陳繼康,熊和平
(中國農業科學院麻類研究所,長沙410205)
耕地資源持續減少和農業資源環境惡化是中國農業發展面臨的巨大挑戰。遙感數據表明,2010—2015年中國耕地面積共減少4.9×103km2[1]。2014年環境保護部和國土資源部公布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示,全國耕地土壤點位超標率高達19.4%。盡管產量只是農作系統輸出的一系列生態、社會、經濟效益的一部分,但在有限土地資源條件下,高產仍被廣泛認同為可持續農業的核心[2-3]。因此,在國民經濟可持續發展的緊迫壓力下,保障農產品有效供給必須在綠色發展的前提下不斷提高單位耕地面積產量。
苧麻(Boehmeria nivea)是中國傳統特色經濟作物,也是長江流域區域特色經濟發展的重要抓手。2001年以來,苧麻科研投入加大,在基礎研究[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。然而在苧麻試驗產量不斷攀升的同時,國家統計數據表明實際產量徘徊不前,加之種植面積萎縮,苧麻原料供給嚴重不足。科技進步和生產萎縮的矛盾也進一步加劇了社會資源的損失。因此,消減產量差(Yield gap)是當前苧麻生產發展的重要課題。前期研究從苧麻栽培技術、生理生態和耕作制度入手,分析了苧麻產量差形成的主要因素[8],但并未給出具體的路徑。消減產量差有多種途徑[9],苧麻種植面積小,通過品種更新、調整施肥和灌溉管理等可能有較大的增產空間。針對當前相關研究匱乏的問題,本研究定量分析了苧麻產量潛力和產量差,進而為其區域布局、品種選擇及養分管理提供依據。
2001—2016 年苧麻種植面積和產量數據來源于《中國統計年鑒》及相關省市的年度統計年鑒。文獻報道最高產量數據來源于已發表的論文和專著。示范區品種、施肥和面積等數據來源于國家麻類產業技術體系苧麻相關研發團隊調研,其中每個調研縣區不少于2個示范點,每個示范點不少于1 hm2。調研區域及執行團隊如表1所示。
本研究中產量差按照2個等級計算,如式(1)~(2)。

其中,潛在農田產量為示范田產量,試驗站潛在產量為文獻報道最高產量,農田實際產量為統計產量。
2001—2016 年國內主產省(市)苧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)。分析各省(市)的變化情況可知,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%)。各產區苧麻種植面積變化幅度不同,導致產區分布發生明顯變化。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,國內苧麻主產省(區)由長江中游流域向長江上游流域轉移,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調研的主產縣(區)情況可以得出,苧麻種植由平原向山坡轉移。
2001—2016 年國內主產省(市)苧麻產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)。從各產區的變化分析可知,相對于2001年,僅有四川省苧麻產量增加32.5%,其他各地產量均降低。2001—2016 年國內苧麻平均產量為19.40 萬 t,而 2016 年僅產出 9.89 萬 t,僅為多年平均的51.0%。隨著種植區域轉移,苧麻產出結構也明顯變化,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 年湖南省苧麻產出高度集中,其中排名前2 位的益陽和常德占全省總產量的85.3%。從趨勢看,自2005年以來,益陽苧麻產量占全省產量的比重持續下降,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,益陽和常德苧麻產量分別減少80.7%和37.4%,株洲、邵陽、岳陽和張家界苧麻產量分別增加11.43、9.00、5.27、1.34 倍。從各產區產量的占比看,6個主產區的占比變化范圍由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 國家麻類產業技術體系苧麻生產示范調研區域與執行團隊

圖1 2001—2016年國內主產省(市)苧麻種植分布變化情況

圖2 2001—2016年國內主產省(市)苧麻產量結構變化情況

表2 2005—2016年湖南省苧麻各產區占全省總產量比例變化情況 %
2006年,達州市苧麻產量占四川全省93.2%,2016年上升至95.0%,但其他產區僅南充市、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%。可見,各省(市)苧麻產出的格局均發生了較大變化,地區級變化表現并不一致。
2001—2004 年國內主產省(市)苧麻平均單產由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,湖北省苧麻單產穩定超過全國平均水平,并自2011年開始穩步、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%。其他省(市)較2001年均有增長。

