河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)空間布局研究

孫浩航, 李二玲, 閆艷輝, 游謀

(河南大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院/河南大學(xué)區(qū)域發(fā)展與規(guī)劃研究中心/黃河中下游數(shù)字地理技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 開(kāi)封 475004)

2023年中央一號(hào)文件提出了加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó),而建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的首要任務(wù)就是保證國(guó)家糧食安全。河南省是中國(guó)糧食供給大省,僅用全國(guó)十六分之一的耕地就生產(chǎn)出了全國(guó)十分之一的糧食,在國(guó)家糧食生產(chǎn)安全中占據(jù)重要地位。2020年河南省糧食產(chǎn)量高達(dá)6 825.8萬(wàn)t,僅次于黑龍江省位居全國(guó)第二,糧食增量130.4萬(wàn)t,占全國(guó)糧食總增量的23.1%,位居全國(guó)第一,河南省已經(jīng)成為名副其實(shí)的“中原糧倉(cāng)”。隨著糧食生產(chǎn)重心由南方向北方、由東西部向中部遷移[1],河南省作為中部重要糧食核心建設(shè)區(qū),其糧食生產(chǎn)地位在國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略體系中變得愈加重要。因此,研究河南省糧食生產(chǎn)的空間格局及影響因素、確定糧食作物優(yōu)劣產(chǎn)區(qū)對(duì)于優(yōu)化河南省糧食生產(chǎn)的空間布局、調(diào)整糧食結(jié)構(gòu)發(fā)展方向具有理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

目前,已有很多學(xué)者把比較優(yōu)勢(shì)理論引入農(nóng)業(yè)研究中,主要涉及農(nóng)作物生產(chǎn)空間格局、區(qū)域優(yōu)勢(shì)發(fā)展水平及種植結(jié)構(gòu)變化影響因素等方面。龔立新[2]運(yùn)用比較優(yōu)勢(shì)理論研究河南11種農(nóng)作物的生產(chǎn)格局演變及空間布局優(yōu)化。馬悅梅等[3]基于國(guó)家層面和省際層面兩種視角對(duì)云南省糧食作物的綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)進(jìn)行測(cè)算。QUDDUS等[4]利用了國(guó)內(nèi)資源成本法確定巴基斯坦旁遮普省的水稻、小麥和甘蔗等的相對(duì)效率及其在國(guó)際貿(mào)易中的比較優(yōu)勢(shì)。李洋等[5]將比較優(yōu)勢(shì)理論運(yùn)用于種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)空間格局研究中,對(duì)我國(guó)近17年主要農(nóng)作物和主要畜產(chǎn)品生產(chǎn)格局演變進(jìn)行分析。李曄等[6]引入勞動(dòng)力、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、市場(chǎng)設(shè)施等因素對(duì)比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)法進(jìn)行改良,分析上海市優(yōu)勢(shì)糧食作物相較于全國(guó)的比較優(yōu)勢(shì)。吳文斌等[7]對(duì)農(nóng)作物空間格局的變化特征、形成機(jī)制和模擬空間模型3個(gè)方面全面總結(jié)了最新的研究進(jìn)展,充分了解農(nóng)作物種類、結(jié)構(gòu)、分布特征等重要信息。劉珍環(huán)等[8]運(yùn)用時(shí)序變化趨勢(shì)、空間集聚分析方法探究中國(guó)種植結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征。宋桂琴等[9]運(yùn)用空間統(tǒng)計(jì)分析方法分析2001—2014年遼寧省的玉米、水稻、大豆、油料和蔬菜5種主要糧食和經(jīng)濟(jì)作物播種面積的時(shí)間空間變化特征。陳玉潔等[10]運(yùn)用糧食貢獻(xiàn)率、環(huán)境評(píng)價(jià)模型(PSR)探究東北西部糧食生產(chǎn)變化及其影響因素。OOSTINDIE[11]和LOBELL等[12]分析農(nóng)業(yè)技術(shù)和氣候變化對(duì)農(nóng)作物種植格局和產(chǎn)量的影響。

