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“农业的根本出路在于机械化”,中国政府先后提出“1980年基本实现农业机械化”“1990年实现农业机械化”的目标,高度重视农业机械化,大幅度提高农业机械化水平。中国农机总动力1952年、1957年分别为0.5万千瓦、1.4万千瓦,农业机械化率不足1%。2018年我国农机总动力达到9359.5万千瓦,比1957年增长了约6684倍。目前,我国主要粮食作物基本上实现了机械化生产,主要农区的主要农作物机播率、机收率均达到95%以上,基本告别了“二牛抬杠”的历史。
从粮食总产每迈上1个1亿吨台阶与农业机械化率增长情况分析,粮食总产跨越的5.5个1亿吨台阶,都伴随着农机总动力和农业机械化水平的提升(见图16-3)。从农机总动力的增长来看,1949—1966年第1个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了74%;1967—1978年第2个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了582%;1979—1989年第3个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了212%;1990—2007年第4个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了598%;2008—2012年第5个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了36.3%;2013—2018年第5.5个1亿吨台阶期间,农机总动力增长了24.6%。
图16-3全国粮食产量与农机总动力数量变化
分阶段来看,粮食产量的增加都伴随着农机总动力的增长。前三个1亿吨台阶期间,农业机械化水平的提升主要是农机总动力的增长,主要体现在翻耕、整地等农用拖拉机的数量增加和动力水平的提升;后1.5个1亿吨台阶期间,由于农机动力已经基本满足需求,农机总动力增速明显降低,但农业机械配套的水平大幅提升,基本实现了主要农作物机播、机收。
(六)化肥施用量增加974万吨
“庄稼一枝花,全靠肥当家”“有收无收在于水,收多收少在于肥”,化肥产能的增加和施用量的增长,是中国保证粮食产量长期增长的重要措施。1949—2018年,粮食总产增长了5倍,化肥施用量增加了18.16倍。
从粮食总产每迈上1个1亿吨台阶与化肥施用量增长情况分析,粮食总产跨越的5.5个1亿吨台阶,都伴随着化肥施用量的大幅提升(见图16-4)。1949—1966年第1个1亿吨台阶期间,化肥施用量增长了99.7%;1967—1978年第2个1亿吨台阶期间,化肥施用量增长了50%;1979—1989年第3个1亿吨台阶期间,化肥施用量增长了166.6%;1990—2007年第4个1亿吨台阶期间,化肥施用量增长了116.7%;2008—2012年第5个1亿吨台阶期间,化肥施用量增长了14.3%。由于化肥施用量的饱和,2015年国家提出了“农药化肥减量增效”的政策,2013—2018年第5.5个1亿吨台阶期间,化肥施用量降低了3.2%。
图16-4全国粮食产量与化肥用量变化
从增产效果来看,1949—2018年,粮食总产增加了5.5亿吨,化肥施用量增加了5358万吨,每增产1亿吨粮食,化肥用量增加了974万吨,相当于每增产5千克粮食就增加化肥施用量0.5千克。
(七)每增300千克粮食农药增1千克
在粮食播种面积增长、化肥施用量大幅增加、灌溉条件逐步改善的情况下,农作物病虫害的发生也呈快速增加趋势,农作物受灾面积逐年增长。但受灾面积的增长并没有大幅影响粮食产量的提升,这主要归功于农药、除草剂等的使用,在高密度、高肥水、高重茬等条件下,防止了病虫害大规模、高等级的发生和危害。
从现有的资料来看,新中国成立以来,中国农药工业基本从零开始。1991年我国才开始有农药统计数据,当年农药施用量为76.53万吨,到2018年为150.36万吨,其中施用量最高的年份2013年达到181万吨。第4个、第5个1亿吨台阶期间,农药施用量分别增长112.05%和11.30%。受“农药化肥减量增效”政策影响,2013—2018年第5.5个1亿吨台阶期间,农药施用量降低了16.75%。1991—2008年,粮食总产增长了2.23亿吨,农药施用量增加了73.83万吨,相当于每增产300千克粮食就增加农药用量公0.5千克(见图16-5)。
图16-5全国粮食产量与农药使用量数量变化
二、单产每增1000千克公顷的投入与代价
中国粮食产量增长的主要动力是单产的增加。根据国家统计局的数据,1949—2018年,粮食单产共跨上4.5个1000千克公顷的台阶。粮食单产的提高需要农机、化肥、农药等生产要素投入的同步增长,而生产要素投入的增长速度往往快于粮食单产增长的速度,出现增产不增效、农民种粮没有效益进而导致生产积极性下降的问题。
