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近30年云南省主要粮食作物种植面积与产量变化分析

2023-08-08王贞妍何云玲

热带地理 2023年7期
关键词:薯类总产量稻谷

王贞妍,何云玲,林 晨

(云南大学 地球科学学院,昆明 650500)

作为传统的农业大国,粮食生产是中国经济发展与科技创新的基础,也是稳固社会和谐、与人民息息相关的重大战略问题。然而,随着2019年末暴发的新冠疫情在全球蔓延,部分国家限制粮食出口,全球粮食市场不稳定。中国部分地区采取严格的封闭式管理,农时耽误和生产资料的不足对粮食生产带来了巨大的冲击与挑战(蒋和平 等,2020)。确保能够为所有人口生产与供应充足的粮食是中国粮食安全战略的基本保障(马树庆 等,2010),而研究粮食生产现状对未来粮食生产结构调整、优化布局有着重要指导意义。

作为粮食生产最基本的要素,粮食作物种植面积和产量的时空格局变化能较好地反映区域粮食生产状况。国外关于粮食生产的研究开始较早,研究范围也较为广泛,主要集中在农业生产格局的影响因素、粮食安全性等方面。如Raj(1963)在印度旁遮普地区的研究表明,气候因素会对作物种植面积产生重要影响;Samapundo等(2005)从作物生理生态角度研究了温度、水资源等自然因素对玉米生长产生的影响;Kelejian 等(2010)认为农村劳动力转移在一定程度上并未对粮食生产布局造成影响;而Bell等(2002)的研究结果表明,要素投入和技术变化、管理经营等是农业生产格局变化的主要影响因素。对于粮食安全性的研究,Asha 等(2018)研究了气候变化对17 种印度农作物的潜在影响,填补了印度地区在适应气候变化和生产多样性方面的空白;Rutten 等(2014)通过研究越南土地类型变化对经济的影响,发现土地利用格局变化会对越南的粮食安全造成威胁。20 世纪90 年代以来,国内已有较多学者在不同尺度下对粮食生产时序变化、空间格局、安全性评价等方面开展研究。时序变化方面,丁金梅等(2017)分析了2000―2015年中国主要粮食产量变化,得出稻谷、小麦产量小幅度增长且玉米产量大幅增长;曹永强等(2018)运用分段线性趋势法对河北省2001—2015年的农业数据资料进行研究,发现河北省主要粮食作物的产量和种植面积呈显著的“先减少后增长”态势。空间格局方面,黄爱军(1995)首次提出了建国以来中国粮食增长中心呈现“北上”“西进”的转移趋势,得到了王介勇等(2009)较多学者的支持;何秀丽等(2007)对吉林省粮食生产格局进行研究,发现其区域差异显著、中偏西部年均粮食产量最高;于元赫等(2020)利用重心迁移模型对1995―2015 年山东省粮食生产时空变化进行研究,发现山东省生产重心向西迁移。粮食安全性评价方面,潘佩佩等(2013)利用粮食波动系数和变异系数对1985―2010年太湖流域粮食安全进行评价,得出太湖流域粮食安全风险较大。综上,中国粮食生产研究多以全国范围等大尺度为主,后逐渐转向各区域(流域、平原等)以及各省域的粮食生产空间分异格局;研究方法上逐渐引入了自相关模型、重心模型等,增强了研究结果的可靠性和可视性;研究内容上加入了影响因素、趋势预测、安全评价等。

云南省地处中国西部,民族团结、社会稳定以及边疆巩固等问题都与其粮食生产稳定密不可分。独特的区位优势使云南省成为“一带一路”战略建设中的重要节点,为开展对外粮食贸易奠定了坚实基础,因此已有的粮食生产相关研究大多关注贸易发展与粮食出口等方面(杨蕙铭 等,2019;孙哲远等,2020)。同时,以云南省为对象的研究大多关注耕地资源变化(张岚,2008),较少从时空尺度研究粮食生产现状及安全程度。因此,本文基于长时间序列完整的云南省主要州市的粮食作物种植面积及产量数据,运用统计、空间分析等方法对其粮食生产的时空变化特征以及安全性进行分析,以期为云南省农业产业结构调整、发展方向提供科学参考。

