陳繼康,熊和平
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,長沙410205)
耕地資源持續(xù)減少和農(nóng)業(yè)資源環(huán)境惡化是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。遙感數(shù)據(jù)表明,2010—2015年中國耕地面積共減少4.9×103km2[1]。2014年環(huán)境保護部和國土資源部公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示,全國耕地土壤點位超標(biāo)率高達19.4%。盡管產(chǎn)量只是農(nóng)作系統(tǒng)輸出的一系列生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益的一部分,但在有限土地資源條件下,高產(chǎn)仍被廣泛認同為可持續(xù)農(nóng)業(yè)的核心[2-3]。因此,在國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的緊迫壓力下,保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給必須在綠色發(fā)展的前提下不斷提高單位耕地面積產(chǎn)量。
苧麻(Boehmeria nivea)是中國傳統(tǒng)特色經(jīng)濟作物,也是長江流域區(qū)域特色經(jīng)濟發(fā)展的重要抓手。2001年以來,苧麻科研投入加大,在基礎(chǔ)研究[4]、品種與資源[5]、肥料與栽培[6]、病蟲草害防控[7]等方面取得了重大進步。然而在苧麻試驗產(chǎn)量不斷攀升的同時,國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明實際產(chǎn)量徘徊不前,加之種植面積萎縮,苧麻原料供給嚴重不足??萍歼M步和生產(chǎn)萎縮的矛盾也進一步加劇了社會資源的損失。因此,消減產(chǎn)量差(Yield gap)是當(dāng)前苧麻生產(chǎn)發(fā)展的重要課題。前期研究從苧麻栽培技術(shù)、生理生態(tài)和耕作制度入手,分析了苧麻產(chǎn)量差形成的主要因素[8],但并未給出具體的路徑。消減產(chǎn)量差有多種途徑[9],苧麻種植面積小,通過品種更新、調(diào)整施肥和灌溉管理等可能有較大的增產(chǎn)空間。針對當(dāng)前相關(guān)研究匱乏的問題,本研究定量分析了苧麻產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量差,進而為其區(qū)域布局、品種選擇及養(yǎng)分管理提供依據(jù)。
2001—2016 年苧麻種植面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》及相關(guān)省市的年度統(tǒng)計年鑒。文獻報道最高產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于已發(fā)表的論文和專著。示范區(qū)品種、施肥和面積等數(shù)據(jù)來源于國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系苧麻相關(guān)研發(fā)團隊調(diào)研,其中每個調(diào)研縣區(qū)不少于2個示范點,每個示范點不少于1 hm2。調(diào)研區(qū)域及執(zhí)行團隊如表1所示。
本研究中產(chǎn)量差按照2個等級計算,如式(1)~(2)。
其中,潛在農(nóng)田產(chǎn)量為示范田產(chǎn)量,試驗站潛在產(chǎn)量為文獻報道最高產(chǎn)量,農(nóng)田實際產(chǎn)量為統(tǒng)計產(chǎn)量。
2001—2016 年國內(nèi)主產(chǎn)?。ㄊ校┢r麻種植面積整體先增后降,并在2007 年達到峰值,其中2016 年較2001、2007 年分別降低了53.6%、62.8%(圖1)。分析各?。ㄊ校┑淖兓闆r可知,相對于2001 年,四川省苧麻種植面積增加17.3%,而其他各地均大幅減少(≥50.0%)。各產(chǎn)區(qū)苧麻種植面積變化幅度不同,導(dǎo)致產(chǎn)區(qū)分布發(fā)生明顯變化。與2001 年相比,2016 年四川、重慶苧麻種植面積占比分別增加152.8%、48.6%,而湖北、湖南、江西分別降低20.1%、72.9%、19.5%。從種植面積占比的趨勢可以看出,國內(nèi)苧麻主產(chǎn)?。▍^(qū))由長江中游流域向長江上游流域轉(zhuǎn)移,其中2001年四川和重慶的苧麻種植面積占全國的28.3%,至2016 年提升至65.5%。同時,由表1調(diào)研的主產(chǎn)縣(區(qū))情況可以得出,苧麻種植由平原向山坡轉(zhuǎn)移。
