中國工程院唐華俊院士科研團隊在中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2022年第1期發(fā)表《面向 2050 年我國農(nóng)業(yè)資源平衡與國際進口潛力研究》一文。文章在對比分析國內(nèi)、國際農(nóng)業(yè)資源的基礎(chǔ)上,研究了我國2035 年和2050 年的糧食消費需求、消費結(jié)構(gòu)、供給結(jié)構(gòu),分析了未來農(nóng)業(yè)資源供需缺口以及虛擬水、虛擬耕地的可進口潛力與進口來源地,據(jù)此展望了我國農(nóng)業(yè)水土資源利用的目標(biāo)。研究表明:我國虛擬耕地進口將在2048 年前后達到峰值,需進口虛擬耕地近6.147×107hm2;虛擬水進口量在2045 年前后達到峰值,虛擬水進口量為1.136×108m3(以藍水估算),約為2017 年全國農(nóng)業(yè)總用水量的30%;可增加的耕地進口潛力主要來自南美洲和非洲。
一、前言
改革開放 40 多年來,我國農(nóng)業(yè)取得了顯著進展和系列成就,但也面臨著水土資源匱乏、飲食結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、全球氣候變化的挑戰(zhàn)。我國農(nóng)業(yè)水土資源長期處于高壓狀態(tài),人均水資源量(2300 m3)僅為世界平均水平的 28%,水污染與水資源利用效率低下并存,人均耕地面積不足世界平均水平的 1/2 ;還存在單位生產(chǎn)成本高、綜合競爭力不強等問題。
由于人口增加、消費結(jié)構(gòu)升級,我國糧食需求剛性增長。一方面,在資源約束條件下,2020 年糧食總產(chǎn)量達到 6.695×1012t 的歷史新高,糧食進口量也創(chuàng) 1.393×1012t 的歷史新高(含豆類);進口量相當(dāng)于國內(nèi)自產(chǎn)的 20.8%,表明國內(nèi)產(chǎn)糧相比總的需求還存在一定缺口。另一方面,糧食供需的結(jié)構(gòu)性矛盾比較突出,從品種結(jié)構(gòu)看,稻谷產(chǎn)大于需,倉儲稻谷有待消化;小麥產(chǎn)需平衡有余,但專用優(yōu)質(zhì)小麥供給不足,每年需進口數(shù)百萬噸;玉米產(chǎn)需趨緊,自給率長期處于下降通道;大豆對外依存度超過 80%,產(chǎn)需缺口有進一步擴大的趨勢??梢灶A(yù)判,未來隨著飼用消費的繼續(xù)增長,大豆、玉米等飼料糧的缺口將逐步擴大。我國糧食產(chǎn)量高、庫存高、進口高、成本高、價格高、競爭力低的問題仍在持續(xù),同時新型冠狀病毒肺炎疫情導(dǎo)致國際糧食供應(yīng)鏈斷裂風(fēng)險增加、國際糧食貿(mào)易保護主義抬頭。因此,保障農(nóng)業(yè)水土資源平衡,提高以種子為核心的農(nóng)業(yè)科技水平,對保障我國糧食安全具有重要價值。
我國未來糧食總?cè)笨趯⒈憩F(xiàn)為先增加后減少的趨勢,通過大豆為主的糧食進口、虛擬水與虛擬耕地的貿(mào)易活動,既可緩解耕地和水資源壓力,也可提高農(nóng)業(yè)灌溉水的利用效率。構(gòu)建全球農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈,充分利用“兩種資源和兩個市場”,是實現(xiàn)未來我國農(nóng)業(yè)水土資源平衡及可持續(xù)利用的戰(zhàn)略選擇。本文基于國際農(nóng)業(yè)資源變化趨勢及我國農(nóng)業(yè)資源利用現(xiàn)狀,以水土資源為切入點,研究我國中長期農(nóng)業(yè)資源供需平衡問題;分析全球視角下我國農(nóng)業(yè)資源可進口潛力和來源,展望 2035 年、2050 年我國農(nóng)業(yè)水土資源利用目標(biāo),以期為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究提供基礎(chǔ)參考。
二、國際農(nóng)業(yè)資源變化趨勢與我國農(nóng)業(yè)資源利用現(xiàn)狀
(一)面向 2050 年國際農(nóng)業(yè)資源的變化趨勢
1. 世界耕地資源時空格局與變動趨勢
