四川省粮食增产的贡献因素分析及粮食安全对策研究

赵颖文 许钰莎 张越 吕火明

摘 要：目的：粮食增产贡献因素分析对于推动粮食综合产能提升和保障粮食安全具有重要意义。方法：运用对数平均迪式指数分解法（LMDI），对2014—2019年期间四川省粮食增产情况及贡献因素进行量化分析。结果：（1）四川省粮食产量实现增产主要得益于水稻、玉米、薯类的增产，三者对于全省粮食的增产贡献率分别为11.12%、66.38%、34.18%，薯类生产对全省粮食增产贡献作用不断提升。（2）单产和复种指数提升对于四川省粮食增产有着显著的正向效应，其中单产提升对粮食的增产贡献达到90.94%，是粮食增产的最主要贡献因素;耕地变化和粮作比例变化对于粮食增产有着负向效应，特别是粮作比例的下降对于粮食减产的影响较为显著。（3）播种面积和单产水平对于不同粮食品种的增产贡献影响存在显著差异性。结论：提出了四川粮食安全发展的对策建议。

关键词：粮食增产;LMDI模型;贡献因素;粮食安全;四川省

“国以民为本，民以食为天”，粮食安全是关系到国民经济发展、社会稳定和国家自强自立的全局性重大战略问题。作为西南地区唯一的粮食主产省份，四川省对于保障我国西南地区乃至全国粮食安全起着不可替代的作用[1]。一定程度而言，搞好粮食生产既是四川9 000多万人口生存的基本需要，也是不可推卸的重大政治责任。近年来，四川省政府不断加强政策扶持力度，落实粮食安全省长责任制，粮食产量总体上保持了稳定增长趋势。但与此同时，随着全国粮食生产重心的逐步北移，及其自身粮食安全多重制约因素的影响，四川粮食产能地位持续下跌。2019年，四川省粮食产量在全国粮食总产量和粮食主产省区中的比重分别仅为5.27%和6.68%，粮食产量排名已降至全国的第9位，全省人均粮食占有量417.7 kg，不仅在全国13个粮食主产省中垫底，还比全国平均水平少了56.3 kg，与其粮食大省地位不相匹配[2]。2013—2019年，四川水稻、小麦和玉米的种植净利润出现“七连负”，全省常年粮食净调入量在1 500万t以上，成为仅次于广东的粮食第二大调入大省，粮食供需“紧平衡”态势十分严峻。在此背景下解析粮食增产情况、增产品种构成及其影响因素，对于探寻潜伏在四川粮食生产格局背后的深层次问题和推动四川粮食持续增产具有重要意义。

根据既有研究[3-5]，本研究将影响粮食增产的主要贡献因素分解为：一是粮食作物播种面积的变化;二是粮食作物单产水平的变化;三是粮食生产复种指数的变化;四是经济作物对于粮食作物的替代影响。这些因素在一定程度上是土地资源禀赋、农业技术进步、耕地利用程度以及农民种粮意愿的量化反映。据此，拟基于粮食增产贡献因素分解的视角对四川省粮食安全进行量化分析，揭示四川粮食增产现状、特点和要素贡献状况，由此重新审视四川粮食生产安全问题，为粮食安全评估和粮食政策制定提供決策支撑。

1 研究方法

本研究四川省粮食及不同品种粮食作物产量、粮食播种面积、农作物播种面积和耕地面积等数据均来自历年《四川省统计年鉴》，并根据粮食播种面积与耕地面积来推算复种指数。由于第二次国土资源调查数据对数据统计方法有了较大更新，为保证耕地数据口径的一致性，研究时间跨度选择2014—2019年，以2014年数据为基期数据。

1.1 粮食作物贡献率和增产贡献率

某种粮食作物贡献率是指某一时间段某一地区的某种粮食作物产量占该地区粮食总产量的比重，增产贡献率是指某一时间段某一地区的某种粮食作物增产量占该地区粮食增产量的比重，计算公式如式（1）、（2）：

Wi=Pi∑ki=1Pi……（1）

ΔWi=ΔPi∑ki=1ΔPi……（2）

式（1）、（2）中，Wi、ΔWi分别为第i种作物的贡献率和增产贡献率;Pi、ΔPi分别为第i种作物的产量和增产量;k表示粮食作物种类。

1.2 粮食作物增产贡献因素

引入对数平均迪式指数分解法（LMDI），认为某区域的粮食增产量可以分解为播种面积扩大导致的增产量和单产提升导致的增产量之和，其中播种面积又受耕地面积、复种指数和粮作比例影响，计算公式如式（3）：