从粮食单产增长所需的时间与生产要素分析,单产每上一个台阶平均需要15.3年,灌溉面积增长22%,农机总动力增长661%,农药使用量增长62%,化肥施用量增长94%(见表16-3)。
表16-3粮食单产增加1000千克公顷所需投入
资料来源:历年《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》。
(一)单产每公顷增1000千克需要15.3年
1949—2018年,中国粮食单产由1029.33千克公顷增长到5621.17千克公顷,共迈上了4.5个1000千克公顷的台阶。从增产所需要的时间来看,粮食单产每增长1000千克公顷,平均需要15.3年。
其中,1949—1970年,单产从1029.33千克公顷上升到2011.91千克公顷,用时21年;1970—1982年,单产从2011.91千克公顷上升到3124.38千克公顷,用时12年;1982—1992年,单产从3124.38千克公顷上升到4003.79千克公顷,用时10年;1992—2010年,单产从4003.79千克公顷上升到5005.69千克公顷,用时18年;2010—2018年,单产从5005.69千克公顷上升到5621.17千克公顷,用时9年。
(二)化肥施用量增加100千克公顷
1949—2018年,中国粮食单产从1029千克公顷增长到5621千克公顷,增长了4592千克公顷。同期,单位面积化肥施用量从26.82千克公顷增长到483千克公顷,增长了456千克公顷。这相当于单产每增长1000千克公顷,化肥施用量就增加了100千克公顷。
分阶段来看,化肥施用量在粮食单产增长中的作用呈现先增长、后降低的抛物线趋势(见图16-6)。其中,1949—1970年第1个单产1000千克公顷台阶期间,单位面积化肥施用量增长9.70%;1971—1982年第2个单产1000千克公顷台阶期间,单位面积化肥施用量增长353.11%;1983—1992年第3个单产1000千克公顷台阶期间,单位面积化肥施用量增长98.74%;1993—2010年第4个单产1000千克公顷台阶期间,单位面积化肥施用量增长87.90%;2011—2018年第4.5个单产1000千克公顷台阶期间,单位面积化肥施用量降低3%。
图16-6全国粮食单产与化肥施用量变化
(三)农药使用量增加8.51千克公顷
从现有的数据和资料来看,2013年以前的粮食单产增长都伴随着农药使用量的增加(见图16-7)。从有完整统计数据的第4个、第4.5个1000千克公顷台阶农药使用量来看,1993—2010年每公顷农药使用量增加120%,2011—2018年每公顷农药使用量降低14%。在没采取“农药化肥减量增效”政策以前的第4个增产阶段(1993—2010年),粮食单产增长了1001.9千克公顷,每公顷农药使用量增加了7.51千克。
图16-7全国粮食单产与农药用量变化
(四)灌溉面积平均增长53.79%
灌溉条件改善和灌溉面积增加,是粮食单产增长的主要因素之一。1952—2018年,农田灌溉面积增加了2.42倍,粮食单产跨越了4.5个1000千克公顷的台阶。粮食单产每增加1000千克公顷,灌溉面积平均增长53.79%。
分阶段来看,由于1970年的数据缺失,1952—1982年粮食单产跃升了两个1000千克公顷的台阶,灌溉面积累计增长了121.34%;1983—1992年粮食单产跃升第3个1000千克公顷的台阶,灌溉面积减少了1.52%;1993—2010年粮食单产跃升第4个1000千克公顷的台阶,灌溉面积增长了38.72%;2011—2018年粮食单产跃升第4.5个1000千克公顷的台阶,灌溉面积增加了13.13%(见图16-8)。
图16-8全国粮食单产与有效灌溉面积变化
(五)农机总动力增长9倍
1952年全国农机总动力仅为0.5万千瓦时,2018年增加到9359.5万千瓦时,增长了18718倍。由于第1个、第2个1000千克公顷台阶的农业机械起点低,农机总动力增长与增产的关系不好确定。从第3个1000千克公顷台阶开始,单产增加了2496.79千克,农机总动力增加了8961.64万千瓦时,增加了22.58倍。这相当于粮食单产每增加1000千克公顷,农机总动力增加3584.66万千瓦时,或者农机总动力增加9.03倍。
分阶段来看,由于1970年的数据缺失,1952—1982年粮食单产跃升了两个1000千克公顷的台阶,农机总动力累计增长了792.8倍;1983—1992年,粮食单产跃升第3个1000千克公顷的台阶,农机总动力增加了178.94%;1993—2010年,粮食单产跃升第4个1000千克公顷的台阶,农机总动力增加了499.07%;2011—2018年,粮食单产跃升第4.5个1000千克公顷的台阶,农机总动力增加了41.10%。
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