世界耕地面積呈現(xiàn)波動增加趨勢:1961—1987 年耕地面積由 1.273×109hm2持續(xù)增加到 1.374×109hm2;1988—2007 年耕地面積逐漸降低;2008 年以來耕地面積逐步回升,2019 年達到 1.383×109hm2。世界耕地資源集中在中國、美國、印度、俄羅斯、巴西、阿根廷、澳大利亞、加拿大、哈薩克斯坦、烏克蘭等國家,其中俄羅斯、加拿大、阿根廷、澳大利亞的人均耕地面積世界領(lǐng)先;亞洲、非洲大部分地區(qū)的人均耕地面積相對不足。2010 年以來,世界耕地面積總量靠前的國家中,中國耕地面積減少最為明顯,巴西耕地面積增加最多,阿根廷、澳大利亞耕地面積持續(xù)增加,美國耕地面積基本保持穩(wěn)定。世界耕地高強度種植區(qū)域集中在東南亞、南美洲、北美洲、西非地區(qū),復(fù)種指數(shù)超過 200%。全球共有 3.34×108hm2的耕地使用灌溉設(shè)備,主要分布在亞洲、南美洲、北美洲,其中亞洲占比高達 70.9%;灌溉面積最大的國家是中國(7.3×107hm2)、印度(7×107hm2)、美國(2.7×107hm2)。
著眼 2050 年,世界土地退化趨勢將進一步加劇,人類面臨較高的糧食安全和生態(tài)風(fēng)險;預(yù)計有 40 億人生活在干旱地區(qū),土地退化、氣候變化將使世界作物產(chǎn)量平均下降 10%,在某些極端條件的地區(qū)甚至下降 50%。也要注意到,世界土地資源中的潛在耕地數(shù)量顯著,非洲撒哈拉以南地區(qū)、拉丁美洲地區(qū)的擴地空間依然存在,同時氣候變化會給溫帶地區(qū)帶來一定的擴地潛力。研究表明,到 2050 年世界耕地面積將繼續(xù)增長,但增長率低于過去的 50 年;預(yù)計 2030 年世界耕地面積為 1.645×109hm2,2030—2050 年耕地增長率僅約 1%,2050 年世界耕地面積達到 1.661×109hm2;大部分耕地增長來自發(fā)展中國家,而發(fā)達國家的耕地利用率可能持續(xù)下降。
2. 全球水資源時空格局與變動趨勢
全球水資源整體短缺,加之地區(qū)分布極不平衡,導(dǎo)致非洲、亞洲人均水資源嚴(yán)重缺乏。赤道附近降水量較多,由赤道往兩級,降水量逐漸減少;在南北回歸線附近,大陸東岸降水較多,西岸降水較少。大洋洲是世界上淡水資源總量最少的地區(qū),但因人口數(shù)量少而占有最多的人均水資源;南美洲、北美洲擁有豐富的水資源(合計占有全世界淡水資源的 44%),人均可再生水資源超過 2.5×104m3;由于人口密集,亞洲、非洲的人均淡水資源相對缺乏。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)是用水量最多的部門,世界平均農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的 69%,主要用于農(nóng)業(yè)灌溉。預(yù)計 2050 年,全球作物灌溉用水將比 2010 年增加 23%~42%。
著眼 2050 年,世界用水需求將持續(xù)增長,人口增加導(dǎo)致的用水緊張局面進一步加劇。聯(lián)合國發(fā)布的《2018 年世界水資源開發(fā)報告》認為,考慮人口增長、經(jīng)濟發(fā)展、消費方式轉(zhuǎn)變等因素,世界水資源需求正在以每年 1% 的速度增長。當(dāng)前世界用水需求約為 4600 km3,2050 年將增加到 5500~6000 km3;2050 年面臨缺水狀態(tài)的人口主要分布在亞洲(91%~96%)、非洲(4%~9%)。此外,干旱缺水、洪澇災(zāi)害也影響水資源供應(yīng),未來工業(yè)和生活用水需求量增長將遠大于農(nóng)業(yè)需水量。
(二)我國農(nóng)業(yè)資源的利用現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)資源主要分為農(nóng)業(yè)自然資源、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟資源:前者指可以利用的自然環(huán)境要素,如土地資源、水資源、氣候資源、生物資源等;后者涉及農(nóng)業(yè)勞動力、資金投入、農(nóng)業(yè)技術(shù)等。水土資源是主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)限制性資源,因而本文重點針對農(nóng)業(yè)水土資源的平衡與國際進出口潛力問題開展分析。
