1961—2021年世界油菜生产时空演变特征及我国油菜优势度分析

摘要：【目的】分析世界油菜生产的时空演变格局，为我国油菜产业的可持续发展提供参考。【方法】基于联合国粮农组织（FAO）发布的1961—2021年世界油菜收获面积、单产和总产量等相关数据，运用一元线性回归模型和优势指标体系，分析世界油菜生产上时空变化特征。【结果】世界油菜发展在1980和2000年出现明显的时空演变特征，整个发展过程可分为3个阶段。总体来看，世界油菜生产重心始终集中于亚洲、欧洲和美洲，且收获面积、单产和总产量均呈稳定增长的趋势。其中，阶段Ⅰ（1961—1980年），亚洲总产量高于欧洲15.2%，尽管亚洲的收获面积比欧洲高460.9%，但欧洲的单产比亚洲高250.7%；阶段Ⅱ（1981—2000年）和阶段Ⅲ（2001—2021年），亚洲总产量仍高于欧洲，且在阶段Ⅱ收获面积增长明显。整个过程美洲收获面积中等，大洋洲和非洲的收获面积和总产量占世界的比例较小。同时，在阶段Ⅰ，中国、加拿大和印度等9个国家的油菜总产量占世界的89.7%，收获面积占世界的92.5%；阶段Ⅱ，加拿大和中国的油菜发展最为迅速；阶段Ⅲ，仅加拿大收获面积和总产量增幅大。此外，巴基斯坦和瑞典在阶段Ⅰ和阶段Ⅱ出现油菜发展退步的现象，德国、中国和英国在阶段Ⅲ也出现此现象。贡献度分析表明，与加拿大和印度等主产国相比，我国油菜生产的效率和规模上均不具备优势，但是油菜生产效率优势在每个阶段依次递增。【建议】我国需要充分利用先进的信息技术和自动化设备监测油菜生产过程，扩大油菜的种植比例和收获面积，同时还要注重油菜价值发掘，开发深加工产品，加大集约化、规模化种植，采取合理的种植模式和施肥处理，从而进一步提升我国油菜的竞争力。

关键词：油菜；时空变化；效率优势；规模优势；贡献度分析

中图分类号：S565.4；S634.3文献标志码：A文章编号：2095-1191（2024）07-2181-11

Temporal and spatial evolution characteristics of world rapeproduction during 1961-2021 and dominance analysis ofrape production in China

HE Feng ZHU Jie ZHOU Yong JIANG Meng-die ZHU Bo NIE Jiang-wen LIU Zhang-yong1

（1Engineering Research Center of Wetland Ecology and Agricultural Utilization，Ministry of Education，YangtzeUniversity，Jingzhou，Hubei 434200，China；2Xiangyang Academy of Agricultural Sciences of Hubei Province，Xiangyang，Hubei 441000，China；3Institute of Life Science and Technology，Hubei Engineering University，Xiaogan，Hubei 432000，China）

Abstract：【Objective】The temporal and spatial evolution pattern of rape production in the world was analyzed to pro-vide theoretical support for the sustainable development of rape industry in China.【Method】Based on the related data of world rape harvesting area，yield per unit area and total yield during 1961-2021 released by Food and Agriculture Organi-zation of the United Nations（FAO），the spatial and temporal variation characteristics of world rape production were ana-lyzed by using the unitary linear regression model and the dominant index system.【Result】The development of rape in the world showed obvious spatial and temporal variation characteristics around 1980 and 2000，and the whole development process could be divided into three stages.Generally speaking，the focus of rape production in the world has always been concentrated in Asia，Europe and America，harvesting area，yield per unit area and total yield have shown a steady growth trend.In the stageⅠ（1961-1980），the total yield in Asia was 15.2%higher than that in Europe.Although the har-vesting area in Asia was 460.9%higher than that in Europe，the yield per unit area in Europe was 250.7%higher than that in Asia.In the stageⅡ（1981-2000）and the stageⅢ（2001-2021），the total yield of Asia was still higher than that of Eu-rope，and the harvesting area in stageⅡhas increased greatly.In the whole process，the harvesting area in America was medium，and the percentages of harvesting area and total yield of Oceania and Africa to the world small.At the same time，in the stageⅠ，the total yield of rape in nine countries，including China，Canada and India，accounted for 89.7%of the world，and the harvesting area accounted for 92.5%of the world.In the stageⅡ，rape in Canada and China developed the most rapidly.In the stageⅢ，only harvesting area and total yield of Canada increased greatly.In addition，in Pakistan and Sweden，the development of rape declined in the stageⅠand stageⅡ，and in Germany，China and Britain this phe-nomenon also appeared in the stageⅢ.The contribution analysis showed that，compared with major producing countries such as Canada and India，China had no advantages in efficiency and scale of rape production，but its efficiency advan-tages were increasing at each stage in turn.【Suggestion】China needs to make full use of advanced information technology and automation equipment to monitor the production process of rape，expand the planting proportion and harvesting area of rape，and at the same time，pay attention to exploring the value of rape，develop deep-processed products，increase intensive and large-scale planting，adopt reasonable planting mode and fertilization treatment，so as to further enhance the competitiveness of rape in China.