圖3 2001—2016年國內主產省(市)苧麻單位面積產量變化情況
分析2001—2015年3個“五年計劃”的苧麻單產變化情況可知,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)苧麻單產水平大幅度提升的基礎上,“十二五”(2011—2015年)較“十一五”(2006—2010年)苧麻單產增幅進一步提高1.7個百分點。可見全國苧麻單產穩步提高,但各地區苧麻生產發展水平不均衡。
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,可見各地生產水平不一致,但產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,可新增苧麻產量2.88 萬t,占總產的29.1%,增產潛力巨大,而這與試驗站潛在產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年國家麻類產業技術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移的“三地”戰略[16],以期逐步形成麻類區域特色。2011年以來,國家麻類產業技術體系在農業農村部、財政部的資助下,設置了非耕地麻類作物種植關鍵技術研究與示范、苧麻劍麻固土保水關鍵技術研究與示范、麻類作物抗逆機理與土壤修復技術研究等重點研發任務。從本研究的數據分析可見,產區向長江上游、丘陵山坡地轉移趨勢明顯,產業布局得到優化,這與麻類科研的戰略規劃一致。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],在當前國家農村土地流轉、鼓勵適度規模經營、強化企業技術創新主體地位、推進農業農村綠色發展等新政策及苧麻飼料化等新技術[17-20]的影響下,苧麻企業自建基地發展規模生產、苧麻生態功能挖掘與應用、苧麻多用途產業及區域農業資源的綜合開發可能對未來苧麻產業發展產生重大影響。在這種背景下,苧麻種植隨企業的布局、種植業結構調整、區域特色經濟模式創新等將會發生進一步變化,科研工作應及時響應和支撐。
政策驅動一直是苧麻生產發展的重要因素。解放初期的農業“十二字”方針(糧棉油麻絲茶糖菜煙果藥雜)奠定了國內苧麻生產恢復的基礎。之后很長一段時間,發展苧麻主要目的在于創造外匯,提供工業化建設資金,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年代家庭聯產承包責任制的實行和市場的開放對苧麻產業產生了巨大影響,1987年國內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匯作用弱化、補貼政策缺失、金融風暴等影響而大幅縮減。近年來,各主產區在區域特色經濟發展需求的推動下,相繼出臺政策,促進苧麻發展。自2012年四川大竹縣委設立每年500萬元專項資金用于苧麻基地建設。2013年湖南省將苧麻納入《重金屬嚴重污染耕地產業結構調整工程實施方案》,并于2018年發布《關于深入推進農業“百千萬”工程促進產業興旺的意見》(湘政發〔2018〕3號),推動包括苧麻在內的六大產業打造千億產業。2016 年江西省啟動分宜麻紡特色小鎮建設。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、鄉(鎮)政府補貼機制。可見,各產地實施不同對策促進苧麻發展,這些政策的落實,將進一步影響生產布局。

