中国农业外源物质投入与技术进步相适应的发展趋势*，本文主要内容关键词为：发展趋势论文,相适应论文,中国农业论文,技术进步论文,物质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
摘要 依靠科技进步和现代管理科学，合理地增加外源物质投入，以较少的人均资源和经济有效的投入生产更多的农产品，是中国农业发展的根本途径之一。中国农业在保证化肥等外源物质投入加速增长的同时，必须选择有效的技术并配合科学的管理，建立起现代集约持续农业技术体系，特别是加快对增产效果显著的先进、适用技术的研究开发和推广应用。
关键词 农业 投入 技术进步
中国是一个占世界总人口22%的农业大国，在人均农业自然资源占有量逐年下降的情况下，农产品需求与供给短缺的矛盾将长期存在，21世纪的中国农业发展必将面临更为严峻的挑战。中国的基本国情决定了中国农业持续、稳定、健康发展的根本途径是，依靠科技进步和现代管理科学合理地增加外源物质投入，以较少的人均资源和经济有效的投入生产更多的农产品，力争获取最大的经济、社会和生态效益。
1 外源物质投入不可缺
众所周知，中国人均耕地不及世界人均水平的1/3，而经济发展目标是要达到小康水平，使人均农产品（尤其是粮食）达到世界人均水平。实现这一目标，则单位耕地的生产率要达到世界平均水平的3倍。上述命题的经济学涵义是：只有在农业生态系统中投入的劳动、资金、肥料等各种生产要素的数量远远高于世界平均投入量，我国才能在等量低质的耕地上生产出成倍的农产品，满足十几亿人口的农产品需求量。在不远的将来，我国人均粮食播种面积只能维持在0.067hm[2]左右，要满足人均400公斤粮食的需求水平，则粮食单产必须达到5250-6000kg/hm[2]这一世界高水平；同时还必须看到，我国耕地产出率已居于世界较高的水平，要向更高的水平迈进，必须付出更高的代价和更多的投入。据分析，到本世纪末要实现5.0-5.3亿吨粮食的总产量和各种农产品人均占有量的既定发展目标，需要投入化肥1.5亿吨，有效灌溉面积达到5330万hm[2]，农业机械总动力达到5亿马力，农药作用量达到25万吨，农用薄膜达到123万吨。到2000年我国农用化肥的投入平均每年需增加3.8%以上，农业排灌和耕作机械每年需增加4.2%，农膜需增加5%，配混合饲料需增加5.5%。
农业生产的理论与实践都表明，高产出一定来源于高投入；没有外源物质投入的增加，生产可能性曲线就不可能向前推移，农业生态经济系统的物质循环水平和生产功能就不可能提高。没有大量的外源物质投入，就不会有农业的重大突破。现代农业要实现持续发展目标，一方面要努力增加外源物质投入，提高农业生态经济系统的物质循环水平；另一方面又要借助技术进步，提高外源投入的物质能量转化效率，注重社会经济效益和生态效益相结合。
鉴于中国人均资源占有量的匮乏，对农业进行较多外源物质投入以实现高产出目标，关键在于以资源定位、技术导向合理地增加对农业系统的投入，改善投入品种、减少环境污染、提高投入效益。对农业生态经济系统高水平的物质投入需要考虑以下几个方面的问题：①高投入是适度的高投入，投入水平应以生态系统容纳力为依据。高、中、低产田之间有着不同的容纳力，因而高产田未必不能再高产，而低产田如要提高投入增产效果，则须从消除限制因子方面入手。②变动投入特别是肥料施用须以固定投入及其相关的农业自然资源利用基础条件如水利设施条件为依据，即所谓肥水土三者配合。较多的肥料投入需要有较多的水分供给匹配，故而灌溉水供给及其效率的提高是中国农业进一步持续发展的重要基础。③增加投入的幅度因投入类型而异，根据每种投入的边际生产力确定。同一地区或同一地块连续投入的适宜水平，取决于投入的边际产出的变化，而不同地区投入适宜水平的确定取决于投入的生产弹性。
2 化肥在外源物质投入中居首要地位
在现代农业增长中，化肥投入的贡献在要素投入中占第一位。据FAO估计，近年来世界粮食产量翻了一番，世界作物单产提高的因素近1/2是由于增施化肥的结果。作为发展农业生产的重要物质基础，化肥对农业发展的重要作用是显而易见的，尤其对地少人多的现代农业更是如此。目前，我国农业生态系统中来自化肥的氮素已占到全部氮素投入的50%，到2000年这一比例将要上升到56%；这是有机肥源所无力取代的。按1984年以来粮食总产量由3.5亿吨上升到4.5亿吨所需增施化肥量来看，到2000年至少平均每年需增施化肥500多万吨。