上述研究大多都使用單一的分析方法,研究方向大多聚焦在農(nóng)作物生產(chǎn)格局現(xiàn)狀分析或農(nóng)作物比較優(yōu)勢(shì)分析上,研究層面多以國(guó)家層面和省際層面較多,對(duì)省域內(nèi)市際之間糧食作物生產(chǎn)空間格局、優(yōu)劣產(chǎn)區(qū)劃分的深入研究不多。為此,本研究把空間格局分析和比較優(yōu)勢(shì)分析相結(jié)合來(lái)研究2011—2020年河南省優(yōu)勢(shì)主要糧食作物在空間生產(chǎn)格局上的重心遷移變化和種植結(jié)構(gòu)離散趨勢(shì),并借助比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)法測(cè)算出河南省各地區(qū)優(yōu)勢(shì)糧食作物的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)規(guī)模來(lái)確定糧食作物的優(yōu)劣產(chǎn)區(qū),進(jìn)一步明確了河南省糧食種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向,并對(duì)河南省糧食作物布局調(diào)整與優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

1.1.1 重心模型 糧食生產(chǎn)重心的遷移可以反映出糧食生產(chǎn)空間格局的變動(dòng)。重心是度量地理實(shí)體空間分布的一個(gè)指標(biāo),在此基礎(chǔ)之上引入糧食作物產(chǎn)量來(lái)確定不同時(shí)期區(qū)域糧食作物的重心位置以及糧食作物重心的變化方向和遷移距離[13-14]。選取優(yōu)勢(shì)糧食作物的產(chǎn)量運(yùn)用重心遷移模型對(duì)不同年份河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心坐標(biāo)和遷移路徑進(jìn)行研究。計(jì)算公式如下:

(1)

(2)

式中:Mij為i地區(qū)第j年某種糧食作物的產(chǎn)量;Xi,Yi表示市域的幾何中心坐標(biāo);Xj和Yj分別代表第j年某種糧食作物產(chǎn)量中心的經(jīng)緯度坐標(biāo);D為j1年至j2年中心遷移的距離;C為地理坐標(biāo)單位每變化1°轉(zhuǎn)換為平面距離(km)的系數(shù),通常取值為111.111 km。

1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓(SDE)是一種研究要素空間分布形態(tài)的多功能GIS工具,可以較好地反映空間要素在空間中的分布形態(tài)和離散程度,它的主要參數(shù)有中心點(diǎn)、長(zhǎng)軸、短軸和方位角[15]。中心點(diǎn)表示全部地理要素在空間上的中心位置,長(zhǎng)軸和短軸分別表示地理要素在空間上的分布方向和分布范圍,方位角是以X軸的正北方向?yàn)榛鶞?zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和橢圓長(zhǎng)軸形成的夾角[16]。運(yùn)用ArcGIS 10.7從中心性、方向性、離散性等方面對(duì)河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)空間格局演化進(jìn)行分析。

1.1.3 規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù) 規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)采用農(nóng)作物的播種面積來(lái)計(jì)算,播種面積是反映農(nóng)作物生產(chǎn)規(guī)模和專業(yè)化程度的重要指標(biāo)[17]。規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)通過(guò)分析特定地區(qū)某種農(nóng)作物播種面積占該地區(qū)全部農(nóng)作物播種面積的比值與更高一級(jí)地區(qū)平均水平的關(guān)系來(lái)衡量該地區(qū)在生產(chǎn)規(guī)模上是否具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。計(jì)算公式如下:

(3)

式中:SAIij為i地區(qū)第j種農(nóng)作物的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù);Sij為i地區(qū)第j種農(nóng)作物的播種面積;Si為i地區(qū)所有農(nóng)作物的播種面積;Sj為高一級(jí)區(qū)域j種農(nóng)作物的播種面積;S為高一級(jí)區(qū)域所有農(nóng)作物總播種面積。當(dāng)SAI>1時(shí),說(shuō)明i地區(qū)j作物在高一級(jí)區(qū)域水平之上具有規(guī)模比較優(yōu)勢(shì),SAI值越大生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)勢(shì)越明顯。

1.1.4 效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù) 效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)采用農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量來(lái)計(jì)算,單位面積產(chǎn)量可以反映該地區(qū)是否適合種植該種作物,也能間接反映出該地區(qū)自然條件和科學(xué)技術(shù)手段對(duì)該種農(nóng)作物的作用程度[18]。效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)通過(guò)分析特定地區(qū)某種農(nóng)作物的產(chǎn)出效率與該地區(qū)所有農(nóng)作物平均產(chǎn)出效率比值,以及全國(guó)某種農(nóng)作物的產(chǎn)出率與全國(guó)所有農(nóng)作物平均產(chǎn)出率的比值來(lái)衡量該地區(qū)在生產(chǎn)效率上是否具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。計(jì)算公式如下:

(4)