Key words：rape；spatio-temporal dynamics；efficiency advantage；scale advantage；contribution degree analysis

Foundation items：National Natural Science Foundation of China（31870424）；National Key Research and Develop-ment Program of China（2022YFE0209200-04）；Open Fund Project of Wetland Ecology and Agricultural Utilization Engi-neering Research Center of Ministry of Education of Yangtze University（KF202309）

0引言

【研究意义】油菜是全世界主要的食用植物油和饲用蛋白原料之一，其营养丰富，用途广泛（曾晓娟等，2021；任培富，2023）。我国在油菜的种植与使用方面位居世界第一，年度菜籽油使用量超过世界使用量的四分之一（殷艳等，2021）。然而，近年来，我国居民对菜籽油消费及饲料产业对菜粕需求不断上升，但国内油菜籽生产供给水平明显滞后于需求，导致了严重的供需缺口，使得我国严重依赖进口。据统计，2021年我国油菜籽、菜籽油和菜粕的进口总量高达652.71万t，较20年前增加3.67倍（刘福星等，2023）。然而，受国内作物竞争及国际进口油菜的双重影响，我国油菜生产形势日趋严峻（何微等，2022）。因此，为确保我国油菜可持续生产和油料供应安全，深入解析世界油菜生产的时空演变特征具有重要意义。【前人研究进展】在油菜品种的培育和相应配套的机械化栽培管理措施等方面，国内外学者进行了大量研究工作。殷艳等（2021）提出油菜产业应顺应农业高质量发展的未来发展方向；高丽萍等（2023）研究表MqS6bBS82MQUNpPiNyDjP9UVtTPfxeW54Lhnxt23N/k=明，油菜机械直播同步分层施肥对根系构型和抗倒伏能力有一定的积极作用；还有研究表明，油菜—水稻轮作及秸秆还田能增强土壤碳库的稳定性和土壤磷的有效性（Liu et al.，2021；Wang et al.，2022）。尽管如此，世界油菜的种植区域和产出的历史变迁及未来的发展路径仍然不清楚，这对我国的油菜可持续发展策略的设计和技术的提升造成了限制。此外，以往的研究者在分析作物时空分布特征时，在反映作物产量和种植面积的变化时采用产量贡献率、一元线性模型、效率优势指数和规模优势指数等方法，探明了水稻（王小慧等，2018）、小麦（白冰等，2019）、大豆（尹小刚和陈阜，2019）、燕麦（冯文豪等，2022）和青豌豆（佟越强等，2022）等作物在中国或世界范围内的时空分布情况。【本研究切入点】前人研究仅关注油菜面积及生产总值的动态变化，关于我国油菜生产及其与其他主产国间规模优势和效率优势的差异性分析未见报道。【拟解决的关键问题】基于联合国粮农组织（FAO）1961—2021年的世界油菜生产相关数据，从各大洲及国家尺度上探讨油菜生产的时空演变规律，同时通过规模优势、效率优势和产量贡献率等指标的定量分析，探究我国油菜生产与其他主产国间的差异，明确我国油菜在国际上的生产规模和效率，反映国际市场的需求、地区的资源禀赋、种植制度的布局等综合因素的影响，以期为保障我国粮油安全和油菜产业的可持续发展提供参考。

