耕地資源優化視角下農產品增產潛力的實證分析
——以福建省漳州市為例

賴永波，湯植超，黃振香

（1.福建江夏學院公共事務學院，福建福州，350108；2.中國人民銀行華安縣支行，福建漳州，363800；3.福建江夏學院經濟貿易學院，福建福州，350108）

一、引言

在疫情沖擊及國際農產品市場不確定性影響下，糧食等大宗農產品生產鏈、供應鏈受到沖擊。[1]對有限的耕地資源進行優化配置以生產出更多的農產品成為新時代的重要任務。2021年發布的《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》把糧食安全問題置于突出位置，引發廣泛關注。農業農村部唐仁健部長也表示，糧食安全保障問題重點是做好“藏糧于地、藏糧于技”。[2]

就耕地資源、農產品生產安全問題，國內外學者從多角度進行探索。國外已有研究表明，耕種方式和土壤質量會影響農作物的產量，進行合理的土壤質量管理可以有效促進糧食作物的生產[3]，而沒有合理使用土地資源會導致農產品質量和產量下降[4]，過度的開發土地和森林資源會破壞原有的自然環境，降低土地資源的穩定性[5]。政府不僅要提高閑置土地利用率，還要引導生產領域走向多樣化，保證土地利用最大化和土地質量穩定，才可以滿足農業發展的需要。[6]

國內對耕地資源與農產品相關的研究較多。耕地資源的不斷流失嚴重威脅我國農產品的有效供給[7]；耕地資源優化對于耕地質量保護、區域可持續發展和農業結構調整具有重大的現實意義，是實現耕地保護和糧食生產安全的重要舉措[8]。學者們對比分析全國各地區耕地集約利用時空變化特征[9-10]，認為未來一段時間中國耕地資源面積持續遞減但遞減的速度將逐年減慢[11]，而且高強度的耕地利用模式不利于農業的長期發展[12]。因此，需由政府進行宏觀控制并指導土地資源的優化利用，未來應關注耕地集約利用的生態環境效益及風險，更好地促進耕地可持續集約利用[13]，實現專門化耕作與綜合性耕作相結合以及現代化農業與傳統農業相結合[14]。隨著耕地資源的優化利用，耕地復種指數上升，即使耕地面積減少，播種總面積仍然會小幅度上升[15]，需要提高民眾環境保護意識、完善信息公開制度、加強中低產田改造及政策保護、建立耕地適宜性評價體系、進行耕地適宜性區域分布安排等對策[16－17]。

現有研究應用了多種方法從多個角度論證耕地資源優化配置和利用是解決農產品增產及糧食戰略安問題的關鍵。研究表明我國耕地面積仍有縮減的趨勢，人地矛盾依然尖銳，糧食安全壓力依然存在。新時代背景下，農產品增產潛力究竟有多大？在耕地資源有限條件下，如何對耕地資源進行優化配置以提高農產品產量和質量？因此，有必要從耕地優化視角對未來農產品增產潛力進行理論和實證分析，并提出相應的對策建議。

二、耕地資源與農產品產量的動態關系

耕地是不可復制的自然資源，是農產品生產的基礎要素，耕地資源流失會導致農產品的有效供給減少，而耕地集約化程度的提高、耕地資源優化保護則有利于增加農產品的有效供給[18]。耕地資源對農產品產量的影響作用主要在于三個方面，一是耕地資源數量；二是耕地利用方式；三是耕地資源在不同農作物之間的分配，后兩者屬于耕地資源的優化。[19]

（一）耕地資源數量與農產品產量

耕地資源數量與農產品產量呈正相關關系，耕地資源數量的增加可以直接促進農作物產量的增加，耕地面積的變化直接影響農作物的播種面積，進而影響農作物的產量。但是可用于耕地土壤是要經過一定時期的發育才能形成，并不是所有的土壤都同時具備可以為農作物提供成長、發育、成熟的條件，因此耕地資源數量是有限的，這就意味著耕作農作物的面積是有限的。

