冯喜梅,聂江文,彭良斌,臧华栋,杨亚东,曾昭海
(中国农业大学农学院/农业农村部农作制度重点实验室,北京 100193)
花生(ArachishypogaeaL.)是粮油兼用的经济作物,在全球油料生产和贸易中占据重要地位[1]。我国是全球最大的花生生产国和消费国,花生总产量和总消费量均占全球总量的40%左右,同时进出口贸易量和加工业规模也居全球之首[2]。花生占我国油料作物总产量的50%左右[3],其荚果单产和价格远高于其他油料作物,曾是我国少数具有竞争优势的出口创汇农产品之一[4]。因此,阐明全球花生生产和贸易的时空变化及发展趋势,对我国花生可持续生产与国际贸易具有重要指导意义。
国内外学者对花生生产和贸易时空变化十分关注,生产布局变动[5]、生产现状及潜力[6]、生产机械化[7-8]和加工发展[9]、进出口贸易及政策[10]、科技发展战略[11]等是国内学者重点关注的领域,花生生产和贸易[12]、国际贸易政策[13]、消费现状及发展趋势[14]等则是大家在全球范围内关注的焦点。从已有研究看,世界花生生产与贸易规模在波动中持续扩大[15],我国花生生产与消费也持续增长[16],但我国花生产品国际竞争力下滑导致产业可持续发展面临挑战[17]。从研究方法看,生产集中度[18]、优势指数[19]、区位熵和基尼系数[20]等是对作物生产时空变化开展研究使用最多的评价方法。
前人研究更多基于国内外花生生产贸易的简单描述分析,较少有系统地梳理全球花生生产的长期时空变化规律和主要生产区域比较优势。因此,本研究基于FAO统计数据库中1961-2019年全球花生生产和贸易数据,明确全球范围内花生收获面积、总产和进出口贸易等的时空变化规律,对比分析我国与全球花生主产国的规模优势和效率优势,旨在阐明全球花生生产和贸易时空变化规律与发展趋势,提出我国花生产业可持续发展应当采取的策略措施。
本研究数据来自FAO统计数据库FAOSTAT(http://www.fao.org/faostat/en/),包括1961-2019年全球各大洲和主产国的逐年花生收获面积、单产、总产和花生仁进出口量数据。因部分国家FAO统计数据缺失,本研究中欧洲花生生产数据为1961-2018年,中亚地区数据为1992-2019年,苏丹在1961-2011年采用前苏丹数据。本研究数据采用Microsoft Excel 2016进行计算,使用Sigmaplot 12.5制图和分析显著性。
1.2.1 线性模型
本研究利用一元线性回归模型分析了1961-2019年全球各大洲和主产国的花生收获面积、单产和总产的时间变化特征。计算公式[21]:
Yi=a+bx………… (1)
式中,Yi表示i大洲(主产国)的花生收获面积(单产或总产),x为年份,a为常数项,b为花生收获面积(单产或总产)与时间的回归系数。通过利用皮尔逊线性相关法检测花生收获面积(单产或总产)随时间变化的显著性。
1.2.2 集中度指数
集中度指数[22-23]指某时期某大洲(主产国)花生收获面积(总产)占全球收获面积(总产)的比重。计算公式:
式中,Pi表示某大洲(主产国)花生收获面积(总产)的集中度指数(%),i为时期,pi为某大洲(主产国)花生收获面积(总产),P为全球花生收获面积(总产)。
1.2.3 因素分解法
花生收获面积与单产变化对于总产变化的贡献率的计算采用佴军等[22,24]的方法,并加以改进。计算公式:
式中,i为时期,RAi、RYi分别表示i时期的花生收获面积贡献率和单产贡献率;A1、A2、Y1、Y2、P1、P2分别为i时期初和末的花生收获面积、单产和总产。当|RYi/RAi|大于2,认为总产的变化主要是由单产变化引起,为单产主导型;当|RYi/RAi|小于0.5,认为总产变化主要由收获面积变化引起,为面积主导型;当|RYi/RAi|介于0.5到2.0,认为收获面积和单产的变化均对总产的变化起到一定作用,为共同作用型。
1.2.4 优势指数