1数据来源与研究方法

1.1数据来源

本研究的数据来自联合国粮农组织（FAO）统计数据库（https：//www.fao.org/faostat/zh/#data），从数据库选取1961—2021年世界油菜的生产数据，包括五大洲（亚洲、欧洲、非洲、美洲和大洋洲）和油菜主产国（中国、印度、法国、加拿大、德国、英国、波兰、瑞典和巴基斯坦）的油菜收获面积、总产量及单产。

1.2研究方法

1.2.1线性模型参考尹小刚等（2015）、尹小刚和陈阜（2019）的方法，运用一元线性回归模型研究1961—2021年世界油菜主产国的收获面积、总产量及单产的时间变化趋势。模型如下：

Yi=a+bx（1）

式中，a是常数项，Yi代表第i个地区或国家的油菜收获面积、总产量或单产，x代表年份，b为待估参数，表示油菜收获面积、总产量或单产的年均变化。同时，采用皮尔逊线性相关分析法检验时间变化与油菜收获面积、总产量和单产的相关性。

1.2.2产量贡献率参考佴军（2013）的研究，油菜收获面积和单产对总产量的贡献率及油菜发展的主导类型计算公式如下：

RAi=（A2-A1）×Y1/（P2-P1）（2）

式中，i代表研究时间节点，RAi代表在第i个时间点的油菜收获面积贡献率，A1和A2分别代表在阶段开始时和结束时的收获面积，P1和P2分别代表阶段开始时和结束时的总产量，Y1代表阶段开始时的油菜单产。

RYi=A1×（Y2-Y1）/（P2-P1）（3）

式中，RYi代表在第i个时间点的油菜单产贡献率，Y2代表阶段结束时的油菜单产。

RRi=RYi/RAi（4）

式中，RRi代表在第i个时间点的油菜产量贡献率。当RYi/RAi>2时，为单产主导型，即总产量的变化因单产的变化而导致的；当RYi/RAi<0.5时，为面积主导型，即总产量的变化因面积的变化而导致的；当0.5<RYi/RAi<2时，为共同作用型，即总产量的变化因面积和单产的变化而共同影响。

1.2.3优势指数规模优势指数（Scale advantage index，SCA）用来反映一个地区某种作物的生产规模和专业化程度，效率优势指数（Efficiency advan-tage index，ECA）主要从作物资源生产力的角度反映作物的比较优势，综合优势指数（Comprehensive advantage index，CCA）是前二者的几何平均数，参考唐江云等（2014）的方法计算公式如下：

SCA=（GS1/GS2）/（GS3/GS）（5）

式中，SCA表示中国油菜的规模优势指数，GS1表示中国的油菜收获面积，GS2表示中国所有种植业的总收获面积，GS3为所有油菜主产国的油菜收获面积，GS为所有油菜主产国的所有种植业的总收获面积。

ECA=（AP1/AP2）/（AP3/AP）（6）

式中，ECA表示中国油菜的效率优势指数，AP1表示中国的油菜单产，AP2表示中国所有种植业的平均单产，AP3为所有油菜主产国的油菜单产，AP为所有油菜主产国的所有种植业的平均单产。SCA和ECA的值越高，表明我国的规模优势和效率优势程度越高；若SCA和ECA< 则代表中国油菜不具备规模优势和效率优势。

CCA=（7）式中，CCA表示中国油菜的综合优势指数，当CCA>1时，代表中国油菜具有发展优势；CCA<1时，代表中国油菜不具有发展优势；CCA=1时，代表中国油菜发展优劣势不明显。

