中美日農業生產性能源消費對比研究

李子涵，高吉發

(1.中國農業科學院農業經濟與發展研究所，北京 100081；2.中油管道投產運行公司，河北廊坊 065000)

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中美日農業生產性能源消費對比研究

李子涵1，高吉發2

(1.中國農業科學院農業經濟與發展研究所，北京 100081；2.中油管道投產運行公司，河北廊坊 065000)

摘要對比分析了中美日三個國家的農業現代化及農業生產性能源的消費情況，發現美國和日本在發展農業現代化的過程中均出現了諸如環境污染、土壤退化及農產品質量下降等問題。在此基礎上，提出我國在推進農業現代化的進程中，應該吸取美日的經驗教訓，降低對石油的依賴，發展資源節約型的現代農業，提高農業機械的使用效率，減少化肥和農藥使用，從而避免環境污染問題。

關鍵詞農業；現代化；生產性能源；發展

1研究背景

關于農業現代化的概念，學術界并沒有統一的定義。但是根據舒爾茨的觀點，“完全以農民世代傳用的各種生產要素為基礎的可稱之為傳統農業”，也就是說，傳統農業的投入要素以傳統的耕地和勞動力為主。那么，農業現代化作為與傳統農業對應的概念，可以理解為，將現代工業、現代科學技術及管理方法應用于農業而發展起來的“工業化”的農業，即資本、技術和能源密集型農業。農業現代化的發展，是通過投入現代生產要素，如化肥、農藥、灌溉、良種、農業機械、電力等物質技術，替代以畜力、人力、土地及水等為主的傳統生產要素的過程。

在全球農業現代化的發展進程中，有兩種典型的模式，美國模式和日本模式。美國模式主要是指在人少地多、勞動力資源相對稀缺的國家，憑借其發達的現代工業和低價能源優勢，大力發展農用機械，以機械替代人力和畜力，通過擴大經營面積提高農作物的總產量，從而提高勞動生產率為主的農業現代化模式。而日本模式則是在人多地少，土地資源貧乏的背景下，把科技進步放在重要位置，通過改良農作物品種，加強農田水利設施建設，提高化肥與農藥施用水平，致力于提高單位面積產量，以提高土地生產率為主的農業現代化模式。不管是哪種模式的農業現代化發展，均表現為對能源要素投入的高度依賴。

農業生產中的能源消費可以分為直接能源和間接能源[1]，直接能源主要用于三方面，第一，農業機械操作，如拖拉機、播種機及聯合收割機等農業機械在田間的耕作，其消耗的能源以柴油為主；第二，小型設備如灌溉設備、噴霧器等操作，其消耗的能源以柴油或者電力為主；第三，市場運輸，如購買農業投入品和銷售農產品的運輸，以消耗柴油或者汽油為主。而間接能源的使用主要是化肥(氮肥、磷肥、鉀肥及復合肥)和農藥(殺蟲劑、除草劑及殺菌劑等)，化肥和農藥的生產原材料以能源為主，如化肥的原材料是天然氣，農藥的原材料是天然氣和汽油。我國化肥和農藥的生產成本中，大約60%是能源成本[3-4]。

2中美日農業能源消費概況

美國的農業現代化發展得較早，由于耕地規模大，因此，農業生產性能源的消費量一直處于較高水平。1979～2000年，美國農業生產性能源的消費量一直處于較為穩定的水平，但是2000～2006年，快速提高，之后，農業生產性能源的消費量又有所回落。

日本在農業現代化發展后，農業就成為大量消耗能源的生產部門[5]。與美國相比，日本的農業現代化起步晚，且耕地少。20世紀80年代以后，農業生產性能源的消費量以年均22.5%速度增加，農業生產性能源的消費量在全國能源消費量的比重也從1.5%提高到3.5%。20世紀90年代以后，日本的農業生產性能源的消費量開始逐年減少，在總能源消費量中的占比也隨之下降。農業生產性能源消費主要是農業機械化和化學化[5]。

我國在1949年首次提出實現農業現代化的設想和目標。1979年，《中共中央關于加快農業發展若干問題的決定》全面部署了農業現代化建設的各項內容，同時對農業現代化理論的內涵做出了重要擴充。隨著“農村家庭聯產承包責任制”的實施，我國的農村經濟迅速發展，科學技術在農業生產中也得到廣泛應用。我國農業生產性能源的消費量在1979～1985年較低，1986年之后開始大幅提高，甚至都超過了美國和日本。

就農業生產性能源消費量在國家能源消費總量的比重上看，我國農業生產性能源消費的占比最高，在1971～2006年，農業生產性能源消費占比在3%～4%，盡管2009年該比重已下降到2%左右，但是仍然高于美國和日本。在20世紀70年代到90年代，日本的農業生產性能源消費占比高于美國，但是在20世紀90年代以后，日本低于美國。