式中:EAIij為i地區(qū)第j種農(nóng)作物的效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù);Eij為i地區(qū)j種農(nóng)作物的產(chǎn)量;Ei為i地區(qū)j作物的播種面積;Ej為高一級(jí)區(qū)域j種農(nóng)作物的產(chǎn)量;E為高一級(jí)區(qū)域j種作物的播種面積。當(dāng)EAI>1時(shí),說(shuō)明i地區(qū)j作物在高一級(jí)區(qū)域水平之上具有生產(chǎn)效率比較優(yōu)勢(shì),EAI值越大生產(chǎn)效率優(yōu)勢(shì)越明顯。

1.1.5 綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù) 農(nóng)作物綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)用于測(cè)度特定區(qū)域某種農(nóng)作物生產(chǎn)的綜合比較優(yōu)勢(shì),從該農(nóng)作物效率與生產(chǎn)規(guī)模兩方面綜合考慮衡量區(qū)域農(nóng)作物的相對(duì)比較優(yōu)勢(shì)[19]。綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)就是相同年份的規(guī)模優(yōu)勢(shì)指數(shù)與效率優(yōu)勢(shì)指數(shù)幾何平均值,可較為全面反映出該地區(qū)某種農(nóng)作物的生產(chǎn)優(yōu)劣勢(shì),計(jì)算公式如下:

(5)

式中:AAIij為i地區(qū)j種農(nóng)作物的綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù);SAIij和EAIij分別為i地區(qū)j種農(nóng)作物的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)和效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)。若AAIij>1,表明i地區(qū)生產(chǎn)j種農(nóng)作物具有綜合比較優(yōu)勢(shì),AAI數(shù)值越大,比較優(yōu)勢(shì)越強(qiáng);若AAIij<1,則具有比較劣勢(shì);若AAIij=1,則與區(qū)域平均綜合水平持平。

1.1.6 優(yōu)勢(shì)作物生產(chǎn)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn) 借鑒前人研究結(jié)果,依據(jù)SAI、EAI、AAI的數(shù)值大小對(duì)生產(chǎn)分區(qū)進(jìn)行優(yōu)劣劃分[20]。根據(jù)河南省各市綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)是否大于1先將糧食作物生產(chǎn)劃分為優(yōu)勢(shì)區(qū)和劣勢(shì)區(qū),再根據(jù)規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)和效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)是否大于1進(jìn)一步細(xì)化到6種不同的生產(chǎn)區(qū)域類型(如表1所示)。

表1 主要糧食作物生產(chǎn)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

結(jié)合河南省實(shí)際,本研究選取2011—2020年河南省水稻、小麥、玉米、大豆4種糧食作物播種面積、總產(chǎn)量及單位面積產(chǎn)量作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用ArcGIS 10.7中的重心模型和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析其生產(chǎn)格局演變過(guò)程及相對(duì)全國(guó)的比較優(yōu)勢(shì)與市際比較優(yōu)勢(shì)。本研究數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》和《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物重心遷移過(guò)程

根據(jù)公式(1)可以計(jì)算出2011—2020年河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)的重心坐標(biāo),將歷年重心坐標(biāo)表示在河南省地圖中,依次對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行連線得出2011—2020年河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心演變軌跡圖(如圖1所示),再由公式(2)計(jì)算出重心遷移距離(如表2所示)。

圖1 2011—2020年河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心遷移圖

表2 2011—2020年河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心遷移距離

2.1 河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心遷移距離

2011—2020年水稻生產(chǎn)重心遷移總距離為36.27 km,平均移動(dòng)速度3.63 km·a-1,2019—2020年重心移動(dòng)距離最大,為9.93 km;小麥生產(chǎn)重心遷移總距離為11.24 km,平均移動(dòng)速度1.12 km·a-1,2014—2015年重心移動(dòng)距離最大,為2.65 km;玉米生產(chǎn)重心遷移總距離為22.93 km,平均移動(dòng)速度2.29 km·a-1,2016—2017年重心移動(dòng)距離最大,為6.03 km;大豆生產(chǎn)重心總遷移距離為52.70 km,平均移動(dòng)速度5.27 km·a-1,2017—2018年重心移動(dòng)距離最大,高達(dá)12.50 km。河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物重心均發(fā)生不同程度遷移,大豆生產(chǎn)重心的遷移幅度和移動(dòng)速度最大,玉米的遷移幅度和速度最小。

