基于農業種植結構優化模型的農業可持續發展
——以河套灌區為例

鄧琳琳 王志凱 韓曉菲

（作者單位：長安大學馬克思主義學院）

一、前言

近年來，中國用世界7%的耕地面積養活了世界22%的人口。對于整個世界而言，這是一個世界級的經濟奇跡。然而，隨著國內人口激增，生態環境的破壞，糧食生產等農業問題仍然是中國必須要面對的重大挑戰。2015年，國務院下發的《全國農業可持續發展規劃（2015—2030 年）》政策中強調：“農業關乎國家食物安全、資源安全和生態安全。大力推動農業可持續發展，是實現‘五位一體’戰略布局、建設美麗中國的必然選擇，是中國特色新型農業現代化道路的內在要求”。[1]

二、農業可持續性發展的內涵

近年來，農業可持續發展問題一直是專家學者們研究的重點，根據各專家學者的側重點不同，可以大致將其分為三部分，即生態可持續、生產可持續、經濟可持續。

（一）生態可持續

推進農業經濟可持續發展，必須要以生態文明建設為前提。人類與自然是相互聯系，相互依存的。自然規律是客觀存在的,人類不能打破這一客觀規律，因此在農業發展中要處理好經濟與生態之間的矛盾。一方面，要通過科學技術創新規避和抵御自然風險。另一方面，要堅持可持續發展戰略，對自然資源進行優化配置。堅持保護環境的生態理念，使得農業與經濟達到和諧發展的狀態。

（二）生產可持續

農業的發展要保證農產品的穩定供給,以滿足人類發展的基本物質需要。[2]民以食為天，糧食是人類最基本的生存資料，糧食生產在國家生產中占據著重要地位。全國14 億人口的糧食、蔬菜、瓜果的需求基本都依靠農業。而如此看來，如果我國農業生產力不能滿足社會需要，人民的生活便不能得到保障，由此，國家層面更失去了自立的基礎。

（三）經濟可持續

2015 年，習近平總書記在中央農村工作會議上指出：“現代高效農業是農民致富的好路子。要沿著這個路子走下去，讓農業經營有效益，讓農業成為有奔頭的產業”。[3]在保證農業生產可持續發展的基礎上，不斷調整和優化產業結構，引進先進農業生產技術，一方面不僅增加農產品產量，實現了農業資源的優化配置。另一方面也增加了農民收入，提高了農民的生活水平。

三、河套灌區農業發展存在的問題

河套灌區位于內蒙古自治區西部的巴彥淖爾市，北依陰山山脈的狼山、烏拉山南麓洪積扇，南臨黃河，東至包頭市郊，西接烏蘭布和沙漠。該區引黃控制面積共計11.62 萬公頃，引黃有效灌溉面積57.4 萬公頃，農業人口100 余萬。河套灌區是全國3個特大型灌區之一，也是重要的商品糧、油生產基地。灌區地處我國干旱的西北地區，降水量少，蒸發量大，屬于沒有引水灌溉便沒有農業的地區。

圖1 河套灌區各灌區分布圖

（一）生態方面：農田排水污染

內蒙古段濕地是我國北方重要的生態屏障。烏梁素海位于黃河流域內蒙古段河套灌區，是我國北方重要的生態屏障，有“塞外都江堰”的美稱。卻因生態污染等問題被生態環境部通報，2012 年5 月28 日至31 日，《第一財經日報》調查發現昔日內蒙古第二大漁場的烏梁素海已變成匯集農用污水和生活污水的“污水池”。其中，以農用污水影響最大。據統計，約90%的農田排水都集中匯入烏梁素海，而農田用水中含有大量氮、磷等元素嚴重影響了水體質量。不僅嚴重威脅著區域類生物，對區域居民也造成巨大危害。

（二）生產方面：農田灌溉體系不合理

一方面，由于氣候變化及農田化肥的使用使河套灌區土壤鹽堿化加重，看似大面積的平原卻只能耕種部分耐鹽農作物。另一方面，河套灌區農田灌水一直以來是國家重視并研究解決的問題，由于農田用水體系建構不完善，引黃河水灌溉規劃不合理，一些技術人員缺乏實際調研和技術創新，憑借以往經驗對農用水進行規劃設計，使得資源合理配置流于形式，不僅不利于農業生產，還造成了水資源的嚴重浪費。

（三）經濟方面：農業種植結構不當

由于經濟作物的高收益，河套灌區種植大量向日葵，相對而言，人民生活的基本糧食作物如水稻、小麥種植耕地被占用，產量逐漸減少，不僅阻礙了農產品品種的多樣化，更嚴重威脅了當地的糧食生產安全。受地域影響，河套灌區農業生產規模小而分散，沒有形成農業集中化經營，缺乏專業農業科技技術人才與先進設備，使得農產品出產量小，在市場上沒有足夠的產品競爭力，只能維持區域內自給自足。由此勢必影響河套灌區的農業經濟發展。