1.3统计分析

运用Excel 2019和Origin 2022进行数据处理和制图。

2世界油菜生产时空变化特征及主产国贡献率和主导型分析

2.1五大洲及其主产区油菜生产时空变化特征

2.1.1五大洲油菜总体生产时空变化特征线性回归模型分析结果显示，1961—2021年美洲、欧洲和亚洲的油菜收获面积、单产和总产量均呈现稳定增长的趋势，非洲和大洋洲油菜收获面积和总产增长趋势不明显，但单产呈持续增加趋势（图1），但在1980和2000年世界油菜出现明显的时空演变特征，因此，将世界油菜发展过程划分为3个阶段：阶段Ⅰ（1961—1980年）、阶段Ⅱ（1981—2000年）和阶段Ⅲ（2001—2021年）。各阶段具体特征：阶段Ⅰ，世界油菜各大洲收获面积年均增量较小，但单产和总产量年均增量较大；阶段Ⅱ和阶段Ⅲ世界油菜的收获面积、单产和总产量均呈波动上升的趋势，其中，阶段Ⅱ收获面积年均增加78.3万ha，总产量年均增加14.1万t，而阶段Ⅲ世界收获面积年均增量小于阶段Ⅱ（表1）。

2.1.2五大洲油菜主产区生产时空变化特征从油菜生产区域来看，亚洲、欧洲和美洲是油菜的主产区（图2）。阶段Ⅰ，亚洲比欧洲的油菜总产量高15.2%，尽管亚洲的收获面积比欧洲高460.9%，但欧洲的单产比亚洲的单产高250.7%。阶段Ⅱ，亚洲的单产以每年17.3 kg/ha的速度增长，总产量以每年56.3万t的速度增长，且收获面积也以每年36.2万ha的速度增长。虽然欧洲的单产、总产量和收获面积也分别以每年21.7 kg/ha、42.3万t和14.5万ha的速度增长，但在总产量方面，亚洲依然高于欧洲。阶段Ⅲ，亚洲的收获面积是欧洲的1.8倍，但亚洲仅比欧洲总产量高6.5%。截至2021年，亚洲的收获面积占世界的41.4%，其总产量占世界总产量的36.8%。美洲的油菜收获面积处于中等水平状态。在阶段Ⅰ，美洲的收获面积占世界的13.8%，总产量占世界的17.5%，其中北美的收获面积最大（图3），总产量达到全美洲的90.9%；且在该阶段，美洲的收获面积以每年12.6万ha的速度增长，总产量以每年14.8万t的速度增长。阶段Ⅱ和阶段Ⅲ，美洲的收获面积年均增量分别增长至21.8万ha和30.8万ha，总产量年均增量分别增长至34.2万t和85.2万t。此外，大洋洲油菜的收获面积在3个阶段分别占世界的0.2%、1.6%和6.3%，总产量分别占世界的0.2%、1.5%和4.2%，占比上升明显但占比不大；另外，非洲的收获面积和总产量占世界收获面积和总产量的比例均较小，分别为0.5%和0.3%。

2.2世界油菜主产国油菜生产时空变化特征

2.2.1时间变化特征如表2所示，从世界油菜生产的时间发展纬度看，阶段Ⅰ，世界油菜各主产国收获面积和总产量增幅较小，甚至巴基斯坦油菜收获面积出现减少的现象，但各主产国单产增幅相对较大。阶段Ⅱ，除巴基斯坦、英国和瑞典外，其他各油菜主产国的收获面积增幅大于阶段Ⅰ，同时除巴基斯坦、波兰和瑞典，其他主产国的总产量增幅均大于阶段Ⅰ。阶段Ⅲ，除加拿大外各主产国收获面积增幅不明显，甚至德国、中国和英国出现收获面积缩减的现象。总体来看，世界各主产国油菜的收获面积和总产量呈持续增长趋势，但收获面积表现为由阶段Ⅰ的缓慢增长转变为阶段Ⅱ的快速增长，进入阶段Ⅲ后增幅逐步放缓（图4）。

2.2.2世界油菜主产国生产空间变化特征由图1和图4可知，阶段Ⅰ，中国、加拿大、法国、德国、印度、巴基斯坦、波兰、瑞典和英国等9个国家的油菜总产量占世界的89.7%，收获面积占世界的92.5%。其中，印度的油菜在收获面积和总产量上均处于主导地位；加拿大和中国的油菜发展十分迅速，加拿大的总产量以每年14.6万t的速度增长，收获面积以每年12.5万ha的速度增长，而中国的总产量以每年8.1万t的速度增长，收获面积以每年6.8万ha的速度增长。阶段Ⅱ，加拿大的总产量年均增量增至30.2万t，收获面积年均增量增至19.6万ha，中国的总产量和收获面积的年均增量分别为33.2万t和18.9万ha，处于高水平发展阶段。阶段Ⅲ，加拿大的收获面积仍以每年27.7万ha的速度增加，且其总产量以每年70.1万t的速度增长，其他国家的油菜收获面积增幅极小甚至不增加，但瑞典的油菜单产增幅水平高于加拿大。