2.2 河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心位置分布

水稻生產(chǎn)重心一直位于河南南部地區(qū),2011—2020年由駐馬店正陽(yáng)縣遷移至信陽(yáng)息縣,遷移趨勢(shì)大致呈“I”型。水稻生產(chǎn)重心的經(jīng)度變化范圍為114.660 2° E～114.699 2° E,緯度變化范圍為32.369 6° N～32.618 5° N,水稻生產(chǎn)重心遷移總體趨勢(shì)向東南方向。小麥生產(chǎn)重心一直位于河南中部地區(qū)許昌市鄢陵縣。小麥生產(chǎn)重心的經(jīng)度變化范圍為114.124 2° E～114.152 9° E,緯度變化范圍為34.042 4° N～34.063 7° N,小麥生產(chǎn)重心遷移總體趨勢(shì)向西南方向。玉米生產(chǎn)重心一直位于河南中部地區(qū)許昌市長(zhǎng)葛市,遷移趨勢(shì)大致呈“W”型。玉米生產(chǎn)重心的經(jīng)度變化范圍為113.998 6° E～114.091 1° E,緯度變化范圍為34.213 5° N～34.239 3° N,玉米生產(chǎn)重心遷移總體趨勢(shì)向東南方向遷移。大豆生產(chǎn)重心一直位于河南中部地區(qū),2011—2020年由漯河市臨潁縣遷移至許昌市鄢陵縣再遷移至許昌市建安區(qū),遷移趨勢(shì)大致呈“L”型。大豆生產(chǎn)重心的經(jīng)度變化范圍為114.023 2° E～114.145 1° E,緯度變化范圍為33.919 0° N～34.089 1° N,大豆生產(chǎn)重心遷移總體趨勢(shì)向西北方向。

2.3 河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)重心遷移方向性分析

水稻在河南省的遷移方向?yàn)槲髂?2011—2012)—東北(2012—2013)—東南(2013—2016)—西南(2016—2017)—西北(2017—2018)—東南(2018—2020),2012、2013、2016、2017和2018年這5年重心遷移方向都發(fā)生了改變,2012年和2018年重心遷移是完全逆向的方向變化。小麥在河南省的遷移方向?yàn)槲髂?2011—2012)—東南(2012—2013)—西南(2013—2015)—東北(2015—2016)—西南(2016—2018)—東南(2018—2019)—西北(2019—2020),重心遷移方向除2014年和2017年外每年都發(fā)生了變化,其中2015、2016和2019年都是完全逆向的方向變化。玉米在河南省的遷移方向?yàn)闁|南(2011—2013)—東北(2013—2014)—西南(2014—2015)—東南(2015—2016)—東北(2016—2017)—西南(2017—2018)—東北(2018—2019)—東南(2019—2020),重心遷移方向除2012年外每年都發(fā)生變化。大豆在河南省的遷移方向?yàn)槲髂?2011—2013)—東南(2013—2014)—西北(2014—2015)—西南(2015—2016)—東北(2016—2017)—西北(2017—2018)—西南(2018—2019)—西北(2019—2020),重心遷移的方向每年都發(fā)生變化。

3 河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)空間分布特征

利用ArcGIS 10.7繪制出2011—2020年主要年份優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓變化圖(如圖2所示)。

a:水稻;b:小麥;c:玉米;d:大豆。a: Rice; b: Wheat; c: Corn; d: Soybean.圖2 2011、2015和2020年河南省優(yōu)勢(shì)糧食作物生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓變化圖

3.1 河南省水稻生產(chǎn)空間分布特征

河南省水稻生產(chǎn)的分布格局總體呈南(略偏東)—北(略偏西)的分布特征,東西方向發(fā)展趨向于均衡而在南北方向發(fā)展趨向于不平衡。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布區(qū)域一開(kāi)始主要集中在河南南部地區(qū)和河南中部地區(qū),后期逐漸向駐馬店和信陽(yáng)集聚。2011—2020年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓一直在向南移動(dòng)且分布范圍有明顯減小,水稻生產(chǎn)主體區(qū)域越來(lái)越向信陽(yáng)、駐馬店地區(qū)集聚且水稻生產(chǎn)整體呈現(xiàn)空間縮小趨勢(shì);方位角為158.07°～168.82°,發(fā)生了一定幅度的變化,說(shuō)明水稻生產(chǎn)的主趨勢(shì)方向并未發(fā)生大的改變;橢圓長(zhǎng)軸和短軸都減小,說(shuō)明水稻生產(chǎn)空間分布的方向性和離散性都在減弱;橢圓的扁率在變大,說(shuō)明水稻在南北方向上發(fā)展的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。

