描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787511640123
内容简介
本文对我国马铃薯主粮化的提出背景进行了梳理,包括(1)我国马铃薯产业已有一定的发展基础,为马铃薯主粮化的开展提供了坚实的产业基础;(2)国外马铃薯产业发达国家通过先进管理方法和先进技术推广,马铃薯单产大大提高,并对马铃薯主粮化的目的意义进行了分析。本书在主粮化背景下,通过对马铃薯、小麦和玉米在经济、生态、社会方面的综合效益值,以及在营养方面的效益值进行比较分析,研判了项目在我国的推广的可行性。
目 录
第一章引言()
一、研究背景和意义()
(一)研究背景()
(二)研究意义()
二、国内外研究评述()
(一)马铃薯主粮化的研究概况()
(二)农业经济、生态和社会综合效益评价研究概况()
(三)食物营养效益研究概况()
三、研究思路和主要内容()
四、研究方法和技术路线()
第二章马铃薯产业及其主粮化的发展分析()
一、中国马铃薯产业现状及制约()
(一)中国马铃薯产业的发展现状()
(二)中国马铃薯产业面临的制约因素()
二、国外马铃薯产业发展的经验借鉴()
三、马铃薯主粮化提出的目的意义()
(一)有利于我国农业产业结构调整()
(二)确保我国粮食安全()
(三)改善居民膳食营养结构()
四、马铃薯主粮化的目标()
第三章主粮化背景下马铃薯比较效益研究理论基础()
一、经济、生态和社会综合评价体系()
(一)评价指标的选择和确定()
(二)综合评价理论方法()
二、营养效益评价方法()
第四章主粮化背景下马铃薯经济、生态和社会比较效益实证研究()
一、河北省衡水市:地下水漏斗区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
(三)评价指标选取()
(四)结果分析()
二、甘肃省定西市:西北干旱区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
(三)评价指标选取()
(四)结果分析()
三、广西壮族自治区南宁市:南方冬闲田有效利用区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
第五章主粮化背景下马铃薯营养比较效益研究()
一、我国居民营养健康现状()
二、马铃薯主食产品消费现状——以北京市为例()
(一)辐射范围()
(二)销售数量()
三、马铃薯主粮产品营养价值评价()
(一)数据来源()
(二)方法构建()
(三)结果分析()
四、主粮化背景下马铃薯提供的营养素总量()
第六章主要结论及政策建议()
一、主要结论()
二、政策建议()
附录()
参考文献()
一、研究背景和意义()
(一)研究背景()
(二)研究意义()
二、国内外研究评述()
(一)马铃薯主粮化的研究概况()
(二)农业经济、生态和社会综合效益评价研究概况()
(三)食物营养效益研究概况()
三、研究思路和主要内容()
四、研究方法和技术路线()
第二章马铃薯产业及其主粮化的发展分析()
一、中国马铃薯产业现状及制约()
(一)中国马铃薯产业的发展现状()
(二)中国马铃薯产业面临的制约因素()
二、国外马铃薯产业发展的经验借鉴()
三、马铃薯主粮化提出的目的意义()
(一)有利于我国农业产业结构调整()
(二)确保我国粮食安全()
(三)改善居民膳食营养结构()
四、马铃薯主粮化的目标()
第三章主粮化背景下马铃薯比较效益研究理论基础()
一、经济、生态和社会综合评价体系()
(一)评价指标的选择和确定()
(二)综合评价理论方法()
二、营养效益评价方法()
第四章主粮化背景下马铃薯经济、生态和社会比较效益实证研究()
一、河北省衡水市:地下水漏斗区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
(三)评价指标选取()
(四)结果分析()
二、甘肃省定西市:西北干旱区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
(三)评价指标选取()
(四)结果分析()
三、广西壮族自治区南宁市:南方冬闲田有效利用区代表()
(一)基本情况()
(二)描述性分析()
第五章主粮化背景下马铃薯营养比较效益研究()
一、我国居民营养健康现状()
二、马铃薯主食产品消费现状——以北京市为例()
(一)辐射范围()
(二)销售数量()
三、马铃薯主粮产品营养价值评价()
(一)数据来源()
(二)方法构建()
(三)结果分析()
四、主粮化背景下马铃薯提供的营养素总量()
第六章主要结论及政策建议()
一、主要结论()
二、政策建议()
附录()
参考文献()
前 言
近年来,我国马铃薯种植面积总体上呈现逐年增加的趋势,国内马铃薯总消费量和加工占比也处于增长之中,加之马铃薯主粮化项目和马铃薯主食产品开发在全国范围内推行,可以预见,马铃薯在我国居民膳食结构中将占据愈加重要的位置。本书基于马铃薯主粮化大背景,重点聚焦作物种植生产环节,对马铃薯、小麦、水稻和玉米等作物的综合效益进行比较分析,研判了马铃薯主粮化在我国推广的可行性。