ΔP=ΔPa+ΔPk+ΔPq+ΔPy……（3）

式（3）中，ΔPa表示由区域耕地面积变化导致的粮食产量变化量、ΔPk表示由区域内复种指数变化导致的粮食产量变化量、ΔPq表示由区域内粮作比例变化导致的粮食产量变化量、ΔPy表示由区域内粮食作物单产变化导致的粮食产量变化量，计算公式如式（4）～（7）：

ΔPa=Pt-PblnPt-lnPblnatab……（4）

ΔPk=Pt-PblnPt-lnPblnktkb……（5）

ΔPq=Pt-PblnPt-lnPblnqtqb……（6）

ΔPy=Pt-PblnPt-lnPblnytyb……（7）

式（4）～（7）中，Pt、at、kt、qt、yt分别表示为某区域粮食期末的产量、耕地面积、复种指数、粮作比例和单产水平，Pb、ab、kb、qb、yb分别表示为某区域粮食期初的产量、耕地面积、复种指数、粮作比例和单产水平。

耕地面积、复种指数、粮作比例和单产水平对粮食增产的贡献比重具体表示如式（8）～（11）：

Wa=ΔPaΔP×100%……（8）

Wk=ΔPkΔP×100%……（9）

Wq=ΔPqΔP×100%……（10）

Wy=ΔPyΔP×100%……（11）

式（8）～（11）中，Wa为某一区域耕地面积变化对粮食增产的贡献率（%）、Wk为某一区域复种指数变化对粮食增产的贡献率（%）、Wq表示某一区域粮作比例变化对粮食增产的贡献率、Wy为某一区域粮食单产水平变化对粮食增产的贡献率（%）、其中Wa+Wk+Wq+Wy=100%。

借鉴已有研究[6]，为了更直观地表现耕地面积、复种指数、粮作比例和单产变化对粮食增产的贡献率大小，依据贡献比率数值大小划分了极显著、显著和较显著3个类型（表1）。

2 四川粮食增产格局及其贡献因素实证

2.1 粮食增产总体情况

2014—2019年，四川省粮食总产量从3 324.64万t增至3 498.5万t，增加了173.86 t，增长了5.23%，年均增长1.02%。同期，四川粮食作物播种面积从624.96万hm2增至627.93万hm2，增加了2.97万hm2，增长0.48%，年均增长仅0.09%，粮食作物播种面积占农作物播种面积的比例从66.64%下降到2019年的64.78%（附图）。

从具体粮食作物品种来看，尽管水稻、小麦、玉米这3大类传统粮食作物播面和产量比重均占据绝对优势，但总体规模表现出持续下降的趋势。四川3大传统粮食作物播种面积占粮食总播种面积的比重从2014年的71.14%降至2019年的68.88%，其产量占粮食总产量的比重也从81.07%降至79.41%。相比之下，薯类作物播种面积占粮食总播种面积的比重从19.97%提升至20.51%;薯类产量占粮食总产量的比重从14.55%增至15.53%。从粮食增产总量来看，2014—2019年期间，四川省水稻、小麦、玉米这3大传统粮食作物增产量累计82.9万t，占全省粮食增产总量的47.69%，而薯类增产量为59.42万t，已经占据粮食增产总量的3成以上。

2.2 粮食增产品种构成

2014—2019年，从四川省不同粮食作物产量增幅来看，产量增幅最高的是薯类，从2014年的483.81万t增至2019年的543.23万t，增幅达12.28%;其次是玉米，产量从946.75万t增至1 062.14万t，增幅达到12.19%;稻谷产量从1 450.49万t增至1 469.82万t，增幅仅1.33%;小麦产量从298.01万t跌至246.18万t，增幅为-17.39%。从四川省不同粮食作物增产贡献来看，稻谷、小麦、玉米和薯类的增产量分别占据全省粮食增产总量的11.12%、-29.81%、66.38%、34.18%，增产贡献最大的是玉米，其后分别是薯类和稻谷，而小麦的增产贡献是负值。不难看出，一方面玉米和薯类这两类粮食作物在推动全省粮食增产方面发挥了积极作用，而另一方面小麦产量的持续下跌又抑制了全省粮食产能的提升。

