馬力陽，羅其友，高明杰，劉 洋，楊亞東

(中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081)

0 引言

馬鈴薯是全球僅次于小麥、水稻和玉米的第四種主要作物，是最重要的糧菜兼用和工業原料作物[1]。我國是馬鈴薯生產大國，種植面積和產量占到世界25%左右，均為世界第一。馬鈴薯是我國重要糧食作物，統計數據顯示，2015年我國馬鈴薯種植面積占糧食作物種植面積的4.87%，產量占糧食產量的3.05%。在傳統的三大類谷物糧食生產規模和單產能力增加潛力有限的情況下，馬鈴薯增產對保障我國糧食安全的意義愈發重大[2]。2015年國家正式提出馬鈴薯主糧化戰略[3]，這一戰略是貫徹中央關于農業調結構、轉方式、可持續發展的重要舉措，也是保障我國口糧絕對安全的重要補充。另一方面，馬鈴薯也是我國實現精準脫貧的重要產業之一。2011年全國592個貧困縣中，馬鈴薯種植面積占全國的51.48%，產量占全國46.18%，在甘肅定西等地，馬鈴薯已成為農民脫貧致富的主導產業[4]。但目前我國馬鈴薯產業發展依然存在著單產水平低、生產成本上升、加工產品少、加工技術落后等問題[5]，馬鈴薯產業化、可持續化發展依然面臨嚴峻的挑戰[6]。因此，有必要從宏觀層面對其增產格局和貢獻因素進行研究，以期對我國馬鈴薯產業可持續發展和推進馬鈴薯主糧化戰略提供參考和借鑒，為推進農業供給側結構性改革提供新方向和新抓手。

目前國內外對于農作物分布格局和增產貢獻因素的研究已取得了較大進展，但大多都集中在糧食作物的研究上[7-9]，也有對玉米、水稻等具體作物進行空間分布的研究[10,11]。對馬鈴薯生產格局演變的研究還比較少，主要集中在3個方面：①從全球尺度，運用數理統計的方法對世界馬鈴薯生產變遷和分布規律的研究[13,14]；②從我國省級尺度，用生產布局指數、實證模型、重心模型等方法分析馬鈴薯生產的區域格局演變規律和成因，將我國馬鈴薯生產劃分為北方一季作區、西南混作區、中原二季作區和南方冬作區四大區，認為馬鈴薯生產重心有“自北向南、自東向西”移動的趨勢[2,14,15]；③以馬鈴薯種植優勢區域為對象，從閑田總量、種植結構、技術潛力和市場潛力的角度對馬鈴薯增產潛力的研究[16]。國外對馬鈴薯的研究主要集中在產量影響因素[17-19]、產量預測方法[20]等方面，在馬鈴薯空間格局方面的研究較少。已有研究對本研究提供了重要參考，但仍存在一些不足：①對我國馬鈴薯生產的空間格局和演變過程研究較為分散，缺乏系統性；②長時間序列和多尺度對比的研究還比較少；③對馬鈴薯增產格局及其貢獻因素的研究還沒有出現。因此，文章以2005—2015年省級馬鈴薯種植面積和產量為基礎，運用對數平均迪式指數法對我國馬鈴薯增產空間格局和增產貢獻因素進行量化分析。

1 研究方法與數據來源

1.1 地區增產貢獻率和累計貢獻率

馬鈴薯地區增產貢獻率是指某一時間段某一地區馬鈴薯增產量占全國增產量的比重，累計貢獻率是指增產量位于全國前數位地區的增產量占全國增產量的比重。其計算公式分別為：

(1)

(2)

