近30年我國谷子生產時空變化與區(qū)域優(yōu)勢研究

劉杰安，王小慧，吳堯，賈浩，尹小剛，史磊剛，褚慶全，陳阜

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近30年我國谷子生產時空變化與區(qū)域優(yōu)勢研究

劉杰安1，王小慧1，吳堯1，賈浩1，尹小剛1，史磊剛2，褚慶全1，陳阜1

（1中國農業(yè)大學農學院/農業(yè)農村部農作制度重點實驗室，北京 100193；2北京農業(yè)信息技術研究中心，北京 100097）

【】谷子營養(yǎng)豐富、生育期短、抗旱耐瘠，谷子種植對優(yōu)化干旱半干旱地區(qū)農業(yè)種植結構和促進農民增收具有重要作用。分析我國谷子生產時空變化特征與區(qū)域優(yōu)勢，以期為優(yōu)化谷子布局和促進谷子生產發(fā)展提供建議與理論依據?；?985—2015年谷子各省、縣域生產統(tǒng)計數據，采用產量貢獻率、重心遷移、比較優(yōu)勢指數等指標，分析了我國谷子生產時空變化規(guī)律。30年間全國谷子播種面積由3.318×106hm2減少至7.88×105hm2后回升至8.39×105hm2，單產由1 801.2 kg·hm-2提高至2 342.9 kg·hm-2，總產量變化中面積貢獻率為80.3%，單產貢獻率為18.4%，且單產貢獻率逐漸增加。全國谷子生產重心年際間變化較小，優(yōu)勢產區(qū)穩(wěn)定在東北地區(qū)中西部、黃淮海平原中北部和北部中低高原區(qū)東南部，具體集中在內蒙東部、東北三省與內蒙接壤的縣域、河北大部、河南西北部、山東中部、山西大部、陜西北部、甘肅東部及寧夏中部。30年間黃淮海平原區(qū)、東北地區(qū)與西北部分縣域單產增加但播種面積大量減少，使該區(qū)域表現為單產優(yōu)勢與面積劣勢，2000年后北部中低高原區(qū)的吉林通榆、內蒙敖漢旗與山西部分縣域的播種面積回升。播種面積較大而單產劣勢的縣域集中在黃土高原地區(qū)的陜西和山西中北部部分縣域。30年來全國谷子播種面積先減后增，生產集中程度不斷增大，優(yōu)勢產區(qū)趨于穩(wěn)定，單產逐步提升。黃淮海地區(qū)被夏玉米替代的夏谷較難恢復，東北地區(qū)中西部、北方農牧交錯區(qū)及太行山沿線區(qū)谷子生產具有恢復潛力。谷子育種、栽培技術與生產加工機械的進步，對谷子生產提質增效與實現產業(yè)化發(fā)展至關重要。

