中美日農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)對(duì)比研究

李子涵，高吉發(fā)

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京 100081；2.中油管道投產(chǎn)運(yùn)行公司，河北廊坊 065000)

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中美日農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)對(duì)比研究

李子涵1，高吉發(fā)2

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京 100081；2.中油管道投產(chǎn)運(yùn)行公司，河北廊坊 065000)

摘要對(duì)比分析了中美日三個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)情況，發(fā)現(xiàn)美國(guó)和日本在發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過程中均出現(xiàn)了諸如環(huán)境污染、土壤退化及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題。在此基礎(chǔ)上，提出我國(guó)在推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，應(yīng)該吸取美日的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，降低對(duì)石油的依賴，發(fā)展資源節(jié)約型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率，減少化肥和農(nóng)藥使用，從而避免環(huán)境污染問題。

關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)；現(xiàn)代化；生產(chǎn)性能源；發(fā)展

1研究背景

關(guān)于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的概念，學(xué)術(shù)界并沒有統(tǒng)一的定義。但是根據(jù)舒爾茨的觀點(diǎn)，“完全以農(nóng)民世代傳用的各種生產(chǎn)要素為基礎(chǔ)的可稱之為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”，也就是說，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的投入要素以傳統(tǒng)的耕地和勞動(dòng)力為主。那么，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作為與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)應(yīng)的概念，可以理解為，將現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及管理方法應(yīng)用于農(nóng)業(yè)而發(fā)展起來的“工業(yè)化”的農(nóng)業(yè)，即資本、技術(shù)和能源密集型農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，是通過投入現(xiàn)代生產(chǎn)要素，如化肥、農(nóng)藥、灌溉、良種、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電力等物質(zhì)技術(shù)，替代以畜力、人力、土地及水等為主的傳統(tǒng)生產(chǎn)要素的過程。

在全球農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程中，有兩種典型的模式，美國(guó)模式和日本模式。美國(guó)模式主要是指在人少地多、勞動(dòng)力資源相對(duì)稀缺的國(guó)家，憑借其發(fā)達(dá)的現(xiàn)代工業(yè)和低價(jià)能源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展農(nóng)用機(jī)械，以機(jī)械替代人力和畜力，通過擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)面積提高農(nóng)作物的總產(chǎn)量，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為主的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式。而日本模式則是在人多地少，土地資源貧乏的背景下，把科技進(jìn)步放在重要位置，通過改良農(nóng)作物品種，加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)，提高化肥與農(nóng)藥施用水平，致力于提高單位面積產(chǎn)量，以提高土地生產(chǎn)率為主的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式。不管是哪種模式的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，均表現(xiàn)為對(duì)能源要素投入的高度依賴。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能源消費(fèi)可以分為直接能源和間接能源[1]，直接能源主要用于三方面，第一，農(nóng)業(yè)機(jī)械操作，如拖拉機(jī)、播種機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在田間的耕作，其消耗的能源以柴油為主；第二，小型設(shè)備如灌溉設(shè)備、噴霧器等操作，其消耗的能源以柴油或者電力為主；第三，市場(chǎng)運(yùn)輸，如購(gòu)買農(nóng)業(yè)投入品和銷售農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸，以消耗柴油或者汽油為主。而間接能源的使用主要是化肥(氮肥、磷肥、鉀肥及復(fù)合肥)和農(nóng)藥(殺蟲劑、除草劑及殺菌劑等)，化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)原材料以能源為主，如化肥的原材料是天然氣，農(nóng)藥的原材料是天然氣和汽油。我國(guó)化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)成本中，大約60%是能源成本[3-4]。

2中美日農(nóng)業(yè)能源消費(fèi)概況

美國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展得較早，由于耕地規(guī)模大，因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量一直處于較高水平。1979～2000年，美國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量一直處于較為穩(wěn)定的水平，但是2000～2006年，快速提高，之后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量又有所回落。

日本在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展后，農(nóng)業(yè)就成為大量消耗能源的生產(chǎn)部門[5]。與美國(guó)相比，日本的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起步晚，且耕地少。20世紀(jì)80年代以后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量以年均22.5%速度增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量在全國(guó)能源消費(fèi)量的比重也從1.5%提高到3.5%。20世紀(jì)90年代以后，日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量開始逐年減少，在總能源消費(fèi)量中的占比也隨之下降。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)主要是農(nóng)業(yè)機(jī)械化和化學(xué)化[5]。

我國(guó)在1949年首次提出實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的設(shè)想和目標(biāo)。1979年，《中共中央關(guān)于加快農(nóng)業(yè)發(fā)展若干問題的決定》全面部署了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的各項(xiàng)內(nèi)容，同時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化理論的內(nèi)涵做出了重要擴(kuò)充。隨著“農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制”的實(shí)施，我國(guó)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源的消費(fèi)量在1979～1985年較低，1986年之后開始大幅提高，甚至都超過了美國(guó)和日本。