2.1中美日直接能源消費對比美國地多人少，勞動力短缺，因此，農業機械化對美國的農業現代化發展尤其重要。早在1840年，各類農業機械如播種機、脫粒機等就開始規模化生產，此后，農業機械被廣泛采用。1914年，拖拉機的數量已達到1.7萬臺，到20世紀30年代，美國已經普及了拖拉機耕地。1959年，小麥玉米等主要農作物的耕種收、脫粒及清洗就已經全部實現了機械化[6]。因此，美國的直接能源消費以機械化燃油消耗為主，主要是柴油和汽油。20世紀70～80年代，美國的農用柴油消費量大幅上漲，年均增幅在10%左右。在20世紀90年代以后，農用柴油消費量呈現下降趨勢。電力同樣是美國農業直接能源的主要消費構成，主要用于畜牧業的加熱及冷卻設備，農業灌溉設備等。2007年，美國7.5%的農地及草地實現了灌溉，2010年，12%的玉米種植進行了灌溉。2001～2011年，由于相對穩定的價格，電力消費量也比較穩定[2]。

盡管日本國土面積僅有37.78萬 km2，但是人口數量卻有1.26億，其中，耕地面積約占國土面積的13.5%，也就是說，人均耕地面積只有400 m2。此外，日本是山地島國，土地較為分散，地塊小，因此農業生產規模小。日本在農業現代化的過程中，先是改良土地，如對水田、旱地及草地進行改良，將坡地變平地，小塊地變大塊地。在土地改良的基礎上，農業機械化迅速發展。20世紀50年代，日本的農業機械化開始發展，但是由于土地規模小，農業機械化進展較慢。之后，日本大力發展適宜山地的小型農機，因此，在20世紀60年代，農業機械化得到普及。到了20世紀70年代，農業機械化就已經全面實現[7]。隨著農業機械化的推進，日本農業生產中的柴油消費量大幅提高，20世紀80年代末，柴油的消費量高達近30萬億J。除了柴油之外，原油和電力也是日本農業生產中主要的直接能源消費構成。

我國農業生產中的直接能源消費以煤炭、柴油和電力為主。2012年，煤炭、柴油和電力分別占農業生產中直接能源消費的41%，31%和23%。特別是最近20年以來，我國農業機械動力及灌溉面積分別以年均10.0%和1.5%的速度大幅增加，因此，柴油和電力的消費也隨之大幅提高。2000～2012年，農業生產的煤炭消費量從933萬t標準煤增加到1 766萬t標準煤，年平均增長幅度為7.4%，同期，柴油消費量從697萬t標準煤上漲至1 336萬t標準煤，年平均增長幅度為7.6%，而電力消費量也呈逐年上漲趨勢，從533萬t標準煤上漲到1 013萬t標準煤，年平均增長7.5%。

2.2中美日間接能源消費對比二戰以后，為了提高農業的土地產出率，美國的農業化學化進程快速推進。1970年，農業化學品的使用量比1930年高10.5倍，到了1990年，化肥的使用量是1946年的6.1倍。2011年，美國氮、磷、鉀三種主要化肥的年消耗量高達1 897.4萬t(折純量)，比2003年的2 052.1萬t還減少了154.7萬t。價格提高是化肥使用量下降的原因，2007～2008年，化肥價格提高了82%，2009年，美國的化肥使用量較2007年減少了23%左右。2010年，化肥價格有所下降，使用量也有所回彈。美國的化肥使用以氮肥為主，比磷肥和鉀肥的使用總量還高。

使用化學投入品也是日本農業現代化的一個重要標志，日本從20世紀初開始大量使用化肥。日本使用的化肥不僅種類多，還具有肥力高，副作用小等特點。日本曾經是化肥使用大國，1950～1975年，化肥使用量達到頂峰，在1975年日本施行水田休耕之后，化肥使用量才有所減少[8]。2011年，日本氮、磷和鉀肥的使用總量為114.1萬t，與2002年相比，減少了33.3萬t。日本的化肥使用以氮肥和磷肥為主，鉀肥相對較少。

我國也是化肥使用量最多的國家之一。21世紀以來，我國的化肥使用量比美國和日本都高。2011年，我國的化肥使用總量3 846.8萬t，比美國高1 949.4萬t，比日本高3 732.7萬t。我國的化肥使用以氮肥為主，約為磷肥使用量的3倍，鉀肥的4倍。

20世紀60年代以來，美國的除草劑使用量迅速增加，已經超過殺蟲劑的使用量。20世紀90年代至今，美國的農藥使用量(有效成分)一直維持在2.0萬～2.5萬t。

隨著日本農業生產中化肥的大量使用，病蟲害增多，因此，日本在農業生產中又開始大量使用農藥，以降低病蟲害對農作物所造成的減產。正因如此，日本曾經是世界上農藥使用量最多的國家之一。但是，自21世紀以來，日本的農藥使用量一直呈現下降趨勢，從2000年的16.5萬t下降到2010年的12萬t左右，減少了4.5萬t。