谷子；縣域；ArcGIS；時空變化；貢獻率；重心遷移；比較優(yōu)勢

0 引言

【研究意義】谷子（(L.) P. Beauv.）具有生育期短、水分利用率高、抗旱耐瘠薄等特點，特別適宜在干旱半干旱地區(qū)種植，是我國北方重要的旱作糧食作物與抗旱救災戰(zhàn)略儲備作物[1-2]。在積溫不足、水資源相對匱乏的東北、西北地區(qū)[3]，種植谷子具有減少地下水消耗、減少土壤侵蝕與水土流失[4]的重要生態(tài)保護作用。同時，谷子具有良好的食用與飼用價值，隨著人們對食物品質需求的不斷提升，在老少邊窮地區(qū)發(fā)展有機旱作谷子種植將對當地脫貧增收和優(yōu)化糧食產量結構起到良好的促進作用。因此，挖掘谷子生產潛力，優(yōu)化區(qū)域布局，對促進我國谷子生產可持續(xù)發(fā)展意義重大。【前人研究進展】近年來，一些學者利用省域或縣域作物生產數據，采用多種方法對多種作物生產時空變化與比較優(yōu)勢進行了研究。劉忠等[5]采用貢獻因素分解研究了2003—2011年面積、單產和種植結構調整對于糧食增產的貢獻率，劃定了全國各區(qū)域各主要作物增產主導類型。劉彥隨等[6]根據規(guī)模與效率比較優(yōu)勢指數，對全國省份進行了比較優(yōu)勢指數分類，明確了各省份糧食生產優(yōu)勢特征，并通過分析各省份所屬類型年際間變化情況，發(fā)現了糧食區(qū)域生產重心的“北進中移”，我國糧食產銷格局已由“南糧北調”轉為“北糧南調”。劉珍環(huán)等[7]通過研究我國水稻重心遷移規(guī)律發(fā)現水稻種植重心因此向東北方向遷移約230 km，產量重心向東北遷移約320 km。徐海亞等[8]利用縣域糧食產量數據和糧食生產集中度指標，發(fā)現1978年后中國糧食生產重心由800 mm以上雨量帶向400—800 mm雨量帶偏移，并逐漸向平原地區(qū)集中，雖不利于水熱資源的高效利用，但卻利于發(fā)展機械耕作。劉珍環(huán)等[9]綜合運用時序變化趨勢、空間集聚分析等方法，發(fā)現中國的種植結構調整從2002年起類型豐富度顯著增加，多元種植結構逐漸替代單一型種植結構。三大糧食作物種植所占比例顯著減少，水果和蔬菜類種植比例在城市化地區(qū)快速增加?！颈狙芯壳腥朦c】目前尚無全國縣域尺度的谷子生產時空變化的相關研究，也尚無綜合運用上述方法對谷子進行分析探討的報道。【擬解決的關鍵問題】本研究基于1985—2015年我國省級和縣級尺度的谷子生產數據，利用重心遷移、產量貢獻因素分解、比較優(yōu)勢分析等方法，分析近30年我國谷子生產要素與比較優(yōu)勢指數的時空分布變化規(guī)律，探討未來谷子生產的優(yōu)化布局，以期為我國谷子生產可持續(xù)發(fā)展提供建議和理論依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本文使用數據主要包括農業(yè)部種植業(yè)司發(fā)布的1985—2015年分省農作物生產數據[10]，中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所提供的1985—2015年每5年1個節(jié)點共7個年份的我國縣域谷子生產數據，中國科學院資源環(huán)境科學數據中心（http://www.resdc.cn）獲取的2015年耕地分布1 km×1 km柵格數據。底圖以中國農作制綜合分區(qū)[11]與中國科學院資源環(huán)境科學數據中心提供的2012年縣級行政分布圖為基礎，最終整理獲得包含10個農作區(qū)、31個?。ㄊ校ǜ郯呐_地區(qū)除外）、2 855個縣的分布圖。

1.2 研究方法

1.2.1 重心軌跡 不同年份的作物播種面積或總產量的重心軌跡采用重心模型法進行計算[7]：

式中，P(xj, yj)代表了某作物第j年重心的地理坐標。Cji表示某作物在i區(qū)域第j年的面積或產量數據；xi與yi表示第i個區(qū)域的地理中心的經緯度坐標。dt表示某作物重心在不同年份間移動距離，xk+t和 xk分別表示某作物在第k+t年和k年的經度坐標，yk+t和yk分別表示某作物在第k+t年和k年的緯度坐標。通過ArcGIS 10.5中的平均中心工具計算得到P(xj, yj)，并進一步通過點集轉線工具將各年重心連接為遷移路徑。由于重心計算結果受面積和產量的數值高低和分布影響，計算出的重心常不是真正意義上的生產重心，重心遷移曲線旨在反映年際間全國某作物生產變化趨勢，并由面積、產量重心遷移曲線之間的距離與位置關系反映單產的全國分布變化情況。