一定区域内某作物的生产规模是市场需求、政策支持、劳动与物质可投入能力(如土地)等因素的综合体现;而其单产水平则是当地自然资源、物质投入和科技发展等因素的综合体现。所以用规模优势指数和效率优势指数[19,25]对比我国和全球14个花生主产国在1961-2019年的花生生产情况。计算公式:
式中,SAIi表示规模优势指数,Ai为i国花生收获面积,A为中国花生收获面积。SAIi>0和SAIi<0时分别认为i国的花生生产规模与中国相比处于优势和劣势。SAIi值越大,规模优势越明显。
式中,EAIi表示效率优势指数,Yi为i国花生单产,Y为中国花生单产水平。EAIi>0和EAIi<0时分别认为i国的花生生产效率与中国相比处于优势和劣势。EAIi值越大,效率优势越明显。
亚洲、非洲和北美洲是全球主要的花生产区。亚洲是全球最大花生产区,近5年(2014-2019年)花生收获面积和总产分别占全球的40.51%和59.35%(图1)。依据全球花生生产变化规律,将时间划分为1961-1980年、1981-2000年和2001-2019年三个阶段,即阶段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。在阶段Ⅰ和Ⅱ,亚洲花生收获面积和总产的全球占比都呈现上升趋势;在阶段Ⅲ,收获面积全球占比降低,而单产提升使得总产全球占比维持稳定(表1)。非洲是全球第二大花生产区,近5年收获面积和总产的全球占比分别为54.49%和30.30%,主要集中在非洲西部。非洲花生收获面积和总产全球占比在三个阶段内呈先下降后上升的趋势,其中收获面积在阶段Ⅲ的全球占比相对阶段Ⅱ增加14.50%。近年来非洲花生收获面积快速增加。美洲是全球第三大花生产区,总产贡献集中在北美洲。亚洲和非洲的花生生产规模扩大,而美洲收获面积和总产全球占比都逐渐下降。
1961-2019年全球花生收获面积、单产和总产都显著提升(表1和图2)。全球花生收获面积、单产和总产分别年均增加22.34万hm2、13.76 kg/hm2和59.69万t,至2019年分别达2959.70万hm2、1647.4 kg/hm2和4875.68万t。全球花生生产在阶段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别属于共同作用、面积主导和单产主导型。在全球范围内,花生单产提升对总产的影响越来越明显。1961-2019年亚洲花生单产年均增加28.67 kg/hm2,至2019年单产2451.9 kg/hm2;总产年均增加34.32万t,至2019年达2725.02万t。亚洲花生生产由阶段Ⅰ的共同作用型逐渐转为阶段Ⅱ和Ⅲ的单产主导型。1961-2019年非洲花生收获面积年均增加19.36万hm2,至2019年达1714.62万hm2;总产年均增加20.20万t,至2019年达1663.68万t。非洲花生生产在阶段Ⅰ属单产主导型,在阶段Ⅱ和Ⅲ属面积主导型。非洲花生单产较低,总产增加依赖面积增加。1961-2019年美洲花生单产年均增加40.27 kg/hm2,至2019年单产3656.0 kg/hm2。因美洲花生生产的单产持续提升,在阶段Ⅰ和Ⅱ收获面积减少时,属共同作用型,在阶段Ⅲ收获面积增加时,转为面积主导型。总体来看,亚洲、非洲和美洲的花生总产都显著提升,亚洲依靠收获面积和单产协同提升,并且单产优势逐渐显现;非洲主要依靠收获面积增加;美洲主要依靠单产提升。
中国、印度、尼日利亚、美国和苏丹是全球花生生产规模最大的五个国家,收获面积和总产近5年分别占全球的55.30%和70.15%。1961-2019年我国花生收获面积和单产分别年均增加5.54万hm2和51.87 kg/hm2,2019年收获面积、单产和总产分别达到450.84万hm2、3897.8 kg/hm2和1757.28万t (表1和图2)。我国是全球最大花生主产国,由阶段Ⅰ和Ⅱ的面积主导型向阶段Ⅲ的共同作用型转变,这归功于近二十年花生单产的逐步提升。美国花生单产年均增加53.41 kg/hm2,2019年单产为4426.4 kg/hm2,而收获面积为56.32万hm2。美国花生生产由阶段Ⅰ的单产主导型转为阶段Ⅱ和Ⅲ的共同作用型,因为近年来花生单产上升的同时收获面积逐步下降。中美两国花生单产水平较高且稳步上升,收获面积的同步提升是未来花生总产增加的关键。
