山東省糧食生產效率與安全對策研究

張曉艷 王飛翔 白林紅 殷芳 李首涵 楊麗萍 劉林臣 楊萍

關鍵詞：山東省；糧食生產效率；貢獻率；糧食安全對策

糧食安全始終是關系我國國民經濟發展、社會穩定和國家獨立的全局性重大戰略問題，也是國家安全的重要基礎。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央把糧食安全作為治國理政的頭等大事，提出了“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀，確立了“以我為主、立足國內、確保產能、適度進口、科技支撐”的國家糧食安全戰略，走出了一條中國特色糧食安全之路。中國實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略，持續推進農業供給側結構性改革和體制機制創新，糧食生產能力不斷增強，糧食流通現代化水平明顯提升，糧食供給結構不斷優化，糧食產業經濟穩步發展，更高層次、更高質量、更有效率、更可持續的糧食安全保障體系逐步建立，國家糧食安全保障更加有力。在目標明確和措施保障下，中國農業實現了舉世矚目的跨越發展，農業生產條件實現巨大飛躍，新型農業經營體系不斷健全，農業發展新動能基本形成。國家統計局公布的全國糧食生產數據顯示，2021年全國糧食總產量6828.5億kg，比上年增加133.5億kg，增長2.0%，全年糧食產量再創新高，連續7年保持在6500億kg以上。隨著人民生活水平的提高，人均糧食消費增加，當我國人均占有糧食474kg時，需進口大約0.6億hm2耕地生產的食物，中國人吃飽沒問題，吃好需進口。許多發達國家人均糧食總消費超過800kg，是我國近兩倍。因此，糧食安全問題始終不能放松。

山東作為我國糧食生產大省，用占全國6%的耕地和1%的淡水，生產了全國8.5%的糧食、9.8%的肉蛋奶、11.2%的蔬菜和12.8%的水產品，為全國貢獻了農業產業化經營、農業國際化、科教興農等山東經驗，素有“全國農業看山東”之說，為中國人的飯碗主要裝中國糧作出新貢獻，所以山東糧食持續增產是保障我國糧食安全的基石。山東在政策上嚴格落實糧食安全黨政同責，加強糧食安全責任制和糧食生產穩定度考核，同時落實產糧大縣獎勵政策，充分調動基層政府重農抓糧積極性。自2000年以來，隨著人口數量增加，糧食產量需求也呈直線上漲趨勢。山東人均糧食占有量由2000年的425.9kg增長到2020年的536kg。2021年山東糧食再獲豐收，糧食總產量達到550.051億kg，增加5.4億kg，連續8年過“千億斤”，首次突破550億kg大關，是全國5個增產5億kg以上的省份之一，居全國第3位。我國糧食能否持續增產，主要取決于產糧大省還有沒有生產潛力、生產效率是否能提高、糧食增產措施是否到位等。因此，通過對山東省的糧食生產效率、影響因素、增產措施等方面進行深入剖析，尋求糧食增產策略，以便為保障國家糧食安全發揮農業大省作用。

1數據來源與分析方法

本研究所用數據來源于國家統計局官網公布的統計年鑒數據（1949-2020年），包括山東的糧食產量、播種面積、單產、有效灌溉面積、農業機械總動力、化肥施用量、農藥使用量等指標。對歷年統計數據的變化趨勢、變化幅度等進行分析，同時利用SPSS18軟件中的主成分回歸C-D生產函數模型方法，構建包括勞動力、農業技術水平、土地、農業生產方式、物質投入等因素的主成分分析模型。

2結果與分析

2.1山東糧食生產投入與產出

糧食生產需要大量的土地、人力、物力、財力投入。隨著糧食產量的提高，糧食生產投入呈剛性增長，生產成本居高不下，導致種糧效益較低，降低農戶種糧積極性，影響糧食安全。本研究針對糧食總產量和單位面積產量的生產資料投入與產出效率進行分析。

2.1.1糧食產量增長1倍的投入量

山東糧食總產由1949年的790.50x104 t增加到2020年的5446.80x104t，增長了5.89倍。通過糧食增產消耗的時間、播種面積、有效灌溉面積、農業機械總動力、化肥施用量、農藥使用量等生產要素的投入角度，進行糧食生產效率與代價分析（表1）。