1.2.2 面積、單產、互作貢獻率分解 對谷子總產變化地區(qū)進行面積、單產、互作的貢獻率分解[12]：

RSi+t+RYi+t+RIi+t=1 （7）

式中，RSi+t、RYi+t、RIi+t分別表示i時間節(jié)點的種植面積貢獻率、單產貢獻率、面積單產互作貢獻率； Si、Si+t分別表示i年和i年之后t年的播種面積；Pi、Pi+t分別表示i年和i年之后t年的總產量；Yi、Yi+t分別表示i年和i年之后t年的單產。

式中，AS表示面積貢獻率的絕對值占三類貢獻率絕對值之和的比重，AY表示單產貢獻率的絕對值占三類貢獻率絕對值之和的比重，AI表示互作貢獻率的絕對值占三類貢獻率絕對值之和的比重。AS＞1/3為面積主導型，AY＞1/3為單產主導型，AI＞1/3為互作型。

1.2.3 比較優(yōu)勢指數 比較優(yōu)勢指數可分為規(guī)模比較優(yōu)勢指數（scale advantage index，SAI）、效率比較優(yōu)勢指數（efficiency advantage index，EAI）和綜合比較優(yōu)勢指數（aggregated advantage index，AAI）[13]。

（1）規(guī)模優(yōu)勢指數反映一個地區(qū)某作物的種植規(guī)模，可反映作物的比較優(yōu)勢，其計算公式如下：

式中，SAIij為i區(qū)j種作物的規(guī)模優(yōu)勢指數；GSij為i區(qū)j種農產品的播種面積；GSi為i區(qū)所有農產品的播種面積之和；GSj為全國j種農產品的播種面積；GS為全國所有農產品的播種面積之和。SAIij＜1，說明i區(qū)j種作物生產規(guī)模較全國平均水平處于劣勢；SAIij＞1,說明i區(qū)j種作物生產規(guī)模較全國平均水平處于優(yōu)勢。SAIij值越大，比較優(yōu)勢越明顯。

（2）效率優(yōu)勢指數反映某作物在各地區(qū)單產較全國平均單產的比較優(yōu)勢，其計算公式如下：

式中，EAIij為i區(qū)j種作物的效率優(yōu)勢指數；APij為i區(qū)j種作物單產；APj為全國j種作物平均單產。EAIij＜1，說明i區(qū)j種作物生產效率較全國處于劣勢；EAIij＞1，說明i區(qū)j種作物生產效率較全國處于優(yōu)勢。EAIij值越大，比較優(yōu)勢越明顯。

（3）綜合比較優(yōu)勢指數綜合考慮規(guī)模比較優(yōu)勢與效率比較優(yōu)勢，其計算公式如下：

式中，AAIij為i區(qū)j種作物的綜合比較優(yōu)勢指數；AAIij＜1，說明同全國平均水平相比，i區(qū)j種作物生產處于比較劣勢；AAIij＞1，說明同全國平均水平相比，i區(qū)j種作物生產處于比較優(yōu)勢。AAIij值越大，優(yōu)勢就越明顯。

2 結果

2.1 谷子生產時空分布與變化

1985—2015年全國谷子生產規(guī)模先減后增，單產波動性提升（圖1）。全國谷子播種面積占農作物總播種面積比重由1985年的2.3%降低至2013年的0.4%，后逐漸回升至2015年的0.5%。全國谷子播種面積占糧食作物播種面積比重由1985年的3.1%降低至2009年的0.7%，后逐漸回升至2015年的0.8%。1985—2009年，播種面積由3.318×106hm2減少至7.88×105hm2，減少了76.3%，總產量由5.977×106t減少至1.225×106t，減少了79.5%。2009—2015年播種面積回升至8.39×105hm2，增加了6.5%?？偖a量回升至1.967×106t，增加了60.5%。30年間單產由1 801.2 kg·hm-2提高至2 342.9 kg·hm-2，提高了30.1%。

