基于熵值法的糧食安全視角下糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)用化肥問題研究

林耿堃 龔慶

摘要：在糧食安全戰(zhàn)略大背景下，糧食的生產(chǎn)安全尤為重要，而作為中國主產(chǎn)糧區(qū)的13個省區(qū)糧食生產(chǎn)安全問題是糧食安全戰(zhàn)略推行過程中所需解決的核心問題之一。糧食生產(chǎn)安全一大指標(biāo)便是化肥施用量問題。文章通過熵值法對中國糧食主產(chǎn)區(qū)的化肥施用量進行賦值及綜合得分計算與排名，通過聚類分析得到高施肥量地區(qū)、中施肥量地區(qū)和低施肥量地區(qū)，進而對其產(chǎn)生原因進行了相應(yīng)分析，最后給出部分改革建議。

關(guān)鍵詞：糧食生產(chǎn)安全；糧食主產(chǎn)區(qū)；農(nóng)用化肥；熵值法；改革建議

中圖分類號：F323.3 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210208

安徽、河北、河南、黑龍江、湖北、湖南、江蘇、江西、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、四川13個省和自治區(qū)是我國糧食主產(chǎn)區(qū)，貢獻了全國近80%的糧食產(chǎn)量。糧食主產(chǎn)區(qū)作為糧食的主要生產(chǎn)地和主要庫存地，在糧食安全問題上具有重要地位[1]，因此保障糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食安全尤為重要。加強糧食生產(chǎn)安全對于糧食安全具有保障作用。化肥是農(nóng)業(yè)生態(tài)健康的基礎(chǔ)保障[2]。我國自改革開放以來，化肥工業(yè)的迅速崛起，農(nóng)民對于糧食等農(nóng)產(chǎn)品的化肥需求逐步增加，正是由于有了化學(xué)肥料工業(yè)的發(fā)展，我國才有了糧食產(chǎn)量的快速增加，但是也需要重視化肥帶來的糧食安全問題。當(dāng)施用強度達到一定程度時化肥投入量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值將呈反向關(guān)系[3]，且過量的化肥將導(dǎo)致糧食安全與生態(tài)問題。因此研究主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)階段糧食生產(chǎn)過程中農(nóng)用化肥施用量對于從國家層面把控糧食安全具有重要。

1 實證分析

1.1 數(shù)據(jù)與模型的選擇

本文通過選取2019年《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》以及我國13個糧食主產(chǎn)區(qū)的地方統(tǒng)計年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)進行橫向分析。遵循變量選取的一致性和合適性原則，對13個糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食生產(chǎn)及農(nóng)用化肥使用現(xiàn)狀進行數(shù)據(jù)選擇。由于數(shù)據(jù)的可選擇性緣故，本文在綜合考量了各地的統(tǒng)計數(shù)據(jù)后，糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀因素選取糧食單位面積產(chǎn)量和糧食播種面積兩大變量，而農(nóng)用化肥使用現(xiàn)狀因素選取農(nóng)用化肥施用量，農(nóng)用復(fù)合肥施用量、農(nóng)用氮肥施用量、農(nóng)用磷肥施用量和農(nóng)用鉀肥施用量多個變量進行分析。

熵值法是基于物理信息論中熵的概念所演變的統(tǒng)計學(xué)方法，熵越大則不確定性越大。它通過突出真實數(shù)據(jù)的局部性差異來確定指標(biāo)的各自權(quán)重，然后對于每個指標(biāo)進行所有樣本的綜合得分計算。統(tǒng)計學(xué)中的熵值是一個相對值，對各指標(biāo)的熵值計算后進行目標(biāo)綜合得分排名能夠科學(xué)準(zhǔn)確地進行相關(guān)評價。因此，熵值法適合于多個指標(biāo)的相對評估。