从农业生态系统的物质循环与平衡来看，农业生产中的氮素循环有两个外源投入：一是生物固氮，二是氮素化肥。实践表明，生物供氮和有机氮供给的增加是极其缓慢的，而且相应所需劳动投入较多，在劳动力外在就业引力加大的情况下，以劳动密集为特征的有机氮的供给不会增长很快；从我国农业的区域分布来看，我国农区大部分处在人口密集的平原地区，有机氮素来源（生物氮源）受到限制，因此，在较长的一段时期内化肥氮素仍然是提高我国农业生态系统氮素循环和产出水平的主要来源。
中国是世界上农业产量水平较高的国家，其农业增长主要源自单产的增加，但单位耕地面积化肥施用水平并不高。据FAO计算，世界每公顷耕地化肥施用量为104kg，中国为246kg，美国99kg，德国395kg，意大利201kg，荷兰663kg，英国353kg，日本467kg。从表面看中国化肥施用水平是世界平均水平的2倍多，但有几点需要注意：①中国耕地实际数字要大于统计数字30%；②中国耕地复种指数达156%，而世界和美国每年有15%和25%的耕地休闲；③中国化肥施用的30%为果园、茶园、菜园等非大田作物。考虑到以上三个方面，中国每公顷耕地实际施用化肥水平为99kg，仅相当于世界平均水平。此外中国化肥施用在地区分布上很不平衡，而化肥施用水平不仅决定着一个地区的农业产量，也影响着一个地区的土壤养分的更新。虽然在我国局部地区或地块，有的化肥投入量接近或达到饱和程度，但从全国范围来看，化肥投入量还远远满足不了需要量，我国的化肥投入还有潜力。
另一方面，尽管化肥对粮食增产具有明显效果，但生物产量的增加并不一定是经济的。生态学原理表明，当某一限制因素达到某一临界值时，其他因素再适宜也不起作用。例如，在缺水地区，即使施以充足的优质化肥，也不一定会有增产效果，有时甚至还会造成减产。显而易见，现代农业技术进步以高投入换取高产出和需要水肥条件配合的特征，对化肥结构的变化、肥效的演变和平衡施肥的发展提出了更高更新的要求。中国农业增加化肥投入、科学合理施肥，需要从以下几个方面着手：①在继续增加氮肥生产的同时，应重点增加磷、钾和复合肥的比重，还要提高高浓度化肥如尿素、复合肥、液态肥等的比重。②应加强轮作施肥技术、化肥深施技术、配方施肥技术，以及不同土壤性质与肥力为依据的合理施肥。③应注重化肥与有机肥的结合，这对改良土壤性状、减轻环境污染、缓解化肥紧张问题都将起到重要作用。
3 外源物质投入与技术进步相适应的趋势
增加外源物质投入获取农业高产出和高效益需以技术进步为基础，农业科学技术的异常重要性，不仅表现在它与农业的基础地位密切相关，更在于依靠农业科学技术，提高外源物质和能量的转化效率，充分挖掘农业自然资源的潜力，有效地增加农业系统最终产品的输出水平。作为一个自然资源相对不足的大国，我国农业受土地资源的严重约束，基本依靠集约经营提高单产，而且随着产量的增加会出现报酬递减；为了实现2000年和2020年中国农业的发展目标，在保证物质投入加速增长的同时，还必须选择有效的技术，配合科学的管理，改进投入物的性能与结构，改进投入物的合理使用方法，以充分发挥外源物质的潜在增产能力，并有利于改善农业生态环境。为了使现代集约持续农业系统得以建立、维系和演进，我国须重点研究、推广和采取合理施肥、节约水源、节约能源、降低污染的农业科学技术：
3.1 优化配方施肥技术 优化配方施肥技术，具有明显提高肥料利用率的效益。目前我国化肥的利用率只有30%左右，如果采用配方施肥和合理施肥技术一般可以提高肥效10%，即相当于每年多投入2000多万吨化肥；按目前化肥肥效每kg增加10kg粮食计算，每增加一吨级养分的化肥投入，就相当于扩大1.33-2.67hm[2]耕地。优化配方施肥技术是一项综合性施肥技术，到1993年推广面积已超过4533万hm[2]以上，一般每亩增产8%-15%，高的可达20%以上；到2000年配方施肥可推广到6000万hm[2]以上，可节省化肥1000万吨，同时可增产粮食175亿kg、棉花4.5亿kg、油料14亿kg。需要指出的是，由于目前肥料结构不合理，磷钾肥短缺，真正达到优化配方标准的面积不足30%。提高化肥利用率是多项措施综合作用的结果，推广优化配方施肥必须调整化肥结构，同时配合深施化肥、与无机肥相结合等科学施肥措施，才能达到预期的施肥效益，使化肥利用率由现在的30%左右提高到40%左右。