本书首先,阐析了马铃薯主粮化项目提出的背景条件。从生产环节看,我国马铃薯产业已有一定规模的积累,这为主粮化项目的开展提供了坚实的产业基础;国内外马铃薯产业通过品种挖掘和技术创新,大大提高了马铃薯单产水平,这为主粮化提供了良好的种质资源和技术支撑。从消费环节看,随着居民营养健康意识提升和消费能力提高,符合中国蒸煮饮食文化特色的马铃薯主食产品需求潜力大,通过适度科学引导,马铃薯主食产品市场正迅速激活。
其次,以华北平原地下水漏斗区、西北干旱区和南方冬闲田三大重点区域的马铃薯及其他主要粮食作物种植和经济收益的实地调研数据为基础,使用AHP法对总目标进行分层,选用AHP法和熵权法相结合的主客观组合赋权法确定各指标权重,对作物生产综合效益值进行计算和比较分析,并对马铃薯在主粮化背景下的综合效益进行评价。研究发现,推进马铃薯主粮化,在华北漏斗区和西北干旱区的工作重点在于提高现有单产水平及发展节水替代种植,在南方冬作区的工作展重点在于增加种植面积。
最后,在对我国居民营养健康状况进行分析的基础上构建NP营养评价模型。选用市场份额较大的海乐达牌马铃薯(与小麦粉混配)主食产品作为样本,通过检测获得营养素含量数据,并通过代入NP模型,得到马铃薯和其他主粮作物的主食制品的营养效益值。此外,还通过对主食产品中马铃薯替代前后我国主粮消费结构进行预测,比较了替代前后不同主食结构所提供的营养素总量,描述性分析营养效益。
通过研究,得到以下几点主要结论。
(1)通过马铃薯主粮化项目,在华北平原地下水漏斗区、西北干旱区推广马铃薯替代小麦、玉米种植,在南方冬闲田地区推广马铃薯种植,相较于现有种植结构,均能够取得较好的比较效益,马铃薯主粮化具有明显的综合效益优势。
(2)通过使用NP法计算马铃薯和其他主粮的主食制品的营养效益值并进行比较研究的结果发现,横向来看,除马铃薯馒头外,马铃薯花卷和面条的营养评价值都略低于小麦产品,纵向来看,食物的营养值随着加工步骤的增加而逐渐降低,这主要是由于在加工过程中会产生营养元素的流失,而熟食所能提供的能量要高于鲜食。
(3)通过主粮化项目,增加马铃薯主食消费,替代现有主食结构后,可以有效改善我国居民目前在钾元素和膳食纤维摄入不足的问题。
(4)从定性描述和定量计算两个角度,分地区对主粮化背景下马铃薯与其他主粮作物的综合效益值进行计算,并进行了比较分析,可明显提高评价过程的科学性和有效性。
本书首先,阐析了马铃薯主粮化项目提出的背景条件。从生产环节看,我国马铃薯产业已有一定规模的积累,这为主粮化项目的开展提供了坚实的产业基础;国内外马铃薯产业通过品种挖掘和技术创新,大大提高了马铃薯单产水平,这为主粮化提供了良好的种质资源和技术支撑。从消费环节看,随着居民营养健康意识提升和消费能力提高,符合中国蒸煮饮食文化特色的马铃薯主食产品需求潜力大,通过适度科学引导,马铃薯主食产品市场正迅速激活。
其次,以华北平原地下水漏斗区、西北干旱区和南方冬闲田三大重点区域的马铃薯及其他主要粮食作物种植和经济收益的实地调研数据为基础,使用AHP法对总目标进行分层,选用AHP法和熵权法相结合的主客观组合赋权法确定各指标权重,对作物生产综合效益值进行计算和比较分析,并对马铃薯在主粮化背景下的综合效益进行评价。研究发现,推进马铃薯主粮化,在华北漏斗区和西北干旱区的工作重点在于提高现有单产水平及发展节水替代种植,在南方冬作区的工作展重点在于增加种植面积。
最后,在对我国居民营养健康状况进行分析的基础上构建NP营养评价模型。选用市场份额较大的海乐达牌马铃薯(与小麦粉混配)主食产品作为样本,通过检测获得营养素含量数据,并通过代入NP模型,得到马铃薯和其他主粮作物的主食制品的营养效益值。此外,还通过对主食产品中马铃薯替代前后我国主粮消费结构进行预测,比较了替代前后不同主食结构所提供的营养素总量,描述性分析营养效益。
通过研究,得到以下几点主要结论。
(1)通过马铃薯主粮化项目,在华北平原地下水漏斗区、西北干旱区推广马铃薯替代小麦、玉米种植,在南方冬闲田地区推广马铃薯种植,相较于现有种植结构,均能够取得较好的比较效益,马铃薯主粮化具有明显的综合效益优势。
(2)通过使用NP法计算马铃薯和其他主粮的主食制品的营养效益值并进行比较研究的结果发现,横向来看,除马铃薯馒头外,马铃薯花卷和面条的营养评价值都略低于小麦产品,纵向来看,食物的营养值随着加工步骤的增加而逐渐降低,这主要是由于在加工过程中会产生营养元素的流失,而熟食所能提供的能量要高于鲜食。
(3)通过主粮化项目,增加马铃薯主食消费,替代现有主食结构后,可以有效改善我国居民目前在钾元素和膳食纤维摄入不足的问题。
(4)从定性描述和定量计算两个角度,分地区对主粮化背景下马铃薯与其他主粮作物的综合效益值进行计算,并进行了比较分析,可明显提高评价过程的科学性和有效性。
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第一章引言