1.2 糧食主產(chǎn)區(qū)化肥使用情況分析

計算第i個地區(qū)的化肥施用量，結(jié)果見表2。

通過上述步驟進行計算，不難看出13個主產(chǎn)區(qū)中化肥施用量的空間差異較為明顯。通過SPSS軟件對13個糧食主產(chǎn)區(qū)以歐式距離為測量尺度進行聚類分析，可以得到三個聚類，并將三個聚類命名為：高施肥量地區(qū)、中施肥量地區(qū)和低施肥量地區(qū)。其中化肥施用量最高的地區(qū)是遼寧省，其化肥施用量綜合得分達到1.762 2，其次是中施肥量地區(qū)的河南省、山東省、吉林省、江蘇省、湖南省、黑龍江省和河北省，化肥施用量綜合得分為1.121 7～1.292 1，最后是安徽省、湖北省、四川省、江西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)，化肥施用量綜合得分為1.058 3 ～ 1.117 2。排名最高的遼寧省相當(dāng)于排名最后的內(nèi)蒙古的1.67倍，13個糧食主產(chǎn)地區(qū)之間的化肥施用量差異較大。

2 結(jié) 論

高施肥量地區(qū)主要是遼寧省，農(nóng)用化肥施用量綜合得分遠高于第二名河南省。遼寧省占有較高的施肥量評分，其重要原因之一在于2019年全年糧食作物播種面積較2018年增加0.47萬hm2，而全國總糧食播種面積較去年減少97.50萬hm2，上升的播種面積勢必引起施肥量的上升。近些年來，遼寧地區(qū)的農(nóng)用化肥使用量總體上已經(jīng)有了較為明顯的下降，但受限于該地區(qū)的種植結(jié)構(gòu)等因素，其糧食作物的生產(chǎn)過程中整體施肥強度并未下降[4]。而且受到經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的影響，相比于黑龍江和吉林這兩個東北省份而言，遼寧的經(jīng)濟發(fā)展水平多年來特別是在2019年遠超黑龍江與吉林，因此經(jīng)濟水平與糧食生產(chǎn)中的施肥量掛鉤，這也是其成為2019年我國糧食主產(chǎn)區(qū)化肥施用量綜合得分最高的原因。

中施肥量地區(qū)主要是河南省、山東省、吉林省、江蘇省、湖南省、黑龍江省和河北省。其中河南省、山東省、吉林省、黑龍江省和河北省是我國玉米糧食作物栽培帶，是我國玉米種植面積最大的省份。不同糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食種植結(jié)構(gòu)將會影響到該地區(qū)的施肥量。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟效益較高的經(jīng)濟作物的播種面積增加必然導(dǎo)致肥料施用強度的增加[5]，而玉米既是糧食作物，又是經(jīng)濟作物[6]。在這幾個主產(chǎn)區(qū)省份的糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中玉米占據(jù)了較大的播種面積，因此其施肥量較高。特別注意的是江蘇省，江蘇省的糧食結(jié)構(gòu)是以小麥和水稻為主（89%），該地區(qū)施肥量綜合排名較靠前的原因在于其勞動力價格和農(nóng)產(chǎn)品價格遠高于其他糧食主產(chǎn)區(qū)[7]。

低施肥量地區(qū)主要是安徽省、湖北省、四川省、江西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)。這5個省區(qū)能夠具有較低的綜合評分，主要在于省區(qū)內(nèi)有較為完善的施肥技術(shù)，施肥技術(shù)的提高能夠有效增加農(nóng)用化肥的施用效率，降低因化肥過度產(chǎn)生的糧食安全邊際生產(chǎn)量的減少。例如，安徽省持續(xù)深化土壤測試和配方施肥的改革，到2019年主要糧食作物的土壤試驗和配方施肥技術(shù)的覆蓋率穩(wěn)定在90%以上，化肥利用率達到41%以上；內(nèi)蒙古自治區(qū)政府截至2019年共實施減少化肥增效措施12項、控制和減少農(nóng)藥危害的措施17項，普及了603萬hm2土壤試驗和配方施肥技術(shù)，該地區(qū)2019年化肥施用量共計減少3%以上，全面實現(xiàn)整個地區(qū)化肥使用量的負增長。安徽省、湖北省、四川省等地積極推動施肥技術(shù)改革，其擁有較低的施肥量綜合評分是我國施肥技術(shù)進步的典型代表。