（1）1949-2020年，山東糧食產量邁上了5000x104t的臺階，糧食產量增長1倍平均需12.05年。分階段看，1949-1971年，用時23年，實際增幅為103.35%：1972-1979年，糧食產量增至2472.00x104 t，增長53.7%，用時8年：1980-1990年，糧食產量增至3354.90x104t，增長35.72%，用時11年；1991-1993年，糧食產量增至3964.60x104t，增長18.17%，用時3年：1949-1993年間，在當時農業生產條件有限情況下，增長速度較快的主要原因是基數較低，每增長10個百分點平均需要1.12年：1994-2012年，糧食產量增至4815.81x104t，增長21.47%，用時19年，每增長10個百分點用時8.85年，增長速度較慢，主要原因是此期工業化、城鎮化發展速度快、農業發展相對放緩：2013-2020年，糧食產量增至5446.80x104t，增長13.10%。糧食增產所用時間的長短，主要受農業政策與科技水平的影響，糧食補貼高、價格政策好、糧食生產效益高時，糧食增產所需時間就短，反之亦然：糧食生產技術進步時，糧食增產所需要的時間就短，特別是高產栽培技術以及化肥、灌溉、農業機械等技術實施，保障了糧食產量明顯增加。

（2）1949-2020年，糧食作物播種面積從11131.30x103hm2減少到8281.30x103hm2，降低25.60%，糧食產量每增長1倍，播種面積平均減少4.34%，說明糧食產量增長主要依靠單產提高。分階段看，因不同時期農業政策與自然條件的變化，糧食產量雖然呈持續增長趨勢，但播種面積有增有減。以1949年為基期進行分析，1990年糧食產量比1949年增長3.24倍，同期糧食播種面積減少26.77%：1993年糧食產量是1949年的4.02倍，播種面積比基期減少26.21%：2012年糧食產量增長5.09倍，播種面積比上期減少5.64%，比基期減少30.37%：2012-2020年，糧食產量由4815.81x104t增至5446.80x104t，增幅13.10%，播種面積增加530.94x103hm2，增幅6.85%。

（3）有效灌溉面積是糧食增產的基本保障，可減少旱災對糧食生產的影響，奠定了糧食增產的基礎。糧食產量比基期（1949年）每增長1倍，有效灌溉面積平均增加量為216.64x103hm2，增幅為4.63%。由圖1可知，有效灌溉面積基本呈平穩增加趨勢，1988年有效灌溉面積下滑的同時，糧食產量也在下降，有效灌溉面積環比下降3.53%，糧食產量則環比減少10.49%，說明有效灌溉面積是保障糧食增產的重要因素。分階段來看，1979-1990年糧食增產882.90x104t，有效灌溉面積由4404.80×103hm2增至4463.67×103hm2，增幅1.34%；1993年，有效灌溉面積比1990年增加160.33x103hm2．增幅3.59%：1993-2012年，有效灌溉面積由4624x103hm2增至5058.10x103hm2，增幅9.39%。2013-2020年，有效灌溉面積增加213.26x103hm2，增幅4.22%。

（4）我國正處于從傳統農業向現代農業轉變的關鍵時期，農業機械化水平的提升主要是農機總動力的增長，具體體現在翻耕、整地等農用機械數量增加和動力水平的提升。我國先后提出“1980年基本實現農業機械化”“1990年實現農業機械化”的目標。由圖2可知，1978-2015年，農機總動力總體呈直線上漲，特別是2002-2015年間，糧食產量與農業機械化率呈平行直線增長，說明糧食產量的增加伴隨著農業機械化水平的提升：2016年，由于農機動力已經基本滿足需求，農機總動力數顯著下降，此后呈平穩增加態勢；2020年農機總動力達到10964.66x104kW·h．比1979年增長了7.81倍，糧食產量每增長1倍，農業機械總動力平均增加6.49倍。截至目前，山東主要糧食作物已基本實現全程機械化。

（5）糧食產量每增長1倍，化肥施用量（折純量）增加1.94倍。化肥產能和施用量的增長，是我國保證糧食增產的重要措施。自1979年有化肥施用量數據統計以來，截至2020年底，糧食增產1.20倍，化肥施用量增加2.33倍。由圖3可知，1978-2007年，化肥施用量呈曲線上漲趨勢，此后呈平緩下降態勢。分階段分析，1979-1990年，化肥施用量增長1. 15倍；1991-1993年，化肥施用量增長44.60%；1994-2012年，化肥施用量增加34.16%；此后由于化肥施用量的飽和，同時國家出臺“農藥化肥減量增效”的政策，2013-2020年，化肥施用量減少20.02%。從增產效果來看，1979-2020年，糧食產量增加2974.80x104t，化肥施用量增加266.50x104t，糧食產量每增加1倍，化肥用量增加222.08x104t。

