大豆進(jìn)口已超1億噸！別急，2035年就好了！
發(fā)表時(shí)間:2021/07/19 21:44:33 來源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 作者:王方 何志勇 瀏覽次數(shù):1480
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占全球產(chǎn)量51%的玉米和大豆是重要的糧食和飼料作物。在中國(guó)，近年來對(duì)玉米和大豆的需求快速增長(zhǎng)，使我們?cè)絹碓蕉嗟匾蕾囘M(jìn)口。未來，玉米和大豆能否實(shí)現(xiàn)更大程度的自給自足？到 2035 年，中國(guó)將能生產(chǎn)所需的所有玉米和45%的大豆——這是近日發(fā)表于《自然—食物》上的一篇論文得出的結(jié)論。該研究由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授崔振嶺等完成。糧食安全—— 一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)自己食物的能力——是中國(guó)的一個(gè)關(guān)鍵問題。它可以幫助農(nóng)民免受市場(chǎng)波動(dòng)的影響，并使一個(gè)國(guó)家的食品供應(yīng)免受地緣政治爭(zhēng)端的影響。“在全球糧食安全和可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中，玉米和大豆作為谷物飼料占有突出地位?！贝拚駧X向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹。自2000年以來，玉米和大豆的貿(mào)易量在國(guó)際市場(chǎng)上從1.35億噸增加到2.93億噸，超過其他所有作物。這源自人們對(duì)動(dòng)物源食品（肉、奶和蛋）的消費(fèi)量日益增長(zhǎng)。我國(guó)在其中也占有一席之地。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和飲食結(jié)構(gòu)的改變，人們對(duì)玉米和大豆的需求快速增長(zhǎng)，以致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)出現(xiàn)了一些短缺。崔振嶺指出：“玉米作為我國(guó)種植面積最廣泛的作物，已基本實(shí)現(xiàn)自給自足，但當(dāng)前單產(chǎn)僅達(dá)到產(chǎn)量潛力的50%，增產(chǎn)潛力巨大。而大豆卻出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)需不平衡問題，糧食問題在大豆方面存在較大的安全隱患。”海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年全年累計(jì)進(jìn)口大豆10032.8萬噸，同比增幅11.7%。我國(guó)大豆進(jìn)口量首次突破1億噸大關(guān)。中國(guó)激增的進(jìn)口量也促進(jìn)了國(guó)際市場(chǎng)上大豆價(jià)格的上漲。因此，未來在種植面積不變的情況下，土壤、作物管理能在多大程度上為保障糧食安全和資源環(huán)境安全作出貢獻(xiàn)？中國(guó)應(yīng)該如何優(yōu)化資源配置來提高玉米和大豆生產(chǎn)能力并減少對(duì)大豆進(jìn)口的依賴，從而可持續(xù)地推進(jìn)糧食安全？團(tuán)隊(duì)希望通過相關(guān)研究作出解答。該研究基于縣級(jí)數(shù)據(jù)（485萬農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)，超過180個(gè)縣），結(jié)合作物生長(zhǎng)模型評(píng)估了中國(guó)縣域尺度玉米和大豆產(chǎn)量、產(chǎn)量潛力、產(chǎn)量差及可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量。“產(chǎn)量差本質(zhì)上是農(nóng)民、地區(qū)或國(guó)家能夠生產(chǎn)某種作物的數(shù)量與其實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)量之間的差異。當(dāng)前產(chǎn)量來自于各省市統(tǒng)計(jì)年鑒，產(chǎn)量潛力由作物生長(zhǎng)模型模擬得出。為得到更準(zhǔn)確的產(chǎn)量潛力，我們對(duì)每個(gè)縣的各項(xiàng)栽培措施，如種植日期、種植密度和品種的積溫等進(jìn)行了全面優(yōu)化?！闭撐牡谝蛔髡摺F(tuán)隊(duì)成員劉梓桐解釋道。“為了捕捉氣候及社會(huì)因素變異對(duì)實(shí)現(xiàn)度的影響，我們將可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力設(shè)定為調(diào)研數(shù)據(jù)中各縣前10%農(nóng)戶產(chǎn)量的均值，而非以往研究統(tǒng)一設(shè)定的產(chǎn)量潛力的80%?！眲㈣魍┱f。研究表明，中國(guó)玉米或大豆僅實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力的50%左右。相比之下，美國(guó)玉米實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力的80%，巴西大豆實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力的64%，這表明中國(guó)有“很大的提升空間”。