我国玉米种植的优势分析
作者单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
提要：本文重点对玉米在我国的种植优势进行分析，并在此基础上提出玉米优势种植、稳定供给的政策建议，对减少农业资源浪费、稳定国内玉米生产、增加农民收入具有重要意义。
玉米是我国第一大粮食作物，2016年播种面积3676.0万公顷，总产量21955.4万吨，居各主要粮食作物种植面积和产量之首。玉米不仅可直接食用，更是重要的工业原料和饲料原料。在我国粮食生产“十二连增”期间，我国粮食由2003年的43069.4万吨持续增加到2015年的62143.9万吨，增长了44.3%，其中水稻贡献率为26.0%，小麦贡献率为22.5%，玉米贡献率则高达56.6%，为保证国家粮食安全发挥了重要作用。
近年由于国内玉米临储价格的不断走高，催生了玉米“产量高、价格高、库存高”的三高现象，成为农业供给侧结构性改革的主要调减对象之一。关于我国未来是否要继续维持玉米生产规模、保持玉米的基本自给，许多学者进行了一系列相关研究。其中多数学者认为应坚持将玉米生产立足国内，维持谷物自给率在95%以上，强调口粮绝对安全的同时玉米自给率达到90%以上;然而部分学者认为我国玉米生产已不具备优势，应开放玉米市场，减少玉米种植面积，降低玉米自给率到85%甚至80%，更有观点认为我国应大量进口国际粮食，维持粮食生产已经成为国家和农民的“不可承受之重”。但有研究表明，我国玉米仍有较大的增产潜力，如张永恩等认为玉米的高产品种已经具备产量超过21000千克/公顷的高产能力，陈印军等测算到2020年全国玉米单产可提升至6245~6545千克/公顷;并且和其他主要粮食作物相比，玉米的光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力等表现较突出，在黄淮海平原上述指标均高于小麦，在东北地区各项指标均高于水稻和大豆，玉米种植能在当前耕地总面积和水资源制约的情况下尽可能多地提高产出。以往研究多是基于单产潜力或生产潜力、成本收益分析、玉米需求预测或从国家粮食安全单一角度出发分析玉米在我国的种植优势，进行多角度综合比较研究的较少。
在当前玉米库存积压、国际粮价走低的情况下有必要对玉米生产进行调整，但鉴于玉米多方面的优势，从长远看仍要保持玉米自给方针不动摇。
1研究内容与方法
1.1研究内容
本文首先对玉米近年来播种面积和总产量进行比较分析，然后从玉米种植分布范围入手，考察玉米在全国各省市的种植分布情况;比较玉米和其他主要粮食作物的单产变化，并重点与世界各主要地区和国家的玉米单产进行对比;分析玉米的种植成本收益情况，与其他粮食作物、美国玉米成本收益进行对比;分析未来玉米的市场需求(主要是饲料粮需求);从灌溉水量需求出发，对玉米灌溉需水量进行分析和总结，最后对我国未来玉米政策提出相关建议。
1.2数据来源
玉米各地区、各国的单产数据来源于《中国统计年鉴》和FAOSTAT统计数据;粮食作物成本收益数据来源于《全国农产品成本收益资料汇编》;2016年玉米播种面积、总产量数据来源于《国家统计局关于2016年粮食产量的公告》;粮食作物播种面积数据、城乡居民口粮和肉蛋奶的消费数据来自《中国统计年鉴》，其中2012年及以前城乡居民口粮和肉蛋奶消费数据来源于国家统计局城乡住户调查结果，2013年及以后数据来源于国家统计局城乡一体化住户收支与生活状况调查结果。由于2012年及以前的数据为城镇及农村分别调查，本文采用(城镇人口比例×城镇居民该食品消费数量+农村人口比例×农村居民该食品消费数量)的加权值计算出全国居民该食品消费量的值。
