实施大中型灌区续建和现代化建设，根据不同地区地形、不同农作物来建造水利灌溉系统;加快智能水利系统建设，实时监测农田土壤水分含量，根据作物的生长情况定时定量直接向植物根部供水，确保农作物生长有足够水分，最大限度减少水在灌溉过程中的浪费，提高水资源利用率。同时，在水资源极度匮乏的地区兴建储水系统，搜集并存储多雨期的水资源用于干旱期，极大满足在缺水时期农业对水资源的需求。

4.2 着力新型化肥研究，大力推广绿色肥料 加大研发投入，利用先进科学技术，研究新型多功能化肥、生物肥料等，加强对新工艺、新设备创新方面的研究。大力推广水肥一体化技术，运用相关土壤检测技术，根据不同土质、不同农作物施用其生长发育所需的肥料，精准施肥，减少化肥用量，提高化肥使用率，调节农作物生长，改善环境污染和农产品质量。大力推广使用绿色肥料，增加土壤有机物含量，改善土壤品质，持续平稳地为农作物生长提供养分，改善生态环境，提高粮食产能。

4.3 积极研发新型农药，合理运用生物防治技术 顺应农业发展潮流，积极研发环保、高效、低毒、低残留的新型农药，淘汰传统的高毒低效农药，提升农药自主研发能力，根据不同农作物精准研发出针对性更强的新型环保农药，广泛使用农药喷洒机械，避免农民受到药物伤害，提高劳动效率，降低种植成本。同时，加快对生物防治技术的研发进度，如利用天敌捕捉害虫、选育具有抗性的农作物品种及耕作防治等技术，在提高粮食产量的同时降低农药对环境的不利影响。

4.4 加快农用薄膜产品升级，推进专用农膜发展 加快农用薄膜产品升级，淘汰劣质低效产品，大力推广新型高效农用薄膜，降低害虫和杂草对农作物的危害。全面实施农用薄膜的绿色回收，延长农膜使用时间，加强对可降解农膜的研发与推广。加快专用农膜的研究，不同地区、不同农作物所需要的光照和温度往往也不同，具有阻隔红外线辐射的保温地膜和具有杀虫、降低地温功能的黑白或黑灰双面地膜等专用农膜的使用可以根据农作物的实际情况，为其创造适宜的生长环境，最大程度提高农作物的产量和品质。

4.5 推进小型机械研发，加快机电一体化建设 云南省海拔较高，群山连绵，农田大多分布在山区，大型机械使用不便，因此要提高农机装备自主研发能力，加大对适合在山区小片田地作业的小型农业机械的研发力度，特别是适合丘陵山区使用的高端智能农机设备，加大农机购买补贴力度，推进农业机械的广泛应用。同时，加快对重要经济农作物之外的其他农作物机械化的研究，推广农业机械化和机电一体化建设，把各种智能设备逐步装备到农业机械上，以提高农业机械化作业效率和质量。

参考文献

[1]郭恬，高志强.基于“藏粮于技”的粮食生产实施策略[J].粮食科技与经济，2020，45（03）：29-31.

[2]王孝平.农业全程机械化是“藏粮于技”的关键[J].湖北农机化，2016（04）：11-12.

[3]汪建沃.农化行业如何呼应“藏粮于技”[J].今日农药，2016（05）：20.

[4]张建华.河南省实现藏粮于地藏粮于技的问题与对策研究[J].南方农业，2017，11（30）：51-53.

[5]李娟.实施“藏粮于地、藏粮于技”战略的研究[J].粮食科技与经济，2018，43（09）：80-82.

[6]方勃.藏粮于地藏粮于技[J].基层农技推广，2020，8（03）：5-9.

[7]夏青.夏粮丰收与藏粮于技[J].农经，2020（08）：22-29.

[8]方言.藏粮于地、藏粮于技夯实国家粮食安全基础[J].中国粮食经济，2020（06）：48-52.

[9]叶平.藏粮于技端稳饭碗[N].兵团日报（汉），2020-11-14（001）.

（责编：徐世红）