3.2 河南省小麥生產(chǎn)空間分布特征

河南省小麥生產(chǎn)的分布格局總體呈東北—西南的分布特征,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布區(qū)域主要集中在河南中東部地區(qū)。2011—2015年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓向東南方向有明顯的移動(dòng)且橢圓分布范圍明顯減小,小麥的生產(chǎn)主體區(qū)域在空間上也呈現(xiàn)縮小趨勢(shì);方位角從80.01°變化到56.21°,有明顯的變化,小麥生產(chǎn)主趨勢(shì)也發(fā)生明顯改變;2015—2020年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布范圍略有縮小,方位角從56.21°變化到55.11°,小麥生產(chǎn)主趨勢(shì)變化不大;長(zhǎng)軸和短軸都在逐年減小,說(shuō)明小麥生產(chǎn)空間分布的方向性和離散性都在減弱。小麥的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布面積最大,所以小麥?zhǔn)呛幽鲜〖Z食作物中分布最廣泛的農(nóng)作物。

3.3 河南省玉米生產(chǎn)空間分布特征

河南省玉米生產(chǎn)的分布格局總體也呈現(xiàn)同小麥相似的特征,標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布區(qū)域也主要集中在河南中東部地區(qū)。2011—2020年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積略有增加,玉米的生產(chǎn)主體區(qū)域在空間上呈現(xiàn)向東北方向逐漸擴(kuò)張的趨勢(shì);方位角從59.43°變化到60.96°,也并未發(fā)生較大變化;橢圓長(zhǎng)軸增加、短軸減小,說(shuō)明玉米主趨勢(shì)的方向性在增強(qiáng)但離散化程度在減弱。在河南省農(nóng)作物種植中,玉米跟小麥一樣屬于普遍性糧食作物,但規(guī)模僅次于小麥,所以玉米是河南省第二大糧食作物。

3.4 河南省大豆生產(chǎn)空間分布特征

河南省大豆生產(chǎn)的分布格局總體呈西(略偏南)—東(略偏北)的分布特征,南北方向發(fā)展趨向于均衡而在東西方向發(fā)展趨向于不均衡。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分布區(qū)域主要集中在河南中、東部地區(qū)。2011—2020年標(biāo)準(zhǔn)差橢圓向西移動(dòng),橢圓分布范圍向河南中部地區(qū)集聚,大豆的生產(chǎn)主體區(qū)域在空間上也呈現(xiàn)縮小趨勢(shì);方位角從78.42°變化到80.68°,并未發(fā)生較大變化,大豆生產(chǎn)主趨勢(shì)并未有明顯變化;橢圓長(zhǎng)軸減小,短軸基本不變,說(shuō)明大豆在長(zhǎng)軸方向上存在向橢圓重心集聚的現(xiàn)象。

4 河南省主要糧食作物比較優(yōu)勢(shì)分析

4.1 河南省主要糧食作物比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)確定

通過(guò)Excel計(jì)算出河南省相較于全國(guó)的比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)見(jiàn)表3所示。河南省水稻效率優(yōu)勢(shì)指數(shù)和綜合優(yōu)勢(shì)指數(shù)歷年均小于1,規(guī)模優(yōu)勢(shì)指數(shù)歷年均大于1,所以水稻生產(chǎn)具有顯著的規(guī)模生產(chǎn)劣勢(shì)和較明顯的效率優(yōu)勢(shì)。水稻單產(chǎn)效率高于全國(guó)平均水平,因?yàn)樯a(chǎn)條件受限,導(dǎo)致水稻生產(chǎn)的規(guī)?；?、專業(yè)化程度嚴(yán)重滯后。2011—2020年河南省小麥的效率優(yōu)勢(shì)指數(shù)和綜合優(yōu)勢(shì)指數(shù)均大于1,規(guī)模優(yōu)勢(shì)指數(shù)均大于2,小麥的種植規(guī)模具有明顯高于全國(guó)的優(yōu)勢(shì)且小麥的土地產(chǎn)出率也高于全國(guó)平均水平,因此河南省小麥生產(chǎn)具有明顯的綜合比較優(yōu)勢(shì)。河南省玉米規(guī)模優(yōu)勢(shì)指數(shù)2013—2015這三年略小于1而其他年份均大于1,表明玉米生產(chǎn)具有一定的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。歷年土地產(chǎn)出率略低于全國(guó)平均水平,綜合優(yōu)勢(shì)指數(shù)只有2018年和2019年大于1,所以玉米生產(chǎn)也不具備綜合比較優(yōu)勢(shì)。從表3可以發(fā)現(xiàn),河南省大豆既不具備規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)也具備綜合比較優(yōu)勢(shì)。但2017年以后的效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)均大于1,說(shuō)明近年來(lái)河南大豆的土地產(chǎn)出率有所提高。

