眾所周知，推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革成為當前和今后一個時期農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作的主線，而建設(shè)更高水平、更高質(zhì)量的糧食供給體系是其重要目標之一。

一般來說，糧食總產(chǎn)與作物單產(chǎn)、收獲面積密切相關(guān)，而后者主要取決于耕地面積和復(fù)種指數(shù)。對此，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊將影響糧食總產(chǎn)的因素分解為作物單產(chǎn)、耕地面積和復(fù)種指數(shù)?！霸谇皟蓚€因素提升空間有限或難度加大的情況下，科學(xué)提升復(fù)種、挖掘農(nóng)業(yè)土地集約化利用潛力，可成為未來糧食增產(chǎn)的重要途徑之一?！眻F隊首席科學(xué)家吳文斌研究員告訴《中國科學(xué)報》記者。

據(jù)悉，該團隊率先提出“復(fù)種差”的科學(xué)概念，并在不同的時空尺度上進行了實證研究，相關(guān)研究成果先后發(fā)表在Land Use Policy、Environmental Research Letters、Agricultural Systems等國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊上。

率先測算復(fù)種差和收獲面積

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的目標是解決供求結(jié)構(gòu)失衡、要素配置不合理、資源環(huán)境壓力大、農(nóng)民持續(xù)增收乏力等問題?！敖^不是要降低糧食產(chǎn)能，而是要建設(shè)更高水平、更高質(zhì)量的糧食供給能力，實現(xiàn)更有效率、更可持續(xù)的糧食安全保障?！眳俏谋蟾嬖V記者。

該團隊從農(nóng)業(yè)土地系統(tǒng)科學(xué)視角出發(fā)，將影響糧食總產(chǎn)的因素分解成作物單產(chǎn)、耕地面積、復(fù)種指數(shù)三個方面。

團隊核心成員余強毅博士向《中國科學(xué)報》記者分析，近年來作物單產(chǎn)增加對我國糧食總產(chǎn)的貢獻顯著。但“研究表明，我國的作物單產(chǎn)已經(jīng)接近‘天花板’，提升空間已經(jīng)非常有限”。

在耕地面積方面，在快速城市化背景下，我國耕地面積總體呈下降趨勢，對糧食總產(chǎn)產(chǎn)生負面影響。因此，在嚴守耕地數(shù)量和質(zhì)量紅線、努力提高作物單產(chǎn)的同時，還應(yīng)該注重提高耕地資源集約利用程度。

“復(fù)種”是反映耕地資源集約利用程度的重要指標，具體指一塊地上一年內(nèi)種收一季以上作物的種植方式；“復(fù)種潛力”是指在考慮地塊所處的自然環(huán)境特征的基礎(chǔ)上，理論上一年內(nèi)的最大種收次數(shù)。在已有耕地基礎(chǔ)上增加復(fù)種以縮小復(fù)種與復(fù)種潛力之間的差值（即復(fù)種差），成為能否繼續(xù)提高耕地資源集約利用程度的關(guān)鍵。為此，該團隊率先在全球尺度、國家尺度測算了“復(fù)種差”及其引起的“收獲面積差”。

在全球尺度，全球平均復(fù)種指數(shù)可以提高0.17～0.48。這意味著，在耕地面積不變的情況下，全球收獲面積可以增加40億至110億畝，相當于當前耕地面積的14%～37%。

在我國，一年一熟及一年多熟種植區(qū)能提供約35億畝潛在收獲面積；如果不考慮其他限制，在充分利用熱量資源的情況下提高復(fù)種，收獲面積差高達13億畝，如果進一步考慮水資源限制，在不同水資源分配情景下，可獲得收獲面積差約為2億～5.4億畝，約相當于總耕地面積的11%～30%。

此外，與1981年相比，我國目前收獲面積雖然呈穩(wěn)步上升趨勢，但收獲面積差卻經(jīng)歷了先減少再增加的過程。受氣候變化的影響，我國的耕地集約利用潛力進一步擴大，且相當一部分潛力還沒有被有效利用。

存在1.17億噸的增產(chǎn)潛力

事實上，復(fù)種差研究與收獲面積差研究具有重要科學(xué)意義。在國家尺度，“復(fù)種差”與“饑餓指數(shù)”緊密相關(guān)，表明糧食安全狀況越差的地區(qū)，耕地集約化利用的空間越大。

據(jù)了解，聯(lián)合國將“零饑餓”與“可持續(xù)生產(chǎn)”列為全球最為重要的可持續(xù)發(fā)展目標之一，復(fù)種差較高的地區(qū)應(yīng)該通過提高復(fù)種等手段提升土地集約利用程度。余強毅介紹，一方面可以有效增加糧食產(chǎn)量、消除饑餓，另一方面可以緩解耕地面積擴張帶來的環(huán)境壓力。

“在我國，不同水資源分配方案對收獲面積差的空間分布影響很大，且收獲面積差及其增產(chǎn)潛力在不同農(nóng)業(yè)區(qū)之間的差異明顯。”余強毅表示，在水資源、作物類型、灌溉措施三方面最實際情況下，我國存在1.17億噸的增產(chǎn)潛力，相對于現(xiàn)實產(chǎn)量5.97億噸，約增加19.6%。

據(jù)介紹，我國的收獲面積差及其增產(chǎn)潛力在不同農(nóng)業(yè)區(qū)之間的差異明顯，其中長江中下游同時擁有好的水熱條件與相對優(yōu)良的灌溉設(shè)施，而“該地區(qū)較大的收獲面積差與增產(chǎn)潛力說明其水土資源利用還有較高的調(diào)整優(yōu)化空間，應(yīng)該成為保護優(yōu)化糧食產(chǎn)能、推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重點關(guān)注區(qū)域?！庇鄰娨愀嬖V記者。

據(jù)悉，復(fù)種差概念引起了未來地球等國際地學(xué)科學(xué)組織的關(guān)注。全球土地計劃對團隊研究成果的創(chuàng)新性與引領(lǐng)性給予了高度認可。

雖然復(fù)種差這一科學(xué)概念已經(jīng)逐漸得到認可，但“復(fù)種差估算僅是‘萬里長征的第一步’，復(fù)種潛力的實際提升是一個十分復(fù)雜的問題，需要綜合考慮耕地集約化利用與資源、環(huán)境、生態(tài)的相互關(guān)系，建立耕地集約利用、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型相結(jié)合的可持續(xù)復(fù)種模式”。吳文斌表示，未來還需要進一步加強復(fù)種指數(shù)提升的區(qū)域資源配置、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境影響、農(nóng)業(yè)土地可持續(xù)性集約化利用研究，真正實現(xiàn)可持續(xù)、合理的挖掘復(fù)種潛力。

中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自:《中國科學(xué)報》 2018-05-16 

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