1. 耕地資源
我國耕地資源表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢,人均耕地資源整體呈下降趨勢。1949—1980 年,耕地資源呈上升趨勢;1980 年以來耕地資源呈下降趨勢,2017 年全國耕地面積為 1.349×108hm2。根據(jù)自然資源部“三調(diào)”數(shù)據(jù),2019 年我國耕地面積為 1.279×108hm2,水田、水澆地、旱地分別占 24.55%、25.12%、50.33%。我國將繼續(xù)執(zhí)行嚴(yán)格的耕地保護政策,預(yù)計耕地面積 2035 年保持在 1.243×108hm2左右,2050 年不低于 1.2×108hm2。
根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《2019 年全國耕地質(zhì)量等級情況公報》,一等至三等耕地面積為 4.227×107hm2,占耕地總面積的 31.24%;四等至六等的耕地面積為 6.313×107hm2,占耕地總面積的 46.81%;七等至十等的耕地面積為 2.96×107hm2,占耕地總面積的 21.95%。從空間分布看,我國耕地集中在東北、西北、華北地區(qū),與水資源空間分布不匹配。
2. 水資源
2010 年以來,我國水資源總量小幅增加,但時空分布不均,人均水資源量僅為 2000 m3,平均農(nóng)業(yè)用水量為 3.7×1011m3;降水量從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減,水土資源的區(qū)域不匹配特征明顯。例如,長江流域和長江以南的耕地只占全國的 36%,而水資源量占到全國的 80%;黃河、淮河、海河三大流域的水資源量合計僅占全國的 8%,而耕地占到全國的 40%。由于北方地區(qū)的地表水資源不足,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對地下水的依賴度逐年加強;北方地區(qū)地下水超采嚴(yán)重,淺層地下水位仍在繼續(xù)下降。我國許多地區(qū)用水方式落后,農(nóng)業(yè)水資源利用效率不高。雖然全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)在逐年上升,但整體水平較低,如 2018 年僅為 0.554,與發(fā)達國家 0.7~0.8 的水平相比仍顯滯后;灌溉水單方產(chǎn)出量也與農(nóng)業(yè)發(fā)達國家水平存在很大差距。
三、我國中長期農(nóng)業(yè)資源供需平衡分析
(一)糧食消費需求
1. 主要農(nóng)產(chǎn)品人均消費量預(yù)測
采用中國農(nóng)產(chǎn)品局部均衡模型(CASM)分析并預(yù)測不同人口情景下我國糧食需求的變化情況。CASM 作為政策模擬分析工具,可以研究政策變化、外界沖擊等因素對我國農(nóng)產(chǎn)品市場的影響。研究表明,從 2017 年到 2035 年、2050 年,城鄉(xiāng)居民食物消費結(jié)構(gòu)具有主糧消費逐漸下降、肉蛋奶類消費持續(xù)增加的特征;2018 年農(nóng)村居民主糧消費占比為 43.33%、蔬菜和水果占比為 39.91%,到 2035 年、 2050 年分別小幅減少。
從口糧消費看,至 2050 年整體上穩(wěn)中有降,人均消費量將從 2018 年的 198.5 kg 下降到 2035 年的 185.9 kg、2050 年的 178 kg(見圖 1)。農(nóng)村人均口糧消費量高于城鎮(zhèn),隨著時間推移逐漸趨同;農(nóng)村、城鎮(zhèn)人均口糧消費分別從 2018 年的 229.57 kg、 177.04 kg 下降到 2035 年的 225.3 kg、171.98 kg, 2050 年的 219.72 kg、167.53 kg。在消費結(jié)構(gòu)方面,水稻消費量最高,小麥、玉米、大豆次之,整體上構(gòu)成變化不大。
圖 1 人均口糧消費結(jié)構(gòu)
注:數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、作者計算和 CASM 模擬。