30年間播種面積小于500 hm2的縣數先增后減、變化幅度較小，大于500 hm2的縣數均持續(xù)減少，500—2 000 hm2的縣數減幅較小，2 000 hm2以上的縣數減幅較大，播種面積前50的縣播種面積總和占全國比重由1985年的31.5%增加至2015年的55.9%，生產集中程度逐漸增加。

圖1 1985—2015年全國谷子播種面積、總產量、單產變化趨勢

谷子播種面積較高的縣域主要分布在甘肅會寧至吉林白城一線（圖2）。1985年以河北、黑龍江、內蒙、山西、吉林、山東、河南、遼寧、陜西、甘肅占全國比重較高，大于15 000 hm2的縣主要分布在山西北部至東北三省中西部一線，2 000—15 000 hm2縣集中在黃淮海地區(qū)、黃土高原區(qū)、內蒙通遼一帶與東北的中部地區(qū)。2015年山西、內蒙古、河北、遼寧、陜西、吉林、河南、山東、甘肅、貴州、寧夏谷子生產占全國比重較高，播種面積大于30 000 hm2的縣僅有內蒙的敖漢旗，15 000—30 000 hm2的縣主要為敖漢旗臨近區(qū)域、吉林西北部通榆縣、河北武安市，2 000—15 000 hm2的縣主要集中在陜西北部、山西北部、河北西部與北部、東北地區(qū)中部。

30年間黃淮海平原區(qū)、東北平原區(qū)與西北部分縣域播種面積大量減少，2000年后北部中低高原區(qū)的吉林通榆、內蒙敖漢旗與山西部分縣域的播種面積回升，谷子生產重心由東北向西南方向移動，重心在1985— 1990年間變化較大，其他年間變化較?。▓D3）。1985—2009年，僅云南增加了253.3 hm2，其余種植省份均呈減少趨勢，河北、黑龍江減少了4.6×105hm2以上、內蒙減少了3.1×105hm2、吉林、山東、山西和河南減少了2.0×105hm2左右，遼寧和陜西減少了1.0×105hm2左右，甘肅減少了5.7×104hm2，貴州、江西、安徽、廣東及新疆減少了1 000—4 000 hm2。2009—2015年間全國大部分地區(qū)谷子播種面積繼續(xù)減少，遼寧、黑龍江及陜西減少了17 860 hm2以上，甘肅減少了5 340 hm2，河南減少了2 280 hm2，北部中低高原區(qū)谷子種植大幅回升（圖4），內蒙增加了48 026.7 hm2，吉林和山西增加了26 793.3 hm2以上，寧夏、新疆、山東及河北增加了2 000 hm2以上，天津增加了1 073.3 hm2，江西增加了600 hm2，貴州增加了6 946.7 hm2，云南增加了146.7 hm2。

a、b、c分別代表1985、2000年、2015年播種面積。d、e、f分別代表1985、2000年、2015年單產

30年間谷子單產增加較多的區(qū)域主要分布在黃淮海地區(qū)及東北地區(qū)中部，東南部產區(qū)單產普遍高于西北部，谷子產量重心遷移曲線較面積重心遷移曲線整體偏南（圖3）。谷子單產1985年以山東、山西、天津、北京及河北較高，大于3 000 kg·hm-2的縣分布在山東中西部、河北南部和山西南部，大于2 000 kg·hm-2的集中在山東、河北、山西、河南北部、內蒙通遼一帶與東北中部的個別縣。2015年單產以安徽、吉林、黑龍江、云南、湖北、河北、山東及遼寧較高，大于4 000 kg·hm-2的縣主要分布在云南東部、山東南部、河北北部與南部、河南南部、山西南部、陜西中部、內蒙與東北三省接壤的縣域，2 000—4 000 kg·hm-2的縣集中在山東、河北、山西、河南北部及東北地區(qū)中部。30年間安徽、黑龍江單產增加了200%以上，吉林、貴州和遼寧增加了100%以上、寧夏、湖北、甘肅和河北增加了50%以上。2000年前單產的增加集中在黃淮海平原，東北三省部分縣域，2000年后單產的增加集中在黃淮海平原、內蒙赤峰通遼一帶、東北地區(qū)中部與云南東部的部分縣域（圖2）。