马铃薯在我国农业生产和居民膳食结构中占据着重要位置,既是继玉米、水稻、小麦之后的主要粮食作物,更是广适性菜用作物。历经多年发展,我国马铃薯的种植面积和总产量逐年增长,但其单产仍处于全球平均水平之下,提高的潜力巨大。在马铃薯主粮化战略的大背景下,我国马铃薯产业的发展得到了前所未有的关注,农业部《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》2016年2月农业部发布《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》提出了到2020年的发展目标:马铃薯种植面积扩大到1亿亩(1亩≈667m2;15亩=1hm2。全书同)以上,平均亩产提高到1 300kg,总产达到13亿t左右;优质脱毒种薯普及率达到45%,适宜主食加工的品种种植比例达到30%,主食消费占马铃薯总消费量的30%。
一、研究背景和意义(一)研究背景我国人口众多,耕地面积总量大、人均占有量低,是传统的农业大国,但并非农业强国。农业是关乎国计民生的基础产业,只有保证农业健康发展,才能确保我国粮食安全、保障人民基本生活,才能集中力量解决其他问题。近年来,我国在生态环境安全、自然资源利用、粮食安全保障等方面都依然面临着一些问题,通过初步分析得出,发展马铃薯产业成为应对破解这些问题的重要选择之一。
①我国北方水资源匮乏,尤其是华北平原地下水一直处于超采状态,该区域形成了一系列深、浅层地下水位降落漏斗,严重威胁当地生态安全。华北平原大部分地区以小麦为主要粮食种植作物,小麦生长周期长、耗水量高,且该地区小麦生育期与当地降水期相错不同期,为保证其产量不受影响,灌溉用水量大大增加,进一步加剧了地下水匮乏和生态环境恶化的压力,急需选择其他作物替代小麦种植。
②南方冬季存在大量闲田,造成土地资源季节性闲置浪费。我国南方主要种植作物为水稻,冬季稻田普遍闲置2~4个月,且增加二氧化碳排放,需要研究开展作物种植扩大冬闲田利用,从而有效减少冬季水田由于闲置造成的二氧化碳排放量增加,有效提高土地的耕种利用率。
③当前我国人口总量仍在增长,对口粮刚性需求量将会提升。受经济发展水平提高和医疗技术改善的影响,我国人口平均寿命大大提高,受国家二胎政策影响,我国新生儿出生率也会增加,总体上我国人口数量将有所增长,从而带来粮食需求量的增加,需要在现有基础上开拓新的作物种植。
④原有三大主粮单产水平提升空间有限,现有三大主粮继续增产的后劲不足,单产水平和总产水平均难以持续提高,需要挖掘增产空间更大的作物。一方面,原来的三大主粮(稻米、小麦和玉米),在现有的种植技术和育种技术条件下,生产潜力已经接近极限水平,根据FAO统计数据,2014年,我国小麦、水稻和玉米单产分别位列世界第27位、第19位和第62位,已经处于全球上游水平。另一方面,我国面临着耕地面积减少、土地资源匮乏的问题,我国国土资源公告显示我国耕地面积呈下降趋势(图1-1),耕地减少主要是源于建筑用地对农用土地的侵占。在保障粮食安全的前提下,耕地面积的减少,使得对粮食单产有了更高的要求。
图1-12010—2014年全国耕地面积变化情况Figure1-1Changes of cultivated land area in 2010-2014
⑤我国居民膳食结构不尽合理,城乡居民超重和肥胖比例逐年上升,慢性病发病率呈上涨趋势且向低龄化蔓延,迫切需要低脂肪、富含膳食纤维和矿质元素的优质食物。
应对上述5个方面的问题,通过筛选、比对和综合分析,马铃薯成为未来优先发展作物的重要选择。马铃薯不仅具有高产耐寒耐旱的优势,可以在我国干旱半干旱地区和南方冬季闲田广泛种植,而且相较于小麦、玉米等主粮作物有更好的节水效果,可以有效解决华北平原和西北干旱区的水资源匮乏问题,有效减少水土流失,缓解当地农业生产的资源和环境两方面的压力。同时,因马铃薯单产水平低、提高潜力大,根据FAO统计结果,2014年我国马铃薯单产在全球排名109位,单产为16 9203kg/hm2,第一名科威特单产为67 5355kg/hm2,我国单产仅为科威特的1/4。另外,马铃薯营养成分全面,脂肪含量低,维生素和矿物质等微量元素较为丰富,可以有效改善我国居民的营养摄入结构,提高健康水平。
根据各个地区气候条件、自然资源情况和马铃薯种植情况的不同,主粮化战略为各区域制定了不同的目标,重点是在华北平原漏斗区,主要开展马铃薯替代小麦种植;在西北地区,主要扩大马铃薯种植面积;在南方冬闲田,主要利用冬季闲置田地种植马铃薯。
(二)研究意义
1填补马铃薯主粮化综合效益定量研究方面的空白
现有研究大多通过定性描述的方式对马铃薯主粮化的效益进行评价,尤其当涉及社会和生态方面的效益时,更是缺少有力的数据支撑,难以有效说明主粮化项目的综合效益。
2为马铃薯主粮化在全国的推进提供理论支持
通过对马铃薯相较于小麦、水稻和玉米在经济、生态、社会和营养方面的比较效益进行研究,为马铃薯主粮化在全国的推进提供了理论支持,从理论上对主粮化项目在以上四方面的效益给予科学评价。