此外，有些国家在某阶段的油菜发展在退步。阶段Ⅰ，巴基斯坦的油菜收获面积以每年0.1万ha的速度减少，总产量增幅也处在最低水平，同时瑞典的单产在以每年20.6 kg/ha的速度降低。阶段Ⅱ，巴基斯坦的油菜收获面积持续减少，瑞典的收获面积和总产量也均缓慢持续减少。阶段Ⅲ，德国的油菜收获面积、总产量和单产均以不同的速度降低。

2.3世界油菜主产国贡献率及主导型分析

1961—2021年有个别主产国油菜的收获面积、单产或总产量呈下降的变化趋势，因而在贡献率指标核算时有负数出现的情况（表3）。本研究使用总产量贡献率的绝对值进行分析以区分主导型。从3个发展阶段各油菜主产国总产量贡献率来看，加拿大、波兰、瑞典、巴基斯坦和印度的总产量主导类型均未发生改变，前三者均为面积主导型，巴基斯坦为单产主导型，印度为共同作用型。3个阶段中巴基斯坦的总产量贡献率分别为-2.3、-2.1和-9.3，表明巴基斯坦减产主要由单产降低所致；法国的总产量贡献率分别为0.2、0.2和-2.9，表明法国的油菜生产由面积主导型向单产主导型过渡；英国的总产量贡献率分别为0.0、0.1和-0.8，表明英国的油菜生产由面积主导型向共同作用型过渡；德国的总产量贡献率分别为1.0、0.2和0. 表明德国的油菜生产由共同作用型向面积主导型过渡；中国则是由单产主导型过渡到面积主导型再过渡到单产主导型。

2.4中国油菜生产优势度分析

优势度分析结果（图5）表明，与其他油菜主产国相比，从阶段Ⅰ到阶段Ⅲ中国油菜生产始终不具有规模优势和效率优势，但是在阶段Ⅱ，中国油菜的规模优势在本研究时期内达最大值，而中国油菜的效率优势也在每个阶段依次递增，说明中国在油菜单产的提高上给予了巨大投入，使得单产与其他主产国差距缩小。同时，从其综合优势指数的结果来看，中国油菜在本研究时期内均不具有发展优势，因此中国的油菜产出不足以满足国内消费，但从各阶段的数据变化来看，其综合优势指数在逐年增加，说明中国在油菜的发展上愈发重视。

3讨论

3.1世界油菜主产区生产时空变化特征分析

1961—2021年世界油菜收获面积和总产量总体均呈稳定增长的趋势，全世界总产量主要集中在欧洲、亚洲和美洲。20世纪90年代欧洲的油菜育种技术进一步突破（Sieling and Christen，1997），其品种单产非常高，加上收获面积的扩大，使总产量迅速提高。美洲通过进行机械化和规模化生产（Loon et al.，2020），促进油菜收获面积进一步扩大，不仅人工投入减少，经济效益也十分可观。亚洲不停地扩大油菜的种植，并通过提升种植和育种技术提高油菜单产（鲁丽丽等，2014；毛凌峰，2019），最终提高总产量。与此同时，从20世纪80年代开始，世界各国在农药化肥上的投入急剧上升（廖利焱等，2023），加之在选地与整地、选种与种子处理、播种、田间管理、病虫害防治、冻害防治、收获与贮藏等栽培技术上进一步突破（付登峰，2023）。总之，栽培技术及农药和化肥的使用对油菜总产量上的提高作出了巨大的贡献，减少油菜总产量的损失。