1.3研究方法
本文主要采用对比分析的方法，对国内玉米与其他粮食作物(水稻、小麦、大豆等)及国外玉米的产量、单产潜力、成本收益、市场需求和灌溉需水量等进行横向和纵向比较，对比分析我国玉米的种植优势。
2结果与分析
2.1玉米播种面积和产量变化
2.1.1玉米播种面积变化情况
图1显示，玉米播种面积由1990年的2140.15万公顷增长到2015年3811.93万公顷，年均增长66.87万公顷，占粮食总播种面积的份额从1990年18.86%增长至2015年的33.63%，并在2007年超过水稻成为我国播种面积第一的粮食作物。而水稻和小麦经历了1990-1994年、1997-2003年两个大幅下降时期，2004年后仅保持略有增加的趋势，小麦播种面积由1990年占粮食总播种面积的27.10%下降至21.30%，水稻播种面积由1990年占粮食总播种面积的29.14%下降至26.66%。目前，玉米不仅是我国第一大粮食作物，同时也是我国种植面积最大的农作物，2015年其种植规模分别是蔬菜类作物、油料类作物、糖料类作物和棉花面积的1.7倍、2.7倍、22.0倍和10.0倍。
2.1.2玉米总产量变化情况
玉米也是当前我国总产量最大的农作物，2015年玉米总产量分别是油料类作物、糖料类作物和棉花产量的6.4倍、1.8倍和40.1倍，分别是稻谷、小麦、大豆产量的1.1倍、1.7倍和19.1倍。如图2所示，1990-2015年水稻和小麦的产量变化均经历了下降-小幅上升-下降-平稳小幅上升的趋势，而玉米在经历了1994-2000年产量震荡以后一直保持快速上升趋势，并在2012年超过水稻成为我国总产最大的粮食作物。
2.2玉米适宜种植范围
玉米对各类土壤和气候的适应性较强，种植要求相对较低，在全国各省(市、区)均有种植，并且是多个省(市、区)的主要粮食作物和种粮农民收入的主要来源;水稻和小麦的适宜种植区域相对狭窄，水稻主要分布在长江中下游地区、东北地区及西南地区，小麦种植区域主要集中于黄淮海地区。根据2015年分省粮食作物播种面积资料，玉米播种面积占粮食播种面积在5%以上的省份就有26个，而水稻和小麦分别为20个和21个;玉米播种面积占粮食播种面积在35%以上的省份有13个，而水稻和小麦分别为10个和7个。在我国已形成一条由东北向西南的玉米适宜种植带，主要包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山东、山西、陕西、河南、云南、四川11个省区，尤其我国东北地区是“世界三大黄金玉米带”之一，土壤气候条件十分适合发展玉米种植。
2.3玉米单产与增产潜力
玉米单产的增加是我国近年粮食“十二连增”的主要推动力之一，尤其是东北地区，高产的玉米替代低产的春小麦和大豆，是全国粮食增产的主要力量。2005-2015年我国玉米的单产水平普遍高于小麦及豆类，2015年玉米单产水平是小麦的1.19倍，是豆类的3.48倍(图3)。
对世界各主要地区、国家的玉米单产进行比较(图4)，2012~2014年我国玉米平均单产为5902.9千克/公顷，美国为9467.37千克/公顷，高出中国60.39%;欧洲平均为6161.53千克/公顷，高出中国4.38%;中国3年平均单产只比世界平均单产高出10.89%，单产仍有较大提高潜力。
2.4玉米种植收益与成本
2.4.1玉米与其他作物的生产效益比较
2003-2015年四大粮食作物单位面积纯收益变化情况如图5所示，玉米生产效益低于水稻，但明显高于小麦和大豆，其中2011年玉米生产纯收益为3946元/公顷，是小麦和大豆的2.2倍;只是因为近年玉米库存积压过多，2015年玉米收购价格大幅下降，同时土地等生产要素的价格还维持在以往的高水平，才出现玉米纯收益低于小麦和大豆的情况。