表3 2011—2020年河南省主要糧食作物較全國(guó)水平比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)

4.2 河南省18市主要糧食作物比較優(yōu)勢(shì)分析

以河南省18個(gè)市為研究單元計(jì)算了2011—2020年各市水稻、小麥、玉米和大豆的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)、效率比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)和綜合比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)?？紤]到農(nóng)作物個(gè)別年份的產(chǎn)量和播種面積可能受天災(zāi)影響,為了消除數(shù)據(jù)的波動(dòng)性,采用近10年算術(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見(jiàn)表4,再依據(jù)表1主要糧食作物生產(chǎn)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)河南省18市進(jìn)行優(yōu)劣產(chǎn)區(qū)分析,找出河南省糧食作物最具優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)地區(qū)并為糧食生產(chǎn)布局規(guī)劃和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)建設(shè)帶來(lái)依據(jù)。

4.2.1 水稻優(yōu)劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)分析 河南省水稻種植地區(qū)一共有14個(gè),優(yōu)勢(shì)區(qū)有2個(gè),劣勢(shì)區(qū)有12個(gè)。其中,信陽(yáng)是均衡優(yōu)勢(shì)區(qū),濮陽(yáng)是低效率優(yōu)勢(shì)區(qū),鄭州、開(kāi)封、洛陽(yáng)、平頂山、新鄉(xiāng)、焦作、南陽(yáng)、商丘、駐馬店和濟(jì)源是絕對(duì)劣勢(shì)區(qū),安陽(yáng)和周口是低規(guī)模劣勢(shì)區(qū)。河南省水稻優(yōu)勢(shì)區(qū)僅有信陽(yáng)和濮陽(yáng)2個(gè),可見(jiàn)各地區(qū)水稻生產(chǎn)差異性很大,信陽(yáng)SAI高達(dá)8.99位居全省第一,EAI為1.09位居全省第二,濮陽(yáng)SAI為1.52位居全省第二,但EAI為0.92位居全省第五。信陽(yáng)市是河南省水稻生產(chǎn)的主產(chǎn)區(qū),每年水稻產(chǎn)量約占河南省水稻產(chǎn)量的80%,在河南省占據(jù)重要地位,但其效率優(yōu)勢(shì)指數(shù)為1.09并不具有明顯優(yōu)勢(shì),雖然生產(chǎn)規(guī)模很大但是土地產(chǎn)出率并不算高。濮陽(yáng)的規(guī)?；潭雀哂谌∑骄?但是單位面積產(chǎn)量低,生產(chǎn)效率相對(duì)較低。水稻劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)所占比例為85.7%,這12個(gè)水稻生產(chǎn)劣勢(shì)區(qū)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)指數(shù)均低于效率優(yōu)勢(shì)指數(shù),說(shuō)明河南省整體水稻生產(chǎn)規(guī)模不足。除新鄉(xiāng)其余劣勢(shì)區(qū)SAI均低于0.5,屬于規(guī)模劣勢(shì)極大的劣勢(shì)區(qū),安陽(yáng)和周口SAI都是0.01但EAI大于1,說(shuō)明是規(guī)?；潭让黠@不夠從而影響到綜合比較優(yōu)勢(shì)。鄭州、安陽(yáng)、商丘、周口和濟(jì)源AAI均低于0.1,說(shuō)明這5個(gè)地區(qū)水稻生產(chǎn)劣勢(shì)十分顯著。

4.2.2 小麥優(yōu)劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)分析 河南省18個(gè)市均種植小麥,生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)有10個(gè),劣勢(shì)區(qū)有8個(gè)。河南省小麥產(chǎn)區(qū)包括安陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽(yáng)、許昌、漯河、商丘、周口和駐馬店10個(gè)均衡優(yōu)勢(shì)區(qū),鄭州、開(kāi)封、洛陽(yáng)、三門峽、南陽(yáng)和信陽(yáng)6個(gè)絕對(duì)劣勢(shì)區(qū),平頂山和濟(jì)源2個(gè)低效率劣勢(shì)區(qū),劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)所占比例為44.4%,大部分劣勢(shì)區(qū)都表現(xiàn)出SAI大于EAI的現(xiàn)象。河南省各地區(qū)小麥生產(chǎn)SAI為0.84～1.21,EAI為0.67～1.23,AAI為0.72～1.17,可見(jiàn)各個(gè)地區(qū)三指數(shù)變化幅度較小。說(shuō)明河南省小麥生產(chǎn)在單產(chǎn)、規(guī)模、綜合三方面發(fā)展都比較均衡,已經(jīng)形成穩(wěn)定的生產(chǎn)模式[21]。開(kāi)封和南陽(yáng)雖然是絕對(duì)劣勢(shì)區(qū),但SAI、EAI、AAI均趨近于1,小麥生產(chǎn)劣勢(shì)并不顯著,只要加以提高規(guī)模化、專業(yè)化就能成為均衡優(yōu)勢(shì)區(qū)。