30年間谷子產量變化貢獻以面積變化為主（80.3%），以單產變化為輔（18.4%），互作貢獻對總產量變化影響較小（1.3%）（圖5），全國谷子生產面積貢獻率逐漸減少、單產貢獻率逐漸增加（表1）。1985—2000年，74.5%的谷子種植縣產量變化由面積變化主導，24.2%由單產變化主導，1.2%為互作類型；2000—2015年，75.5%的谷子種植縣產量變化由面積變化主導，23.1%由單產變化主導，1.4%為互作類型，東北地區(qū)與內蒙接壤的縣域單產貢獻主導比例較1985—2000年增加較多。

2.2 谷子比較優(yōu)勢指數時空分布與變化

全國谷子面積單產均具有比較優(yōu)勢的縣域集中在山西南部至吉林白城一線，東北地區(qū)與黃淮海地區(qū)具有單產優(yōu)勢而不具面積優(yōu)勢，黃土高原部分縣域具有面積優(yōu)勢但單產劣勢。1985年面積單產均具有優(yōu)勢的區(qū)域集中在河北山西全境、山東北部、河南北部、內蒙赤峰通遼一帶與東北三省的部分縣域，單產具有優(yōu)勢但播種面積不具優(yōu)勢的區(qū)域集中在河北東部、山東大部、河南北部與湖北的部分縣域，單產不具優(yōu)勢但面積具優(yōu)勢的區(qū)域集中在東北地區(qū)大部、甘肅、陜西、山西、河北的部分縣域。2015年面積單產均具有優(yōu)勢的區(qū)域集中在山西南部至東北地區(qū)中部一線及云南東部部分縣域，單產具有優(yōu)勢但播種面積不具優(yōu)勢的區(qū)域集中在山東大部、東北地區(qū)大部，單產不具優(yōu)勢但面積具優(yōu)勢的區(qū)域集中在陜西北部至吉林西部一線。30年間東北地區(qū)與黃淮海地區(qū)谷子效率優(yōu)勢增加但面積急劇減少，山西中北部部分臨近縣域單產不再具有效率比較優(yōu)勢（圖6）。

圖3 1985—2015年谷子重心遷移路徑

圖4 1985—2015年全國不同農作區(qū)谷子播種面積（a）、總產量（b）、單產（c）變化情況

表1 近30年各時段全國谷子產量貢獻率變化

AD為面積主導型，YD為單產主導型,，MD為互作型

1985年，谷子AAI較高的區(qū)域集中在河北北部與西南部、山西東南部與中部、陜西東北部與內蒙赤峰通遼一帶，2000—2015年AAI較高的區(qū)域穩(wěn)定在河北西南部與北部、河南西北部、山西全境、陜西北部、內蒙赤峰通遼一帶、東北三省與內蒙接壤的縣域（表2）。30年間東北三省與黃淮海平原大部分縣域盡管單產增加較多，但由于播種面積的大量減少，這些區(qū)域的AAI指數不斷降低（圖7）。