2001—2016 年國內(nèi)主產(chǎn)省(市)苧麻產(chǎn)量變化趨勢與種植分布基本一致,整體先增后降,并在2007 年達到峰值(圖2)。從各產(chǎn)區(qū)的變化分析可知,相對于2001年,僅有四川省苧麻產(chǎn)量增加32.5%,其他各地產(chǎn)量均降低。2001—2016 年國內(nèi)苧麻平均產(chǎn)量為19.40 萬 t,而 2016 年僅產(chǎn)出 9.89 萬 t,僅為多年平均的51.0%。隨著種植區(qū)域轉(zhuǎn)移,苧麻產(chǎn)出結(jié)構(gòu)也明顯變化,其中長江上游的占比由2001 年的24.7%提升至2016年的60.2%,占比增長1.44倍。
由表2 可以看出,2005 年湖南省苧麻產(chǎn)出高度集中,其中排名前2 位的益陽和常德占全省總產(chǎn)量的85.3%。從趨勢看,自2005年以來,益陽苧麻產(chǎn)量占全省產(chǎn)量的比重持續(xù)下降,常德呈先增后減,岳陽、張家界、株洲和邵陽均逐年增加。從增幅來看,2016 年較2005 年,益陽和常德苧麻產(chǎn)量分別減少80.7%和37.4%,株洲、邵陽、岳陽和張家界苧麻產(chǎn)量分別增加11.43、9.00、5.27、1.34 倍。從各產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量的占比看,6個主產(chǎn)區(qū)的占比變化范圍由0.7%~68.1%縮小至7.2%~36.4%,變化范圍縮小到原來的43.3%。
表1 國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系苧麻生產(chǎn)示范調(diào)研區(qū)域與執(zhí)行團隊
圖1 2001—2016年國內(nèi)主產(chǎn)?。ㄊ校┢r麻種植分布變化情況
圖2 2001—2016年國內(nèi)主產(chǎn)省(市)苧麻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變化情況
表2 2005—2016年湖南省苧麻各產(chǎn)區(qū)占全省總產(chǎn)量比例變化情況 %
2006年,達州市苧麻產(chǎn)量占四川全省93.2%,2016年上升至95.0%,但其他產(chǎn)區(qū)僅南充市、綿陽市超過1.0%,因此整體格局沒有太大變化。湖北咸寧、黃石、黃岡、武漢等地苧麻產(chǎn)量占全省的比例分別由2009年的 48.1%、20.5%、14.9%、11.2%變化為 2015 年的33.5%、38.5%、25.2%、0.9%。江西九江、新余、宜春、撫州、上饒等地苧麻產(chǎn)量占全省的比例分別由2003年的30.1%、24.5%、38.9%、4.4%和1.6%變化為2016 年的18.7%、32.5%、41.9%、1.2%、4.8%??梢姡魇。ㄊ校┢r麻產(chǎn)出的格局均發(fā)生了較大變化,地區(qū)級變化表現(xiàn)并不一致。
2001—2004 年國內(nèi)主產(chǎn)?。ㄊ校┢r麻平均單產(chǎn)由1756.5 kg/hm2提升至 2107.5 kg/hm2,提升了 20.0%(圖3)。然而自2005 年開始持續(xù)下滑,至2011 年降至11884.0 kg/hm2,較2004年降低了10.6%。2011年以來則處于徘徊期,維持在1920.0 kg/hm2上下。2001—2005 年,湖南苧麻單產(chǎn)最高,也是唯一一個超過全國平均水平的省份,之后依次為湖北、四川、江西和重慶。2009年之后,湖北省苧麻單產(chǎn)穩(wěn)定超過全國平均水平,并自2011年開始穩(wěn)步、快速提升,至2016年提升至2572.5 kg/hm2,躍居全國首位,年平均增幅達5.5%。其他?。ㄊ校┹^2001年均有增長。
圖3 2001—2016年國內(nèi)主產(chǎn)?。ㄊ校┢r麻單位面積產(chǎn)量變化情況