3.2世界油菜主产国生产时空变化特征分析

1961—2021年世界所有油菜主产国中，巴基斯坦和瑞典的收获面积出现不同微小程度的减少，中国、加拿大和印度的收获面积增长较明显，法国和英国等收获面积变化不大，基本上维持稳定。究其原因，中国、加拿大和印度均属于国土面积较大的国家，中国和印度由于传统文化的原因，居民传统的膳食以植物源为主（蒋娜娜等，2020），因此在食用油上，更趋向于植物榨油，导致中国和印度对于油菜的种植更加重视。加拿大的油菜是因为种植气候适宜，其油菜单产在20世纪已达高产水平，同时其油菜种植规模化、机械化技术相比于其他国家更加成熟，扩展油菜的种植规模后，一部分出口，一部分作榨油原料；加拿大的畜牧业也较发达，榨油后的菜籽饼粕被用作动物的饲用蛋白原料（刘福星等，2023）。因此，除中国、印度和加拿大，其他油菜主产国的油菜种植规模均呈稳定状态，没有很明显的扩大现象，与此同时中国和印度的人口基数较大，对于粮食作物需求均很大，粮食安全是目前存在极其重要的问题。

4建议

4.1提高油菜单产，扩大播种面积

加拿大、印度和中国是目前世界最主要的油菜生产国，总产量占世界总产量的54.2%。在世界来看，中国油菜在面积和效率（单产）上均不具备优势。因此，我国首先需加大油菜的科研投入，选育高产、优质的油菜新品种，通过传统育种和现代生物技术相结合的方式，提高油菜的抗病性、适应性和产量潜力，以提高其单产，同时国家和地方政府可通过政策引导和资金支持，推动优质油菜品种在主产区广泛种植。此外，我国还可利用先进的信息技术和自动化设备，如卫星监测、无人机巡查和智能灌溉系统，更有效地管理农田，确保作物健康生长，从而达到油菜稳产高产的目的。尽管总体上我国的油菜收获面积已达世界前列，但是在所有种植业面积规划上来看，与其他国家相比还存在一定的差距，还需增加油菜的收获面积。

4.2发展多样化、高价值油菜单品

相比发达国家，中国油菜的产品十分单一（杨锦莲和李崇光，2004；肖艳丽，2012），除主要的榨油作用，在其他方面作用很少。应利用生物技术改良油菜品种，提高其产油量和质量，同时探索油菜作为生物柴油原料的潜力；同时油菜除了作为传统的食用油原料外，还可开发成其他深加工产品（果酱、蔬菜泥、罐头等），不仅能提高产品的附加值，还可延长产品的保质期。此外，油菜籽提取物可用于生产卵磷脂等食品添加剂，同时因其富含维生素E等营养成分，可制成营养补充剂；油菜秸秆和叶片作为绿肥还田，可提高土壤肥力；部分油菜品种的种子和花朵具有药用价值，可用于治疗一些炎症和皮肤问题。因此，油菜在生产中制成多种成品，从传统的菜籽油和菜籽粕到生物柴油、食品添加剂、医药用品和化工原料等，其应用领域极为广泛，每一种成品都充分利用了油菜的不同特性。因此，应根据多用途发展油菜单品多样化，提高产品附加价值。

4.3加强油菜种植发展和绿色可持续发展

相比对欧美国家，我国的油菜种植多以小农户在承包地上分散、小块种植为主，缺乏规模化、集约化的生产模式。分散的种植方式不利于成本控制和技术推广，限制了产业的整体竞争力。因此我国油菜种植还需要加快集约化、规模化和机械化，提高产业经济效益；加强政策扶持和引导，推动数字农业建设（曾晓娟等，2021），为我国油菜产业发展和增强国际市场竞争力发挥重要作用。油菜种植应集中在青藏高原亚区、蒙新内陆亚区和东北平原区等降水较少、日照时间长、光照强度大且昼夜温差大的地区，这些气候条件有利于种子油脂的合成与积累。此外，油菜种植过程中CH4和N2O的排放也是一个大问题（王娟等，2023），温室气体排放会进一步促进世界变暖。因此，需要在不影响油菜产量的前提下，减少农药与化肥的使用，同时减少油菜种植过程中温室气体的排放，如采取合理的种植模式和施肥处理，响应绿色可持续发展。

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（责任编辑邓慧灵）