（6）在糧食播種面積減少、化肥施用量增加、灌溉條件逐步改善的情況下，農作物病蟲害的發生也呈快速增加趨勢，農作物受災面積逐年增長，但受災面積的增長并沒有大幅度影響糧食產量的提升，這主要歸功于農藥的使用，防止了高密度、高肥水、高重茬等條件下，病蟲害大規模、高等級的發生和危害。根據現有資料，由圖4可知，1991-2008年，農藥使用量呈波動上漲態勢，此后呈緩慢下降趨勢。1993-2012年期間，農藥使用量增加了8.20x104t，增幅為102.50%：2013-2020年，受“農藥化肥減量增效”政策影響，農藥使用量減少29.63%。總體上，糧食產量每增長1倍，農藥使用量平均增幅1.14倍。

2.1.2糧食單產每增加1000kg/hm2的投入量我國糧食增產主要依靠單產提高，而提高單產需要農機、化肥、農藥等生產要素投入的同步增長。根據統計數據，1952-2020年，山東糧食單產共跨越了5.51個1000kg/hm2的臺階。從糧食單產增加所需的時間與生產要素分析，單產每上一個1000kg/hm2臺階平均需要12.52年，化肥施用量增加62.23kg、增幅37.97%，農藥使用量增長0.33%，有效灌溉面積增長5.19%，農機總動力增長1.59倍。從各生產資料投入增加比例來看，增加糧食單產，各因素的貢獻率不同。

通過對糧食總產每增長1倍和單產跨越一個1000kg/hm2臺階所需時間及生產資料投入量進行分析，糧食總產和單產上升一個臺階所需時間不同，糧食單產上升一個臺階平均所需時間比總產多0.47年、生產資料投入比例也略有差異。總之，隨著生產資料投入量增加，糧食產量曲折上升。

2.2生產資料投入量對山東糧食產量的貢獻率

某一個因素對糧食產量增長的貢獻不僅取決于該因素的生產彈性，還取決于該因素在這個時期內的變化幅度。研究選擇勞動力、農業技術水平、土地、農業生產方式、物質投入等因素，根據數據可獲得性，勞動力投入采用鄉村從業人員數來表示，土地投入主要由糧食播種面積來表示，農業技術投入選用農業機械總動力和有效灌溉面積來衡量，物質投入由化肥施用折純量和農藥使用量表示。首先經過多次模型檢驗，剔除具有共線性和不顯著性的影響因素，構建山東省糧食產量影響因素的指標體系，其中，以山東省糧食產量（x104 t）為因變量Y，選取糧食作物種植面積（x103 hm2） Xi、有效灌溉面積（×103 hm2）X2、化肥施用量（×104 t） X3、農業機械總動力（×104kW·h） X4、農藥使用量（x104 t） X5、鄉村從業人員數（×104人）X6為自變量。數據選取《山東省農村統計年鑒》（1997-2020年）中糧食生產的有關數據，運用SPSS18.0統計軟件進行數據處理和模型構建。

2.2.1主成分回歸C-D生產函數模型的建立采用主成分回歸C-D生產函數模型對各要素進行分析，目的在于消除變量與變量之間的相關性，使最終回歸模型的參數更加可信。根據檢驗結果（表3）分析，KMO=0.675，表明各變量之間適合做因子分析：巴特利特球形度檢驗的原假設為相關系數矩陣為單位矩陣，Sig.值0.000小于顯著性水平0.05，因此，拒絕原假設，表示變量之間存在相關性，適合做因子分析。

采用主成分分析法提取主因子，根據主因子提取結果，研究所選用的6個影響因素中，只有前兩個因子的特征值大于1，并且特征值之和占總特征值的81.009%（表4），因此，在6個因子中提取前兩個因子作為主因子。

根據表4所得結果提取兩個主因子，利用SPSS18.0統計軟件進行處理，得出特征值對應特征向量矩陣（表5）。

由表5特征向量矩陣可以得出主成分的計算公式：

根據軟件處理得到構建模型的回歸參數，并根據主成分回歸模型的計算結果（表6）得出回歸方程為：

根據模型分析結果，模型的擬合度R2=0.8554，擬合度較高。從模型系數的正負來看，糧食作物播種面積、有效灌溉面積、化肥施用量、農業機械總動力的增加對山東省糧食增產具有正向作用；鄉村從業人員數和農藥使用量的彈性系數為負，顯示負效應，表明這兩種因素的增加對增加糧食產量起到相反的作用。

