1985—2015年中国甜菜生产时空变化及区域优势分析

邹晓蔓，王小慧，陈 阜

（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）

【研究意义】甜菜是中国除甘蔗外的第二大糖料作物，约占食糖总产量的10%[1]，在我国有100多年的种植历史，不仅可以用来制作食糖，还可以用来生产一系列副产物，如燃料乙醇、甜菜碱和饲料等。我国甜菜优势产区主要位于华北、西北和东北等北纬40°以北的区域，总种植面积和产量占全国95%以上[2]，长期以来，由于相比南方甘蔗和其他作物没有比较优势，再加上低价进口糖、走私糖及糖浆等对国内糖料市场造成的严重冲击[3]，1998年以来，我国甜菜生产规模不断萎缩。因此，明确我国甜菜生产的时空变化和区域优势，对完善糖业布局、促进甜菜产业降本增效和保障糖料生产安全均具有重要意义，同时也为有效补充南方甘蔗糖市场和推动贫困地区的经济发展提供了数据及理论支撑。【前人研究进展】近年来，学者们通过多种方法对作物的时空变化和区域优势进行了研究。李昊儒等[4]通过灰色关联与层析分析相结合的方法评价了不同影响因子对我国粮食产量波动的影响，表明社会经济因素会影响粮食的产量。聂雷等[5]运用重心模型，定量分析了我国主要粮食作物，如水稻、小麦和玉米的生产重心迁移轨迹，为进一步优化粮食生产布局、完善土地利用规划和经济结构调整提供了相关依据。王小慧等[6]在分析全国水稻生产时空变化时使用了贡献率的指标，量化了不同主导因素对产量贡献的影响。韩秉进等[7]通过将甜菜面积、总产和单产变化与栽培技术和品种结合起来的方法，认为国内品种的产量低于甜菜引进品种，较差的适应性、抗病性和较低的含糖率是影响国外引进甜菜品种产量的主要因素。陈艺文等[8]通过分析我国三大甜菜主产区的生产及产业情况，表明国际糖价不稳定和甜菜比较收益低是目前甜菜种植业面临的主要难题。【本研究切入点】前人相关研究主要利用省级统计数据，该文在省级数据的基础上，结合县域数据，通过变化幅度、集中度、重心迁移、产量贡献率和优势度等多种指标，对我国甜菜的生产时空变化及区域优势进行了相关分析。【拟解决的关键问题】研究旨在优化我国甜菜作物布局，保障糖料作物生产安全，为老少边穷区域经济发展提供数据支撑及理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究数据来源

中国农业科学院信息研究所提供了1985—2015 年中国县域农业经济统计数据，从农业农村部农作物数据库整理了30 余年间中国甜菜全国及省域的生产数据，基于以上数据，综合30 余年间我国行政区域变化，整理获得一套含全国2 624 个县级、31 个省、自治区、直辖市（不含港澳台地区）、7 个时间节点（1985—2015年，每5年一个节点）的甜菜分布数据库，包含甜菜的面积和产量及由此计算出的单产。

1.2 研究方法

1.2.1 甜菜面积、产量和单产变化幅度 本研究对30余年间甜菜的面积、产量和单产进行了空间变化幅度的分析，根据大小将变化幅度分为4类[9]，大于50%为重度增加区，0%～50%为轻度增加区，-50%～0%为轻度减少区，小于-50%为重度减少区。

1.2.2 集中度分析 本研究用集中度的方法表征中国甜菜农业生产区域分布[10]。县域集中度的第一、二、三、四和五梯度，表示甜菜种植面积或产量最大的前n个县域之和占全国甜菜种植面积或产量的0～20%、20%～50%、50%～80%、80%～95%和95%～100%，省域集中度的第一、二、三、四梯度，表示甜菜种植面积或产量最大的前n个省域之和占全国甜菜种植面积或产量的0～20%、20%～50%、50%～80%和80%～100%。