2.4.2玉米生产成本比较
玉米在主产省的生产成本具有明显的优势，2015年黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古玉米生产成本分别较水稻低32.1%、18.7%、29.7%和40.2%(表1);河北、河南玉米生产成本分别较小麦低6.4%和4.5%，山东省玉米生产成本只比小麦高0.6%。据调查，人工收获玉米，从摘穗、剥叶、运输、晾晒、脱粒、秸秆粉碎等，玉米的总成本约350元/公顷;如采用机收籽粒的方式，成本将降到80元/公顷左右，加上籽粒烘干总成本约260元/公顷，比人工收获减少约90元/公顷，相当于每公顷增收5%~8%。未来，随着玉米直接收获籽粒机械的应用推广，玉米的相对生产成本还将会明显下降。
我国玉米主产区生产成本与美国玉米生产成本对比情况见表2，2015年我国玉米生产总成本16255.8元/公顷，而同期美国玉米的生产总成本只有10416.5元/公顷，是我国玉米生产成本的64%;吉林省的玉米生产成本是美国的1.77倍，远高于其他玉米主产省;我国玉米的物质与服务费用(种子费、化肥费、农药费等农业生产直接费用)是美国的1.1倍，其中黑龙江的玉米生产物质与服务费用比美国低，内蒙古、辽宁、河北、河南等省区和美国相比差距较小;但在人工成本和土地成本方面我国的成本远高于美国，全国平均人工成本是美国的15.78倍，吉林、河北、河南等主产省的人工成本都是美国人工成本的10倍以上;全国玉米生产的土地成本是美国的1.3倍，其中黑龙江、吉林、辽宁等地的土地成本较高。我国玉米在机械化和规模化程度上和发达国家仍有很大差距，如采用提高机收率和进行规模经营，进一步降低人工成本和机械成本，有利于突破我国玉米成本的“地板制约”。
2.5玉米饲料需求
玉米不仅是重要的粮食作物，更是食品、饲料、工业等重要原料，在食品安全和国民经济发展中有举足轻重的地位。随着国民生活水平的不断提高，居民对口粮的需求逐渐减少至平稳，从1990年人均口粮消费227.39千克持续下降到2015年的134.5千克，年均下降3.71千克;与此同时，城乡居民对肉蛋奶的需求不断增加(图6)，肉类消费由1990年人均14.09千克增长至2015年26.2千克，年均增长2.5%;蛋类消费由1990年人均3.69千克增长至2015年9.5千克，年均增长3.9%;奶类消费由1990年人均2.03千克增长至2015年12.1千克，年均增长7.4%。我国的消费习惯和发达国家之一的日本较为相似，据《日本统计年鉴》数据，日本2015年人均口粮消费109.9千克，比中国人均口粮消费低24.6千克;日本的肉类消费(不含水产)为26.1千克，但其水产消费数量较多，对猪肉、牛肉的消费只占少部分;蛋类消费为29.9千克，是我国的3.1倍;奶类消费78千克，是中国的6.4倍。相比日本，我国居民对肉蛋奶的需求还远未达到发达国家水平。
2.6玉米灌溉水量需求