2.2.2各生產資料投入量對糧食產量增長的貢獻率根據主成分因子提取結果以及生產資料投入量對糧食產量影響的變化率，可以得出貢獻率水平（表7）。結果表明，對山東省糧食產量貢獻率較大的因素是糧食作物播種面積和有效灌溉面積，貢獻率共達到81.01%，物化因素的貢獻率合計為17.08%．其貢獻率順序是化肥施用量>農業機械總動力>農藥使用量，勞動力投入貢獻率僅為1.91%。從各因素貢獻率來看，只有保證了糧食作物的播種面積和有效灌溉面積，才能保障糧食產量。要保證糧食和農產品供應，首先要確保耕地安全，守住“18億畝”耕地紅線，這是我國糧食安全的生命線，也是14億人口的生命線。在保證糧食數量安全的同時也要保證質量安全，避免化肥農藥的過量使用，在農業勞動力人口老齡化嚴重背景下，需積極探索以生態優先、綠色發展為導向的高質量發展新路子。

3結論與對策建議

3.1研究結論

通過對山東糧食生產效率與代價進行分析可知，截至2020年，山東糧食產量達到5 446.8x104t，增長5.89倍。糧食產量每增加1倍平均用時12.05年，播種面積平均減少4.34%、有效灌溉面積平均增加4.63%，農業機械總動力增加6.49倍，化肥施用量增加1.94倍，農藥使用量增加1.14倍。糧食總產量不斷增加，主要依靠的是單產，山東糧食單產每上一個1000kg/hm2臺階平均用時12.52年，有效灌溉面積平均增長5.19%，農機總動力平均增長1.59倍，化肥施用量平均增長37.97%，農藥使用量平均增長0.33%。在播種面積基本穩定的情況下，通過改造中低產田、良種良法配套、提高農業機械化水平等措施提高單產，從而保證糧食總產持續增長。糧食播種面積對山東糧食產量的貢獻率最大，其次是有效灌溉面積，兩者貢獻率合計為81.01%，物化因素的貢獻率合計為17.08%。其中，化肥施用量對糧食產量的貢獻率為9.20%，鄉村從業人員對糧食產量的貢獻率僅有1.91%．化肥施用量與鄉村從業人員的投入對糧食產量所產生的貢獻并不明顯，且兩者對糧食產量產生負作用。

3.2對策建議

要保障國家的糧食安全，在國家政策統一指導下，首先要保證農業大省的糧食產量。這需要在保護耕地和解決種子“卡脖子”基礎上，強化農業信息化、智能化、現代化技術支撐，建立并優化省級糧食增產策略，以保證主產區糧食產量，從而發揮農業大省的作用。

糧食安全歷來被視為關系國計民生的重大問題，受新冠疫情的沖擊和國際局勢的影響，全球糧食生產、貿易和運輸均遇到重大挑戰。在這種新形勢下，我國提出了“保障糧食安全的要害是種子和耕地”，要提高糧食和重要農產品供給保障能力，需加強種質資源保護利用和優良品種選育推廣，開展農業關鍵核心技術攻關。同時，要強化耕地保護，堅決遏制耕地“非農化”、防止“非糧化”。山東堅守耕地保護紅線，確保年糧食播種面積穩定在“1.2億畝”以上，糧食產能保持在500億kg以上；把高標準農田建設作為鞏固和增強糧食綜合產能的重要支撐，持續加大高標準農田建設力度，到2022年底，全省建成433.33×104hm2以上高標準農田：深入實施“科教興農”戰略，采取系列針對性措施，比如在2022年山東小麥苗情總體偏弱的情況下，采取“科技壯苗”專項行動，為奪取夏糧豐收保駕護航。

3.2.1以數量與質量并重確保種糧面積“十三五”期間，山東省常住人口城鎮化率由57.01%提高到63.05%，年均提高1.2個百分點，城鎮化穩步邁向高質量發展階段。同時，山東落實國家新型城鎮化戰略部署，突出以人為本、產城融合、文化傳承、城鄉互促，到2025年，新型城鎮化初步實現智慧化、綠色化、均衡化、雙向化，常住人口城鎮化率達到68%左右：到2035年，城鎮化實現高質量發展，常住人口城鎮化率達到75%左右，新型城鎮化建設走在全國前列。按發達國家城市化率80%計算，中國城鎮化在未來20年仍然需要保持每年1個百分點的速度增長，還將需要占用大量土地。由于城鎮化率的不斷提高，以及受種植效益低及農民種糧積極性影響，保持耕地面積的壓力不斷加大。在藏糧于地方面，一是在耕地土壤肥力下降地區，進行耕地土壤肥力的恢復：二是鼓勵廣大生產者使用有機肥，減少化肥農藥等使用，降低對土壤的進一步污染，逐步恢復土壤肥力：三是做好土地平整、水利和道路等配套設施的建設，提高土地的生產力。在保護耕地面積的同時，保證糧食作物的播種面積，并通過改善灌溉條件、培肥地力、改造中低產田等途徑，提高耕地產出能力。