2.3 粮食增产贡献因素

运用LMDI方法对四川省2014—2019年粮食生产总量增长进行贡献因素分析，结果表明，在影响粮食产量的4个因素中，耕地面积变化对于粮食增产的影响为负向效应。2014—2019年期间，由于耕地减少造成四川省粮食生产减产7.333萬t，耕地变化对粮食增产贡献率为-4.22%;复种指数变化对于这一时期全省粮食增产起到了显著的正向效应，复种指数提升推动这一时期全省粮食生产增产121.424万t，复种指数变化对粮食增产贡献率为69.84%;粮作比例变化对全省粮食增产产生了较为显著的负向效应，由于粮作比例下降造成这一时期全省粮食生产减产98.34万t，粮作比例变化对粮食增产贡献率为-56.56%;粮食单产变化对于全省粮食增产有着极为显著的正向影响，单产水平提升推动这一时期全省粮食生产增产158.109万t，单产变化对粮食增产贡献率达90.94%（表2）。总体来看，耕地变化和粮作比例变化对于全省粮食增产的影响是负向效应，影响程度正逐步增强;而复种指数变化和单产变化对于粮食增产的影响是正向效应，二者的影响程度表现出递增趋势。综上，2014—2019年，四川省粮食增产主要依赖于单产与复种指数的双提升，其中，单产水平提升是促进粮食增产的最主要因素，复种指数提升对于粮食增产也有着显著正向影响。

从四川省不同粮食作物品种来看，2014—2019年期间，稻谷、小麦、玉米和薯类由于播种面积扩大带来的增产贡献量分别是-17.36万t、-77.84万t、58.75万t、15.28万t，占各自粮食品种增产量的-89.80%、150.18%、50.91%、25.73%;而由于各品种单产水平提升带来的增产贡献量分别为36.69万t、26.01万t、56.65万t、44.12万t，占各自增产量的189.80%、-50.18%、49.09%、74.27%（表3）。可见，稻谷、小麦、玉米和薯类增产的变化受到播种面积和单产变化的共同作用影响，但播种面积与单产水平的变化对于不同粮食品种增产的影响具有明显差异性。2014—2019年期间，稻谷产量的增加主要由单产提升所致，播种面积的变化对其产量的增加已经表现出显著的负向效应，总体上正向效应高于负向效应;小麦产量的减少主要受其播种面积减少所致，单产提升对于小麦增产的正向效应远不如播种面积减少对于增产造成的负向效应;玉米产量的增加受播种面积增加和单产提升的双重正向影响，且二者影响程度相当;薯类产量的增加更多是受单产提升的正向影响所致，播种面积增加对其产量增加的正向影响相对较弱。

3 结论与讨论

3.1 结论

本研究基于四川省粮食生产的基础数据，从粮食增产量、增产品种和增产的要素贡献这3个角度系统探讨了2014—2019年期间四川粮食增产情况，并运用LMDI模型进一步测算了四川不同粮食作为增产贡献率，得到以下主要结论：

（1）从粮食增产品种来看，2014—2019年，稻谷、小麦、玉米和薯类四大粮食作物对四川省粮食增产贡献率分别为11.12%、-29.81%、66.38%、34.18%，不难看出，全省粮食增产对于玉米和薯类这两类粮食作物的依赖度较高，而水稻作为四川传统优势作物，对于粮食增产的主导地位正趋于不断弱化。在三大传统粮食作物中，仅玉米播种面积和产量均处于增长态势，稻谷产量徘徊增长但播种面积持续下降，小麦播种面积和产量均呈现明显下降趋势。

（2）从粮食总体增产贡献因素来看，2014—2019年期间，四川省粮食增产主要依赖于复种指数和单产水平的提升，其中单产提升对于粮食的增产贡献率达到了90.94%，是推动粮食增产的最重要因素，这主要归功于品种改良、农田水利基础设施的改建和农作技术的进步;耕地变化对于粮食增产表现出负向效应，对于粮食的增产贡献率为-4.22%，表明粮食增产难以继续依靠扩大耕地面积予以实现;粮作比例变化对于粮食增产表现出较为显著的负向效应，对粮食的增产贡献率为-56.56%。