從水果和蔬菜消費看,城鎮(zhèn)人均蔬菜消費高于農(nóng)村,至 2050 年人均消費都將繼續(xù)增加,分別從 2018 年的 170 kg、129 kg 增加到 2035 年的 174.4 kg、 140.3 kg,到 2050 年為 171.1 kg、145.3kg。
肉蛋奶類消費品整體上繼續(xù)增加,農(nóng)村人均消費量低于城鎮(zhèn);到 2035 年農(nóng)村與城鎮(zhèn)肉蛋奶類消費量差距逐漸減少,到 2050 年消費量基本接近。其中,豬肉的消費量最高,2018 年、2035 年、 2050 年農(nóng)村和城鎮(zhèn)人均豬肉的消費量分別從 23.92 kg、 31.2 kg 增加到 29.22 kg、34.39 kg,32.68 kg、36.34 kg。
2. 人口總量和人口結(jié)構(gòu)變化預(yù)判
我國未來人口總量及其結(jié)構(gòu)變化會顯著影響食物消費結(jié)構(gòu)、糧食需求總量,與中長期糧食安全直接關(guān)聯(lián)。目前至 2050 年是我國人口變化的重要階段,受出生率降低、老齡化發(fā)展、鼓勵生育政策出臺等因素的綜合影響,人口的總量與結(jié)構(gòu)都將出現(xiàn)顯著變化,如人口總量達到峰值、城鎮(zhèn)人口比例繼續(xù)提高。根據(jù)聯(lián)合國人口署發(fā)布的中國人口預(yù)測模擬方案(以中等增速人口預(yù)測模擬方案為基準(zhǔn)),我國人口總量峰值為 14.416 億人(2029 年);2035 年,我國人口總量為 14.32 億人,城鎮(zhèn)常住人口為 10.59 億人,農(nóng)村常住人口為 3.73 億人,城鎮(zhèn)人口城鎮(zhèn)化率為 74%;2050 年,我國人口總量為 13.63 億人,城鎮(zhèn)常住人口為 10.91 億人,農(nóng)村常住人口為 2.72 億人,城鎮(zhèn)人口城鎮(zhèn)化率為 80%。
3. 全國糧食需求總量預(yù)測
根據(jù)我國人均主要農(nóng)產(chǎn)品消費量、我國人口預(yù)測基準(zhǔn)方案,得到全國主要農(nóng)產(chǎn)品未來總消費量的預(yù)測方案:糧食總消費在 2035—2040 年達到峰值,口糧在近期達到峰值(見圖 2)。
圖 2 糧食消費預(yù)測結(jié)果 ( 中方案 )
注:數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、CASM 模擬。
糧食需求總量預(yù)測應(yīng)合理考慮收獲損失、糧食浪費、種子及工業(yè)應(yīng)用需求。例如,一般認為糧食收獲損失約 5%,小麥、水稻等主糧工業(yè)的加工需求占 8%(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究結(jié)論),種子需求占 1%。為此,對種子、工業(yè)、損耗與浪費合計占比有以下假設(shè):2018—2020 年為 15%,2025—2035 年為 12%,2035—2050 年為 10%,據(jù)此估算糧食總需求。預(yù)測結(jié)果顯示,我國糧食總需求在 2035 年達到峰值(6.762×108t),飼料糧消費持續(xù)增加至 2050 年(3.317×108t),口糧消費穩(wěn)步降低,油料與食糖消費保持增長(見表 1)。
表 1 糧食消費量和總需求量(中方案)(單位:×104t)
(二)農(nóng)業(yè)資源供需平衡
1. 糧食供需平衡分析
從 CASM 模型預(yù)測結(jié)果出發(fā),分析我國主要糧食作物的種植面積、單產(chǎn)、消費、生產(chǎn)、貿(mào)易、庫存情況,進一步計算糧食缺口(或盈余)情況,以此明確農(nóng)業(yè)資源的供需缺口形勢。
從糧食作物的種植結(jié)構(gòu)看,2035 年和 2050 年,小麥、稻谷、玉米的種植面積合計占比基本保持在 60% 左右,小麥、稻谷的種植面積小幅減少,玉米的種植面積有所增加;這與消費結(jié)構(gòu)變化相似,即直接主糧消費降低,飼料糧消費增加。大豆的種植面積將略有增加,水果和蔬菜的種植面積占比將由 2001 年的 20% 增加到 2050 年的 23%。從主要作物的單產(chǎn)看,玉米單產(chǎn)將繼續(xù)上升且增速最快,2035 年可達 7.3 t/hm2;小麥、稻谷單產(chǎn)將分別保持為 5.4 t/hm2、6900 t/hm2。