3.2.2以規模化經營促進降成本、增效益山東分散的小農戶經營、發展不均衡問題比較突出。從規模來看，0.67hm2以下的農戶最多，占比91.29%以上，6.7hm2以上農戶約占0.1%，隨著規模增大，占比呈遞減趨勢。種植規模增加1%，每公頃化肥和農藥用量分別減少0.3%和0.5%，農業勞動生產率增加近1%。針對土地流轉率不高、規模化經營度低等問題，探尋土地流轉新模式，建議培植壯大新型經營主體，促進其發展規模經營，探索創新農業社會化服務，促進小農戶和現代農業發展有機銜接，構建“龍頭企業+合作社+農戶”經營體系，將大批農戶聯結到現代農業上來，在現有46%的基礎上繼續提高土地流轉率，推動村黨組織領辦合作社組織小農戶，探索集體與農戶之間新的利益聯結機制，以規模化經營促進種植成本降低，從而增加收益。

3.2.3以科技創新促進糧食生產方式轉型升級

2013年11月，習近平總書記在山東省考察調研時強調要給農業插上科技的翅膀，要按照增產增效并重、良種良法配套、農機農藝結合、生產生態協調的原則，促進農業技術集成化、勞動過程機械化、生產經營信息化、安全環保法治化，加快構建適應高產、優質、高效、生態、安全農業發展要求的技術體系。當前在耕地數量和質量不同程度下降、水資源日益稀缺和勞動力成本日益提高的背景下，糧食生產只能依靠科技進步。2021年，山東主要農作物良種覆蓋率超過98%，同時，“一增四改”等技術被廣泛應用，小麥、玉米耕種收綜合機械化率分別達到99%、96%，農業科技進步貢獻率為65%以上。目前糧食增產科技保障措施的潛力空間越來越小，需實施科技創新戰略，利用物聯網、大數據和云計算等現代高新技術改造傳統農業，將先進技術、裝備等要素導入農業生產，切實提升糧食生產物質技術裝備水平，通過不斷改善生產經營方式，提高農業生產要素綜合效率，推進農業信息化、智能化水平，大幅度提高農業質量與效率，助力農業綠色生態可持續發展。

3.2.4以培養新型農業經營主體打造糧食安全人才隊伍從第三次全國農業普查數據來看，在農業生產經營人員中，年齡35歲及以下的6023x104人，占農業經營總數的19.17%：年齡55歲及以上的10551x104人，占農業經營總數的33.57%。山東小農戶的平均年齡為54.2歲，50歲以上的占總人數的54.9%：新型農業經營主體的經營者平均年齡為49.7歲，41～50歲之間的占總人數的55.8%，40歲以下的僅占7.4%。中國農業勞動力正在加速老化，解決未來誰來種糧的問題日趨緊迫，因新型農業經營主體的市場適應能力和輻射帶動能力強，可成為農業轉型的助推器、農民增收的金鑰匙，所以向農業現代化進程中，需儲備農業優質人才，建議培植壯大新型農業經營主體，并加強新型職業農民的培訓力度，建立人才培養實訓基地，增強新型農業經營主體的綜合素質，提升農民生產技能：另一方面制定相關政策，鼓勵各類人才尤其是青年人從事糧食生產，參與新型農業經營主體的建設，打造一支職業種糧青年隊伍。

3.2.5以開展用糧節糧行動減少糧食浪費通過開展用糧節糧行動，加快推動糧食全產業鏈各環節節約減損行動，瞄準糧食生產、儲存、運輸、加工、消費等環節糧食損耗問題，采取有效措施，切實減少糧食損耗，增加糧食有效供給水平。在收獲方面，2021年山東省小麥產量263.7億kg，按小麥收獲環節損失率1%估算，比2%的作業質量標準低1個百分點，相當于挽回小麥損失2.65億kg。在儲藏方面，山東不斷增強儲糧能力，2020年糧食完好倉容達到4170x104t，應用環流熏蒸、糧情測控、機械通風儲糧新技術的倉容比“十二五”末分別增加70.8%、62.2%和50.0%。在加工、餐桌等環節增強節糧意識，同時完善不同人群的膳食標準，科學用糧，充足營養，減少肥胖，促進健康。“減損就是增產，降耗就是增收”。