1.2.3 重心迁移 本研究的县坐标由各县域几何重心表示，权重为甜菜面积和产量，使用ArcGIS软件计算并展示中国甜菜的面积和产量重心，地表距离由Haversine公式计算得到。

1.2.4 产量贡献率 本研究将甜菜产量变化贡献分解为面积、单产和面积单产互作贡献[11]，有面积绝对主导型（absolute area-dominant，AAD）、面积主导型（area-dominant，AD）、单产绝对主导型（absolute yielddominant，AYD）、单产主导型（yield-dominant，YD）、面积单产互作绝对主导型（absolute mutual-dominant，AMD）和面积单产互作主导（mutual-dominant，MD）6个类型。

1.2.5 优势度 综合比较优势指数、规模比较优势指数和效率比较优势指数在本研究中共同构成了作物的比较优势指数[12]。综合比较优势指数（Aggregated advantage index，AAI）表示一个地区某种作物的综合比较优势，规模优势指数（Scale advantage index，SAI）表示一个地区某种作物的种植规模较全国平均水平的比较优势，效率优势指数（Efficiency advantage index，EAI）表示一个地区某种作物的单产较全国平均水平的比较优势。其中，比较优势指数小于1记为不具备优势，大于等于1记为具备优势。

2 结果与分析

2.1 30余年间我国甜菜生产的发展动态

1985—2019 年，我国甜菜播种面积和总产量变化剧烈，呈波动下降趋势，单产波动性上升（图1）。1985—1998年，我国甜菜面积在50～70万hm2范围附近波动，1991年为甜菜种植面积和总产量最高值，分别为78.35 万hm2和1 628.94 万t。1999—2002 年，我国甜菜种植面积在30～40 万hm2范围附近波动，产量与面积变化趋势一致。2003—2019 年，我国甜菜种植面积在10～20 万hm2范围附近波动，2015 年为甜菜种植面积和总产量最低值，分别为9.65 万hm2和508.79 万t，同比1991 年最高值分别减少了87.69%和68.77%。34 年间甜菜单产呈波动上升趋势，由1985 年的15 912.72 kg/hm2上升至2019 年的56 056.00 kg/hm2，增加了3.52倍。

图1 1985—2019年全国甜菜播种面积、总产量和单产变化趋势Fig.1 Change trend of beet sown area，total production and yield from 1985 to 2019 in China

我国甜菜生产县域主要分布在华北、西北和东北等北纬40°以北的区域，面积与产量分布一致，单产分布地理差异显著（图2）。1985年甜菜种植面积大于0.3万hm2和产量高于10万t的县域，主要分布在东北的黑龙江、吉林及华北的内蒙古，2015年上述县域由东向西集中，分布于西北的新疆及华北的内蒙古、河北。30年间，我国甜菜单产大于30 000 kg/hm2的县域主要分布在西北的新疆、甘肃和宁夏及华北的内蒙古、河北和山西，2015年西北及华北的上述县域数量较1985年有显著提升，其中新疆地区单产增幅全国第一，由1985年的26 251.61 kg/hm2上升到2015年的68 450.11 kg/hm2，增加了2.61倍。

图2 1985和2015年全国甜菜面积、产量和单产分布Fig.2 Distribution of beet area，production and yield in different counties of China in1985 and 2015

1985—2015年，我国甜菜生产增加区域主要分布在新疆和河北，减少区域主要分布在黑龙江、吉林、甘肃和宁夏等地（图3）。30年间，我国甜菜面积和产量重度减少的县数占种植总县数的比例约为86%，主要减少区域为黑龙江、吉林、甘肃和宁夏等地，尤其是黑龙江，从1985年我国甜菜种植第一大省到2015年逐渐退出主产省行列，变化剧烈。我国甜菜面积和产量重度增加县数占种植总县数的比例约为10%，主要增加区域为新疆和河北，尤其是新疆，2015 年较1985 年面积和产量分别增加了295.03%和930.03%。单产增加县数占种植总县数的比例约为90%，减少的县数比例约为10%，增加区域远高于减少区域。