（二）耕地的利用與農產品產量

耕地資源是一個動態變量，不同的耕地利用方式會影響耕地總面積和后備耕地資源數量，比如當年新開墾耕地、生態退耕、耕地復墾、耕地復種、農業結構調整過程的占用、災害毀損等。耕地的利用程度可以通過影響農作物的播種面積和農作物播種結構進而影響農作物的總產量。衡量耕地資源利用程度的基本指標是耕地復種指數。耕地復種指數是指一年之內可以在這塊土地播種農作物的平均次數，數值上等于年內耕地上農作物總播種面積與耕地面積之比。在耕地面積很難改變的情況下，耕地復種指數增長，全年農作物的播種總面積也就擴大，各種農作物的播種面積也會因此增加，在農作物單產不變的情況下，產量就能增加。耕地復種指數＝全年農作物種植總面積/耕地總面積×100%。農作物的播種面積通過耕地面積與耕地復種指數進行計算得出。本文采用耕地復種指數為主要指標。

（三）耕地資源分配與農產品產量

耕地資源的合理分配及耕作次數的合理安排能促進農產品產量增加。隨著耕地復種指數不斷增長，全年農作物的播種總面積也會擴大，但是反復耕種，土地要素投入增加會引起的邊際產量呈現遞減趨勢，因此增加的土地資源要在各種不同的農作物之間進行合理分配或輪植，以提高利用效率。假設農作物播種面積增加，單產能力提高，產量也就能夠增產。反之，假設農作物播種面積增加但單產能力降低，就需要根據實際情況按比例計算才能得出是否能夠增產。所以合理分配不同農作物之間的耕地資源及耕作次數實現耕地資源的優化配置，可以實現農作物總產量最大化。

三、漳州市耕地資源與農產品增產潛力預測

（一）研究區域耕地資源概況

漳州市現有耕地保有量17.9萬公頃，共劃定永久基本農田15.84萬公頃。2018—2019年通過土地整理復墾開發和指標交易落實補充耕地690公頃，完成高標準農田建設1.28萬公頃，完成高標準農田建設工程包2.5億元，驗收舊村復墾項目43個，新增耕地74.33公頃。①數據來源《漳州市2019年政府工作報告》，原文中土地面積單位為畝，本文統一換算為公頃。

漳州素有“花果之鄉”的美譽，是福建省乃至全國的主要水果產區，因此水果是當地的主要農產品之一。選取4種占地面積較大的農產品為研究對象，包括糧食作物和非糧食作物，分別為稻谷、水果、茶葉和食用菌。其播種面積、產量變化情況見圖1、圖2②本文所采用的數據主要來自于《漳州統計年鑒2020》，http://tjj.zhangzhou.gov.cn/tjnj/2020/sub/2020/index.html.。

圖1 漳州主要農產品播種面積變化趨勢

圖2 漳州市主要農產品產量變化趨勢

圖1所示，稻谷的播種面積總體呈下降趨勢。水果的播種面積，2000—2016年較為平穩，2017年播種面積減少較大，2018—2019年迅速回升。茶葉的播種面積，2000—2016年保持上升的趨勢，2017年出現減少的現象。食用菌的播種面積始終保持增加趨勢。

圖2所示，2000—2019年，稻谷的產量總體呈下降趨勢。水果的產量2000—2016年總體保持遞增的趨勢，2017年以后由于播種面積的減少，產量也有所減少。茶葉的產量總體保持緩慢上升的趨勢。食用菌的產量呈現逐年遞增的趨勢。

（二）數據來源及模型建立

1.數據來源

本文所采用的數據來自于《漳州統計年鑒2020》。從中選取2000—2019年的耕地面積、農作物播種面積、耕地復種指數、稻谷播種面積及產量、水果實有面積及產量、茶葉實有面積及產量和食用菌播種面積及產量等相關數據，通過以上數據來分析主要農作物的增產潛力。