4.2.3 玉米優(yōu)劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)分析 河南省18個(gè)市均種植玉米,生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)有14個(gè),劣勢(shì)區(qū)有4個(gè)。其中,均衡優(yōu)勢(shì)區(qū)有安陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽(yáng)、許昌、漯河、商丘和周口9個(gè),低效率優(yōu)勢(shì)區(qū)有鄭州、洛陽(yáng)、平頂山、駐馬店和濟(jì)源5個(gè),絕對(duì)劣勢(shì)區(qū)有開(kāi)封、信陽(yáng)、三門峽和南陽(yáng)4個(gè)。玉米優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)是3種糧食作物優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)最多的,所占比例為77.8%,玉米的生產(chǎn)地位越來(lái)越高,在河南省種植廣泛性很強(qiáng)。河南省各地區(qū)玉米生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)SAI為1.03～1.46,EAI為1.08～1.29,AAI為1.03～1.46,可見(jiàn)優(yōu)勢(shì)區(qū)3個(gè)指數(shù)變化幅度也較小,優(yōu)勢(shì)區(qū)之間差異性很小,玉米呈現(xiàn)出比小麥更穩(wěn)定的發(fā)展趨勢(shì)。鶴壁市的SAI、EAI和AAI均位列全省第一位,信陽(yáng)市SAI為0.1,AAI為0.3,除EAI外均是全省最后一位,說(shuō)明該地區(qū)不適宜種植玉米。

4.2.4 大豆優(yōu)劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)分析 河南省18個(gè)市也均種植大豆,生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)11個(gè),劣勢(shì)產(chǎn)區(qū)7個(gè)。其中,均衡優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)有洛陽(yáng)、濮陽(yáng)、許昌、漯河、三門峽、南陽(yáng)、商丘和周口8個(gè),低規(guī)模優(yōu)勢(shì)區(qū)有平頂山、新鄉(xiāng)和濟(jì)源3個(gè),絕對(duì)劣勢(shì)區(qū)只有信陽(yáng)1個(gè),低規(guī)模劣勢(shì)區(qū)有鄭州、開(kāi)封、安陽(yáng)、鶴壁、焦作和駐馬店6個(gè)。大豆的種植產(chǎn)區(qū)之間差異性較大,優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)SAI為1.09～3.03,EAI為1.01～1.78,AAI為1.02～1.93,可見(jiàn)各比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)變化幅度較大存在明顯的差異性。大豆優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)所占比例為61.1%,三門峽市SAI高達(dá)3.03,AAI為1.93均位列全省第一位,周口市SAI為2.03,AAI為1.77均位居全省第二位。平頂山、新鄉(xiāng)、濟(jì)源大豆生產(chǎn)規(guī)模不大但是由于土地產(chǎn)出率很高導(dǎo)致AAI大于1。信陽(yáng)是唯一一個(gè)大豆絕對(duì)劣勢(shì)區(qū),且信陽(yáng)除水稻之外其余三種糧食作物的比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)都小于1。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

