北京大學一成果今天在《自然》發表:優化作物布局能減少中國資源

農村大衆 發佈 2024-03-12T22:48:24.464736+00:00

在確保糧食安全和農民增收的前提下,優化農業生產布局能減少中國農業資源消耗和污染排放,推動農業綠色發展。有關這一觀點的論文於北京時間今天(3月17日)零點在世界知名期刊《自然》(Nature)發表。

在確保糧食安全和農民增收的前提下,優化農業生產布局能減少中國農業資源消耗和污染排放,推動農業綠色發展。有關這一觀點的論文於北京時間今天(3月17日)零點在世界知名期刊《自然》(Nature)發表。

論文作者——北京大學現代農學院、北京大學中國農業政策研究中心解偉研究員告訴大眾報業·農村大眾記者,改革開放以來,中國糧食供給能力穩步提升,以占全球9%的耕地,養活了世界近20%的人口。然而,中國也面臨著日益嚴峻的資源環境問題,如何實現農業可持續發展成為重要命題。

解偉介紹,論文的標題為《優化作物布局可以提高中國環境的可持續性和農民收入》(Crop switching can enhance environmental sustainability and farmer incomes in China)。這是他帶領的課題組與合作者歷時近6年完成的成果。

農業生產布局不同優化情景下全國及區域資源環境、農民收入的變化

(從左向右看,每一行代表一個優化情景,每一列代表全國或區域相應指標的變化)

解偉說,他們把糧棉油糖等13種主要農作物的產量與其灌溉水、化肥等投入數據聯繫起來,構建了高空間解析度的資料庫。基於「在最適宜的地區生產最適宜的農產品」的原則,通過構建農業經濟學優化模型,模擬了農業生產布局優化對緩解不同區域、不同資源環境指標壓力的貢獻。模擬結果顯示,若不同政府部門能夠一起協作,優化農業生產布局,能夠在農業產量不降低的情況下,使灌溉用水、化肥、農藥投入和溫室氣體排放幾乎同步減少8%左右,同時促進農民增收4%左右。若在優化農業生產布局時,只重視部分資源環境指標,雖然可以大幅改善部分資源環境指標,但會導致其他指標惡化。

研究結果顯示,相較於2010-2020年作物布局變動趨勢,模型模擬出的農業生產布局調整具有以下特徵:

——對於小麥,在華北地下水漏斗特別嚴重的地區,關鍵在於提高用水效率。如果在華北不能大幅度提高農業用水效率,根據優化模型模擬結果,華北地區要控制甚至適當縮減小麥的播種面積。同時為了保障小麥口糧安全,可在長江中下游擴種,甚至在東北部分地區恢復小麥種植以保障當地口糧安全。

——對於水稻,過去十多年的觀點是東北地區應該增加水稻生產,但目前已經增長過多,建議適當控制東北地區水稻播種面積。

——對於玉米,適度控制東北和華北的種植面積,適度擴大長江中下游種植面積,能夠在保障糧食安全的同時促進資源環境節約。

——對於棉花,新疆棉花機械化程度高,但給當地的用水資源帶來了較大壓力,若在傳統棉區(如長江中下游和華北)能夠培育出高產、易於機械化的品種,可適度恢復傳統棉區生產,緩解新疆資源環境壓力。

此外,課題組對油料作物、糖料作物布局也提出了優化方向。

有關專家評價稱,與以往重點關注農民收入和糧食安全形成的農業生產布局不同,該研究的貢獻體現在,進一步考慮資源節約和環境保護目標下農業生產該如何布局。這項研究創新性地使用高空間解析度農業大數據,綜合考慮部門之間的協調機制,將科學與政策結合起來,提出了農業布局優化方向,充分體現數字時代現代農業科學交叉研究的特點。開展在優化農業生產布局時,注重多個資源環境指標協同優化不僅對中國農業可持續發展具有重要意義,對全球其他國家的農業可持續發展也具有借鑑意義。

大眾報業·農村大眾記者 陳建志

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