糧食總體供需平衡情況為:水稻、小麥、玉米等主要口糧存在結(jié)構(gòu)性缺口,水果、蔬菜出現(xiàn)盈余,玉米、大豆、油籽、棉花出現(xiàn)缺口。水稻缺口先增加后減少,缺口占需求的比重由 2018 年的 1.87% 逐步增加,在 2024 年達到缺口峰值,到 2050 年出現(xiàn)少量盈余;小麥缺口由 2018 年的 3.46% 逐步下降,到 2050 年基本平衡;玉米缺口逐步增加,由 2018 年的 1.85% 逐步增加到 2050 年的 13.94%。油料作物以缺口為主,其中大豆缺口最大且逐步增加,2050 年缺口為 1.05×108t(占需求的比重為 87.55%);花生少量盈余。食糖缺口從 2×106t 增長到 5×106t。水果、蔬菜出現(xiàn)盈余,盈余量先增加后減少。
2. 農(nóng)業(yè)資源供需平衡分析
根據(jù)糧食總需求缺口、單產(chǎn)預(yù)測結(jié)果來估算資源缺口、供需平衡狀況。從耕地角度看,缺口在 2018 年為 5.527×107hm2,隨后逐漸增加,至 2035 年有所降低,2050 年達到峰值(5.827×107hm2);耕地缺口數(shù)量相對平穩(wěn),其中飼料作物(玉米、大豆)耕地缺口較大并以玉米耕地為主(見表 2)。
表 2 耕地總?cè)笨诤椭饕Z食作物耕地缺口(單位:×104畝)
注:1 畝 ≈ 666.7m2。
采用虛擬水概念來估算水資源缺口(根據(jù)糧食缺口和虛擬水系數(shù)的乘積而得)。水資源缺口在 2018 年為 2.73×1011m3,2035 年擴大到 3.104×1011m3, 2045 年達到 3.247×1011m3的峰值之后小幅降低。分作物看,水資源缺口最大的是大豆,從 2018 年的 2.497×1011m3增加到 2050 年的 2.774×1011m3;水資源缺口較大的其他作物有玉米、棉花;水果、蔬菜等高值作物虛擬水處于凈出口狀態(tài)(見表 3)。
表 3 主要作物品種的水資源缺口預(yù)測(單位:×108m3)
四、全球化視角下我國未來農(nóng)業(yè)資源進口潛力
(一)農(nóng)產(chǎn)品虛擬水和虛擬耕地進口量
根據(jù) CASM 得到的各類作物凈進口量、作物單產(chǎn)來估算虛擬耕地進口量,利用不同作物虛擬水系數(shù)、凈進口量來估算虛擬水進口量。由彭曼公式估算的水稻、小麥、玉米、大豆的虛擬水含量分別為:1.19 m3/kg、0.86 m3/kg、1.37 m3/kg、 2.65 m3/kg。大豆虛擬水含量最高,大量進口大豆有利于糧食安全。
利用虛擬水、虛擬耕地來估算不同農(nóng)產(chǎn)品的水土資源缺口,進而獲得水土資源總?cè)笨凇?/span>由圖3可見,大豆的水土資源缺口最大,玉米次之且水土資源缺口呈小幅增加趨勢,分別在 2048 年、2045 年達到峰值;虛擬耕地缺口峰值為 6.147×107hm2(2048 年),相當(dāng)于我國 2017 年耕地面積的 45.5%。由圖 4 可見,虛擬水進口量將逐步增加,預(yù)計 2045 年凈進口虛擬水達到峰值(3.247×1011m3),占 2017 年農(nóng)業(yè)總用水量(3.791×1011m3)的 85.65%。
虛擬水進口量指按照糧食總?cè)笨诠浪愕娜啃杷?,又可分為藍水、綠水:前者指河流、湖泊、地下蓄水層中的水,后者指植物根部的土壤所存儲的雨水。藍水概念可更準(zhǔn)確地表征進口虛擬水資源,一般占總降水量的 35%。按照藍水計算,我國 2045 年虛擬水進口量約為 1.136×1011m3,占 2017 年農(nóng)業(yè)總用水量的 29.97%。
圖 3 不同作物和總虛擬耕地進口量
注:依據(jù) CASM 模擬凈進口和虛擬耕地系數(shù)估算相應(yīng)數(shù)據(jù)。
圖 4 不同作物和總虛擬水進口
注:依據(jù) CASM 模擬凈進口和虛擬水系數(shù)估算相應(yīng)數(shù)據(jù)。
(二)農(nóng)產(chǎn)品虛擬水土資源進口來源與潛力分析
1. 進口來源地分析