綜上，河套灌區的農業發展始終伴隨著生態環境的影響，而社會的發展本身與生態環境的保護就是一個平衡性的矛盾。河套灌區主要是引黃河水灌溉，沒有灌溉便沒有農業，近年來，隨著灌區可引用的黃河水量不斷減少，水資源已經成為了制約當地農業可持續發展的主要因素。河套灌區為實現區域內經濟發展，大規模種植高收益的經濟作物。經濟作物對糧食作物的替代造成了當地人民基本生活資料的緊缺。隨著河套灌區的農田種植規模逐漸擴大，農用水資源需求不斷增加，農用化肥造成的水體污染也愈加嚴重。因此，如何權衡河套灌區生態保護、糧食生產、經濟生產之間的矛盾，已經成為灌區農業可持續發展面臨的巨大挑戰。

四、對策研究

（一）模型優化

根據《全國農業可持續發展規劃（2015—2030 年）》顯示，河套灌區位于西北及長城沿線區，屬于適度發展區。而這一區域的核心是利用水資源及農作物的優化配置達到生態和諧、穩農增收的目的。以實現生產、生活、生態互利共贏。

1.生態目標

農田退水勢必帶來大量的污染，本文以最小化學需氧量排放為目標來降低農業對生態環境的影響。

2.糧食安全（產量）目標

3.經濟效益

4.約束因素

（1）可用水量約束

（2）種植面積約束

（3）產量約束

（4）經濟收益約束

表1 模型參數表

優化結果：

該模型同時考慮生態、糧食產量、經濟收益三方面，通過求解該模型得到灌區優化種植結構結果如下圖所示。通過優化，我們發現葵花在整個灌區具有較大的種植優勢，特別是在義長灌域這與灌區實際情況相符。在種植優勢方面：葵花＞玉米＞小麥，經濟作物相比于糧食作物有較大的種植優勢。這是因為經濟作物收益高，且需水少，能夠減少對下游生態環境帶來的影響。將優化結果與現狀進行對比，發現糧食種植面積有較大的提升。其中小麥種植面積漲幅較大，玉米漲幅較小，而葵花面積卻有一定的下降。對比結果充分說明了，現階段灌區的種植結構較為不合理，因此未來可以適當的降低葵花的種植面積提高小麥等糧食作物的種植面積，以助力灌區糧食安全。該模型能夠根據灌區可持續發展的需要，適當的調整灌區種植結構；另外管理者也可通過調整對生態、糧食產量、經濟效益優先程度來獲取不同的種植結構方案。綜上所訴，利用種植結構優化模型能夠有效的幫助區域制定定量的可持續發展方案。

圖2 河套灌區種植結構圖

表2 種植結構優化結果表

（二）建設性保障措施

2013 年5 月24 日，習近平總書記在中共中央政治局第六次集體學習上強調：“要正確處理好經濟發展同生態環境保護的關系，牢固樹立保護生態環境就是保護生產力、改善生態環境就是發展生產力的理念，更加自覺地推動綠色發展、循環發展、低碳發展，決不以犧牲環境為代價去換取一時的經濟增長。”[4]長期以來，我國農業發展片面追求高產量，使得農業環境壓力超過承載能力，嚴重影響了農業生態環境。如今，我國農業發展已經進入一個歷史性的關鍵時期，需要在堅持可持續發展理念的基礎之上加強國家宏觀調控與科技引領力，以形成農業發展的良好態勢。

1.樹立可持續發展理念。可持續發展理念是實現農業可持續發展的理論基礎。自可持續發展戰略提出以來，以習近平總書記為核心的黨中央在繼承中不斷改革創新。要牢固樹立可持續發展理念，堅定不移的走可持續發展道路，在綠色發展中加快社會經濟建設，在建立生態安全屏障中改善人民生活環境，滿足人民對美好生活的向往。

2.完善國家政策保障實施。國家政策是農業可持續發展的制度保障。一方面，國家完善相關政策制度與標準，研究并制定關于農業發展與生態保護相關文件與要求。另一方面，完善農業生態保護法律法規，制定土地資源質量、水資源質量、化學肥料質量等標準文件，廣泛應用于社會各級階層，并加強各級領導與監督。

3.科技創新引領農業發展。科學技術是農業可持續發展的創新驅動力。伴隨著科技水平的發展,農業生產也逐步實現了改革與進步。為實現生態與農業發展的平衡，不僅要加強綠色農業科技創新力度,另一方面需要及時反饋與總結經驗，建立綜合管理體系與評價指標體系。加快農業科學發展技術的廣泛運用與實施。

4.加強農業人才隊伍建設。人才隊伍建設是農業可持續發展的資源保障。一方面要充分利用教育這一有效渠道，加強農業高等教育與職業教育以及農民技術培訓。在農業技術、農業生態環境保護等方面培養創新型、技能型人才。在培訓過程中，不僅傳授相關理論技術，更應幫助其樹立可持續發展理念與綠色發展理念。為農業可持續發展提供堅實的人才保障。

引用

[1]全國農業可持續發展規劃(2015-2030 年)[J].農村實用技術,2016(04):5-15.

[2]關明文.農業經濟可持續發展問題分析[J].農業經濟,2013(02):70-71.

[3]本刊編輯部.中央農村工作會議召開[J].時事(初中),2020(03):6-7.

[4]習近平在中共中央政治局第六次集體學習時強調堅持節約資源和保護環境基本國策 努力走向社會主義生態文明新時代[J].環境經濟,2013(06):6.