1 研究区域、数据来源与方法

1.1 研究区概况与数据来源

云南省位于中国西南边陲,地处低纬高原,位于21°08′—29°15′ N、97°31′—106°11′ E之间。由于受到东南季风和西南季风、高原山地气候区的影响,云南省气候与自然地理环境复杂,山地、高原、丘陵约占总面积的94%。2018年全省土地调查总面积3 831.89 万hm2,其中农用地3 291.67 万hm2,占总面积的85.90%(杨朝磊 等,2020)。云南省地形独特、气候类型多样,年温差小、日温差大、无霜期长、雨水充沛、水资源丰富、海拔落差大、土壤类型多,这为不同品种的粮食作物提供了良好的生长条件,形成了具有特色的高原粮仓(田飞,2018)。

本文以云南省各州市为基本单位,行政区划地理数据来自国家基础地理信息系统①http://www.ngcc.cn/ngcc/;全省粮食产量与种植面积、各州市粮食作物产量与种植面积以及年末常住人口等数据来自《云南统计年鉴》(云南省统计局 等,1989―2018)。

1.2 研究方法

1.2.1 对数平均迪氏分解法(LMDI)单个粮食作物的产量变化主要受单产和种植面积的影响,其他影响因素则主要通过这2种直接因素影响粮食产量变化(张志高 等,2018)。因此,选取可消除残差项、满足因素可逆的LMDI分解法,对粮食增产量以及增产贡献率进行分析。计算公式为(杨春霞等,2020):

式中:∆P为粮食作物增产量;∆Pa为单产增加带来的增产量;∆Ps为种植面积增加带来的增产量,P0、Pt为研究初期和末期的粮食产量;a0、at为研究初期和末期的单产量;S0、St为研究初期和末期的种植面积。

单产变化和种植面积变化对粮食作物增产的贡献率计算公式(杨春霞 等,2020)分别为:

式中:Ca、Cs分别为单产变化和种植面积变化对粮食作物增产的贡献率。

1.2.2 粮食总产量变化的贡献因素 粮食总产量变化主要表现为种植面积和平均单产量的变化(刘忠等,2013)。统计指标中的单产量是指加权平均单产,除了各粮食作物本身单产的变化外,单产量不同作物之间的变化调整也是一个重要因素。因此,粮食作物内部种植结构的调整对粮食总产量的贡献不容忽视。采用朱晶等(2015)的粮食增产贡献因素分解与测算方法,将假设存在的无结构调整情形与实际变化情况对比,得到因结构调整而导致的粮食总产量变化情况,从而计算出粮食种植面积、各作物单产量及粮食作物内部种植结构调整对粮食产量变化的贡献率。计算公式为(朱晶 等,2015):

粮食种植面积变化对粮食总产量变化的贡献率:

结构调整对粮食总产量变化的贡献率:

各作物单产变化对粮食总产量变化的贡献率:

式中:ψRt、ψAt、ψyt分别表示粮食种植面积变化、结构调整以及各作物单产变化对粮食总产量变化的贡献率;βit表示无结构调整状态下粮食总种植面积及各作物种植面积的增长率(βit=Rt+1/Rt,其中Rt+1、Rt分别表示第t+1年和第t年的粮食总种植面积);Qt+1、Qt分别表示t+1和t年的粮食总产量;λit表示各作物加权后的自身单位面积产量变化(λit=∑Sit yi,t+1/∑Sitλit,其中i代表不同的粮食作物,t为年份)。

1.2.3 重心迁移模型 重心模型是研究要素在区域发展过程中发生空间变动的重要分析工具(刘彦随等,2009),本文根据重心迁移模型理论尝试构建云南省粮食产量重心拟合模型,计算公式(于元赫等,2020)为:

式中:(Mj,Nj)为云南省粮食生产第j年的重心坐标;Pij为第i个市(州)第j年的粮食产量;(Mi,Ni)为第i个市(州)的几何重心坐标,可利用ArcGIS计算得到。

1.2.4 粮食产量波动系数 粮食生产在受到自然因素和经济因素的影响下会出现波动,波动幅度可用粮食产量波动系数(α)表示,波动系数越大,粮食生产安全风险越高。其计算公式(王介勇 等,2009)为:

式中:Yt为第t年的实际粮食产量;Ft为第t年的趋势产量。

2 结果与分析

2.1 粮食种植面积与产量的时序变化特征

云南省1989―2018年粮食生产时间变化特征如图1 所示,结果显示:1)近30 年全省粮食种植面积总体呈显著上升趋势(P<0.001),最小值为353万hm2(1993年);最大值为446万hm2(2016年),比1993 年增加了26%;其中波动幅度最大的是1999―2007 年,最小值与最大值之间相差34 万hm2,这可能是因为新的扶贫政策致力于增加贫困人口收入,调整了农业结构,使粮食种植面积出现明显波动(国务院颁布实施2001—2010农村扶贫开发纲要)。2)近30年全省粮食总产量也呈现显著增加趋势(P<0.001),最小值出现在1989 年(998 万t),最大值出现在2015 年(1 970 万t),相比1989年增长率为97%;尤其是自2007年起,粮食总产量连续9年增产,这表明2008年全省启动实施的“百亿斤粮食增产计划”成效显著。3)近30年全省粮食单产量变化趋势与粮食总产量一致,整体表现为显著增加的变化趋势(P<0.001);但个别年份出现波动,对典型年份进行分析发现,2006年云南省开始改造中低产田,显著地提高了粮食种植及栽培过程中抵御自然灾害的能力,2006年以后9年间的粮食单产以29.6%的增长率增加;2016年受厄尔尼诺影响,云南省干旱、洪涝等自然灾害频发(陈卫等,2016),造成粮食单产量大幅下降。

图1 1989—2018年云南省粮食种植面积和产量的变化趋势Fig.1 Variation of grain planting area and yield from 1989 to 2018 in Yunnan Province

云南省1989—2018 年主要粮食作物稻谷、小麦、玉米和薯类的种植面积和产量的时间变化特征如图2所示。种植面积上(图2-a),2003年前,全省薯类的种植面积最少,小麦次之,玉米除少数年份略低于稻谷外均为最大;2003年后,薯类作物种植面积超过小麦,并与稻谷种植面积在2011—2016年几乎相等,这可能是因为云南省在2000年后为发展特色农业而进行的产业结构调整(李云海 等,2003)。近30年小麦和稻谷种植面积总体表现为波动下降的趋势,分别下降16%和36%;而玉米种植面积则有显著上升的趋势,增加了82%(见图2-a),尤其是2004年后增长较显著,这与当时国内畜牧业和玉米深加工业的快速发展导致玉米的需求量增大有很大关系(农业部农业贸易促进中心课题组,2014)。总产量上,全省小麦近30年最少,年均产量为108万t,但波动较小,基本保持平稳;薯类总产量从2000年开始高于小麦,研究时段内总产量增加了228%;稻谷和玉米的总产量在2009 年之前基本呈稳步上升趋势(图2-b),稻谷总产量大于玉米,但从2010年开始玉米总产量超过稻谷,呈现显著增加的趋势,增长率高达216%。单产量上,近30年来全省小麦、稻谷、玉米和薯类的单产量变化总体呈上升趋势(图2-c),其中小麦单产最低,薯类次之,玉米较高,稻谷单产最高。

图2 1989—2018年云南省稻谷、小麦、玉米和薯类的种植面积(a)和产量(b、c)的变化趋势Fig.2 Variation of grain planting area(a) and yield (b, c) of rice,wheat, corn and potato from 1989 to 2018 in Yunnan Province