图3 1985—2015年我国甜菜面积（a）、产量（b）和单产（c）变化幅度Fig.3 Distribution of national beet area（a），production（b）and yield（c）of China in 1985—2015

2.2 我国甜菜生产集中度分析

以县域为分析单元发现，30年间，我国甜菜种植县域数量锐减，分布出现先分散后集中的情况，面积较产量表现的更为集中（图4）。1985—2015 年，我国种植甜菜的县域面积和产量集中度位于第一、二、三、四和五梯度的县数约占全国种植甜菜总县数的2%、6%、13%、19%和60%。1985—1995年，我国甜菜种植总县数小幅下降，但位于第一、二、三和四梯度的县数明显增加，分布呈分散趋势；1995—2015年，我国甜菜种植区域持续缩减，且生产集中度大幅度提高，生产上第一梯度的县数更是由11 个和11 个分别降至3个和2个。

图4 1985—2015年全国甜菜生产各集中度梯度县域数量变化Fig.4 Distribution quantity of beet area and production gradient in different counties during 1985—2015

以省域为分析单元发现，30 年间，我国甜菜种植面积和产量集中度变化剧烈，分布逐渐集中于内蒙古和新疆（表1）。1985 年，黑龙江的甜菜合计种植面积占全国超过5 成，产量超3 成，黑龙江、内蒙古和吉林三省区甜菜合计种植面积占全国超过8 成，产量超7 成；2000 年，黑龙江和吉林的甜菜种植规模缩减，内蒙古和新疆的甜菜种植规模扩大，黑龙江、内蒙古和新疆三省区的甜菜合计种植面积和产量占全国超8 成，其中新疆由于单产优势产量位居全国第1；2015 年，黑龙江甜菜种植面积和产量锐降至全国的1%左右，而新疆和内蒙古的甜菜合计种植面积和产量占全国超8 成；2019 年，内蒙古的甜菜种植规模自2015 年以来不断扩大，逐渐成为我国甜菜种植第1 大区域，种植面积和产量占全国超过5 成，新疆为甜菜种植第2 大区域，两区域合计面积和产量占全国的85%左右，至此，我国甜菜生产集中于内蒙古和新疆。

表1 1985—2015年全国甜菜生产各集中度梯度省域数量分布Tab.1 Distribution quantity of beet area and production gradient in different provinces during 1985—2015

2.3 我国甜菜生产重心迁移特征

1985—2015年，我国甜菜生产面积和产量重心迁移方向一致，幅度略有差别，总体呈现出由东向西的趋势（图5）。1985年以来，中国甜菜面积重心由内蒙古扎鲁特旗向西迁移至内蒙古乌拉特后旗，面积重心迁移总距离为2 068 km，迁移幅度为1 783 km，其中2005—2010 迁移距离最大为624 km，1990—1995年迁移距离最小为68 km。30年间，产量重心由内蒙古克什克腾旗向西迁移至新疆哈密市，迁移总距离为2 587 km，迁移幅度为2 486 km，其中2000—2005 年和2010—2015 年迁移距离最大且大致相当，分别为764 km和710 km，2005—2010年迁移距离最小，为85 km。

图5 1985—2015全国甜菜面积和产量重心变化Fig.5 Variations of the gravity of beet area and production of China in 1985—2015

2.4 我国甜菜生产产量贡献率分布特征

30年间，我国甜菜的生产产量贡献长期表现为互作主导（图6）。在甜菜种植县域中，1985—1990年，甜菜产量主要是互作主导，占比48%，其次是面积主导，单产主导占比最低；1990—1995 年，面积主导比例由31%上升至44%，互作主导和单产主导比例均有所下降；1995—2015 年，互作主导比例回升且一直占据主导地位，面积主导比例次之，单产主导比例由17%下降至7%。总的来说，甜菜是互作主导型作物。