就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)量在國(guó)家能源消費(fèi)總量的比重上看，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)的占比最高，在1971～2006年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)占比在3%～4%，盡管2009年該比重已下降到2%左右，但是仍然高于美國(guó)和日本。在20世紀(jì)70年代到90年代，日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性能源消費(fèi)占比高于美國(guó)，但是在20世紀(jì)90年代以后，日本低于美國(guó)。

2.1中美日直接能源消費(fèi)對(duì)比美國(guó)地多人少，勞動(dòng)力短缺，因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)美國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展尤其重要。早在1840年，各類農(nóng)業(yè)機(jī)械如播種機(jī)、脫粒機(jī)等就開始規(guī)?；a(chǎn)，此后，農(nóng)業(yè)機(jī)械被廣泛采用。1914年，拖拉機(jī)的數(shù)量已達(dá)到1.7萬(wàn)臺(tái)，到20世紀(jì)30年代，美國(guó)已經(jīng)普及了拖拉機(jī)耕地。1959年，小麥玉米等主要農(nóng)作物的耕種收、脫粒及清洗就已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化[6]。因此，美國(guó)的直接能源消費(fèi)以機(jī)械化燃油消耗為主，主要是柴油和汽油。20世紀(jì)70～80年代，美國(guó)的農(nóng)用柴油消費(fèi)量大幅上漲，年均增幅在10%左右。在20世紀(jì)90年代以后，農(nóng)用柴油消費(fèi)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。電力同樣是美國(guó)農(nóng)業(yè)直接能源的主要消費(fèi)構(gòu)成，主要用于畜牧業(yè)的加熱及冷卻設(shè)備，農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備等。2007年，美國(guó)7.5%的農(nóng)地及草地實(shí)現(xiàn)了灌溉，2010年，12%的玉米種植進(jìn)行了灌溉。2001～2011年，由于相對(duì)穩(wěn)定的價(jià)格，電力消費(fèi)量也比較穩(wěn)定[2]。

盡管日本國(guó)土面積僅有37.78萬(wàn) km2，但是人口數(shù)量卻有1.26億，其中，耕地面積約占國(guó)土面積的13.5%，也就是說，人均耕地面積只有400 m2。此外，日本是山地島國(guó)，土地較為分散，地塊小，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小。日本在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過程中，先是改良土地，如對(duì)水田、旱地及草地進(jìn)行改良，將坡地變平地，小塊地變大塊地。在土地改良的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)機(jī)械化迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代，日本的農(nóng)業(yè)機(jī)械化開始發(fā)展，但是由于土地規(guī)模小，農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)展較慢。之后，日本大力發(fā)展適宜山地的小型農(nóng)機(jī)，因此，在20世紀(jì)60年代，農(nóng)業(yè)機(jī)械化得到普及。到了20世紀(jì)70年代，農(nóng)業(yè)機(jī)械化就已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)[7]。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的推進(jìn)，日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的柴油消費(fèi)量大幅提高，20世紀(jì)80年代末，柴油的消費(fèi)量高達(dá)近30萬(wàn)億J。除了柴油之外，原油和電力也是日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要的直接能源消費(fèi)構(gòu)成。

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的直接能源消費(fèi)以煤炭、柴油和電力為主。2012年，煤炭、柴油和電力分別占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中直接能源消費(fèi)的41%，31%和23%。特別是最近20年以來，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力及灌溉面積分別以年均10.0%和1.5%的速度大幅增加，因此，柴油和電力的消費(fèi)也隨之大幅提高。2000～2012年，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的煤炭消費(fèi)量從933萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤增加到1 766萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，年平均增長(zhǎng)幅度為7.4%，同期，柴油消費(fèi)量從697萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤上漲至1 336萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，年平均增長(zhǎng)幅度為7.6%，而電力消費(fèi)量也呈逐年上漲趨勢(shì)，從533萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤上漲到1 013萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，年平均增長(zhǎng)7.5%。

2.2中美日間接能源消費(fèi)對(duì)比二戰(zhàn)以后，為了提高農(nóng)業(yè)的土地產(chǎn)出率，美國(guó)的農(nóng)業(yè)化學(xué)化進(jìn)程快速推進(jìn)。1970年，農(nóng)業(yè)化學(xué)品的使用量比1930年高10.5倍，到了1990年，化肥的使用量是1946年的6.1倍。2011年，美國(guó)氮、磷、鉀三種主要化肥的年消耗量高達(dá)1 897.4萬(wàn)t(折純量)，比2003年的2 052.1萬(wàn)t還減少了154.7萬(wàn)t。價(jià)格提高是化肥使用量下降的原因，2007～2008年，化肥價(jià)格提高了82%，2009年，美國(guó)的化肥使用量較2007年減少了23%左右。2010年，化肥價(jià)格有所下降，使用量也有所回彈。美國(guó)的化肥使用以氮肥為主，比磷肥和鉀肥的使用總量還高。