分析2001—2015年3個“五年計劃”的苧麻單產(chǎn)變化情況可知,與同期全國平均水平相比,四川、重慶差距迅速縮小,江西緩慢縮小,湖北迅速超越,湖南維持較高水平(表3)。從變化的速率看,在“十五”(2001—2005 年)苧麻單產(chǎn)水平大幅度提升的基礎(chǔ)上,“十二五”(2011—2015年)較“十一五”(2006—2010年)苧麻單產(chǎn)增幅進一步提高1.7個百分點。可見全國苧麻單產(chǎn)穩(wěn)步提高,但各地區(qū)苧麻生產(chǎn)發(fā)展水平不均衡。
由表4可知,YI由大到小依次為江西、湖南、四川、湖北和重慶,YI占實際單產(chǎn)的比例由大到小依次為江西(43.4%)、四川(34.3%)、湖南(29.9%)、重慶(19.3)和湖北(15.1%)。YII由大到小依次為四川、江西、湖北、湖南和重慶,YII占示范田單產(chǎn)的比例由大到小依次為江西(123.4%)、四川(115.5%)、湖南(81.8%)、湖北(79.6%)和重慶(61.6%)。YI和YII的排序不一致,但兩者占比的順序基本一致,可見各地生產(chǎn)水平不一致,但產(chǎn)量提升潛力基本一致。按照2016年全國苧麻種植面積5.12萬hm2核算,完全消除YI,可新增苧麻產(chǎn)量2.88 萬t,占總產(chǎn)的29.1%,增產(chǎn)潛力巨大,而這與試驗站潛在產(chǎn)量的差距仍然非常大。
2007 年水利部確定苧麻為水土保持作物[15],2009年國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系苧麻水土保持與麻菜套種觀摩交流會在四川、重慶兩地召開,確立了包括苧麻種植向山坡地轉(zhuǎn)移的“三地”戰(zhàn)略[16],以期逐步形成麻類區(qū)域特色。2011年以來,國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財政部的資助下,設(shè)置了非耕地麻類作物種植關(guān)鍵技術(shù)研究與示范、苧麻劍麻固土保水關(guān)鍵技術(shù)研究與示范、麻類作物抗逆機理與土壤修復(fù)技術(shù)研究等重點研發(fā)任務(wù)。從本研究的數(shù)據(jù)分析可見,產(chǎn)區(qū)向長江上游、丘陵山坡地轉(zhuǎn)移趨勢明顯,產(chǎn)業(yè)布局得到優(yōu)化,這與麻類科研的戰(zhàn)略規(guī)劃一致。推動這種格局變化的主要因素是保障國家糧食安全對良田的需要[16],在當(dāng)前國家農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)、鼓勵適度規(guī)模經(jīng)營、強化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位、推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展等新政策及苧麻飼料化等新技術(shù)[17-20]的影響下,苧麻企業(yè)自建基地發(fā)展規(guī)模生產(chǎn)、苧麻生態(tài)功能挖掘與應(yīng)用、苧麻多用途產(chǎn)業(yè)及區(qū)域農(nóng)業(yè)資源的綜合開發(fā)可能對未來苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。在這種背景下,苧麻種植隨企業(yè)的布局、種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、區(qū)域特色經(jīng)濟模式創(chuàng)新等將會發(fā)生進一步變化,科研工作應(yīng)及時響應(yīng)和支撐。
政策驅(qū)動一直是苧麻生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。解放初期的農(nóng)業(yè)“十二字”方針(糧棉油麻絲茶糖菜煙果藥雜)奠定了國內(nèi)苧麻生產(chǎn)恢復(fù)的基礎(chǔ)。之后很長一段時間,發(fā)展苧麻主要目的在于創(chuàng)造外匯,提供工業(yè)化建設(shè)資金,因而從國家到縣域出臺的一系列政策,成為促進苧麻發(fā)展的重要因素,1955年湖南省苧麻種植面積超過湖北成為全國首位。20世紀80年代家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的實行和市場的開放對苧麻產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大影響,1987年國內(nèi)苧麻收獲面積達到歷史峰值(51.6萬hm2)。