二、国内外研究评述(一)马铃薯主粮化的研究概况联合国很早就把马铃薯列为第四类主粮,并认为马铃薯可以改善21世纪人类中广泛出现的“富贵病”问题。随着国内马铃薯种植面积和产量的逐步增加,马铃薯在我国粮食体系中的地位愈加重要,尤其是在2015年,随着农业部马铃薯主粮化的研究与示范和马铃薯主食产品开发,更是将我国马铃薯产业(包括生产、加工和消费)推向了一个新的高度。
事实上美国、欧洲等西方国家,马铃薯一直被视为主食类食品,从配菜到主菜主食再到休闲食品,马铃薯的做法不计其数,其消费量和种植面积都占据绝对比例。早在1929年,John Habvey Kellogg就发文称马铃薯是最好的主食;MWandel就挪威在1976—1995年马铃薯消费量在不同阶段的变化过程进行了居民电话和问卷调研,并分析了产生这种变化的原因;NeBambi Lutaladi指出马铃薯是世界头号非谷类食品类商品,其消费量在发展中国家正稳步扩大,并且他认为马铃薯在发展中国家粮食、就业和收入保障方面发挥着日益重要的作用;Biing-Hwan Lin通过使用美国农业部发布的1994—1996年个人食物摄入量调查数据,分析了6种马铃薯食品在美国不同消费场所、地域和人群中的消费分布。
在我国,马铃薯作为主食类食品的研究是在主粮化战略推行后才开始慢慢兴起。2015年1月6日,马铃薯主粮化发展战略研讨会确定了马铃薯主粮化这一概念内涵,即将马铃薯作为我国的主粮补充,并逐步发展为第四大主粮作物,通过对马铃薯进行加工,将其与其他谷物混配制成馒头、面条、米粉等符合中国人食用习惯的主食产品,从而实现目前马铃薯的三大转变。梁岩认为马铃薯主粮化战略的目的在于对我国自然资源进行合理的开发利用,并对现有农业结构进行调整和优化,同时,大力发展马铃薯产业,从而能够在扩大资源基础的前提下提高把我国粮食安全,与此同时,还能够满足民众多样化、优质化、保健化食物的消费需求,并减轻我国土地资源约束的压力。卢肖平、王希卓、万宝瑞等讨论了在我国推行马铃薯主粮化的意义,阐述了国内外马铃薯产业发展现状和马铃薯消费情况,分析了制约我国马铃薯主粮化发展的因素,并在此基础上提出相关的政策建议和具体措施。韩秋成等以马铃薯的营养价值和保健价值为切入点,分析了马铃薯作为主粮的优势所在;潘文博则强调了该项目的重点在于,优化和布局我国现有农业种植结构,具体来说,在西北区域,要积极推广旱作节水技术,加大马铃薯产业发展力度;在南方区域,要充分利用南方冬闲田进行马铃薯净种,也可以利用水果种植间隙较大的特点进行马铃薯套种;在水资源较匮乏地区,如华北平原,可以在不挤占原有三大主粮的前提下,适度改种一些诸如马铃薯的节水作物。
(二)农业经济、生态和社会综合效益评价研究概况
1经济效益、社会效益和生态效益
目前,各学者在定义农业经济效益时都强调投入和产出的关系,其中,刘新生将经济效益定义为在社会经济活动中产生的经济效益及其相应的收益,具体表现为用价值量表现的农业产出与用于农业产出的农业投入之间的比较关系,这是目前较为通用的定义。马传栋定义生态效益为,在进行人力劳动投入的过程中,对生态系统中的生物(非生物)因素产生影响,进而对整个生态系统的生态平衡产生影响,从而对人的生活环境和生产环境产生某种影响的效应,农业与土地资源交互性强,因而种植业的生态效应十分明显。韩昕君认为社会效益是指最大限度地利用有限的资源满足社会上人们日益增长的物质文化需求,该效益涉及面广,包含内容丰富。
2综合评价方法
综合评价法,是使用多个评价指标对多个评价对象进行优劣评价的方法。目前,在研究农业种植的经济、社会和生态效益的时候采用的综合评价方法主要有综合指标评价法、AHP法、TOPSIS法和灰色关联度分析法等。曹建如、林刚、韩昕君等在对种植农业的综合效益进行评价时选了综合指标评价法;朱珠以我国土地投入和土地产出的相关数据为基础,结合指标构建、权重确定和TOPSIS法对我国三类土地的综合效益进行定量评价;徐创军等用灰色关联度分析法对紫色土坡地不同种植模式的生态经济效益进行了综合评价。具体如下。
综合指标评价法:该方法根据评价目标构建一套评价指标,该组指标能够反映出评价对象的效益优劣与否,通过计算和组合指标值,从而对评价对象进行定量性的综合评价。主要过程包括:筛选制定指标评价体系;确定各评价指标的权重;确定各指标的评价等级及界限;根据评价目的、评价指标和评价对象,选取恰当的综合评价方法,并建立评价模型;针对各对象的综合评价结果进行比较分析,评价优劣。
AHP法(analysis hierarchy process,层次分析法):由美国科学家TLSaaty在20世纪70年代提出。该方法属于系统分析方法,首先根据评估目的分析并确定评估对象的总体目标,然后对该目标进行逐层分解,得出每层的子指标(层次一般分为三层,自顶到底分别是目标层、准则层和指标层),并根据实际数值,对最底层的子指标的指标值进行计算,并自底到顶逐层计算各层指标值。最后,根据评价对象各层指标值的大小对评价对象的优劣进行综合评价。