2.模型建立

通常耕地資源系統被比作灰色系統③灰色系統表示信息不完全或者不充分的情況，黑色系統表示信息比較缺乏，白色系統表示信息比較充分。，因此本文應用GM(1，1)灰色模型來預測未來耕地資源面積變化趨勢。灰色預測模型可以預測系統行為的特征發展變化規律，還可以用于對行為特征發生異常時進行估計計算，以及對一定時間區間內發生的未來時間分布情況做出預測和研究。在這里，“灰色過程”是“隨機過程”，“灰變量”是“隨機變量”，這是一種單序列的一階線性動態模型，其目標是為了建立一階線性微分方程，以便于更好的研究。

（1）預測模型

（三）檢驗性預測

耕地資源數量的影響因素比較多，耕地面積變化會受社會、經濟和政策的影響，但是耕地面積預測卻將這些假定為不變，預測會有誤差，時間越長預測未來耕地面積變化的誤差越大，因此需要檢驗性預測以確定較優的預測模型。通過對2018年與2019年耕地面積預測值與漳州統計局查找的數據進行對比檢驗，選取2000—2019年的耕地面積數據作為預測的原始數據，尋找最為精準的一個模型數據來進行預測。據此原理根據6~20維度的耕地面積短序列建立了灰色動態GM(1，1)模型，還對2018年和2019年實際耕地面積進行檢驗性預測，通過對比不同維度預測結果的精度，最后選定最優方案的預測模型，結果見表1。

表1 GM(1，1)模型檢驗性預測

通過表1的數據可知：（1）通常長序列預測的誤差大于短序列，預測時間的遠近與誤差的大小成正比關系。（2）通過綜合指標判斷，可得出6維預測模型的精度最高，其各項指標均衡之后相對較低，且=0.00020.1，故選擇6維預測模型作為最優的預測模型。

（四）漳州市耕地資源及資源優化趨勢預測

1.耕地面積預測

選用2014—2019年耕地面積數據建立6維預測模型：

YT=80115.5-80093.6*e-0.000223539*T（YT為T年的耕地面積，T為時間序列，首年為1）

預測結果見表2。漳州市耕地面積未來3年整體保持平緩略微減少的趨勢。

表2 2020—2022年漳州市耕地面積預測

2.耕地復種指數預測

選取2000—2019年的耕地復種指數數據為樣本，將應用上述的6維度預測模型預測未來3年的耕地復種指數變化。得出模型為：ET=17813.0*e(0.005290996*T)-17715.0（其中為ET為T年的耕地復種指數，T為時間序列，首年為1；極比偏差值為-0.0053）。

根據表2、表3的結果，可以得出2020—2022的全年農作物面積預測值分別為：17.17萬公頃、17.28萬公頃和17.34萬公頃。耕地復種指數呈小幅上升的變化趨勢，較之前的年份年增加量小幅波動，未來幾年會暫處于平穩的狀態。

表3 2020—2022年漳州市耕地復種指數預測

3.不同農作物之間的分配變化情況預測

除了使用樟腦丸以外，還有哪些防蛀小妙招呢？如果家里有木工，在做完工后可以把杉木或樟木的刨花收集起來，放在塑料袋里扎緊。等到有需要時，找來舊襪子，把刨花裝在里面，扎成小球塞到衣柜里，防蛀效果也不錯。此外，樟木條、綠茶、竹炭等都可以用來除味、防霉、防蟲。（來源：科普中國）

根據《漳州統計年鑒2020》，取2014—2019年上述6維預測模型所需的數據，對漳州市主要農作物的耕地面積及其占比進行計算分析，結果見表4。

表4 漳州市主要農作物的耕地面積及其占比

以2014—2019年的主要農作物實有面積數據為樣本，將應用上述的6維度預測模型對水稻播種面積、水果實有面積、茶葉實有面積、食用菌播種面積進行預測未來3年的占比變化，建立以下預測模型，其中為T年的面積占比，T為時間序列，首年為1。