（3）从具体粮食品种的增产贡献因素来看，各类粮食作物增产均受到播种面积和单产这两类因素的综合影响，但播种面积和单产變化对于不同粮食品种增产影响程度的差异较大。稻谷增产主要依靠单产水平的提升，播种面积变化对其增产有着明显负向效应;播种面积减少是造成小麦减产的重要原因，且播种面积对小麦增产的负向效应明显高于单产提升对其增产带来的正向效应;玉米增产依靠播种面积和单产的双提升作用影响，且二者对其增产的正向效应相当;薯类增产更多依靠的是单产提升的正向效应，播种面积增加对其增产的影响相对较小。

3.2 讨论

总体上，近年来四川省粮食增产增幅已经表现出常态化逐年递减的趋势。某种程度而言，现阶段的四川粮食生产已经接近或者达到了现有自然条件和技术条件下的最大产能。之所以会出现这种情况，通过上述分析可知：一是，目前全省基本上已无再增耕地可用，粮食播种面积基本趋于饱和，甚至开始表现出徘徊下降的发展趋势，像过去那样以扩大耕地面积为主导的外延式增产模式来保障粮食安全已经显得捉襟见肘和力不从心了;二是，全省耕地肥力正趋于逐年下降。尽管复种指数的提升对粮食增产有着显著的正向效应，但土壤在高强度使用下若得不到休养，易引发耕地质量下降、地力透支、土壤重金属污染等土壤持续生产力障碍问题;三是，“种粮费事、收益下跌”的局面已严重挫伤了农民种粮积极性，种粮农户粗放经营、季节性抛荒甚至“去粮化”现象在全省多地不断蔓延。据农业农村部数据，2019年，四川耕地流转非粮化比重高达71.64%，超出全国近25个百分点。鉴于此，为确保进一步巩固提升四川粮食产能，必须切实将粮食安全重心转移到“藏粮于地、藏粮于技、增粮于改”的轨道上来，具体建议如下。

一是，“藏粮于技”，继续把提升单产作为粮食增产的主攻方向。未来粮食增产的根本出路在于提高单产，而单产提高的根本途径是科技进步。种子是农业科技的“芯片”，须加快现代种业发展，推动粮食育种技术不断取得新突破，培育一批优质、高产、抗逆、适应性广和宜机化作业的粮食新品种;着力开展粮食绿色高产高效技术攻关，推广应用新型高产高效生态栽培技术模式和农作制度，重点攻克影响四川粮食作物单产提高的技术瓶颈;主动适应四川当前农村劳动力大量转移、土地细碎化、商品化粮食生产主体由小农户向适度规模经营主体转变的农业生产经营实际，积极研发和推广能够节约劳动力的生产技术，在轻简化栽培、农机农艺融合、数字农业等方面实现突破，显著提升粮食生产效率[7]。未来可将包括中低产田改造、高效抗病虫害良种研发、丘陵山区农田宜机化改造和现代农业技术推广等有利于粮食单位产出的领域均纳入财政支农范畴。

二是，“藏粮于地”，控制耕地减少给粮食增产带来的负向效应。人多地少、分散化经营是四川的基本农情，并且这个基本面在很长时期内都不会得到根本性改变。与此同时，工业化、城镇化的快速推进促使土地要素仍在不断流出粮食生产领域;农业种植结构内部，粮食生产也面临着经济作物争夺耕地资源的激烈竞争;此外，人口的刚性增长和居民膳食结构的调整与升级，使得四川粮食供求“紧平衡”甚至“缺口”状态将长期存在。耕地约束现已构成四川粮食安全的重大挑战。因此，要在坚守耕地红线，不断保育耕地和土壤质量的基础上，深入挖掘现有耕地资源的增产潜力，毫不松懈地抓好“保地稳粮”工作[8]。坚持“占优补优”，防止耕地数量下降、质量下降;以土地平整、土壤改良和地力提升为重点，优化耕地复种指数，有序推进耕地轮作和休耕，促进耕地休养生息，提升耕地资源可持续利用能力;积极开展土地整治，对进城落户农民的宅基地、弃耕地进行全面整理，努力增加粮食播种面积;优化农业种植结构，防止经济作物、森林对粮食耕地的挤占，形成有利于全省粮食安全的内部结构。