印度、尼日利亚和苏丹花生单产较低,总产依靠收获面积绝对基础数量或相对快速增加(表1和图2)。印度花生收获面积年均减少3.72万hm2,2019年收获面积仍可达473.08万hm2;单产年均增加12.02 kg/hm2,2019年单产1422.0 kg/hm2。印度花生生产近年来收获面积大量减少但总产相对变化较小,单产提升使得整体表现为单产主导型。尼日利亚和苏丹花生单产较低且不稳定,2019年单产分别为1148.3 kg/hm2和903.4 kg/hm2,尽管近年来两国收获面积大幅增加,但生产整体表现为单产主导型。总之,花生低产国家更多表现为单产主导型,因为单产作为限制性因素,其变化对总产影响很大。
我国规模优势指数和效率优势指数均居全球第二,分别仅次于印度和美国(图3)。从规模优势指数来看,花生主产国中仅印度大于0,因其大面积种植花生。而随着我国花生收获面积的大幅增加,印度的规模优势指数从阶段Ⅰ的2.88逐渐缩减到阶段Ⅲ的0.22。效率优势指数方面,在阶段Ⅰ美国、巴西、阿根廷和印尼相对中国均大于0。阶段Ⅱ和Ⅲ,仅美国效率优势指数大于0,且呈逐年递减趋势,这归因于我国花生单产的迅速提升。
1961-2019年全球花生进出口量波动上升,进出口集中度下降。全球花生进出口量在上世纪70年代出现短期下滑后波动上升,从2010年开始迅速增长,2019年全球花生出口量达257.52万t(图4)。美洲、亚洲和非洲是主要的花生出口地区,近5年出口量全球占比分别为40.71%、36.34%和13.55%。1961-2019年美洲和亚洲花生出口量波动上升,而非洲出口量于上世纪70年代前后大幅下滑,2010年开始逐渐回升,至2019年接近美洲和亚洲。欧洲和亚洲是主要的花生进口地区,近5年进口量全球占比为43.52%和34.52%。欧洲花生进口量于上世纪70年代前后经历下滑后波动上升,长期保持全球第一。1961-2019年亚洲和美洲花生进口量逐渐增加,亚洲在2010年后进口量增势明显,至2019年成为各地区之首,美洲近5年进口量全球占比已达14.33%。
全球花生贸易结构波动大,主要出口国家竞争激烈,主要进口国家增多导致集中度下降。印度、美国、阿根廷、巴西和荷兰是主要的花生出口国,近5年总出口量全球占比为70.22%(图4)。1961-2019年印度花生出口量波动上升,2002年后快速增长,目前是全球最大花生出口国。随着阿根廷、巴西、荷兰和塞内加尔等国花生出口量渐增,美国和中国的出口量全球占比下降,中国近五年出口量全球占比排名降至第六。荷兰、印尼、中国、墨西哥和俄罗斯是主要的花生进口国,近5年总进口量全球占比为47.02%。荷兰花生进口量近59年波动上升,长期保持全球首位。印尼于2010年开始花生进口量大幅增加。中国以前花生进口较少,2014年开始花生进口量剧增,在2019年以41.21万t跃居全球进口国第一。近59年来进口市场分散,因一方面墨西哥、俄罗斯、加拿大和菲律宾等新市场花生进口量不断增多,另一方面法国、英国和德国等旧进口大国进口量持续下降并逐渐趋于稳定。
1961-2019年全球花生生产规模不断扩大,总产的增加在初期归因于单产和收获面积同步增加,在中期归因于收获面积增加,现阶段总产提升速度趋缓是由于单产增长缓慢。单产增速减慢的主要原因是依靠增加物质投入的效应越来越有限,需要转向依靠科技进步来增加单产[12]。从生产区域变化看,全球花生生产规模在亚洲和非洲的扩大趋势更明显,美洲的相对生产规模逐渐缩小。亚洲花生单产和收获面积的快速提升使得总产全球占比随之增加,且单产带动总产增加的趋势愈加明显,在阶段Ⅲ收获面积减少,单产的不断提升推动总产持续增加。但因亚洲花生生产技术和农资投入方面的差异,单产远低于世界领先水平,且区域变异较大[26]。非洲花生因降雨不稳定、机械化程度低、病虫害易发、品种更新慢、农艺措施不当等导致单产较低[27],但收获面积的增加一定程度上推动了总产增多。总体而言,全球花生整体单产水平仍然较低且区域间差异较大。