之后苧麻種植隨著創(chuàng)匯作用弱化、補貼政策缺失、金融風(fēng)暴等影響而大幅縮減。近年來,各主產(chǎn)區(qū)在區(qū)域特色經(jīng)濟發(fā)展需求的推動下,相繼出臺政策,促進苧麻發(fā)展。自2012年四川大竹縣委設(shè)立每年500萬元專項資金用于苧麻基地建設(shè)。2013年湖南省將苧麻納入《重金屬嚴重污染耕地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工程實施方案》,并于2018年發(fā)布《關(guān)于深入推進農(nóng)業(yè)“百千萬”工程促進產(chǎn)業(yè)興旺的意見》(湘政發(fā)〔2018〕3號),推動包括苧麻在內(nèi)的六大產(chǎn)業(yè)打造千億產(chǎn)業(yè)。2016 年江西省啟動分宜麻紡特色小鎮(zhèn)建設(shè)。2017年起湖北陽新、咸寧等地先后實施苧麻種植補貼,并配套了區(qū)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))政府補貼機制??梢?,各產(chǎn)地實施不同對策促進苧麻發(fā)展,這些政策的落實,將進一步影響生產(chǎn)布局。
表3 2001—2015年3個“五年計劃”中國主產(chǎn)省(市)苧麻單位面積產(chǎn)量變化情況
表4 國內(nèi)苧麻產(chǎn)量差數(shù)據(jù)比較kg/hm2
保證一定規(guī)模的種植面積,是苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來苧麻種植面積持續(xù)下滑,對產(chǎn)業(yè)造成巨大沖擊,苧麻企業(yè)“無麻可紡”的問題日益凸顯。作為規(guī)模較小的邊緣產(chǎn)業(yè),苧麻對外部環(huán)境的改變極為敏感[21]。國內(nèi)學(xué)者系統(tǒng)分析了苧麻生產(chǎn)模式、技術(shù)工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、市場體制現(xiàn)狀,將其主要挑戰(zhàn)歸結(jié)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的沖擊、生產(chǎn)投入不足、脫膠污染、依賴國際市場、產(chǎn)業(yè)鏈利益分配失衡、市場監(jiān)督與調(diào)控機制不健全等[22]??梢姡r麻種植不僅受農(nóng)作環(huán)節(jié)的直接影響,還對初加工(剝制等)、加工(脫膠、紡織等)和市場的變化有較強響應(yīng)。因而應(yīng)對苧麻種植面積下降,需要統(tǒng)籌全產(chǎn)業(yè)鏈要素。
國內(nèi)學(xué)者曾提出“大纖維”觀點[23],旨在從作物結(jié)構(gòu)和布局入手,將棉、麻、絲、毛組合為“農(nóng)產(chǎn)品群”,按照“南麻北棉”進行布局,進而依靠科技進步推動苧麻由邊緣產(chǎn)業(yè)向主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。然而各類天然纖維的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、戰(zhàn)略地位、生產(chǎn)模式等要素差別大,資源與信息不對稱,其統(tǒng)籌布局途徑需要深入研究。自2008年農(nóng)業(yè)部(現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部)、財政部聯(lián)合啟動國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項以來,在苧麻單產(chǎn)提高、多用途技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈延伸與完善、科研隊伍建設(shè)等方面取得了重大進步[24],標(biāo)志著國內(nèi)苧麻產(chǎn)業(yè)的內(nèi)生技術(shù)儲備已達到一定水平。隨著苧麻飼用[25]、生物質(zhì)用[26]、生態(tài)修復(fù)[27-28]、醫(yī)用[29]等多用途產(chǎn)業(yè)的拓展,依靠科技鏈進步帶動產(chǎn)業(yè)鏈提升的基礎(chǔ)基本具備。以苧麻多用途為核心,集成紡織、畜牧、能源、生態(tài)等各行業(yè)的資源,創(chuàng)新多產(chǎn)業(yè)聯(lián)動機制,利用產(chǎn)業(yè)融合,規(guī)避單一產(chǎn)品的市場風(fēng)險,將是應(yīng)對苧麻種植面積下降的有效途徑。