使用化學(xué)投入品也是日本農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志，日本從20世紀(jì)初開始大量使用化肥。日本使用的化肥不僅種類多，還具有肥力高，副作用小等特點(diǎn)。日本曾經(jīng)是化肥使用大國(guó)，1950～1975年，化肥使用量達(dá)到頂峰，在1975年日本施行水田休耕之后，化肥使用量才有所減少[8]。2011年，日本氮、磷和鉀肥的使用總量為114.1萬(wàn)t，與2002年相比，減少了33.3萬(wàn)t。日本的化肥使用以氮肥和磷肥為主，鉀肥相對(duì)較少。

我國(guó)也是化肥使用量最多的國(guó)家之一。21世紀(jì)以來，我國(guó)的化肥使用量比美國(guó)和日本都高。2011年，我國(guó)的化肥使用總量3 846.8萬(wàn)t，比美國(guó)高1 949.4萬(wàn)t，比日本高3 732.7萬(wàn)t。我國(guó)的化肥使用以氮肥為主，約為磷肥使用量的3倍，鉀肥的4倍。

20世紀(jì)60年代以來，美國(guó)的除草劑使用量迅速增加，已經(jīng)超過殺蟲劑的使用量。20世紀(jì)90年代至今，美國(guó)的農(nóng)藥使用量(有效成分)一直維持在2.0萬(wàn)～2.5萬(wàn)t。

隨著日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的大量使用，病蟲害增多，因此，日本在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中又開始大量使用農(nóng)藥，以降低病蟲害對(duì)農(nóng)作物所造成的減產(chǎn)。正因如此，日本曾經(jīng)是世界上農(nóng)藥使用量最多的國(guó)家之一。但是，自21世紀(jì)以來，日本的農(nóng)藥使用量一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從2000年的16.5萬(wàn)t下降到2010年的12萬(wàn)t左右，減少了4.5萬(wàn)t。

我國(guó)的農(nóng)藥使用量自21世紀(jì)開始大幅增加，從2000年的不到10萬(wàn)t增加到2010年的近18萬(wàn)t，漲幅高達(dá)80%。2007年，我國(guó)的農(nóng)藥使用量超過了日本，成為中美日三個(gè)國(guó)家中農(nóng)藥使用量最多的國(guó)家。

3結(jié)論與啟示

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的本質(zhì)，其實(shí)就是資本、技術(shù)和能源密集型農(nóng)業(yè)，也就是采用現(xiàn)代化的設(shè)施及農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，高度依賴現(xiàn)代投入品，如化學(xué)肥料、農(nóng)藥、殺蟲劑、除草劑等。這些投入品均是能源密集型投入品，因此，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中都出現(xiàn)一些問題，如環(huán)境問題，美國(guó)農(nóng)業(yè)嚴(yán)重依賴化肥和農(nóng)藥，過量使用化肥和農(nóng)藥導(dǎo)致土壤惡化和環(huán)境污染[9]。同樣地，日本大量使用農(nóng)藥和化肥也破壞了自然環(huán)境，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，食品污染問題嚴(yán)重[10]。我國(guó)也因大量使用化肥造成了環(huán)境污染問題，如土地退化，自然災(zāi)害頻發(fā)[10]。此外，對(duì)能源的高度依賴也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)頻繁。近年來，全球能源價(jià)格劇烈波動(dòng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本隨之發(fā)生變化，因此，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格呈現(xiàn)不穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。特別是在能源價(jià)格上漲的情況下，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格隨之快速增加[11-12]，會(huì)對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是會(huì)對(duì)貧困地區(qū)的農(nóng)村人口造成嚴(yán)重的影響。

因此，為了避免或者減少農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中對(duì)能源要素投入的高度依賴可能帶來的環(huán)境、生態(tài)等一系列問題，我國(guó)應(yīng)借鑒美國(guó)和日本等先進(jìn)國(guó)家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展資源節(jié)約型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中的效率，同時(shí)，科學(xué)施用化肥和農(nóng)藥等間接能源，如加大對(duì)農(nóng)民的培訓(xùn)和宣傳，推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，甚至可以適度引導(dǎo)農(nóng)民采用免耕或減耕技術(shù)，以期減少環(huán)境污染問題的發(fā)生[13-14]。

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作者簡(jiǎn)介李子涵(1984- )，女，河北霸州人，博士研究生，研究方向：農(nóng)業(yè)能源與農(nóng)村發(fā)展。

收稿日期2016-04-16

中圖分類號(hào)S-9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)15-238-02

Comparative Research on the Agricultural Productive Energy Consumption in Japan, US and China

LI Zi-han1, GAO Ji-fa2

(1. Institute of Agricultural Economics and Development, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081; 2. China Petroleum Pipeline Co., Ltd., Langfang, Hebei 065000)

AbstractThe agricultural modernization and agricultural productive energy consumption were comparatively analyzed in Japan, US and China. It was found out that there were some problems during the agricultural modernization of Japan and US, such as environmental pollution, soil degradation and quality decline of agricultural products. Therefore, during the process of agricultural modernization, China should draw lessons from Japan and US, reduce the dependence on oil, develop modern agriculture with resource conservation, enhance the use efficiency of agricultural machinery, reduce the use of fertilizer and pesticide, and avoid the environmental pollution.

Key wordsAgriculture; Modernization; Productive energy; Development