Topsis法(technique for order preference by similarity to ideal solution,逼近理想解排序法):常用于对有限方案进行多目标的决策分析,可用于需要进行目标决策的诸多领域,如效益评价、卫生决策和卫生事业管理等。基本原理是,首先,对原始实际数据矩阵进行归一化处理,得到归一化矩阵;其次,对有限方案进行罗列,并通过余弦法找到其中的最优方案和最劣方案(分别用最优向量和最劣向量表示);最后,针对各个评价对象,对其与最优(及最劣)方案之间的距离大小,从而据此得到各个评价对象与最优方案的接近程度,并依此对对象的优劣进行评价。
灰色关联分析(GRA)属于多因素统计分析方法:该方法根据各个因素的以实际数据计算得出的样本数据,对灰色关联度进行计算,并用它来对各个因素之间关系的强弱和次序进行排序。如果2个因素的变化趋势基本相同,那么它们之间的关联程度就比较大,反之亦然。将该方法应用于综合效益评价时,该方法以最优样本数据作为参考序列,那么某因素与参考数列关联度的大小就反映出了评价的优劣程度。
3指标权重确定方法
在综合效益的评价过程中,权重确定作为不可缺少的一部分,是否能够科学、合理为各个指标分配权重是至关重要的一环,直接关系到评价结果的科学性和准确性。在现有研究中,学者使用的确权方法种类繁多,主要可以分为三大类:主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法。主观赋权法包括专家咨询法(Delphi)、专家排序法、层次分析法(AHP)等;客观赋权法包括熵权值法、秩和比法(RSR)、相关系数法、主成分分析法和因子分析法等。范成方等在对粮食种植效益进行综合评价时时选用了熵权法;刘晓敏从生产、社会经济和生态环境三方面,对小麦玉米节水技术集成模式进行综合评价时,使用熵权法对各指标权重进行了确定;韩昕君等用层次分析法对河北中南部棉薯套作种植模式的综合效益进行评价。虽然他们使用的权重确定方法有所差异,但评价结果都科学合理,与现实情况相符合。
组合赋权法是指综合使用2种或以上的主(客)观赋权方法,并使用一定的数学方法将多种赋权方法进行组合,从而确定最终的权重。目前,最为常用的组合方法是加权平均法,它适用于指标个数较多、权数分配比较均匀的情况;陈伟通过使用基于离差平方和的最优组合赋权方法,对权重进行了计算;李帅通过基于最小相对信息熵确定组合权重,并对宁夏回族自治区城市人居环境质量进行了综合评价,都取得了预期结果。
本文拟采用组合赋权法,综合考虑主观和客观赋权法两种方法对马铃薯主粮化的综合效益进行评价,兼顾指标初始值间的内在数值关系和指标在评价过程中的实际重要性。
4评价指标的选取和确定
在经济评价指标的选取方面,一些学者在分析农业成本的基础上,结合相应产业或农产品的生产特点、经济效益相关概念界定和农业经济效益不稳定性、持续性、综合性和多样性等特点,设置包括产出、土地生产率、劳动生产率和资本生产率4个方面的一系列衡量经济效益的指标,形成指标体系,并对经济效益进行分析,另外,邢玎将基本建设投资收益类指标记入指标体系,王沛认为应将反映对社会贡献的农业商品率指标和人均收入也记入经济效益指标体系。此外,柴斌峰,蔚然,王少峰等学者通过某地区的农户调研数据,对一种或几种目标农作物的生产成本构成进行分析,并以单位产出产值等土地生产率类指标对其经济效益进行分析或比较分析。有的学者综合运用多种评价方法,也很好的分析了农业经济效益。邢玎通过主产品产值、生产成本和净收益等5个指标对临渭区小麦、棉花等的成本收益进行分析,并通过土地、劳动、资金和基本建设投资收益四方面共计9项经济效益指标对该区粮食作物和经济作物的经济效益进行了分析。
在生态评价指标的选取方面,韩昕君等结合河北中南部地下水资源紧缺的现实,选择耗水量和经济水分利用效率等与农业用水有关的指标作为棉薯套种模式生态效益的评价指标;弋翠为了衡量马铃薯不同灌溉方式的节水效益,选取了节水百分比、用水生产率2个指标进行评价;在土壤效益方面,魏乐针对种植苜蓿可改良土壤的特点,通过对种植苜蓿与种植其他作物后的土壤养分和沙含量,以及种植期间土壤风蚀损失量进行测量和比较,从而来对两者的生态效益进行比较分析。
在社会评价指标的选取方面,目前,国内外对社会效益的研究多采用定性和定量相结合的方式。弋翠认为在应用新的灌溉技术后,农民的收入和生产条件都会得到很大的提高和改善,节省劳动力,将农民从土地中解放出来,转向其他行业发展,促使农民生活水平的提高;曹建茹根据旱作种植的特点,选择单位投资提供农产品增量、农业劳动生产力增量、人均产品占有增加量和能源消耗量作为旱作技术的社会效益指标;王希卓定性分析了马铃薯主粮化战略的社会效益,认为其主粮地位的确立有利于国家政策和社会资源向马铃薯行业的倾斜,从而促使产业的蓬勃发展,带来更多的就业岗位;同时,促进了马铃薯单产和总产的提高,促进马铃薯产业发展,培育国内马铃薯市场,使农民受益,增加企业收入,缩小富与贫的差距,增加社会福利,促进社会和谐,保证国家稳定。