图6 1985—2015年全国甜菜产量贡献率主导类型县比例Fig.6 Proportion of counties of beet production dominant of China in 1985—2015

30 年间，我国甜菜主产省在各阶段产量贡献率主导比例不一（图7）。内蒙古1985—2015 年产量贡献以互作主导为主，占比43.37%，1985—2000 年以面积主导为主，占比67.09%，2000—2015 年，单产对产量贡献比例增加，由12.78%上升至23.99%，面积主导比例下降至63.55%；新疆1985—2015 年产量贡献以互作主导为主，占比71.36%，1985—2000 年互作主导比例仅为46.15%，2000—2015 年，单产对产量贡献比例由27.22%下降至12.50%，互作主导比例上升至59.38%；黑龙江1985—2015 年产量贡献以互作主导为主，占比93.94%，1985—2000 年为面积主导占比约52.55%，2000—2015 年单产对产量贡献占据主导占比约57.09%，面积主导比例下降至22.34%；河北省1985—2015 年产量贡献以互作主导为主，占比0.72%。

图7 1985—2015全国甜菜产量贡献率主导类型分布Fig.7 Distribution of beet production dominant of China in 1985—2015

2.5 我国甜菜生产优势度动态变化

1985—2015 年，全国范围内各省域比较优势县数变化具有显著差异，主产省域的变化有较强代表性（表2）。新疆生产优势指数优于全国平均水平的县数呈波动上升的趋势；内蒙古生产优势指数优于全国平均水平的县数呈先上升后下降的趋势；河北、黑龙江和吉林等省生产优势指数优于全国平均水平的县数呈不断下降的趋势。

表2 1985—2015年全国具备甜菜生产优势的县数分布Tab.2 Distribution table of counties with the dominance of beet production of China in 1985—2015

3 讨论

3.1 我国甜菜生产驱动因素分析

30 余年间，我国甜菜生产发展经历了1985—1998 年、1999—2002 年和2003—2019 年3个连续波动下降时期。1985—1998 年，地方省区补贴政策和家庭联产承包责任制的实施，极大的调动了农民的生产积极性，我国甜菜种植面积在50～70 万hm2范围附近波动，并于1991 年达到甜菜历史上种植面积和总产量的最高值，是甜菜种植业的鼎盛时期。1999—2002 年，国家根据糖料市场供大于求的实际情况，开始对制糖业进行结构调整，制糖成本高且含糖量低的甜菜生产被压缩，甜菜种植面积由50～70万hm2下降到30～40 万hm2，甜菜种植业进入低谷时期。2003—2019 年，中国加入WTO 后食糖进口实行“低关税”和“高配额”政策，导致低价进口糖大量流入我国，即使在近几年强有力的贸易救济政策下，我国仍有50%的制糖企业处于亏损状态[13]，进口糖严重冲击了国内食糖市场，打击了制糖企业和糖农的积极性，再加上2003 年我国对主要粮食作物实行补贴政策[14]，甜菜的比较效益与其他作物相比没有优势，内忧外患，甜菜种植面积由30～40 万hm2锐减至10～20 万hm2，甜菜种植业萎靡不振，并于2015 年跌至30 年来甜菜种植面积和总产量最低值。近年来，由于内蒙古甜菜产业的迅猛发展，甜菜种植业略有回暖。