表3 2001—2015年3個“五年計劃”中國主產省(市)苧麻單位面積產量變化情況

表4 國內苧麻產量差數據比較kg/hm2
保證一定規模的種植面積,是苧麻產業發展的基礎。近年來苧麻種植面積持續下滑,對產業造成巨大沖擊,苧麻企業“無麻可紡”的問題日益凸顯。作為規模較小的邊緣產業,苧麻對外部環境的改變極為敏感[21]。國內學者系統分析了苧麻生產模式、技術工藝、產品結構、市場體制現狀,將其主要挑戰歸結為現代農業對傳統農業的沖擊、生產投入不足、脫膠污染、依賴國際市場、產業鏈利益分配失衡、市場監督與調控機制不健全等[22]。可見,苧麻種植不僅受農作環節的直接影響,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。因而應對苧麻種植面積下降,需要統籌全產業鏈要素。
國內學者曾提出“大纖維”觀點[23],旨在從作物結構和布局入手,將棉、麻、絲、毛組合為“農產品群”,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業向主導產業轉變。然而各類天然纖維的產業規模、戰略地位、生產模式等要素差別大,資源與信息不對稱,其統籌布局途徑需要深入研究。自2008年農業部(現農業農村部)、財政部聯合啟動國家麻類產業技術體系建設專項以來,在苧麻單產提高、多用途技術研發、產業鏈延伸與完善、科研隊伍建設等方面取得了重大進步[24],標志著國內苧麻產業的內生技術儲備已達到一定水平。隨著苧麻飼用[25]、生物質用[26]、生態修復[27-28]、醫用[29]等多用途產業的拓展,依靠科技鏈進步帶動產業鏈提升的基礎基本具備。以苧麻多用途為核心,集成紡織、畜牧、能源、生態等各行業的資源,創新多產業聯動機制,利用產業融合,規避單一產品的市場風險,將是應對苧麻種植面積下降的有效途徑。
根據De Datta對產量差的定義和主要產量差因素的闡述,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、資金等社會經濟限制,YII的主要限制因素包括不可能應用到田間的技術和環境因子[30]。從文獻內容看,由于品種、栽培模式、市場基本一致,苧麻YI的產生主要源于麻園的精細管理和更高的農資投入。文獻最高產量對人工和農資投入的依賴則表現更明顯。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],氮農學效率為12.1;湖南瀏陽示范田施用3000 kg/hm2菜餅肥和適當豬牛欄糞改良土壤,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],氮農學效率不足7.5;2個地點的氮農學效率遠小于實際生產水平[31],加之應對秋旱、澇漬等自然災害及精細耕作等,人工成本高昂。這些研究對探索苧麻生產潛力具有重要意義,但具體技術難以適應農業綠色發展的要求。因此,消除苧麻產量差,應著力實施輕簡化種植技術,大幅度減少人工與農資投入。
從區域的差異看,湖北、重慶產量差YI較小,且兩地可分別代表高產區域和中陡坡區域的生產狀況,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”以來表現出單產持續、快速增長趨勢,驅動因素值得深入研究。湖南省苧麻向山坡地轉移的趨勢明顯,而單產維持在較高水平,其產區轉移的戰略布局與維持單產水平的技術貢獻也值得深入分析。
實際生產中應對環境因子變化是消減產量產YII的主要途徑。在當前苧麻生產向山坡地等非宜糧田轉移和氣候變化加劇的背景下,消減產量差YII對苧麻生產環境因子控制技術提出了更高要求。有學者通過基因改良[32]、品種選擇[33]、使用生長調節物質[34]、施肥方式[6,35]、遮陰處理[36]、收獲方式[37]等途徑,探討了環境因子的調控方法對苧麻種植技術的影響,未來應進一步加強技術集成與簡化。
綜上所述,筆者認為2001—2016年中國苧麻生產整體呈如下特征:面積下降、格局優化;單產提高、產量差加大;區域發展模式各具特色,政策仍為重要驅動力。苧麻生產由長江中游區域向上游區域轉移、由平原湖區向丘陵山地轉移。國內苧麻單產經歷了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。科技進步和產區轉移是近年苧麻單產緩慢增長的主要因素。苧麻單產顯著提高,但依賴人工和農資投入的問題依然嚴重。消除產量差YI可提升全國苧麻產量29.1%。優質原料基地建設與補貼、種植結構調整、苧麻特色小鎮建設等政策落實,是近期苧麻快速發展的重要驅動。促進多用途產業發展是應對苧麻種植面積下降的重要途徑,依靠科技鏈進步帶動產業鏈提升的基礎基本具備。