3 討論

3.1 比較效益低是谷子生產減少的主要原因

國家對主糧作物的重視、谷子種植費時費工、比較效益低與產品加工滯后是谷子過去在東北與黃淮海平原等單產優(yōu)勢區(qū)播種面積減少的主要原因。自2004年起，國家實施了農機具購置補貼與針對水稻、小麥、玉米、大豆、油菜、棉花的糧食直接補貼、良種補貼、農資綜合補貼，農戶主糧作物生產成本得到降低，增加了農戶主糧種植的積極性[14]。根據國家發(fā)改委《2008全國農產品成本收益資料匯編》[15]顯示，谷子全國平均凈利潤低于花生、棉花、粳稻、高粱、玉米，高于油菜、大豆、小麥。谷子價格波動較大[16]，效益不穩(wěn)定，在農村勞動力大量外流的背景下，農民更愿意在水肥條件較好的地塊種植效益高、種植管理簡便、易于規(guī)?；瘷C械化作業(yè)的小麥、玉米、蔬菜、棉花等作物，谷子抗旱耐瘠的特點促使谷子向山區(qū)丘陵水少壤瘠的地塊轉移。呂超等[17]研究發(fā)現我國馬鈴薯種植的地理集聚區(qū)逐漸向西南地區(qū)、西北地區(qū)和華北地區(qū)的內蒙古轉移，內蒙陰山北麓種植馬鈴薯的經濟效益遠高于谷子[18]，農牧交錯區(qū)的部分谷子被新增的馬鈴薯所替代。另外，由于谷子淀粉顆粒偏大，口感較差，烹飪制作費時費工，只能作為輔糧，其消費需求遠比不上糧食、飼料與工業(yè)原料兼用的玉米。

Ⅰ為SAI>1、EAI>1型、Ⅱ為SAI<1、EAI>1型、Ⅲ為SAI>1、EAI<1型、Ⅳ為SAI<1、EAI<1型

圖7 全國谷子綜合比較優(yōu)勢1985（a）、2000（b）和2015年（c）縣域分布

表2 七個年份AAI均值排名前50的縣

3.2 東北地區(qū)中西部、北方農牧交錯區(qū)及太行山沿線區(qū)具有恢復谷子生產的潛力

“鐮刀彎”地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，玉米產量低而不穩(wěn)[19]。本研究的比較優(yōu)勢分析表明，谷子在“鐮刀彎”地區(qū)中的東北地區(qū)中西部、北方農牧交錯區(qū)及太行山沿線區(qū)的單產較全國具有比較優(yōu)勢，生育期短且水分利用效率較高的谷子在這些區(qū)域的播種面積有望回升。研究顯示，東北地區(qū)降水量呈下降趨勢[20-21]，在東北地區(qū)中西部種植玉米水稻等作物，不利于當地地下水涵養(yǎng)。唐鵬欽等[22]發(fā)現，近30年來東北水稻種植界限北移東擴，向高海拔區(qū)擴展[23]，中部和北部地區(qū)水稻種植增加較多。方福平等[24]發(fā)現，2004—2010年間東北水稻面積新增約1.533×106hm2，其中絕大部分都是井灌稻，造成了地下水位的下降。據李雷[25]和Yin等[26]研究顯示，東北地區(qū)西部干旱頻繁發(fā)生，該地區(qū)玉米生長階段需要抽取地下水灌溉，鐘新科等[27]研究結果也表明春玉米灌溉需水量較高的區(qū)域集中在東北地區(qū)中西部。內蒙是最嚴重的缺水省區(qū)之一，每0.067 hm2平均水資源占有量僅為全國的1/4，水資源匱乏，在內蒙等農牧交錯區(qū)種植耗水較高的作物也不利于當地地下水涵養(yǎng)。胡琦等發(fā)現[28]內蒙馬鈴薯生育期有效降水時空分布不均勻，地區(qū)間差異大，在內蒙古東北部正常年無需灌溉，西部和北部降水資源不足以支撐馬鈴薯生產。鄭海春等[29]發(fā)現內蒙的部分地區(qū)由于馬鈴薯噴灌圈建設過于集中，過度開采地下水形成“漏斗區(qū)”，已影響到了當地的生產生活。而在黃淮海地區(qū)，鐘新科等[27]研究發(fā)現由于當地雨熱同期，種植省工高產的夏玉米具有很好的氣候適宜性，在黃淮海大部分地區(qū)被夏玉米替代的夏谷較難恢復。