3.2 内蒙古成为我国甜菜种植第一大区域

我国甜菜生产布局变化剧烈。1985年，我国甜菜第一大产区为黑龙江，甜菜播种面积为29.21万hm2，其甜菜产业自1992 年开始衰退，侯显奇[15]研究表明，1993 年甜菜每公顷收入低于玉米780 元，低于大豆1230 元，2004 年南方甜菜糖每吨价格低于甘蔗糖500～600 元，比较效益差，再加上入世后低价进口糖对国内食糖市场的冲击，食糖价格自2011 年开始走低，糖厂大面积亏损甚至倒闭，2014 年英糖集团和南华集团纷纷退出黑龙江甜菜市场[16]，至2019 年黑龙江甜菜播种面积仅为0.89 万hm2。由于具有得天独厚的地域优势，再加上国外品种和技术的不断引进，新疆甜菜生产规模和效率较其他主产省比较优势明显。新疆2019 年平均单产达74 338.42 kg/hm2，比全国平均高45%左右，接近发达国家水平。新疆甜菜面积2012 年跃居全国第一，但由于其单产水平较高，其产量早在1998 年就已经成为全国第一。近年来，内蒙古甜菜由于种植全程机械化及成熟的订单农业模式，发展势头迅猛，甜菜种植面积和产量分别于2016 年和2018 年超越新疆位列全国第一，成为我国仅次于广西和云南的第三大产糖省。

3.3 我国甜菜生产限制因素及应对策略

生产技术层面，几大主产省甜菜机械化水平相对较高，刘娜[18]研究表明内蒙古机械化平均水平达到了88.59%[17]，但关键技术设备如甜菜联合收割机还完全依赖进口，国内自育甜菜种子发芽率不到95%，难以商业化推广，导致目前国内甜菜种植业使用的的丸粒化品种均来自进口，这些问题从技术上限制了甜菜产业的发展。因此，应加快甜菜生产关键设备的研发，破除甜菜种子加工分级和丸粒化包衣技术壁垒，只有掌握这些甜菜生产发展过程中的“卡脖子”技术，我国甜菜产业才能再向上迈一个台阶。贸易政策方面，我国加入WTO 后，实行关税配额制度，配额内外关税税率分别为15%和50%，远低于世贸组织成员国97%的平均税率，导致国内市场流入大量低价进口糖，我国食糖进口量由2001年的46.6万t增加到2020 年的527 万t，2020 年进口东盟0 关税糖浆107.96 万t，比2019 年16.71 万t 的进口量同比增长546%[19]。进口糖和进口糖浆数量远超我国食糖产需缺口，造成食糖供给过剩，拉低国内食糖售价，使其远低于多数企业的制糖成本，造成国内制糖企业长期处于亏损状态，我国甜菜种植业大面积萎缩。周艳丽[20]研究表明，2018 年内蒙古甜菜相比玉米、大豆和小麦具有明显的比较优势，种植效益分别是其2.33、5.09 和10.92 倍，所以内蒙古甜菜产业逆势而上，发展迅猛。因此，我国在政策方面应该加强宏观调控，实施总量平衡，按需进口，坚持国产糖为主，进口糖为辅的政策，近年来0关税进口糖浆上不封顶，在低价进口糖的基础上进一步冲击国内市场，给企业带来压力，应该加强糖浆的从糖管理，特殊关税政策对应特殊关税产品，出台对应糖浆等产品的从糖税，与此同时，还应划分甜菜生产保护区，保障主产省甜菜生产比较效益，促进甜菜产业良性发展。

4 结论

30 余年间，中国甜菜播种面积和产量先波动上升后波动下降，单产水平波动上升，面积和产量分布一致，主要集中在华北、西北和东北等优势区域。甜菜种植区域面积和产量重度增加与重度减少比例持平，单产重度增加区域比例略高于单产重度减少区域。全国甜菜生产重心逐渐由东向西移动，优势区域集中度扩大并趋于稳定。1985—2015 年，中国甜菜产量变化主导因素一直是面积，2010 年以来，单产对产量的贡献率略有上升。广西、云南、广东和海南四省区是中国甜菜生产优势区域。近年来，国内生产成本“地板效应”和国外进口食糖“天花板效应”共同限制了我国甜菜产业的发展，为了保障我国甜菜产业的生产安全，并实现降本增效，应合理布局甜菜生产、破除国外技术壁垒、积极推进甜菜全程机械化、保障甜菜比较效益并严格控制进口糖及糖浆的流入量。