利用LMDI 模型计算4 种主要粮食作物种植面积与单产对其总产量变化的贡献率,结果如表1所示。稻谷1989-1998年的增产主要依靠单产量的增加;1999-2018年总产量的提高则是由种植面积增加所导致。小麦1989—1998年的增产由单产量和种植面积的提升共同起作用;1999―2008年小麦种植面积和单产量均减少,但总产量降低主要是由种植面积大幅下降所导致;2009―2018年小麦单产量增加,但种植面积减少使得小麦减产。玉米1989―1998 年总产量增产的主要因素是单产量提高;而1999―2008 年总产量增产是由种植面积增加导致;2009―2018年种植面积增加和单产增加对玉米增产的贡献率相近。薯类在研究时段内总产量的变化均是主要由种植面积变化所导致,3 个时段内的贡献率分别为85%、78%、206%。

表1 1989—2018年云南省4种主要粮食作物种植面积与单产对各自总产量变化的贡献率Table 1 Contribution rates of planting area and yield per unit area to the change of total yield of four major grain crops from 1989 to 2018 in Yunnan

计算近30年粮食种植面积、各主要作物单产和种植结构调整对云南省总产量的贡献(表2)可知,1989-1998年全省粮食总产增量为321万t,3种因素对粮食增产的贡献率分别为35%、85%、−20%,其中各作物单产增加贡献最明显,但种植结构调整贡献率为负值,这是由于该时段低产的小麦种植面积增加(图3);1999―2008 年全省粮食增产119万t,种植面积、各作物单产和结构调整对粮食增产的贡献率分别为16%、17%和67%,相比上一个10年,种植面积与各作物单产对粮食增产的贡献率下降,但结构调整对粮食增产的贡献率增大,这是因为低产作物小麦的种植面积与比例大幅下降,其他3 种作物的种植面积均上升(见图3);2009―2018年全省粮食增产284万t,主要是因为各作物单产增大导致总产量增加。

表2 1989—2018年种植面积、各作物单产和结构调整对云南省粮食总产量增产的贡献率Table 2 The contribution rate of three factors to the increase of grain production from 1989 to 2018 in Yunnan Province

图3 1989—2018年云南省4种主要粮食作物占总种植面积的比例变化Fig.3 Change of the proportion of four main grain crops in the total cultivated area from 1989 to 2018 in Yunnan Province

2.2 粮食种植面积与产量的空间分布格局

近30年云南省各州市粮食种植面积整体呈现东多西少的空间分布规律(图4),年平均种植面积最多的地区为曲靖市(54.08 万hm2),最少的为迪庆藏族自治州(4.93万hm2)。1999—2008年全省粮食种植面积相比前10年减少的地区有9个,几乎全位于中西部,其中减少最多的为玉溪市,减少量为3.47 万hm2。由于农业结构调整,2009—2018 年全省粮食种植面积相比前10年减少的地区数量大幅下降,仅迪庆藏族自治州减少了0.03万hm2。总体上,近30年来全省粮食种植面积减少的地区有6个,其中玉溪市减少最显著(减少量为2.67万hm2),其次为昆明市(减少量为1.22万hm2)。作为滇中城市群主体,昆明市和玉溪市是全省城市化水平最高的地区,城区面积扩张迅速,导致粮食作物种植区域减少。而粮食种植面积增加幅度最大的地区为曲靖市,30 年内增加了16.89 万hm2。各主要粮食作物中,稻谷和小麦的种植面积普遍降低,玉米和薯类普遍增加。研究时段内,稻谷种植面积仅有文山壮族苗族自治州增加(增加量为1.02万hm2),中西部地区减少程度较大,其中普洱市减少幅度最大(减少量为6.12万hm2)。小麦种植面积空间分布呈现东多西少的态势,其中年平均种植面积最多的地区为曲靖市(5.46万hm2),但研究时段内,仅文山壮族苗族自治州(增加量为0.93 万hm2)和临沧市(0.15万hm2)的小麦种植面积呈上升趋势。玉米和薯类年平均种植面积最多的地区均为昭通市(玉米18.91 万hm2,薯类13.57 万hm2),研究时段内,仅怒江傈僳族自治州的玉米种植面积减少(减少量为0.64万hm2),昭通市的薯类种植面积变化幅度最大(增加量为7.40万hm2)。