马铃薯在我国农业生产和居民膳食结构中占据着重要位置,既是继玉米、水稻、小麦之后的主要粮食作物,更是广适性菜用作物。历经多年发展,我国马铃薯的种植面积和总产量逐年增长,但其单产仍处于全球平均水平之下,提高的潜力巨大。在马铃薯主粮化战略的大背景下,我国马铃薯产业的发展得到了前所未有的关注,农业部《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》2016年2月农业部发布《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》提出了到2020年的发展目标:马铃薯种植面积扩大到1亿亩(1亩≈667m2;15亩=1hm2。全书同)以上,平均亩产提高到1 300kg,总产达到13亿t左右;优质脱毒种薯普及率达到45%,适宜主食加工的品种种植比例达到30%,主食消费占马铃薯总消费量的30%。
一、研究背景和意义(一)研究背景我国人口众多,耕地面积总量大、人均占有量低,是传统的农业大国,但并非农业强国。农业是关乎国计民生的基础产业,只有保证农业健康发展,才能确保我国粮食安全、保障人民基本生活,才能集中力量解决其他问题。近年来,我国在生态环境安全、自然资源利用、粮食安全保障等方面都依然面临着一些问题,通过初步分析得出,发展马铃薯产业成为应对破解这些问题的重要选择之一。
①我国北方水资源匮乏,尤其是华北平原地下水一直处于超采状态,该区域形成了一系列深、浅层地下水位降落漏斗,严重威胁当地生态安全。华北平原大部分地区以小麦为主要粮食种植作物,小麦生长周期长、耗水量高,且该地区小麦生育期与当地降水期相错不同期,为保证其产量不受影响,灌溉用水量大大增加,进一步加剧了地下水匮乏和生态环境恶化的压力,急需选择其他作物替代小麦种植。
②南方冬季存在大量闲田,造成土地资源季节性闲置浪费。我国南方主要种植作物为水稻,冬季稻田普遍闲置2~4个月,且增加二氧化碳排放,需要研究开展作物种植扩大冬闲田利用,从而有效减少冬季水田由于闲置造成的二氧化碳排放量增加,有效提高土地的耕种利用率。
③当前我国人口总量仍在增长,对口粮刚性需求量将会提升。受经济发展水平提高和医疗技术改善的影响,我国人口平均寿命大大提高,受国家二胎政策影响,我国新生儿出生率也会增加,总体上我国人口数量将有所增长,从而带来粮食需求量的增加,需要在现有基础上开拓新的作物种植。
④原有三大主粮单产水平提升空间有限,现有三大主粮继续增产的后劲不足,单产水平和总产水平均难以持续提高,需要挖掘增产空间更大的作物。一方面,原来的三大主粮(稻米、小麦和玉米),在现有的种植技术和育种技术条件下,生产潜力已经接近极限水平,根据FAO统计数据,2014年,我国小麦、水稻和玉米单产分别位列世界第27位、第19位和第62位,已经处于全球上游水平。另一方面,我国面临着耕地面积减少、土地资源匮乏的问题,我国国土资源公告显示我国耕地面积呈下降趋势(图1-1),耕地减少主要是源于建筑用地对农用土地的侵占。在保障粮食安全的前提下,耕地面积的减少,使得对粮食单产有了更高的要求。
图1-12010—2014年全国耕地面积变化情况Figure1-1Changes of cultivated land area in 2010-2014
⑤我国居民膳食结构不尽合理,城乡居民超重和肥胖比例逐年上升,慢性病发病率呈上涨趋势且向低龄化蔓延,迫切需要低脂肪、富含膳食纤维和矿质元素的优质食物。
应对上述5个方面的问题,通过筛选、比对和综合分析,马铃薯成为未来优先发展作物的重要选择。马铃薯不仅具有高产耐寒耐旱的优势,可以在我国干旱半干旱地区和南方冬季闲田广泛种植,而且相较于小麦、玉米等主粮作物有更好的节水效果,可以有效解决华北平原和西北干旱区的水资源匮乏问题,有效减少水土流失,缓解当地农业生产的资源和环境两方面的压力。同时,因马铃薯单产水平低、提高潜力大,根据FAO统计结果,2014年我国马铃薯单产在全球排名109位,单产为16 9203kg/hm2,第一名科威特单产为67 5355kg/hm2,我国单产仅为科威特的1/4。另外,马铃薯营养成分全面,脂肪含量低,维生素和矿物质等微量元素较为丰富,可以有效改善我国居民的营养摄入结构,提高健康水平。
根据各个地区气候条件、自然资源情况和马铃薯种植情况的不同,主粮化战略为各区域制定了不同的目标,重点是在华北平原漏斗区,主要开展马铃薯替代小麦种植;在西北地区,主要扩大马铃薯种植面积;在南方冬闲田,主要利用冬季闲置田地种植马铃薯。
(二)研究意义
1填补马铃薯主粮化综合效益定量研究方面的空白
现有研究大多通过定性描述的方式对马铃薯主粮化的效益进行评价,尤其当涉及社会和生态方面的效益时,更是缺少有力的数据支撑,难以有效说明主粮化项目的综合效益。
2为马铃薯主粮化在全国的推进提供理论支持
通过对马铃薯相较于小麦、水稻和玉米在经济、生态、社会和营养方面的比较效益进行研究,为马铃薯主粮化在全国的推进提供了理论支持,从理论上对主粮化项目在以上四方面的效益给予科学评价。