3.2 节水灌溉技术 我国年受旱灾面积达2666万hm[2]左右，占播种面积的18%，然而农业灌溉水的利用率仅为35%-40%，浪费很大。据预测，到2000年和2020年，中国农田灌溉面积将先后达到5333万hm[2]和6000万hm[2]，灌溉需求量4800亿m[3]和5400亿m[3]，占农业用水量的90%以上。推广适用的节水灌溉新技术，可使灌溉水利用率提高到45%和50%以上。提高灌溉水利用率的综合性节水灌溉措施：①改大水漫灌为细流沟灌一般可节水20%，争取再扩大533万hm[2]，可节水96亿m[3]；②采用渠道防渗和田间配套工程，可使灌溉水利用率提高10%，争取再扩大666万hm[2]，可节水180亿m[3]；③管道灌溉一般可节水30%，到2000年争取推广到333万hm[2]，可节水100亿m[3]；④喷灌技术比地面漫灌一般节水30%-50%，到2000年争取推广到200万hm[2]，可节水50-80亿m[3]。据试验表明，应用推广喷灌技术可增产粮食10%-30%，低压输水灌溉和渠道防渗技术可增产粮食20%-30%以上。目前中国每年灌溉用水量4500亿m[3]，如果每m[3]水能提高粮食产量0.1kg，则每年可增产粮食450亿kg。
3.3 农业机械化技术 推广效益高的农业机械化技术：①精量少播种机械化技术，到2000年可推广666万hm[2]，可节约种子4亿kg；②水稻机械育种技术，工厂化育种到2000年可达到100万hm[2]，南方稻区每公顷可增产375-750kg；③麦稻收获机械化技术，到2000年可达3000万hm[2]，其中近90%为小麦机械化收割面积；④秸秆还田机械化技术，每年可新增133万hm[2]；⑤农户笼养鸡机械化，到2000年可超过1.2亿只，这将有利于扩大农户养鸡经营规模；⑥鱼虾养殖机械化技术，到2000年发展增氧等机械化技术的精养鱼塘可达66.67万hm[2]。同时，要发展化肥深施机械化技术、节水灌溉机械化技术、旱作农业机械化技术、玉米秸秆青贮机械化技术等，以提高农业机械利用效益，在提高土地生产力的同时提高农业劳动生产率。
现代农业发展的实践表明，农业生产力水平越高，科学技术在农业产值中所占比重就越大，农业增长对科学技术的需求就越明显。中国现代集约持续农业的发展，要更多地注重推进技术进步，使外源物质与科学技术投入相结合，逐步把农业发展的战略重点转移到主要依靠技术进步的轨道上来。到2000年和2020年，使科学技术进步对农业增长的综合贡献率先后达到50%和55%。中国农业高产优质高效且具有持续性能的技术体系，不仅包括化肥、灌溉水和农业机械的合理使用技术，还包括建立和完善作物、畜禽、水产良种繁育体系，采用高产、优质、高效农牧渔综合增产技术，推广区域综合开发治理技术以及病虫害综合防治技术。目前我国农业科技成果推广率仅在30%-40%之间，尚有60%-70%的科技成果未能及时推广应用，如能有效地克服技术开发和推广的种种障碍，健全技术推广体系，使这一比例高达50%-60%以上，那将对我国农业持续增长带来不可估量的深远影响。当然，要依靠技术进步增加外源物质投入实现农业高产出与高效益，还需要有选择地采取一套相应的保证措施：首先，要认真执行国家农业技术政策；其次，国家应增加对农业科技的资金投入，到2000年这方面的经费支出应力争达到占农业总产值的0.6%以上，并使农业科技投入的增长速度高于农业产值的增长速度；同时，要建立健全农业技术服务体系，提高农民文化技术素质，使广大农民尽快掌握提高物质投入效益的技术，把物质技术投入转化成农业综合生产能力。
*本文为国家科委软科学基金重点项目子专题研究报告。
1995-03-02收稿