3 建 議

第一，建立完善的化肥監(jiān)察體系。在13個糧食主產(chǎn)區(qū)中，遼寧省的化肥施肥量綜合評分最高，其次是河南等中施肥量地區(qū)，因此在糧食生產(chǎn)過程中非常有必要對癥下藥地進行監(jiān)管與督促。首先，在國家層面應(yīng)當(dāng)對于中高施肥量地區(qū)進行重點監(jiān)管督察，并且做好回訪工作，切實保障糧食主產(chǎn)區(qū)糧食安全問題，并且應(yīng)當(dāng)完善糧食主產(chǎn)區(qū)特別是重點地區(qū)的糧食安全首長考核機制，真正做到守好糧食主產(chǎn)地區(qū)這個“天下糧倉”。其次，在地方政府層面應(yīng)當(dāng)著力制定相應(yīng)的政策保障本省糧食生產(chǎn)安全問題。羅斯炫等[8]發(fā)現(xiàn)，在糧食安全大背景下，糧食主產(chǎn)地區(qū)的合理積極的政策有助于削弱該地區(qū)的化肥面源污染問題。而且主產(chǎn)糧地方政府擁有主產(chǎn)地區(qū)糧食規(guī)?；a(chǎn)的極大優(yōu)勢，因此加強糧食生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)督，建立糧食生產(chǎn)環(huán)節(jié)的黨政問責(zé)體系，真正體現(xiàn)糧食安全大于天的思想。

第二，完善農(nóng)用化肥市場機制。通過研究發(fā)現(xiàn)，地區(qū)經(jīng)濟水平與其施肥量具有正向相關(guān)關(guān)系。魏君英等[9]證實化肥是糧食生產(chǎn)過程中較為重要的要素投入，因此在推行糧食安全戰(zhàn)略把控農(nóng)用化肥施用量問題，政府應(yīng)當(dāng)完善化肥市場機制，充分利用市場價格這雙“看不見的手”進行調(diào)節(jié)調(diào)控，充分利用糧食價格價補分離政策，形成化肥投入與糧食收益的聯(lián)動機制，提高農(nóng)民在糧食生產(chǎn)過程中的安全意識自覺性。

第三，地方應(yīng)當(dāng)因地制宜地推廣施肥技術(shù)。通過聚類分析后發(fā)現(xiàn)低施肥量地區(qū)都存在發(fā)展獨特施肥技術(shù)的共性。而施肥技術(shù)在不同的省區(qū)之間可能并不相通，因此地方政府更應(yīng)當(dāng)立足于本省基本條件，因地制宜地發(fā)展和鼓勵先進的施肥技術(shù)。萬凌霄等[10]研究發(fā)現(xiàn)沒有參與合作社的農(nóng)民接受和采用測土配方法施肥技術(shù)的概率要低于參與的農(nóng)民。通過加強合作社的建設(shè)，能夠提高化肥施用效率，這也為地方政府保障糧食生產(chǎn)安全提供了一種新的思路。

參 考 文 獻

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Research on Agricultural Chemical Fertilizers in Main Grain Producing Areas from the Perspective of Food Security Based on Entropy Method

Lin Gengkun， Gong Qing

（ School of Statistics， Jiangxi University of Finance and Economics， Nanchang， Jiangxi 330013 ）

Abstract： In the context of the Food Security Strategy， the production safety of food is especially important， and as a core production safety issue in the 13 provincial districts of China is one of the core issues required for food security strategy. A large indicator of food production is the problem of fertilizer application. This paper assigns a value of fertilizer administration of my country’s food-producing area and performs comprehensive score， and has a high application fertilizer area， a low fertilizer area and a low fertilizer area， and it is generated by cluster analysis. The reason for the corresponding analysis， and finally some reform recommendations are given.

Key words： food production safety， main grain production areas， agricultural fertilizers， entropy method， reform suggestions