三是，“增粮于改”，向改革要农民种粮积极性和种粮比较收益。四川粮食生产主要以农户家庭小规模分散经营为主，户均地块10块以上，多数小农户种粮仅仅是为了满足家庭自身口粮需要，粮食生产的商品化程度不断走低。鉴于此，政府亟需在相关制度和政策领域进行改革创新，其核心在于提高农民种粮比较收益，让农民想种粮、能种粮、会种粮、种好粮，把耕地“非粮化”比重最大程度降低下来。改善现有耕地补贴政策，做到“种多少、补多少”“谁种田、补贴给谁”，全力遏制耕地抛荒行为，确保粮食种植面积不减少;加大粮食生产政策性保险实施力度，稳定种粮主体生产积极性和增强其抗风险能力;兼具发展土地流转型和服务引领型粮食规模生产经营，促进小规模、分散经营向适度规模、主体多元转变，重点发展面向种粮小农户的农业生产性服务业，把其引入现代农业的发展轨道中来[9]。

四是，顺应马铃薯主食化战略，提升薯类对于粮食增产的贡献度。就四川主要粮食作物而言，薯类生产有着良好的产能基础和发展潜势。同时，鉴于四川省人均耕地面积小的现实农情，水稻、玉米和小麦这三大传统粮食作物持续增产的空间相对较小，而薯类作物（尤其是马铃薯）生长适应性强、可种植地域广，具备良好的推广种植特性。据此，建议进一步提升居民对马铃薯主食化战略的认知水平，转变粮食生产中“重粮轻薯”的普遍观念，通过市场需求的提升以驱动扩大马铃薯种植规模，进一步提升面积增加对薯类产量增加的贡献度[10]。逐步将支持三大主粮的政策体系与支持马铃薯主食化发展的政策体系有机衔接起来，给予马铃薯特殊的主食待遇，让种植马铃薯的农民能够享受与种植水稻、玉米等主粮作物同等的补贴政策，提升农民种植马铃薯的稳定性和积极性，保证四川马铃薯产业合理发展、马铃薯产量稳步提升，促使薯类作物在保障全省粮食安全供给方面发挥重要作用。

参考文献

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Contributing Factors Analysis on Grain Production Increase and Grain Security Countermeasures in Sichuan Province

ZHAO Ying-wen1，XU Yu-sha1，ZHANG Yue1，LV Huo-ming2

（1Agricultural Information and Rural Economic Research Institute of Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Chengdu 610066，China;2Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Chengdu 610000，China）

Abstract：Objective  The analysis of contributing factors of grain production increase is of great significance in promoting the improvement of grain production capacity and ensure food security.Method We performed a quantitative research on the yeild increase and contributing factors of grain in Sichuan province from 2014 to 2019 by using a logrithmic mean weigh division index method（LMDI）.Result The output growth of rice，maize and potato was the main reason of the increase in grain output in Sichuan province，the contribution rates of the three to the total grain yeild increase were 11.12%，66.38% and 34.18% respectively，and the contribution of potato production to promoting grain yield had been continuously improved.The increase of per unit yield level and multiple cropping index had positive impact on grain production increase in Sichuan province，the contribution rate of per unit yield level to grain production increase was up to 90.94%，which made it the primary factor that resulted in grain output growth in Sichuan province，while the changes in cultivated land and ratio of grain sown area accounting to the total planting area of crops had negative impact on grain production increase，in particular，the decline in the ratio of grain sown area had significant impact on the reduction of grain production.For different grain varieties，there were great differences in the effects of sown area and unit yield level on the grain production increase.ConclusionCountermeasures and suggestions were put forward for ensuring grain security in Sichuan province accordingly.

Keywords：grain production increase;LMDI model;contributing factor;food security;Sichuan province

基金項目：2020年度中国工程科技发展战略四川研究院咨询研究项目“四川藏粮于技的路径与机制研究”（项目编号：2020JDR0379）;四川省科技计划项目“农作物及畜禽育种攻关智库决策服务”（项目编号：2021YFYZ0028-02）;四川省农业科学院科技成果中试熟化与示范转化工程项目“现代高效特色农业产业双昌示范区”（项目编号：2021ZSSFKJ01）。

作者简介：赵颖文（1985— ），女，博士，副研究员，研究方向：农业与农村经济。

通信作者：吕火明（1963— ），男，教授，博士生导师，研究方向：农业与农村经济。