二、国内外研究评述(一)马铃薯主粮化的研究概况联合国很早就把马铃薯列为第四类主粮,并认为马铃薯可以改善21世纪人类中广泛出现的“富贵病”问题。随着国内马铃薯种植面积和产量的逐步增加,马铃薯在我国粮食体系中的地位愈加重要,尤其是在2015年,随着农业部马铃薯主粮化的研究与示范和马铃薯主食产品开发,更是将我国马铃薯产业(包括生产、加工和消费)推向了一个新的高度。
事实上美国、欧洲等西方国家,马铃薯一直被视为主食类食品,从配菜到主菜主食再到休闲食品,马铃薯的做法不计其数,其消费量和种植面积都占据绝对比例。早在1929年,John Habvey Kellogg就发文称马铃薯是最好的主食;MWandel就挪威在1976—1995年马铃薯消费量在不同阶段的变化过程进行了居民电话和问卷调研,并分析了产生这种变化的原因;NeBambi Lutaladi指出马铃薯是世界头号非谷类食品类商品,其消费量在发展中国家正稳步扩大,并且他认为马铃薯在发展中国家粮食、就业和收入保障方面发挥着日益重要的作用;Biing-Hwan Lin通过使用美国农业部发布的1994—1996年个人食物摄入量调查数据,分析了6种马铃薯食品在美国不同消费场所、地域和人群中的消费分布。
在我国,马铃薯作为主食类食品的研究是在主粮化战略推行后才开始慢慢兴起。2015年1月6日,马铃薯主粮化发展战略研讨会确定了马铃薯主粮化这一概念内涵,即将马铃薯作为我国的主粮补充,并逐步发展为第四大主粮作物,通过对马铃薯进行加工,将其与其他谷物混配制成馒头、面条、米粉等符合中国人食用习惯的主食产品,从而实现目前马铃薯的三大转变。梁岩认为马铃薯主粮化战略的目的在于对我国自然资源进行合理的开发利用,并对现有农业结构进行调整和优化,同时,大力发展马铃薯产业,从而能够在扩大资源基础的前提下提高把我国粮食安全,与此同时,还能够满足民众多样化、优质化、保健化食物的消费需求,并减轻我国土地资源约束的压力。卢肖平、王希卓、万宝瑞等讨论了在我国推行马铃薯主粮化的意义,阐述了国内外马铃薯产业发展现状和马铃薯消费情况,分析了制约我国马铃薯主粮化发展的因素,并在此基础上提出相关的政策建议和具体措施。韩秋成等以马铃薯的营养价值和保健价值为切入点,分析了马铃薯作为主粮的优势所在;潘文博则强调了该项目的重点在于,优化和布局我国现有农业种植结构,具体来说,在西北区域,要积极推广旱作节水技术,加大马铃薯产业发展力度;在南方区域,要充分利用南方冬闲田进行马铃薯净种,也可以利用水果种植间隙较大的特点进行马铃薯套种;在水资源较匮乏地区,如华北平原,可以在不挤占原有三大主粮的前提下,适度改种一些诸如马铃薯的节水作物。
(二)农业经济、生态和社会综合效益评价研究概况
1经济效益、社会效益和生态效益
目前,各学者在定义农业经济效益时都强调投入和产出的关系,其中,刘新生将经济效益定义为在社会经济活动中产生的经济效益及其相应的收益,具体表现为用价值量表现的农业产出与用于农业产出的农业投入之间的比较关系,这是目前较为通用的定义。马传栋定义生态效益为,在进行人力劳动投入的过程中,对生态系统中的生物(非生物)因素产生影响,进而对整个生态系统的生态平衡产生影响,从而对人的生活环境和生产环境产生某种影响的效应,农业与土地资源交互性强,因而种植业的生态效应十分明显。韩昕君认为社会效益是指最大限度地利用有限的资源满足社会上人们日益增长的物质文化需求,该效益涉及面广,包含内容丰富。
2综合评价方法
综合评价法,是使用多个评价指标对多个评价对象进行优劣评价的方法。目前,在研究农业种植的经济、社会和生态效益的时候采用的综合评价方法主要有综合指标评价法、AHP法、TOPSIS法和灰色关联度分析法等。曹建如、林刚、韩昕君等在对种植农业的综合效益进行评价时选了综合指标评价法;朱珠以我国土地投入和土地产出的相关数据为基础,结合指标构建、权重确定和TOPSIS法对我国三类土地的综合效益进行定量评价;徐创军等用灰色关联度分析法对紫色土坡地不同种植模式的生态经济效益进行了综合评价。具体如下。
综合指标评价法:该方法根据评价目标构建一套评价指标,该组指标能够反映出评价对象的效益优劣与否,通过计算和组合指标值,从而对评价对象进行定量性的综合评价。主要过程包括:筛选制定指标评价体系;确定各评价指标的权重;确定各指标的评价等级及界限;根据评价目的、评价指标和评价对象,选取恰当的综合评价方法,并建立评价模型;针对各对象的综合评价结果进行比较分析,评价优劣。
AHP法(analysis hierarchy process,层次分析法):由美国科学家TLSaaty在20世纪70年代提出。该方法属于系统分析方法,首先根据评估目的分析并确定评估对象的总体目标,然后对该目标进行逐层分解,得出每层的子指标(层次一般分为三层,自顶到底分别是目标层、准则层和指标层),并根据实际数值,对最底层的子指标的指标值进行计算,并自底到顶逐层计算各层指标值。最后,根据评价对象各层指标值的大小对评价对象的优劣进行综合评价。