3.3 需求增加與技術進步促進谷子種植面積逐步回升

隨著干旱發(fā)生頻率增加，谷子單產的大幅提高和人民群眾對健康飲食的重視，谷子的抗旱節(jié)水特性、營養(yǎng)保健價值被重新重視起來。高品質小米擁有較高的售價，據調查研究，農民谷子收購價3.4—3.8元/kg、一級批發(fā)售價5.2—5.8元/kg、二級批發(fā)售價6— 8元/kg、精品小包裝售價15—20元/kg、綠色認證谷子25—35元/kg、有機谷子售價約為35.9—44.8元/kg[30]。在水少壤瘠的山區(qū)丘陵地帶及其他干旱半干旱地區(qū)，減少耗水作物的種植，推廣林下間作、旱作雨養(yǎng)與全程輕簡化生產集成技術三位一體的種植模式，適度擴大了綠色有機谷子種植面積，有利于促進當地居民脫貧增收、優(yōu)化糧食產量結構及減少地下水消耗。2008年谷子被列入國家現代農業(yè)產業(yè)技術體系以來，在穩(wěn)定的科研經費支持下，谷子育種與栽培研究得到快速發(fā)展[31]：山西農業(yè)科學院研制的MND制劑能夠實現谷子化控間苗、省工節(jié)支；各地科研院所已培育出一些抗除草劑、株矮緊湊、穗齊易脫粒、適合食品加工的谷子簡化栽培品種；配套機械可實現精播免間苗、機械化播種收獲。目前谷子單產4 500— 7 500 kg·hm-2（夏谷）已很普遍，據李順國等[32]調查研究，2012—2017年河北玉米單產為8 032—15 540 kg·hm-2，價格1.6—2.3元/kg，凈利潤2 481—4 963元/hm2；谷子單產為4 395—4 680 kg·hm-2，價格3.2—10元/kg，凈利潤5 451—26 270元/hm2，在科研工作者的努力下，河北省谷子利潤已較全國平均高2 047元/hm2，較河北省玉米利潤高約2 970元/hm2。2005—2010年間冀谷25及其配套簡化栽培技術已在河北、河南、山東累計示范推廣1.541×105hm2[33]，該技術節(jié)約間苗除草用工勞動日90個/hm2，節(jié)約用工費3 420元/hm2，扣除新增種子和除草劑成本375元/hm2，節(jié)支增收 3 045元/hm2，促進了谷子生產的恢復和發(fā)展。未來，谷子優(yōu)勢生產區(qū)還需要進一步在育種、栽培、植保、加工等產業(yè)關鍵環(huán)節(jié)加大科研支持力度，研發(fā)適宜谷子的特種機械，通過實行良種補貼等加強政策支持。同時加強流通企業(yè)與加工企業(yè)的聯合，扶持和壯大現有企業(yè)，提升加工規(guī)模和水平，實施“名、優(yōu)、特”品牌戰(zhàn)略，不斷促進谷子生產向區(qū)域規(guī)?；?、種植標準化、無公害化發(fā)展[34-35]。

4 結論

本研究結果表明，過去30年全國谷子播種面積先減后增，生產集中程度不斷增大，優(yōu)勢產區(qū)趨于穩(wěn)定。谷子產量變化貢獻以面積為主、單產為輔，單產貢獻率逐年增加。年際間谷子生產重心變化較小，其優(yōu)勢產區(qū)穩(wěn)定在東北地區(qū)中西部、黃淮海平原中北部和北部中低高原區(qū)東南部，具體集中在內蒙古東部、東北三省與內蒙接壤的縣域、河北大部、河南西北部、山東中部、山西大部、陜西北部、甘肅東部及寧夏中部。30年間黃淮海平原區(qū)、東北地區(qū)與西北部分縣域單產增加但播種面積大量減少，使該區(qū)域表現為單產優(yōu)勢與面積劣勢，2000年后北部中低高原區(qū)的吉林通榆、內蒙敖漢旗與山西部分縣域的播種面積有所回升。播種面積較大而單產劣勢的縣域集中在黃土高原地區(qū)的陜西和山西中北部部分縣域。黃淮海地區(qū)被夏玉米替代的夏谷或較難恢復，東北地區(qū)中西部、北方農牧交錯區(qū)及太行山沿線區(qū)谷子生產具有恢復潛力。谷子育種、栽培技術與生產加工機械的進步，對谷子生產提質增效與實現產業(yè)化發(fā)展至關重要。