图4 云南省不同地区粮食种植面积的空间分异Fig.4 Spatial distribution of grain planting area in Yunnan Province

从不同地区稻谷、小麦、玉米和薯类产量的空间分异特征看(图5),全省稻谷总产量年平均值呈现由东南向西北递减的分布规律,平均总产量最高的地区是东南部红河哈尼族彝族自治州(61.17 万t)。1989—2018年昆明市稻谷总产量减产最多,由43.54万减少到13.23万t,减产率高达70%;其次是玉溪市,由38.59 万减少到13.29 万t,减产率为66%。小麦的总产量在3 种谷物中最低,平均高值区呈现由四周向中部聚拢的分布规律;1989—1998年小麦高产区以大理白族自治州和曲靖市为主,总产量分别为16.51 万、17.03 万t;2009—2018 年高产区逐步转移到楚雄彝族自治州,总产量为9.57万t。玉米在4种作物中增产最快且最多,高产区主要分布在滇东北,并且呈现逐渐向西部扩散趋势;曲靖市得益于自然生态环境条件的优势以及玉米产业技术的发展(刘宾照 等,2012),成为近30年全省玉米年平均总产量最多的地区,增产率高达174%。薯类高产区主要分布在滇东北,1989—1998年曲靖市和昭通市的薯类产量远高于其他地区,年平均总产量分别为42.92 万和33.84 万t;1999—2008 年全省薯类年平均总产量 > 5万t的地区数量由上一时段的3 个增加为5 个,曲靖市和昭通市仍为最高的地区;2009—2018年全省各个地区薯类产量均有较大幅度的提高,相较于上一时段年平均产量增加的地区有15个,其中增产最多的地区为曲靖市,年平均总产量增加39.98万t,这可能是曲靖市惠农政策的实行以及对于薯类新品种的开发、种植技术等发展的结果(朱党柱 等,2009)。

图5 云南省不同农作物总产量的空间分异Fig.5 Spatial differentiation of crop yields in Yunnan Province

粮食总产量重心的迁移可反映区域粮食生产格局的变动,其迁移方向指示了粮食产量在省域空间范围内的高密度部位(王千 等,2010)。因此根据全省粮食生产重心迁移模型,利用ArcGIS 10.2 绘制1989—2018 年云南省粮食总产量重心移动轨迹(图6-a)。结果显示,近30 年全省粮食生产重心位于地理中心的东侧,这一区域是粮食生产的高密度区域。1989—1998年重心向西北方向偏移,大理白族自治州为全省粮食增产最多的地区,增长率高达80%;1999—2008年,昭通市和曲靖市粮食增产量分别为24.91万t、36.75万t,占全省增产量的66%,致使该时间段内全省粮食生产重心向滇东北方向偏移;2009—2018年,曲靖市继续大幅增产,增产量占全省的20%,粮食生产重心再次向东北迁移,这主要是因为云南省的耕地主要集中在坝区,而坝子空间分布呈现“东部多、西部少”的规律(颜晓飞,2015),东北部区域的耕地资源较为丰富。总体上,近30年全省粮食生产重心呈现从地理中心向“西北—东北—东北”迁移的趋势,但迁移距离较小,粮食生产优势区域相对比较稳定。主要农作物方面,近30年稻谷生产重心呈现向西迁移趋势(图6-b),主要是因为研究时段内中西部地区楚雄彝族自治州、大理白族自治州以及保山市稻谷产量增长迅速(增长量分别为14.55 万、10.39 万和10.51 万t),特别是1989—1998 年,重心西向迁移趋势最大。小麦作物(图6-c)产量重心迁移整体趋势与稻谷相同,但后两个时段,出现向西南方向迁移趋势,这可能是因为这一时段在整体小麦产量下降的情况下,初始重心点东北向的昆明市、玉溪市和曲靖市的小麦产量大幅下降(减少量分别为10.08万、9.39 万和12.83 万t)。玉米作物生产重心在1989―1998年内大幅向西南方向迁移,后两个时段内呈现东南方向迁移趋势(图6-d)。而薯类作物生产重心迁移轨迹呈现“C”型(图6-e)。