而全國(guó)平均可實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)量可達(dá)到每種作物產(chǎn)量潛力的70%以上。保障中國(guó)飼料及食品安全更大程度實(shí)現(xiàn)自給自足的同時(shí)，必須解決相關(guān)的環(huán)境與氣候問題。因此該研究也定量評(píng)估了基于傳統(tǒng)管理方案和優(yōu)化管理方案下的資源與環(huán)境影響，包括肥料的施用、活性氮損失、溫室氣體排放和成本收益分析。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)管理方案相比，基于土壤—作物系統(tǒng)綜合管理方案將減少42%的氮肥、27%的活性氮損失和19%的溫室氣體排放量，同時(shí)可以降低總成本約27億美元。土壤—作物系統(tǒng)綜合管理技術(shù)是什么？據(jù)介紹，這是以高效利用光溫資源的高產(chǎn)群體定量設(shè)計(jì)挖掘高產(chǎn)潛力、以定量調(diào)控根層水肥供應(yīng)支撐高產(chǎn)群體實(shí)現(xiàn)資源高效，地上/地下協(xié)同突破綠色增產(chǎn)增效的技術(shù)。論文作者之一、中國(guó)工程院院士張福鎖表示，通過土壤—作物系統(tǒng)綜合管理技術(shù)可以提高作物的生產(chǎn)能力，提高養(yǎng)分利用效率，更大程度實(shí)現(xiàn)自給自足，同時(shí)減輕國(guó)際市場(chǎng)的壓力及環(huán)境影響。在實(shí)踐中，崔振嶺等2018年發(fā)表于《自然》的結(jié)果表明，在13123個(gè)田間試驗(yàn)中，應(yīng)用土壤—作物系統(tǒng)綜合管理技術(shù)，可增產(chǎn)玉米、水稻和小麥產(chǎn)量20.6%，降低氮肥用量14.5%（8.5%~15.6%），顯著降低活性氮排放強(qiáng)度34.8%，減少溫室氣體排放強(qiáng)度27.0%。由此，該研究提出一種解決方案：通過土壤—作物系統(tǒng)綜合管理技術(shù)提高作物單產(chǎn)，達(dá)到可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量。在滿足我國(guó)玉米需求的情況下，將耕地從玉米“重新分配”到大豆，以增加大豆種植能力。研究發(fā)現(xiàn)，如果實(shí)施這種分配制度，2035年中國(guó)可以生產(chǎn)所需全部玉米和45%的大豆，環(huán)境代價(jià)大幅降低。“首先，我們的研究表明，在優(yōu)化情景下，2035年中國(guó)將能夠生產(chǎn)國(guó)家所需大豆的45%，比目前僅生產(chǎn)國(guó)內(nèi)所需大豆的10%有大幅提高，大大減少了對(duì)外國(guó)進(jìn)口的依賴，并且我們將具體操作方案細(xì)化到縣域，對(duì)我國(guó)相關(guān)政策制定有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用?！贝拚駧X表示。“該研究首次對(duì)中國(guó)縣級(jí)主要作物產(chǎn)量潛力及可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量潛力進(jìn)行定量化研究?！泵绹?guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校教授、農(nóng)學(xué)家Haishun Yang說。“量化可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量，并與當(dāng)前產(chǎn)量水平進(jìn)行對(duì)比，可以幫助農(nóng)戶了解自己土地的生產(chǎn)能力，幫助政府制定相關(guān)計(jì)劃政策，幫助企業(yè)選擇種植投資區(qū)?！贝拚駧X說。美國(guó)斯坦福大學(xué)教授、生物地球化學(xué)家和可持續(xù)性科學(xué)家Pamela Matson認(rèn)為，這項(xiàng)研究對(duì)全球農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了非常重要的貢獻(xiàn)。世界數(shù)據(jù)研究主管Hannah Ritchie指出，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中，我們多通過增加耕地?cái)?shù)量或增加農(nóng)業(yè)投入提高產(chǎn)量，生產(chǎn)更多糧食。而這項(xiàng)研究表明，如果我們能夠提高效率并采用最佳管理，就可以在不增加肥料施用的情況下實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量。這是實(shí)現(xiàn)糧食安全、減少氮污染和溫室氣體排放的巨大成果，這對(duì)農(nóng)民和環(huán)境來說都是雙贏的局面。這項(xiàng)研究不僅對(duì)中國(guó)追求農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)和飼料安全的政策制定具有重要意義，而且對(duì)國(guó)際貿(mào)易和可持續(xù)發(fā)展具有全球意義。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s43016-021-00300-1
https://doi.org/10.1038/nature25785
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-07-06 第3版 農(nóng)業(yè)科技 原標(biāo)題為《2035玉米大豆生產(chǎn)新圖景繪就》)
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