中国水资源短缺的形势对农作物灌溉用水提出了更高的要求，“一控、两减、三基本”原则限制了农作物灌溉需水量的增长。玉米生育期内降水充足，和冬小麦、水稻相比是对灌溉水依赖最小的粮食作物。对粮食作物全国平均灌溉需水量进行的研究表明，水稻的全国净灌溉用水量最高，为100~900毫米，其中东北区为80~450毫米，长江区为150~420毫米，冬小麦全国净灌溉需水量为100~600毫米，其中黄淮海区为150~350毫米，夏玉米是灌溉需求最小的粮食作物，黄淮海地区为100~150毫米，东北区为10~220毫米。粮食主产省同时也是缺水大省的河南冬小麦多年平均灌溉需水量为59.8~334.3毫米，夏玉米多年平均灌溉需水量为14.5~131.2毫米，夏玉米生长对灌溉的依赖程度较小。另外，玉米的水分利用效率较高，江苏扬州的实验研究表明，在常规灌溉和降水的情况下，玉米、水稻、小麦的水分利用效率分别为1.69千克/毫米、1.36千克/立方米和0.72千克/立方米;东北地区相关实验研究表明，玉米水分利用效率最高，为35千克/公顷，春小麦为33千克/公顷，大豆则为8千克/公顷。
从未来气候变化的角度分析，玉米对灌溉用水的需求量变化较小。有研究表明不同作物的需水量对气候变暖的响应存在差异，当温度上升4°C时，冬小麦、夏玉米、棉花需水量将分别增加114.5~153.0毫米、68.3~84.1毫米、78.0~96.2毫米，对冬小麦需水量的影响最大，对棉花的影响次之，对夏玉米的影响最小。将河北中南部区域作物的种植面积和净灌溉需水量做回归分析表明，在正常年份，冬小麦和蔬菜的种植面积对灌溉需水量都是极显著的正相关关系，表明小麦和蔬菜是灌溉需水较多的作物，而棉花、大豆、玉米种植面积呈负相关关系，所需灌溉量明显减少。在甘肃省的大田试验表明，随着温度的增加，玉米和春小麦对灌溉需水量增加小于冬小麦，表明玉米更能抵抗温度变化带来的需水变化，用水较为稳定。
3讨论及建议
通过对玉米与其他作物、我国玉米与其他国家玉米进行一系列横向和纵向的比较分析，研究认为在我国玉米种植有以下五方面优势:1玉米种植分布面积广，对气候和土壤条件的适应性强，是多个省市的主要农作物和种粮农民的主要收入来源，尤其东北地区是公认的“黄金玉米带”，十分适合玉米种植;2玉米光合、光温、气候生产潜力高，单产较高且有很大提升潜力;3玉米种植效益在粮食作物中相对较高，成本和发达国家相比仍有继续缩小的空间，全程机械化、连片规模化种植将大幅缩小成本;4玉米是重要的饲料粮，随着居民对肉蛋奶的需求与日俱增，可预见的市场需求前景十分广阔;5和其他粮食作物相比，玉米灌溉需水少，有利于区域水资源节约和农业生产的可持续发展。本文重点对玉米种植优势进行宏观上的分析，对微观层面设计较少。以后的研究将重点围绕其中一点展开研究，并重点结合国际市场玉米的变化情况分析我国玉米的种植优势和提升意见。
目前国内玉米供给处在过剩阶段，我国有必要在短期内去库存，但从长远角度来看，为应对国内需求的持续增加和国际市场价格的波动，我国应坚持玉米基本自给不动摇，不放松玉米生产。当前对我国玉米总需求的主流观点认为，2020年我国玉米需求量预计达到2.3亿吨~2.6亿吨，2030年将达3亿吨，玉米需求将超过水稻和小麦，其中饲用玉米需求2020年将达1.4亿吨~1.53亿吨，2030年将达到1.88亿吨。由此可见随着肉蛋奶等畜禽产品在食物中地位的不断提升，对饲料玉米的需求不断扩大，未来我国玉米总需求量将大大超过小麦和水稻。鉴于玉米可预见需求十分巨大，因此玉米生产更要掌握在自己手中，防止由于玉米大量进口造成的市场关联产品的不稳定性。
在进行玉米供给侧结构性改革的过程中，本文提出如下建议:
1、以市场需求为出发点，在玉米价格改革中坚定市场化方向，实行价补分离政策，减少政府在玉米定价中的干预;
2、提高玉米需求预测准确性，考虑全球粮食市场价格的波动，减少“一哄而上”和“一落千丈”的不稳定局面，确定短期和长期可变目标，优化生产布局和种植结构;
3、转变农业经营方式，加深规模化、专业化程度，提高玉米机播、机耕、机收率，加快推广机收籽粒，降低玉米生产成本，增大议价空间;
4、开展玉米育种研发，进一步提高玉米单产。