式(1)、(2)中：Wi為i地區馬鈴薯增產貢獻率，ΔPi為i地區馬鈴薯增產總量，k代表全國馬鈴薯增產的省區個數，W為馬鈴薯增產累計貢獻率。

1.2 增產貢獻率

根據以往糧食作物增產貢獻因素研究來看[21]，增產因素主要包括兩大類：一是播種面積增加，二是作物單產提高，單產提高中又包含了因為作物結構調整，改種高產作物導致的單產提高。該文僅研究馬鈴薯一種作物而不涉及其他作物，因此只考慮單產貢獻和面積貢獻兩種情況。對數平均迪式指數法(Logarithmic Mean Weigh Division Index Method，LMDI)最初應用于能源政策領域，在碳排放影響因素的研究中被廣泛運用[22-24]，具有消除殘差、因素可逆、計算簡單、結果精準等優點，為揭示目標變量的影響因素提供了有效方法。近幾年農業領域學者也將LMDI模型引入到糧食生產影響因素的研究中來[25-27]。因此，運用LMDI模型對我國馬鈴薯增產貢獻因素進行分解對比，計算公式為：

(3)

(4)

式(3)、(4)中：ΔPyi和ΔPsi分別代表i省馬鈴薯單產增加和種植面積增加對馬鈴薯增產的貢獻量，Pti和P0i分別代表i省期末和期初馬鈴薯總產量，yti和y0i分別為i省期末和期初馬鈴薯單產量，Sti和S0i分別代表i省期末和期初馬鈴薯播種面積。

測得單產增加和面積擴大對我國馬鈴薯增產的貢獻量后，將其分別除以馬鈴薯增產總量，得到單產增加和面積擴大對馬鈴薯增產的貢獻率，計算公式為：

(5)

(6)

表1 單產和播種面積對馬鈴薯增產貢獻率類型 %

式(5)、(6)中：Uyi、Usi分別代表i省單產水平提高和播種面積增加對馬鈴薯增產的貢獻率，ΔPi為i省馬鈴薯增產總量。

貢獻率強弱類型劃分。為了更直觀地表現單產增加和播種面積增加對馬鈴薯產量增加的貢獻率大小，按照Uyi和Usi的數值大小劃分了極顯著、顯著和較顯著3個類型，該研究中不存在50%的省區(表1)。

1.3 數據來源

研究數據為2005年和2015年我國分省(不含港、澳、臺地區)馬鈴薯產量和種植面積數據，由于種植面積較小可忽略不計或無統計數據的原因，研究對象共包括除了京、津、滬、蘇、豫、瓊的其余25個省(市、自治區)。從相鄰年份數據及項目組實地調研情況來看，2005年和2015年各省馬鈴薯產量和面積未出現由偶然因素引起的較大波動，因此能夠反映馬鈴薯產量和面積變化的總體趨勢。數據均來自《2005中國農業統計資料》《2015中國農業統計資料》以及相應年份省級統計年鑒。

2 我國馬鈴薯增產地域格局及其貢獻因素

2.1 馬鈴薯增產增量和增幅

2005—2015年，我國馬鈴薯種植面積和產量總體態勢表現為在波動中上升。其中在2007年出現一次較為明顯的下降，2013年以后兩年出現下降。10年全國馬鈴薯播種面積由488.09萬hm2增長到551.82萬hm2，增產率13.06%，年均增長1.23%；產量由7 086.5萬t增加到9 486萬t，增產率33.86%，年均增產2.96%。全國25個研究單元中有山西、內蒙古、吉林和安徽4省(自治區)，馬鈴薯總產量出現下降，其余21個省(市、自治區)產量上升，占到總量的84%。增加的產量與減少的產量之比為12.7:1。其中，增產量最大的為四川省，2015年較2005年增產813.5萬t，占全國增產量的32.98%；增產量前兩位的四川和貴州增產量占全國增產的51.25%；增產量在全國前6位的省市增產占全國的78.03%。可見，馬鈴薯增產大省對全國馬鈴薯的增產貢獻非常顯著。從增產大省的區域分布來看，前6位中有3個省市(川、貴、渝)分布在西南地區，屬于我國馬鈴薯種植4個大區中的西南混作區；另外3個省(陜、甘、冀)分布在北方地區，屬于北方一季作區。