根據(jù)De Datta對產(chǎn)量差的定義和主要產(chǎn)量差因素的闡述,YI的主要限制因素包括品種、病蟲草害、土壤水肥等生物限制及制度、知識、市場、資金等社會經(jīng)濟限制,YII的主要限制因素包括不可能應(yīng)用到田間的技術(shù)和環(huán)境因子[30]。從文獻內(nèi)容看,由于品種、栽培模式、市場基本一致,苧麻YI的產(chǎn)生主要源于麻園的精細管理和更高的農(nóng)資投入。文獻最高產(chǎn)量對人工和農(nóng)資投入的依賴則表現(xiàn)更明顯。例如,江西宜春示范田年施氮量達到405 kg/hm2,并補施尿素或葉面肥(不含冬培施肥)[14],氮農(nóng)學(xué)效率為12.1;湖南瀏陽示范田施用3000 kg/hm2菜餅肥和適當(dāng)豬牛欄糞改良土壤,年施氮量約690 kg/hm2(含冬培施肥,按施用1500 kg/hm2尿素,尿素含氮量46%折算)[12],氮農(nóng)學(xué)效率不足7.5;2個地點的氮農(nóng)學(xué)效率遠小于實際生產(chǎn)水平[31],加之應(yīng)對秋旱、澇漬等自然災(zāi)害及精細耕作等,人工成本高昂。這些研究對探索苧麻生產(chǎn)潛力具有重要意義,但具體技術(shù)難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的要求。因此,消除苧麻產(chǎn)量差,應(yīng)著力實施輕簡化種植技術(shù),大幅度減少人工與農(nóng)資投入。
從區(qū)域的差異看,湖北、重慶產(chǎn)量差YI較小,且兩地可分別代表高產(chǎn)區(qū)域和中陡坡區(qū)域的生產(chǎn)狀況,兩地的種植模式是否可為全國借鑒,尤其是湖北省自“十二五”以來表現(xiàn)出單產(chǎn)持續(xù)、快速增長趨勢,驅(qū)動因素值得深入研究。湖南省苧麻向山坡地轉(zhuǎn)移的趨勢明顯,而單產(chǎn)維持在較高水平,其產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略布局與維持單產(chǎn)水平的技術(shù)貢獻也值得深入分析。
實際生產(chǎn)中應(yīng)對環(huán)境因子變化是消減產(chǎn)量產(chǎn)YII的主要途徑。在當(dāng)前苧麻生產(chǎn)向山坡地等非宜糧田轉(zhuǎn)移和氣候變化加劇的背景下,消減產(chǎn)量差YII對苧麻生產(chǎn)環(huán)境因子控制技術(shù)提出了更高要求。有學(xué)者通過基因改良[32]、品種選擇[33]、使用生長調(diào)節(jié)物質(zhì)[34]、施肥方式[6,35]、遮陰處理[36]、收獲方式[37]等途徑,探討了環(huán)境因子的調(diào)控方法對苧麻種植技術(shù)的影響,未來應(yīng)進一步加強技術(shù)集成與簡化。
綜上所述,筆者認為2001—2016年中國苧麻生產(chǎn)整體呈如下特征:面積下降、格局優(yōu)化;單產(chǎn)提高、產(chǎn)量差加大;區(qū)域發(fā)展模式各具特色,政策仍為重要驅(qū)動力。苧麻生產(chǎn)由長江中游區(qū)域向上游區(qū)域轉(zhuǎn)移、由平原湖區(qū)向丘陵山地轉(zhuǎn)移。國內(nèi)苧麻單產(chǎn)經(jīng)歷了2001—2005年的快速增長期,2005—2010年的回落期和2011—2015 年的緩慢增長期。科技進步和產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移是近年苧麻單產(chǎn)緩慢增長的主要因素。苧麻單產(chǎn)顯著提高,但依賴人工和農(nóng)資投入的問題依然嚴重。消除產(chǎn)量差YI可提升全國苧麻產(chǎn)量29.1%。優(yōu)質(zhì)原料基地建設(shè)與補貼、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、苧麻特色小鎮(zhèn)建設(shè)等政策落實,是近期苧麻快速發(fā)展的重要驅(qū)動。促進多用途產(chǎn)業(yè)發(fā)展是應(yīng)對苧麻種植面積下降的重要途徑,依靠科技鏈進步帶動產(chǎn)業(yè)鏈提升的基礎(chǔ)基本具備。