Topsis法(technique for order preference by similarity to ideal solution,逼近理想解排序法):常用于对有限方案进行多目标的决策分析,可用于需要进行目标决策的诸多领域,如效益评价、卫生决策和卫生事业管理等。基本原理是,首先,对原始实际数据矩阵进行归一化处理,得到归一化矩阵;其次,对有限方案进行罗列,并通过余弦法找到其中的最优方案和最劣方案(分别用最优向量和最劣向量表示);最后,针对各个评价对象,对其与最优(及最劣)方案之间的距离大小,从而据此得到各个评价对象与最优方案的接近程度,并依此对对象的优劣进行评价。
灰色关联分析(GRA)属于多因素统计分析方法:该方法根据各个因素的以实际数据计算得出的样本数据,对灰色关联度进行计算,并用它来对各个因素之间关系的强弱和次序进行排序。如果2个因素的变化趋势基本相同,那么它们之间的关联程度就比较大,反之亦然。将该方法应用于综合效益评价时,该方法以最优样本数据作为参考序列,那么某因素与参考数列关联度的大小就反映出了评价的优劣程度。
3指标权重确定方法
在综合效益的评价过程中,权重确定作为不可缺少的一部分,是否能够科学、合理为各个指标分配权重是至关重要的一环,直接关系到评价结果的科学性和准确性。在现有研究中,学者使用的确权方法种类繁多,主要可以分为三大类:主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法。主观赋权法包括专家咨询法(Delphi)、专家排序法、层次分析法(AHP)等;客观赋权法包括熵权值法、秩和比法(RSR)、相关系数法、主成分分析法和因子分析法等。范成方等在对粮食种植效益进行综合评价时时选用了熵权法;刘晓敏从生产、社会经济和生态环境三方面,对小麦玉米节水技术集成模式进行综合评价时,使用熵权法对各指标权重进行了确定;韩昕君等用层次分析法对河北中南部棉薯套作种植模式的综合效益进行评价。虽然他们使用的权重确定方法有所差异,但评价结果都科学合理,与现实情况相符合。
组合赋权法是指综合使用2种或以上的主(客)观赋权方法,并使用一定的数学方法将多种赋权方法进行组合,从而确定最终的权重。目前,最为常用的组合方法是加权平均法,它适用于指标个数较多、权数分配比较均匀的情况;陈伟通过使用基于离差平方和的最优组合赋权方法,对权重进行了计算;李帅通过基于最小相对信息熵确定组合权重,并对宁夏回族自治区城市人居环境质量进行了综合评价,都取得了预期结果。
本文拟采用组合赋权法,综合考虑主观和客观赋权法两种方法对马铃薯主粮化的综合效益进行评价,兼顾指标初始值间的内在数值关系和指标在评价过程中的实际重要性。
4评价指标的选取和确定
在经济评价指标的选取方面,一些学者在分析农业成本的基础上,结合相应产业或农产品的生产特点、经济效益相关概念界定和农业经济效益不稳定性、持续性、综合性和多样性等特点,设置包括产出、土地生产率、劳动生产率和资本生产率4个方面的一系列衡量经济效益的指标,形成指标体系,并对经济效益进行分析,另外,邢玎将基本建设投资收益类指标记入指标体系,王沛认为应将反映对社会贡献的农业商品率指标和人均收入也记入经济效益指标体系。此外,柴斌峰,蔚然,王少峰等学者通过某地区的农户调研数据,对一种或几种目标农作物的生产成本构成进行分析,并以单位产出产值等土地生产率类指标对其经济效益进行分析或比较分析。有的学者综合运用多种评价方法,也很好的分析了农业经济效益。邢玎通过主产品产值、生产成本和净收益等5个指标对临渭区小麦、棉花等的成本收益进行分析,并通过土地、劳动、资金和基本建设投资收益四方面共计9项经济效益指标对该区粮食作物和经济作物的经济效益进行了分析。
在生态评价指标的选取方面,韩昕君等结合河北中南部地下水资源紧缺的现实,选择耗水量和经济水分利用效率等与农业用水有关的指标作为棉薯套种模式生态效益的评价指标;弋翠为了衡量马铃薯不同灌溉方式的节水效益,选取了节水百分比、用水生产率2个指标进行评价;在土壤效益方面,魏乐针对种植苜蓿可改良土壤的特点,通过对种植苜蓿与种植其他作物后的土壤养分和沙含量,以及种植期间土壤风蚀损失量进行测量和比较,从而来对两者的生态效益进行比较分析。
在社会评价指标的选取方面,目前,国内外对社会效益的研究多采用定性和定量相结合的方式。弋翠认为在应用新的灌溉技术后,农民的收入和生产条件都会得到很大的提高和改善,节省劳动力,将农民从土地中解放出来,转向其他行业发展,促使农民生活水平的提高;曹建茹根据旱作种植的特点,选择单位投资提供农产品增量、农业劳动生产力增量、人均产品占有增加量和能源消耗量作为旱作技术的社会效益指标;王希卓定性分析了马铃薯主粮化战略的社会效益,认为其主粮地位的确立有利于国家政策和社会资源向马铃薯行业的倾斜,从而促使产业的蓬勃发展,带来更多的就业岗位;同时,促进了马铃薯单产和总产的提高,促进马铃薯产业发展,培育国内马铃薯市场,使农民受益,增加企业收入,缩小富与贫的差距,增加社会福利,促进社会和谐,保证国家稳定。
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