2005—2015年我國馬鈴薯平均增速為33.86%。為了表明2005—2015年全國各省(市、自治區)馬鈴薯增產增速狀況，以同時期全國馬鈴薯增速平均水平(S=33.86%)為參考，將研究單元分為超速增產、同步增產、滯后增產、絕對減產4個類型(表2)。分類統計發現，10年來我國馬鈴薯增速呈現明顯的兩極分化的現象。滯后增產和超速增產兩種類型分別占到研究單元的44%和32%，而同步增產只占8%。

表2 2005—2015年我國馬鈴薯增產狀況

從馬鈴薯增速空間分異來看，我國馬鈴薯超速增產的省區主要集中在西部地區，最快的是江西省，增速達到238.10%，主要是因為其基數較小導致增速較快。同步增產的兩個省市為寧夏和重慶，增速分別為35.27%和25.71%。滯后增產的地區中7個位于東部，4個分布在西部，其中增速最小的是湖南(3.32%)。減產的4個省中有3個位于東北和華北地區(吉、蒙、晉)，減幅最大的是安徽省，減幅達到45.16%。表明東北一季區和華北一季區在全國馬鈴薯生產中的地位不斷下降，西北一季區和云貴一二混作區地位不斷上升。

2.2 馬鈴薯增產貢獻因素

對增產增幅格局的研究在一定程度上反映了我國馬鈴薯產業變化的區域格局，但未能從具體貢獻因素層面對馬鈴薯產業發展提供有效的參考。因此，有必要借助對數平均迪式指數模型，從面積增加和單產提高兩個維度對我國馬鈴薯增產貢獻因素進行深入分析。

表3 2005—2015年中國馬鈴薯增產因素分布格局

2005—2015年，我國馬鈴薯增產的21個省(市、區)中，種植面積增加的有15個，面積減小的有6個。其中面積增加最多的是四川省，10年增加42.97萬hm2，增幅為116.93%；面積減少最多的是黑龍江，減幅達到27%。21個省(市、區)中單產水平提升的有14個，減小的有7個。其中遼寧單產增加最多，達到1.253 31萬kg/hm2，單產減小最多的是青海，2 202.15kg/hm2。面積和單產都有增加的有8個省(市、區)。從增產貢獻來看，11個單元的單產貢獻較大，其中6個單產貢獻對面積貢獻為極顯著水平，3個位顯著水平，2個為較顯著水平；10個省區的面積貢獻較大，其中9個較單產貢獻為極顯著水平，1個為較顯著水平。兩個貢獻因素中，極顯著所占比重均較大。從增產貢獻因素的區域格局來看(表3)，單產增加對增產貢獻極顯著的省為山東、遼寧、黑龍江、湖南、福建和貴州，這6個省馬鈴薯種植面積都有所下降，而產量提高；面積增加對產量增加貢獻極顯著的地區主要有青海、云南、甘肅、湖北、寧夏和四川等地，這些地區大多分布在我國西部地區，人口密度小，地域遼闊，但水土資源分配不均，馬鈴薯種植自然資源條件差，因此馬鈴薯的增產主要依靠面積的增加而非單產的提升。

3 討論與結論

3.1 討論

2005—2015年，我國馬鈴薯增產超過百萬t的地區有6個，除河北外其余5個省均位于西北一季區和西南混作區，表明馬鈴薯產區進一步向西部地區集中，特別是西南產區馬鈴薯產業發展勢頭較好。但從增產貢獻因素來看，這6個地區卻有較大的差別：四川、重慶和甘肅馬鈴薯增產主要由面積增加造成，其中四川和甘肅面積貢獻極顯著。這主要與當地政府對馬鈴薯產業政策推動作用有關。2006年四川省制定了《馬鈴薯產業“十一五”發展規劃》，對四大產區進行功能定位和重點扶持，并加大對民族地區種植馬鈴薯的支持力度，增強了農戶種植意愿。同時，新技術的應用帶動了一批馬鈴薯新品種的推廣，對馬鈴薯面積增加起到關鍵作用。甘肅省地處我國西部內陸地區，自然條件惡劣，夏糧穩定性差、抗災能力弱，卻非常適合馬鈴薯種植。甘肅省政府在2005年印發了《甘肅省馬鈴薯產業發展規劃》，設立專項扶持資金，加之土地資源豐富，因此有利于馬鈴薯大規模種植生產。貴州、陜西、河北3省馬鈴薯增產主要依靠單產增加貢獻，其中貴州單產貢獻極顯著。貴州多山區，馬鈴薯種植土地后備資源缺乏，由于馬鈴薯品種演變和科技投入，貴州馬鈴薯適種季節增多。品種更新和產質優化對馬鈴薯單產提高有重要推動作用。