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Spatiotemporal Variation and Regional Advantages of Foxtail Millet Production in Recent 30 Years in China

Liu JieAn1, Wang XiaoHui1, Wu Yao1, Jia Hao1, Yin XiaoGang1, Shi LeiGang2, Chu QingQuan1, Chen Fu1

(1College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University/Key Laboratory of Farming System, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193;2Beijing Research Center of Information Technology in Agriculture, Beijing 100097)

【】Foxtail millet ((L.) P. Beauv.) is rich in nutrition, has a short growth period, and is resistant to drought and barren. Planting foxtail millet plays an important role in optimizing the agricultural planting structure and promoting farmers’ income in arid and semi-arid areas. It was of great significance for the sustainable development of foxtail millet production to analyze the spatiotemporal characteristics and regional advantages of foxtail millet production in China. 【】Based on the provincial and county production statistics of foxtail millet from 1985 to 2015, the spatial and temporal variation rules of foxtail millet production in China were analyzed by using the yield contribution rate, center of gravity migration, comparative advantage index and other indicators.【】In the last thirty years, the sown area of foxtail millet in China decreased from 3.318×106hm2to 7.88×105hm2and then recovered to 8.39×105hm2. The yield increased from 1 801.2 kg·hm-2to 2 342.9 kg·hm-2. The area contribution rate of total production change was 80.3%, the yield contribution rate was 18.4%, and the yield contribution rate gradually increased. The center of foxtail millet production in China varied little in recent 30 years. The advantageous production areas were stable in the midwest part of northeast China, the north-central part of the north china plain and the southeastern part of the middle-low plateau area in the north, which were concentrated in the counties bordering Inner Mongolia and the three provinces in northeast China, most of Hebei, northwest Henan, central Shandong, most of Shanxi, northern Shaanxi, eastern Gansu and central Ningxia. In the last thirty years, the yield increased in the north china plain, the northeast plain and some counties in the northwest area, but the sown area decreased significantly, which made these regions show efficiency advantage and scale disadvantage. After 2000, the sown area of Jilin Tongyu, Inner Mongolia Aohan banner and some counties in Shanxi province in the middle and low plateau area in the north were recovered. The counties with scale advantage and efficiency disadvantage were concentrated in Shaanxi and parts of north-central Shanxi in loess plateau area.【】In the past 30 years, the sown area of millet decreased first and then increased, the concentration of foxtail millet production in China had been increasing, the advantageous production areas tended to be stable, and the yield had been gradually increased. The summer foxtail millet replaced by summer corn in north china plain was difficult to recover, and the foxtail millet production in the midwest regions of northeast China, the northern agro-pastoral interleaving areas and the areas along taihang mountain had the potential to recover. The progress of foxtail millet breeding, cultivation technology and production processing machinery were very important for improving the quality and efficiency of foxtail millet production and realizing industrialization development.

foxtail millet; county; ArcGIS; spatio-temporal changes; contribution rate; migration of center of gravity; comparative advantage

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.11.004

2019-01-02；

2019-02-22

糧食主產區(qū)資源要素與作物生產空間匹配特征及優(yōu)化（2016YFD0300201）

劉杰安，E-mail：liu-jiean@qq.com。通信作者陳阜，E-mail：chenfu@cau.edu.cn

（責任編輯 楊鑫浩）