北大研究揭示优化农业生产布局可减少资源消耗

北大研究揭示优化农业生产布局可减少资源消耗

当前的农业生产布局究竟是不是最优？如何通过优化农业生产布局推动资源节约、环境改善和农民增收协同发展？北京大学现代农学院、北京大学中国农业政策研究中心解伟研究员日前以第一作者兼通讯作者与合作者在《自然》发表题为《农业生产优化布局有望促进食物系统可持续发展和农民增收》的研究论文，揭示在确保粮食安全和农民增收的前提下，优化农业生产布局有望减少我国农业资源消耗和污染排放，推动农业绿色发展。

解伟介绍，该研究基于“在最适宜的地区生产最适宜的农产品”的原则，开发大型农业生产布局优化模型，对农业可持续发展的多个维度开展单目标或多目标优化，模拟3组不同层次的管理部门合作模式下农业生产布局的减排潜力和优化方向。各自为政，即各部门只追求自己分管任务最优；彼此兼顾，即各部门存在协调机制，优先考虑一个农业可持续发展指标最优，同时确保其他指标不受损；跨部门协同，即全国层面统筹协调，追求所有农业可持续发展指标同步优化。

研究发现，在作物产量不减少、农民收入不降低以及耕地面积不扩大的前提下，如果“各自为政”，优化农业生产布局能够实现某一可持续发展指标大幅改善，但其他指标存在恶化现象。如果“彼此兼顾”，优化农业生产布局对所有可持续发展指标具有正向作用，一个可持续发展指标的优化不再以其他资源环境受损为代价，但出现各个指标之间改善不平衡的现象。当实现“跨部门协同”的合作模式时，优化农业生产布局有望促进所有指标几乎同步改善。

与以往重点关注农民收入和粮食安全的农业生产布局不同，本研究的贡献体现在考虑资源节约和环境保护的情景下如何布局农业生产。与2010年至2020年作物布局趋势相比，“跨部门协同”情景下模拟出的农业生产布局调整具有如下特征:对于小麦，在华北地下水漏斗特别严重的地区，关键在于提高用水效率。如果在华北不能大幅度提高农业用水效率，根据优化模型模拟结果，华北地区要控制甚至适当缩减小麦的播种面积。同时为了保障小麦口粮安全，可在长江中下游扩种，甚至在东北部分地区恢复小麦种植以保障当地口粮安全。对于水稻，过去十多年的观点是东北地区应该增加水稻生产，但目前已经增长过多，建议适当控制东北地区水稻播种面积。此外，该研究也对油料作物、糖料作物布局提出了优化方向。

研究团队指出，优化农业生产布局对中国和全球实现可持续发展目标具有一定贡献。按照我国设定的农业可持续发展目标，优化农业生产力布局节约灌溉水量相当于国家目标的26%。