雖然我國馬鈴薯生產呈現出增長的態勢，從面積增加和單產提升兩方面有積極的貢獻，但也必須看到良好態勢背后隱含的問題。西部地區土地廣袤，馬鈴薯增產主要依靠面積的增加，其中一部分面積是在與其他作物進行輪作的基礎上增加，但如果前茬作物由于市場等原因滯銷，農戶不能及時采摘，將會造成馬鈴薯不能下種而錯過種植時機，嚴重影響馬鈴薯種植穩定性。另一方面，面積的增加實際上是以土地資源和水資源的高消耗為代價，造成資源利用率較低，更為嚴重的是對西部內陸地區原本就較為脆弱的生態系統帶來難以恢復的破壞。因此，對于主要依靠面積增加來提高產量的地區，應合理配置輪作作物，增大科技投入，推廣優良品種更新，挖掘耕地增產潛力。對于貴州、山東等單產貢獻顯著的馬鈴薯種植大省來說，在產量大幅增加的同時，必須有危機意識和市場意識，防止馬鈴薯大規模滯銷，導致增產不增收，對農戶種植積極性造成打擊。因此對這些地區，政府應積極關注馬鈴薯及其替代產品的市場動向，及時向農戶發布相關信息，指導農戶進行生產；另一方面主產區政府應大力實施品牌化戰略，提高自身產品品牌認知度，結合國家相應政策打造馬鈴薯特色農產品優勢區，形成產業集群化發展。對于農戶來說，應提升自身認知能力，推進“互聯網+”戰略實施，為馬鈴薯市場銷售、產品管理、農技推廣等方面提供科學、準確、全方位的信息化服務。

3.2 結論

以2005年和2015年我國省級馬鈴薯播種面積和產量為基礎數據，從增產增量和增幅的角度探討了10年我國馬鈴薯增產基本狀況，并運用LMDI模型進一步測算了馬鈴薯增產貢獻因素及其空間格局，得到以下結論。

(1)2005—2015年，我國馬鈴薯種植面積和產量總體態勢表現為在波動中上升。10年全國馬鈴薯播種面積增長率13.06%，總產量增加33.86%。全國25個省級研究單元中，有21個省(市、自治區)產量上升，晉、蒙、吉、皖4省區產量下降，增產產量與減產產量之比為12.7 ∶1。增產前2位的省貢獻了增產量的51.25%，前6位的省貢獻了78.03%。從增產地域格局來看，西南混作區和北方一季區是我國馬鈴薯增產主要區域。

(2)從增產增幅來看，低于全國平均增速的滯后增產類型和高于全國平均增速的超速增產類型的省域單元最多，分別占到44%和32%，同步增產的省僅有寧夏和重慶。從增幅空間格局看，超速增產的地區主要集中在西部，西北一季區和云貴一二混作區馬鈴薯種植地位不斷上升。

(3)馬鈴薯增產貢獻因素主要包括面積增加貢獻和單產提高貢獻。21個增產的省(市、自治區)中，種植面積增加的有15個，單產提高的有14個，單產和面積均有增加的有8個省。增產的21個省區中，有11個單產增加貢獻較大，10個面積增加貢獻較大。從地域分布來看，單產增加對增產貢獻極顯著的省為山東、遼寧、黑龍江、湖南、福建和貴州6省，主要分布在東部；面積增加對產量增加貢獻極顯著的地區主要有青海、云南、甘肅、湖北、寧夏和四川等地，基本都位于西部。