图6 云南省粮食及主要农作物产量重心迁移轨迹Fig.6 Migration trajectory of the center of gravity of grain and major crop yields in Yunnan Province

2.3 粮食生产安全评价

一个地区粮食的供需情况能够反映区域粮食生产的安全程度(姚成胜 等,2015)。根据联合国粮农组织公布的人均营养热值标准,中国满足人均营养热值标准为每年人均粮食消费400 kg(卢良恕,2001)。参考已有研究(华红莲 等,2008;冯跃等,2009;刘正佳 等,2021),结合云南省的耕地、人口等基本省情,将每年人均粮食消费350 kg定义为供需平衡的标准线,并将全省与各州市粮食供需情况分为4类:供过于求型(>400 kg/人)、自给自足型(350~400 kg/人)、供略少于求型(300~350 kg/人)、供给不足型(<300 kg/人)。

由人均粮食产量的变化情况(图7)可知,全省从2010 年开始进入自给自足型水平,并于2013―2015 年进入供过于求型,但2016 年由于遭受极端天气的影响,粮食产量减少,人均粮食产量降低,再次回到自给自足型。总体上,近30年全省人均粮食产量呈现显著上升趋势,增长率为41%,增长量为111.56 kg/人,但只有近1/3的年份达到自给自足型水平及以上,且目前仍处于自给自足类型中,这说明云南省粮食供给水平还有很大的发展空间。

图7 1989—2018年云南省人均粮食产量变化趋势Fig.7 Temporal variation of per capita grain output from 1989 to 2018 in Yunnan Province

再从空间分异特征看(图8),1989—1998年云南省人均粮食产量整体呈现西高东低的空间分布特征,处于自给自足型及以上的州/市有5个,占全省的31.3%;其中西双版纳傣族自治州和德宏傣族景颇族自治州达到供过于求型,人均粮食产量分别为404.9和455.9 kg。1999—2008年全省粮食种植面积增加,人均粮食产量除中部地区及边境个别城市外其余地区均有所增加,自给自足型的地区增长到6个,整体大致呈现四周多中间少的空间特征;但伴随着人口数的增多、农业种植结构的调整等,未存在供过于求型的地区;其中减少程度最大的是德宏傣族景颇族自治州,从供过于求型转变为供略少于求型,这与其耕地流转中的“非粮化”问题严重相关。2009—2018年全省各地区人均粮食产量大幅增长,仅有昆明、玉溪2市属于供给不足型,曲靖市、德宏傣族景颇族自治州、保山市等9个州/市进入供过于求型,四周多中间少的空间特征仍较为明显。

图8 云南省不同地区人均粮食产量的空间分异Fig.8 Spatial variation of per capita grain output in Yunnan Province

根据程亨华等(2002)的研究,近年来中国的粮食产量波动系数为3%~6%,<3%表明粮食供给不足;该值较大则表明粮食生产较为不稳定,安全水平降低。图9显示,近30年云南省粮食产量波动系数为0.3%~8.1%,70%以上年份的波动系数都超过全国平均水平,说明云南省粮食生产不稳定,粮食安全风险较大,但波动系数变化幅度自2007年起减小,逐渐趋近于全国平均水平。

图9 1989—2018年云南省粮食产量波动系数变化Fig.9 Fluctuation coefficient of grain yield from 1989 to 2018 in Yunnan Province

3 结论与讨论

3.1 结论

基于LMDI模型、重心迁移模型等方法,探讨了云南省粮食作物种植面积与产量的时空变化分析,并且对粮食安全状况进行了分析,主要结论为:

1)时序变化上,近30年云南省粮食种植面积、总产量与单产量总体均呈上升趋势,其中总产量增长率高达97%;粮食增产的主要贡献因素除1999—2008年为种植结构的调整外,1989—2018年其余时段均为各作物单产量的增加。其中,稻谷和小麦的种植面积在30年内分别下降了16%和36%,总产量和单产量变化不大;玉米的种植面积与总产量的增长率最明显,分别为82%和216%;稻谷和玉米在1989—1998年增产的主要贡献因素均为单产量的增加,而1999—2018年3种谷物增产则均是由于种植面积的变化;薯类总产量增加了228%,1989—2018年种植面积增加是其增产的主要贡献因素。

2)空间格局上,近30 年云南省粮食种植面积整体呈现为东多西少的分布规律,最多的为曲靖市,最少的为迪庆藏族自治州。产量方面,稻谷产量由东南向西北递减,东南部红河哈尼族彝族自治州最高,西北迪庆藏族自治州最少;小麦产量最低,高值区由四周向中部聚拢;玉米和薯类发展较快,高产区均主要分布在滇东北。整体上,粮食生产重心呈现从地理中心向“西北—东北—东北”迁移的趋势。

3)粮食安全上,云南省人均粮食产量总体呈增长趋势,近30 年增长了111.56 kg/人,全省均为自给自足型,基本能满足粮食需求;1989—2018年,全省供给不足型的地区数量减少。近30年全省粮食安全较不稳定,风险仍相对较高,仅有1/3 年份的波动系数处于全国粮食产量平均水平范围内。

3.2 讨论

本研究发现云南省粮食产量波动增长,这与近年来全国粮食产量的变化趋势(许红,2020)一致;同时,稻谷和小麦的种植面积下降、玉米和薯类有所增加也与中国粮食作物时空格局变化相符(周巧富 等,2011)。不同的是,云南省粮食增产主要受到单产量变化和种植结构调整的影响,这和河南、江苏等地区的研究结果(朱晶 等,2015)一致,而2003—2011年全国粮食增产主要与种植面积的变化相关(刘忠 等,2013)。粮食生产时空格局变化的驱动因素较为复杂,不仅受到气候、地形等自然条件的影响,如水热资源不同会导致粮食生产的潜力不同,曲靖市的农业基础和自然生态条件较为适宜玉米的种植(刘宾照 等,2012),因而曲靖市的玉米产量在30年内一直处于全省领先位置;还受到区域经济发展水平、粮食结构调整政策和科技投入等人为因素的影响。近30年云南省粮食加权单产量的增加是全省粮食总产量增产的主要贡献因素,其中各作物单产量的变化对粮食总产量影响更大,但种植结构调整对总产量的影响也不容忽视。

从种植面积、总产量以及单产量变化趋势和粮食安全情况看,云南省粮食生产基本满足人均需求,但粮食安全仍较不稳定,主要存在以下问题:1)耕地数量下降。作为全国多灾重灾的省份之一,云南省的耕地数量与质量受到严重的影响。2019年云南省农作物受灾面积高达1 659.83 千hm2(云南省应急管理厅,2020),处于全国第2位。同时在耕地资源本就不足的条件下,新世纪以来的城镇化建设与经济发展使得耕地减少的形势愈发严峻。云南省粮食播种面积在1990—1992年连续3年减少的主要原因可能是,在国家改革开放的大背景下,农村劳动力大规模流动,国内掀起进城“打工潮”,大量耕地被撂荒;2001—2003 年耕地总量大幅下降,由4.34×106hm2下降到4.07×106hm2,平均每年下降0.135×106hm2。2)中、低产田较多。云南省粮食单产量虽总体趋势增加,但其抗灾性仍较弱。2016年因为受到厄尔尼诺现象 的影响(陈卫 等,2016),云南省极端天气事件增多,干旱、洪涝等严重影响了粮食生产,使得粮食单产量下降了0.36 t/hm2;云南省多为山地,特殊的地理环境使得粮食生产条件较差,中、低产田较多;同时,由于化肥、农药、薄膜使用量的增加,部分耕地受到污染和损害,耕地质量大幅下降。3)“非粮化”现象较为严重。1989—2018年,云南省稻谷和小麦的种植面积分别下降了16%和36%,几乎所有州/市的稻谷与小麦种植面积都在不同程度地减少。随着经济作物效益的增高,云南省“非粮化”现象愈发普遍,烤烟、花卉等经济作物的广泛种植逐步压缩了粮食种植的土地空间,如玉溪市的小麦产量减少可能是由于1970年以来农业种植结构从以粮食作物为主调整为以非粮作物为主(郭春平 等,2015)。