我國的農藥使用量自21世紀開始大幅增加，從2000年的不到10萬t增加到2010年的近18萬t，漲幅高達80%。2007年，我國的農藥使用量超過了日本，成為中美日三個國家中農藥使用量最多的國家。

3結論與啟示

農業現代化的本質，其實就是資本、技術和能源密集型農業，也就是采用現代化的設施及農業機械裝備，高度依賴現代投入品，如化學肥料、農藥、殺蟲劑、除草劑等。這些投入品均是能源密集型投入品，因此，農業現代化進程中都出現一些問題，如環境問題，美國農業嚴重依賴化肥和農藥，過量使用化肥和農藥導致土壤惡化和環境污染[9]。同樣地，日本大量使用農藥和化肥也破壞了自然環境，導致農產品質量下降，食品污染問題嚴重[10]。我國也因大量使用化肥造成了環境污染問題，如土地退化，自然災害頻發[10]。此外，對能源的高度依賴也會導致農產品價格波動頻繁。近年來，全球能源價格劇烈波動，農業生產成本隨之發生變化，因此，農產品價格呈現不穩定的變化趨勢。特別是在能源價格上漲的情況下，農產品價格隨之快速增加[11-12]，會對農村經濟發展，特別是會對貧困地區的農村人口造成嚴重的影響。

因此，為了避免或者減少農業現代化進程中對能源要素投入的高度依賴可能帶來的環境、生態等一系列問題，我國應借鑒美國和日本等先進國家的農業現代化發展經驗，發展資源節約型的現代農業，提高農業機械在使用過程中的效率，同時，科學施用化肥和農藥等間接能源，如加大對農民的培訓和宣傳，推廣測土配方施肥技術，甚至可以適度引導農民采用免耕或減耕技術，以期減少環境污染問題的發生[13-14]。

參考文獻

[1] SCHNEPF R.Energy use in agriculture：Background and issues[M].Washington，DC：Congressional Research Service，The Library of Congress，2004.

[2] BECKMAN J，BORCHERS A，JONES C.Agriculture’s supply and demand for energy and energy products[R].USDA/ERS，2013.

[3] 藍海濤，姜長云.經濟周期背景下中國糧食生產成本的變動及趨勢[J].中國農村經濟，2009(6)：4-13.

[4] 方松海.王為農.成本快速上升背景下的農業補貼政策研究[J].管理世界，2009(9)：91-109.

[5] 詹武，劉文璞，侯雨夫，等.日本農業現代化中的能源問題[J].世界經濟，1983(3)：44-45.

[6] 石磊.試論“美國模式”的農業現代化[J].重慶科技學院學報(社會科學版)，2009(6)：94-96.

[7] 川井之一，沙浜.今后農業與能源問題[J].農業現代化研究，1980(3)：52-57.

[8] 逄錦彩.日美法現代農業比較研究[D].長春：吉林大學，2010.

[9] 郎秀云.現代農業：美國模式和中國道路[J].江西財經大學學報，2008，56(2)：49-55.

[10] 楊紹先.日本農業現代化之路徑[J].貴州大學學報(社會科學版)，2005，23(6)：85-92.

[11] TROSTLE R.Global agricultural supply and demand：Factors contributing to the recent increase in food commodity prices[R].United States Department of Agriculture，2008.

[12] GARDEBROEK C，HERNANDEZ M A.Do energy prices stimulate food price volatility Examining volatility transmission between US oil，ethanol and corn markets[J].Energy economics， 2013，40：119-129.

[13] 鄧漢慧，鄧璇.發達國家農業現代化經驗對我國農業發展的啟示[J].農業經濟問題，2007(9)：106-110.

[14] 許佩倩.農業現代化模式的比較與選擇[J].現代經濟探討，2001(11)：49-51.

作者簡介李子涵(1984- )，女，河北霸州人，博士研究生，研究方向：農業能源與農村發展。

收稿日期2016-04-16

中圖分類號S-9

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-238-02

Comparative Research on the Agricultural Productive Energy Consumption in Japan, US and China

LI Zi-han1, GAO Ji-fa2

(1. Institute of Agricultural Economics and Development, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081; 2. China Petroleum Pipeline Co., Ltd., Langfang, Hebei 065000)

AbstractThe agricultural modernization and agricultural productive energy consumption were comparatively analyzed in Japan, US and China. It was found out that there were some problems during the agricultural modernization of Japan and US, such as environmental pollution, soil degradation and quality decline of agricultural products. Therefore, during the process of agricultural modernization, China should draw lessons from Japan and US, reduce the dependence on oil, develop modern agriculture with resource conservation, enhance the use efficiency of agricultural machinery, reduce the use of fertilizer and pesticide, and avoid the environmental pollution.

Key wordsAgriculture; Modernization; Productive energy; Development