河南省糧食生產(chǎn)自北向南呈現(xiàn)出“小麥-玉米-大豆-水稻”的空間分布格局,水稻生產(chǎn)空間變化呈現(xiàn)向南集聚的趨勢(shì),小麥呈現(xiàn)向東南集聚的趨勢(shì),大豆呈現(xiàn)向西北集聚的趨勢(shì)。集聚的發(fā)展模式是現(xiàn)代化糧食生產(chǎn)的標(biāo)志,這種向糧食優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)集聚發(fā)展的模式可以充分發(fā)揮自身自然資源優(yōu)勢(shì)和區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),很好的提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。從省際層面看,河南省小麥、玉米生產(chǎn)主要受規(guī)模優(yōu)勢(shì)主導(dǎo),水稻、大豆生產(chǎn)主要受效率優(yōu)勢(shì)主導(dǎo),小麥、玉米同時(shí)具備規(guī)模、效率和綜合比較優(yōu)勢(shì),而水稻僅具備效率比較優(yōu)勢(shì),大豆不具備3種比較優(yōu)勢(shì)。從市域?qū)用婵?水稻的最優(yōu)種植區(qū)是信陽(yáng)市和濮陽(yáng)市,小麥的最優(yōu)種植區(qū)有安陽(yáng)市、鶴壁市、新鄉(xiāng)市、焦作市、濮陽(yáng)市、許昌市、漯河市、商丘市、周口市和駐馬店市,玉米的最優(yōu)種植區(qū)有安陽(yáng)市、鶴壁市、新鄉(xiāng)市、焦作市、濮陽(yáng)市、許昌市、漯河市、商丘市、周口市、鄭州市、洛陽(yáng)市、平頂山市、駐馬店市和濟(jì)源市,大豆的最優(yōu)種植區(qū)有洛陽(yáng)市、濮陽(yáng)市、許昌市、漯河市、三門峽市、南陽(yáng)市、商丘市、周口市、平頂山市、新鄉(xiāng)市和濟(jì)源市。這與河南省主要糧食作物分布的實(shí)際情況基本相符,表明了比較優(yōu)勢(shì)在河南省糧食作物分析方面的科學(xué)性和適應(yīng)性。

5.2 建議

1)提高優(yōu)勢(shì)作物小麥和玉米的播種面積和單產(chǎn)。從省際尺度上看,河南省最具比較優(yōu)勢(shì)的是小麥和玉米,說(shuō)明這兩種糧食作物是河南省最適宜發(fā)展的核心農(nóng)作物,這為河南省主要糧食作物的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化提出了明確的路線圖。糧食播種面積和糧食單產(chǎn)是影響河南省糧食生產(chǎn)的主導(dǎo)因素,且具有絕對(duì)正向促進(jìn)作用[22-23]。因此,要通過(guò)擴(kuò)大小麥、玉米的種植面積進(jìn)一步打造優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū),通過(guò)提高生產(chǎn)資料投入水平來(lái)提升糧食作物的單位面積產(chǎn)量。同時(shí)還可以扶持大豆和水稻的種植,實(shí)現(xiàn)河南省糧食作物比較優(yōu)勢(shì)的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2)合理調(diào)整河南省各市糧食作物的種植結(jié)構(gòu)和空間布局。從市域尺度上看,針對(duì)河南省不同地市自然資源稟賦的差異來(lái)發(fā)展各地區(qū)不同優(yōu)勢(shì)糧食作物。不同地區(qū)建立不同的糧食主產(chǎn)區(qū),適當(dāng)擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)作物的種植面積,以提高區(qū)域優(yōu)勢(shì)作物的生產(chǎn)能力,對(duì)于不具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的糧食作物可以適當(dāng)減少種植,維持正常市場(chǎng)需求即可。在水系資源稟賦的河南南部減少其他糧食作物的種植用于種植水稻,對(duì)于濮陽(yáng)市來(lái)說(shuō),提高水稻單產(chǎn)可使其具有比較優(yōu)勢(shì)。小麥和玉米都適合平原種植,河南省各市大多是平原地區(qū)地勢(shì)開(kāi)闊、種植面積大。開(kāi)封市、商丘市地處黃河中下游平原,駐馬店市、南陽(yáng)市、周口市屬于黃淮海平原,利于小麥和玉米的種植和收割,所以這些平原地區(qū)在小麥和玉米種植方面具有規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

3)大力投入農(nóng)業(yè)科技。在有限的耕地面積下盡可能通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段的提升來(lái)提高糧食作物的單位面積產(chǎn)量,進(jìn)而提高糧食作物的生產(chǎn)效率[24-26]。例如,通過(guò)對(duì)糧食作物的改良,研發(fā)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的品種(如新鄉(xiāng)小麥“百農(nóng)307”、信陽(yáng)水稻“廣優(yōu)7289”等),大幅度提高糧食作物的生態(tài)適宜性,擴(kuò)大糧食作物生產(chǎn)空間規(guī)模,從而達(dá)到提高糧食產(chǎn)量的目的。

4)加大糧食生產(chǎn)扶持力度。通過(guò)以往國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的調(diào)整情況來(lái)看,政府的引導(dǎo)和調(diào)控是提高糧食作物生產(chǎn)的重要推手,每一次政府政策的調(diào)整都極大影響了糧食作物的產(chǎn)量和種植面積[27]。河南省要結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)完善農(nóng)業(yè)發(fā)展政策,進(jìn)一步加大對(duì)河南省糧食生產(chǎn)的扶持力度,穩(wěn)固全國(guó)重要糧食生產(chǎn)核心區(qū)地位。