当前,云南省粮食安全水平基本处于自给自足型,虽然粮食产量整体呈上升的趋势,但还不能充分满足需求,未来仍需关注耕地数量与质量以及调整农业种植结构,综合提高粮食生产能力,可从以下3方面进行:1)加大补贴政策,坚守耕地红线。目前云南省粮食作物种植面积较为稳定,近30年总体上是增加的,但2016年后有下降的趋势。确保一定的粮食种植面积对粮食生产来说至关重要,政府部门应强化耕地保护和加大农业基础设施建设,加大对粮食作物种植相关补贴的力度,可针对农作物种植地进行精准补贴、对点补贴,向优质粮食生产者适当倾斜。2)投入相关技术,提高粮食单产。由于云南省粮食单产量是总产量变化的重要贡献因素,相关部门应该对耕地资源质量较低的地区继续进行中低产田地改造工程,通过加强农田水利、加快农业科技创新、培育优良品种等方式提高复种指数和粮食单产;对于地形特殊、常受到气候灾害影响的地区,应积极研发新品种,增强粮食作物自身的耐旱、耐涝特性,以增强其抗灾稳产的能力。3)协调城市化发展进程,因地制宜调整种植结构。在国家新一轮国土空间规划的大背景下,云南省需协调好城市化、经济发展和耕地保护之间的关系,加大补贴政策和投入支持力度以提高农户粮食种植的积极性,解决好耕地流转中的“非粮化”问题。云南省自然条件复杂,粮食生产结构多样,但多呈现生产区域“破碎化”特点,相关部门需针对不同区域间自然地理条件的差异,结合优化布局、合理利用的原则因地制宜规划各区域,做好作物非适宜区的农业结构调整工作,同时通过退耕还林还草等措施减少作物非优势地区的种植面积,集中优势区种植以保证对耕地资源的充分利用;根据不同地区的优势发展区域特色农业,培育一批有地方特色的农产品产业基地,如红河州、保山市、大理州和楚雄州等州/市应发展稻谷种植,大理州和楚雄州等发展小麦种植,曲靖市、昭通市、文山州和红河州等州/市发展玉米种植,昭通市和曲靖市等发展薯类种植。

本文分析了近30年云南省主要粮食种植面积及产量的变化以及部分气候、政策变化等相关因素对产量的影响,但由于粮食生产的影响因素涉及自然、社会、经济等方面,国家宏观政策与农业生产者微观行为都会对区域粮食产量造成影响,因此不同影响因素对粮食生产带来的深层影响以及增产的贡献率仍需进一步探讨。本文采用的粮食总产量、种植面积数据包括谷类、豆类和薯类,但作为云南省主要农作物之一的豆类,由于数据缺失未进行主要农作物种植面积、单产量变化等方面的研究,这可能会对粮食生产结构产生一定影响,主要体现在粮食增产贡献因素方面,可能会使得种植结构调整这一因素对粮食增产的贡献率有所降低。粮食生产直接关系粮食安全问题,也直接关系到当地社会的稳定和农业的可持续发展,但由于不同地区自然条件、农产品特性及其对气候要素的适应性等方面存在差异,因此,从更小尺度、更多作物类型对粮食增产贡献的角度分析粮食生产的时空变化是未来研究可深化之处。

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