全球花生生产主要布局在亚洲和非洲的发展中国家及美国等少数发达国家,并有向中国集中的趋势。近59年我国花生总产持续增加,主要贡献因子由收获面积增加逐渐转向单产提升。花生因具较好经济效益而在我国收获面积迅速扩大[28],加之优良品种推广和生产条件改善,单产水平快速提高,我国花生总产快速增长[26]。印度花生生产相较我国具有规模优势,但该优势随着印度花生收获面积持续下降而逐渐减弱。同时印度仍然面临花生单产较低、土地肥力较低、生产技术水平较低等问题[29]。但我国整体作物生产在规模化、机械化、低农药化肥投入等方面与发达国家仍有较大差距[30-31],且经济作物机械化研发投入和普及程度远小于粮食作物[32]。所以我国花生生产成本中人工成本占比较高并随着薪资水平提升逐渐增加,同时种子费用在直接生产费用中占比最高[33]。我国花生单产较大程度低于美国,除了机械化和科技水平,更有农业政策方面的差异。相较我国人工、种子、农药和化肥等投入不断增加而推高了花生生产成本[34],美国采用多种补贴措施进一步降低成本[35]。因此,规模化、机械化和资源利用高效化以降低花生生产成本、提高单产与收益,是我国花生产业高品质发展和竞争力提升的关键。
全球花生主要为国内自消费,贸易量仅占总产的5%[36]。由于人口增长及社会发展,近59年来全球花生贸易规模在波动中持续扩大。国际贸易格局主要体现为出口国家和地区较集中且竞争激烈,进口国家和地区集中度下降。花生曾是我国少数出口创汇的优势农产品之一[4],但出口市场较为集中,主要面向东盟、东亚和欧盟。自2002年欧盟提高进口花生卫生检疫标准开始,我国花生的国际市场竞争力因出口的产品被欧盟、日本等国家多次通报而受到严重影响[10,37]。非洲花生出口国家坦桑尼亚、塞内加尔和苏丹等也面临严格的卫生检疫标准,这确实导致额外的贸易成本,但并未影响非洲花生出口欧盟的净效应[38]。美国、阿根廷和巴西也是花生的主要出口国家,因花生生产机械化程度较高、生产成本低、加工和管理体系成熟,具有较强的出口竞争力[35,39-40]。
我国自2014年开始因国内供应不足开始大量进口花生,于2019年转为花生净进口国。尽管我国花生产业在全球具有一定规模和效率优势,但随着国内油料消费持续增加[41],未来花生消费仍将以满足国内需求为主[42]。基于我国油料作物竞争优势分析,花生因产油效率在各油料作物中居首位且种植效益高,将会在提高国内油料产品供给能力方面发挥重要作用[43]。针对当前面临的国内需求和贸易问题,我国应加强优质油用和食用花生的研发和推广,扩大种植规模,提高单产和管理技术,在满足国内市场需求的同时增强国际竞争力。
全球范围内,花生收获面积和总产主要集中在中国、印度、尼日利亚、美国和苏丹等国家,并有进一步向中国集中的趋势。我国花生收获面积、总产和出口量均居全球前列,同时也是全球进口第一大国。随着我国花生单产和收获面积的增加,美国和印度的效率和规模优势逐渐减弱。因生产和加工技术的发展,花生主要出口国竞争激烈,除传统的中国、印度和美国外,塞内加尔和荷兰出口逐渐增多。另外,花生进口重心由欧盟国家分散到中国、墨西哥、加拿大和菲律宾等国家。现阶段全球花生总产的增加将由依靠扩大种植面积转向依靠提高单产来实现。其中发展中国家的花生单产提升空间还很大,单产潜力挖掘逐渐由依靠物质投入转向依靠科技水平提高。总的来看,推广生产规模化和机械化并提升资源利用率有助于花生单产的稳步提升与节本增效,将对我国花生产业发展和增强国际市场竞争力发挥重要作用。