世界糧食出口國家相對集中,2016 年玉米、稻谷、小麥、大豆出口量前 15 位國家的占比之和分別為 96%、94%、90%、99%。目前,美國、阿根廷、俄羅斯、法國、加拿大、烏克蘭是主要的谷物出口國。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)貿(mào)易數(shù)據(jù)庫,玉米的主要出口國有美國、阿根廷、巴西、烏克蘭、法國、俄羅斯,大米的主要出口國有泰國、印度、越南、巴基斯坦、美國、烏拉圭,小麥的主要出口國有俄羅斯、美國、加拿大、法國、澳大利亞、烏克蘭,大豆的主要出口國有巴西、美國、阿根廷、巴拉圭、加拿大、烏拉圭。因此,我國糧食可能的進口來源地主要有美國、印度、巴西、阿根廷、加拿大、俄羅斯、烏克蘭、孟加拉、澳大利亞等,畜產(chǎn)品可能的進口來源地主要有德國、法國、波蘭、荷蘭、巴西、德國、加拿大、阿根廷、美國、新西蘭等。
2. 國際進口潛力分布
從國際糧食貿(mào)易、國際地緣政治、未來耕地開發(fā)潛力的角度看,我國糧食的國際進口潛力主要來自兩類國際糧食出口國。一類是以國際糧食出口為主的歐美現(xiàn)代糧食主產(chǎn)國(如美國、加拿大、澳大利亞、德國、法國、英國等),這些國家的糧食生產(chǎn)具有較高的機械化和商品化程度,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率高,是通過國際貿(mào)易方式開展糧食進口的可行合作對象。二類是耕地面積增加潛力較大的南美洲、非洲國家(如巴西、阿根廷、莫桑比克、坦桑尼亞、尼日利亞、埃塞俄比亞等),盡管目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率偏低,可通過“一帶一路”農(nóng)業(yè)合作來加強與我國農(nóng)業(yè)的科技交流,快速提高農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率和單產(chǎn)水平,是建立糧食收儲和生產(chǎn)基地并用于我國糧食進口與儲備的可行合作對象。
“一帶一路”沿線具有糧食出口潛力的國家,其未來耕地開發(fā)潛力值得重點關(guān)注。利用聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的土地利用數(shù)據(jù)庫,同時計及 2035 年、 2050 年人口與糧食消費的變化,估算未來可開發(fā)潛在耕地面積最大的國家是巴西(約 1.7×108hm2),其次是俄羅斯(7.7×107hm2)。分區(qū)域看,擁有潛在耕地較多的國家多數(shù)在非洲,其次是南美洲(見表 4)。
結(jié)合未來主要糧食作物的單產(chǎn)條件,估算出世界未來玉米生產(chǎn)潛力約為 1.2×109t,大豆約為 1×109t、水稻約為 9×107t、小麥約為 1×108t。由此可見,國際糧食出口潛力相對充足,我國可以采取對外農(nóng)業(yè)科技合作來促進一些意向國家的糧食單產(chǎn)提升,建立海外糧食生產(chǎn)與收儲基地來保障糧食安全。
表4 我國耕地進口潛力的國際分布情況(單位:×104hm2)
五、結(jié)論與展望
農(nóng)業(yè)資源是糧食安全的重要支撐。面向 2050 年,我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展格局、居民消費結(jié)構(gòu)將完成轉(zhuǎn)型升級,糧食生產(chǎn)也轉(zhuǎn)入以高產(chǎn)、高質(zhì)、高效、綠色為核心的高質(zhì)量發(fā)展階段;人口總量、人口結(jié)構(gòu)將發(fā)生顯著變化,城鎮(zhèn)化率逐步增加,城鄉(xiāng)差距顯著縮小。居民收入的增加將推動膳食結(jié)構(gòu)升級,肉類消費的增長將引起飼料糧需求的快速增加,我國糧食總需求預(yù)計在 2035—2040 年達到峰值,這對國內(nèi)農(nóng)業(yè)資源構(gòu)成較大壓力。隨著農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,碳中和、碳達峰目標(biāo)約束,綠色生產(chǎn)與休耕輪作政策等的推進實施,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在生態(tài)修復(fù)、生物多樣性保護、休閑旅游、文化遺產(chǎn)等方面的多功能性進一步顯現(xiàn),糧食單產(chǎn)提高將不再是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)唯一的目標(biāo)。