（1）水稻播種面積：IT=3070.33-3041.38*e(-0.00980723*T)（極比偏差值為0.0098）

（2）水果實有面積：IT=2937.51*e(0.0206214*T)-2873.37（極比偏差值為-0.0206）

（3）茶葉實有面積：IT=1646.01-1634.14*e(-0.00619601*T)（極比偏差值為0.0062）

（4）食用菌播種面積：IT=7.31975*e(0.126232*T)-6.58975（極比偏差值為-0.1262）

通過上述模型預測得出：

（2）水果實有面積未來3年占比預測值分別為67.85%、69.27%、70.71%，整體呈小幅上升的趨勢。

（3）茶葉實有面積未來3年占比預測值分別為9.786%、9.735%、9.665%，整體呈小幅縮減的趨勢。

（4）食用菌的播種面積未來3年占比預測值分別為1.851%、2.1%、2.383%，整體呈上升的趨勢。

根據上述預測值，到2022年稻谷面積為4.80萬公頃，水果實有面積為12.26萬公頃，茶葉實有面積為1.676萬公頃，食用菌面積為0.413萬公頃。未來3年內農作物的耕地面積將逐年緩慢增加，稻谷面積占比、茶葉實有面積存在小幅縮減，水果實有面積、食用菌面積的占比呈上升趨勢。

（五）農產品具體增產潛力分析

1.主要農產品單產量的變化趨勢

農作物的單產量是反映土地生長能力和農業生產水平的指標。根據統計年鑒中的產量及播種面積，通過計算得出主要農產品單產變化，見圖3。

圖3 漳州市主要農產品單產變化趨勢

從總體上來看，2000—2019年水果、茶葉的單產值呈上升且增長速度加快趨勢，稻谷的單產處于較平緩的趨勢，而食用菌的單產總體呈下跌趨勢但近幾年來慢慢趨于平穩。

2.主要農產品單產預測

通過選取2014—2019年的主要農產品單數據為樣本，將應用上述的6維度預測模型對稻谷、水果、茶葉、食用菌進行預測未來3年的主要農產品的單產變化，建立以下預測模型，其中HT為T年的單產值，T為時間序列，首年為1。

（1）稻谷：HT=197.336*e(0.028674*T)-191.592（極比偏差值為-0.0287）

（2）水果：HT=443.523*e(0.0550504*T)-424.965（極比偏差值為-0.0551）

（3）茶葉：HT=346.92-344.813*e(-0.00975283*T)（極比偏差值為0.0098）

（4）食用菌：HT=5427.37-5268.67*e(-0.0329322*T)（極比偏差值為0.0329）

通過上述模型得出預測結果：

（1）稻谷未來3年的單產值為6.625萬噸/萬公頃、6.818萬噸/萬公頃、7.016萬噸/萬公頃，單產趨勢呈上升趨勢。

（2）水果未來3年的單產值為33.05萬噸/萬公頃、34.92萬噸/萬公頃、36.9萬噸/萬公頃，單產趨勢呈上升趨勢。

（3）茶葉未來3年的單產值為3.187萬噸/萬公頃、3.156萬噸/萬公頃、3.126萬噸/萬公頃，單產趨勢平穩。

（4）食用菌未來3年的單產值為144.8萬噸/萬公頃、140.1萬噸/萬公頃、135.5萬噸/萬公頃，單產趨勢呈下降趨勢。

由上文預測，可以得到直至2022年各主要農作物的產量，稻谷產量為33.68萬噸，水果產量為452.39萬噸，茶葉產量為5.24萬噸，食用菌產量為55.96萬噸。對比2019年的產量，稻谷、水果以及食用菌的總產量增加且呈增長的趨勢。茶葉總產量減少，單產平穩中略降。食用菌總產量增速最大但單產呈下降趨勢。