綜合來看,統(tǒng)籌利用國際國內(nèi)兩種資源、兩個市場,針對國內(nèi)總要素生產(chǎn)率、資源環(huán)境效率較低的作物品種(如大豆、玉米、雜糧作物),適當(dāng)加大進口量,充分利用國際水土資源,增加虛擬水和虛擬耕地進口,更好彌補我國糧食生產(chǎn)缺口。研究結(jié)果表明,我國虛擬耕地進口將在 2048 年前后達到峰值(6.147×107hm2);虛擬水進口量在 2045 年前后達到峰值(3.247×1011m3),占 2017 年農(nóng)業(yè)總用水量的 85.65%;以藍水估算,虛擬水進口量為 1.136×1011m3,占 2017 年農(nóng)業(yè)總用水量的 30%。
根據(jù) 2050 年我國農(nóng)業(yè)資源、糧食供需平衡情況,展望未來我國農(nóng)業(yè)水土資源利用目標(biāo)。
①農(nóng)業(yè)用水目標(biāo)。2035 年,農(nóng)業(yè)用水控制在 3.6×1011m3左右;北方灌區(qū)高效節(jié)水灌溉面積占比達到 85%,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達到 0.7 ;微咸水、再生水、雨水等非常規(guī)用水在農(nóng)業(yè)用水中占比達到 10%,超采區(qū)域地下水水位持續(xù)下降的態(tài)勢基本得到遏制;水生生物資源有效恢復(fù)。2050 年,農(nóng)業(yè)用水控制在 3.5×1011m3左右;北方灌區(qū)高效節(jié)水灌溉面積占比達到 90%,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達到 0.75,微咸水、再生水、雨水等非常規(guī)用水在農(nóng)業(yè)用水中占比達到 20%。
②耕地保護目標(biāo)。2035 年,耕地紅線保持在 1.243×108hm2,糧食播種面積不低于 1.033×108hm2;全國耕地地力平均提高 0.5 個等級,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地地力平均提高 1 個等級,耕地土壤有機質(zhì)含量平均提高 0.5%,耕作層厚度平均達到 25 cm;積極利用并充分開發(fā)鹽堿地資源,鹽堿荒地開發(fā)利用率達 20%;全面推行休耕輪作等新型耕作制度,基本形成資源利用高效、質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)境安全的耕地可持續(xù)利用格局。2050 年,耕地面積不低于 1.2×108hm2,糧食播種面積不低于 1×108hm2;全面形成農(nóng)業(yè)資源休養(yǎng)生息和地力提升的長效機制。
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作者介紹
唐華俊,農(nóng)業(yè)土地資源專家,中國工程院院士。
長期從事基于遙感技術(shù)的農(nóng)業(yè)土地資源合理利用、農(nóng)作物種植面積空間分布和結(jié)構(gòu)變化研究。在傳統(tǒng)耕地資源研究基礎(chǔ)上,開拓到耕地內(nèi)部的農(nóng)作物空間格局研究。發(fā)展了農(nóng)作物遙感監(jiān)測系統(tǒng),科學(xué)監(jiān)測農(nóng)作物播種面積、種植區(qū)域及產(chǎn)量;創(chuàng)建了系列空間模型,定量解析了過去我國主要農(nóng)作物種植面積空間分布和結(jié)構(gòu)變化過程及規(guī)律;建立了耦合自然和社會經(jīng)濟因子的綜合模型,模擬未來農(nóng)作物空間分布變化趨勢及其對我國糧食安全的影響。
文章來源:中國工程院院刊。本文文字、圖片版權(quán)歸原作者所有,轉(zhuǎn)載請注明!內(nèi)容旨在提供行業(yè)資訊、學(xué)習(xí)交流,如有來源標(biāo)注錯誤或涉及侵權(quán)請及時聯(lián)系,我們會第一時間更正、刪除!
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