四、結論與建議

（一）結論

通過對比預測值，到2022年漳州市的耕地面積約為17.87萬公頃，農作物面積約為17.34萬公頃。主要農產物增長潛力預測結果為：稻谷播種面積增加0.1萬公頃，增長率為2.13%，產量增加1.95萬噸，增長率為6.15%。水果播種面積增加0.77萬公頃，增長率6.70%，產量增加106.62萬噸，增長率30.84%。茶葉播種面積減少0.034萬公頃，下降率1.88%，產量減少0.35萬噸，下降率6.26%。食用菌播種面積增加0.154萬公頃，增長率59.46%，產量增加15.67萬噸，增長率38.89%。通過產量趨勢來看主要農作物的增產潛力，實證分析得出漳州市的稻谷增產潛力為19.5萬噸/萬公頃，水果的增產潛力為138.47萬噸/萬公頃，茶葉的增產潛力為10.29萬噸/萬公頃，食用菌的增產潛力為101.75萬噸/萬公頃。

實證分析結果表明：

1.漳州市未來的耕地面積小幅度減少，小幅縮減之后基本保持在17.87萬公頃附近，主要歸功于積極響應國家保護耕地資源的號召，落實綠水青山就是金山銀山的政策。

2.因耕地復種指數上升，耕地資源不斷優化，促使農作物的播種面積呈上升的趨勢。茶葉實有面積存在小幅度的縮減，水果實有面積、食用菌面積的占比存在上升的趨勢，茶葉的單產量下降，由于稻谷、水果及食用菌的單產量增速擴大和耕地復種指數上升，總體上未來漳州市的主要農產品仍有明顯的增產潛力。

3.耕地利用不夠優化，不同農作物之間的耕地資源及耕作次數的分配尚待改進。稻谷、水果、食用菌的耕地利用指數提高，漳州市在大力優化產業結構，提高稻谷、水果、食用菌的單產產量的同時，也要優化茶葉種植結構，因為合理分配各農作物之間的耕地資源能夠有效地提高農作物的產量。

（二）對策建議

1.堅持最嚴格的耕地保護制度

落實最嚴格的耕地保護制度，嚴守基本農田紅線，強化用途管制，嚴格執行國家保護耕地法規、政策和規劃。按照我國“十四五規劃”提出以保障國家糧食安全為底線、健全農業支持保護制度、實現農業高質量發展的要求，政府相關部門要堅持最嚴格的耕地保護制度，調查當地的耕地資源情況，落實耕地占補平衡政策，深入實施藏糧于地、藏糧于技政策。在保質保量占補平衡的前提下，還要穩中求發展，開發新的耕地資源，提高農產品的產量和質量。

2.進一步優化耕地資源的配置和利用

積極響應國家保護耕地資源的號召，進一步落實綠水青山就是金山銀山的政策，對現有緊張的耕地資源進行優化配置和利用，合理分配各農作物之間的耕種比例及耕作次數，提高農業產品的單產量。一是劃定農田生產區域，劃定和建設水稻生產功能區，加強農田質量建設，改善糧食生產條件，推進高標準農田建設，加強中產田和低產田的改造，增加全市水澆地的面積。二是推廣增加耕地土壤的有機質含量的技術，并且對群眾宣傳合理使用化肥，科學運用化肥中的元素用量，提高復合肥的使用率。三是農業部門應該加大投入科研成本，加強科學技術創新，以提高土壤的供肥能力和土壤的質量，從而提高單產量也會有所改變。四是改造被破壞的耕地資源，使那些礦毒田、污染農田通過工程和生物修復使土壤恢復原樣。

3.擴大生產規模提高糧食綜合產能

農業相關部門應擴大優質稻種植面積，擴大其他農產品種植覆蓋面。鼓勵建立優質農產品示范基地，特別支持有條件的鄉鎮建設連片的糧食產能區示范點。在保證糧食供給的同時，要拓寬農產品銷售渠道，增加農村居民的收入，讓農民真正富起來，實現鄉村振興奮斗目標。