粮食安全背景下耕地协调利用效益评价——以云南省蒙自市为例

陈柏志，张 仙

（云南农业大学 经济管理学院，云南 昆明 650000）

耕地资源是国家不可缺少的基础性资源，但有限的耕地资源加上经济的高速发展和快速城镇化导致大量耕地非农化，使得人地矛盾日益突出。解决粮食问题和人地冲突的关键在于保护和有效利用耕地。但由于我国人口众多，农业经营模式粗犷，耕地集约利用程度较低，导致部分耕地闲置。资源配置不完善，耕地利用结构不合理等问题又导致部分耕地利用效益较低。作为全球最大的粮食进口国，在面对新冠肺炎疫情的情况下，如何在有限的资源上更加合理的利用开发以提高效益，如何推进测土配方施肥和保护性耕作相关农业技术应用，进一步提高耕地协调利用效益来确保粮食安全，是现阶段国内外专家学者主要研究的问题。

国内学者宋戈等[1]和朱向楠等[2]在研究耕地利用效益过程中，将经济、生态、社会作为3个关键要素选取多个指标，构建出耕地利用效益评价指标体系。邹静等[3]运用DEA模型,对平凉市六县一区进行耕地效益评价，针对性地提出农用耕地利用优化建议。朱文娟等[4]采用Tobit模型以及ESDA相关性分析对江苏省13个地级市的耕地利用效益时空特征和空间相关性进行了分析探讨。杨倩[5]运用层次分析法对毕节市2008—2017年的耕地资源利用效率进行了测算。田俊峰等[6]根据东北三省2003—2015年的数据，通过均方差决策法和耦合协调度模型，分析出时空演化过程以及耦合协调关系。综上所述，虽然有很多学者对耕地利用效益进行了研究，但现有研究主要从投入—产出要素的角度来进行分析，而且大多采用灰色关联度、DEA模型及层次分析法分析耕地利用效益水平，权重设定较为主观。

云南省蒙自市农用耕地面积远高于云南省平均农用耕地面积，而且在作物种植方面也属于云南省最具代表性的地区之一。因此，在分析云南省粮食种植农用耕地利用效益上有一定的代表性。本研究拟通过熵值法定权以排除主观因素影响，同时运用耦合协调度分析当前效益之间的协调问题，以期对该市耕地资源进行优化配置，实现可持续发展，保障粮食安全。

1 区域概况和数据来源

1.1 区域概况

蒙自市位于云南省东南部，是红河哈尼族彝族自治州的主要城市，与文山市相邻，距离云南省昆明市279.6 km。蒙自市下辖2街道5镇4乡，86个村（居）委会，695个自然村。蒙自市可耕地面积约为7.33万hm2，粮食种植耕地面积为3.80万hm2。

1.2 数据来源

本文引用的指标数据均来自2010—2020《云南省统计年鉴》和《蒙自市统计年鉴》，采用历年数据平均值对个别缺失数据进行分析。

2 指标体系的构建

2.1 评价指标体系构建

依据科学性、层次性、可操作性等原则，参照潘晓卉等[7]的研究，同时结合蒙自市实际情况构建耕地利用效益评价指标体系（见表1）。通过对耕地进行大量投入从而获得人类所需要的生活资料，让其具有经济效益。同时维护社会稳定，保障国家或者某区域内的粮食安全，使其具有社会效益，此外还可以改善环境，优化生态系统，增加生态效益。因此分别从经济效益、社会效益及生态效益3个方面设立准则层。经济效益是指通过对耕地进行资本、劳动力和技术等外部性投入而获得的经济利益，选取粮食单产、技术产出和种植业增加值比重等6个指标。社会效益是在社会系统中耕地利用对其产生的宏观影响，因此可从保证粮食安全、改善农民生活水平和维护社会稳定等方面选取人均粮食产量、人均耕地面积社会需求满足度等5个指标来进行评测。生态效益是耕地利用过程中对水、土壤等自然资源方面产生的影响，因此可从环境状况、土壤质量等方面分别选取复种指数、单位耕地化肥和农药施用量等5个指标。

表1 蒙自市耕地资源利用效益指标体系

2.2 数据标准化

对各指标层的原始数据进行标准化处理，正向指标和逆向指标分别按式（1）和式（2）计算：

式中：Uij为第i年第j个指标的标准化值；Xij为第i年第j个指标的原始值；aj为j个指标的最大值；bj为j个指标的最小值。

2.3 熵值法算权重

为了减少指标权重受到主观因素的影响，选择熵值法进行赋权。

第i年份第j项指标值比重计算：

式中：Pij为第i年第j个指标值占总指标值的比例；Uij为第i年第j个指标的标准化值。

（2） 各项指标熵值计算：

式中：Ej为第j个指标熵值；k为变量；Pij为第i年第j个指标值比重。

（3） 信息熵冗余度计算：

式中：Gj为第j个指标信息熵冗余度；Ej为第j个指标熵值。

（4） 指标权重计算：

式中：Wj为第j个指标权重；Gj为第j个指标信息熵冗余度。

其中：j=1，2，3，…，n；i= 1，2，3，…，m（n为指标数，m为评价年数）。

2.4 耕地利用效益综合评价模型

为防止分析单项效益指标只能分析出该市局部的信息状况，将多个独立评价指标整合成一个综合性的效益指标进行分析[8-9]。采用指标数据加权求和来对耕地利用效益进行综合测评。模型如下：

式中：Q为耕地利用综合效益；U(Xij)为第i年第j项指标的标准化值，Wij为第i年第j项指标的权重。Q值介于0与1之间，数值越大代表着综合效益越大，见表2。

表2 2010—2020年蒙自市耕地利用效益变化态势

2.5 耕地利用效益耦合协调度模型

（1）耦合度公式：

式中：C为耦合度；Y1与Y2为经济、社会以及生态效益中任意两个的综合参数量。

C值介于0与1之间，其值越接近1，则3种效益之间越具有良性有序的发展趋势。依次划分为4个阶段，（0,0.3]表示低水平耦合，（0.3,0.5]表示拮抗，（0.5,0.8]表示磨合，（0.8,1]表示高水平耦合。

（2）协调度公式：

式中：D为经济、社会以及生态效益任意两个之间的协调度；T为综合协调系数；z1和z2为待定系数，合计为1，由于本研究中3种效益之间同等重要，因此取z1=z2= 0.5。

同时，协调度划分为6个阶段，（0,0.2]表示效益之间高度失调，（0.2,0.4]表示中度失调，（0.4,0.5]表示轻度失调，（0.5,0.6]表示基本失调，（0.6,0.8]表示中度协调，（0.8,1]表示高度协调。

3 数据结果分析

3.1 耕地利用效益结果分析

由图1可以看出，蒙自市耕地资源利用存在以下问题：

图1 2010—2020年蒙自市耕地利用效益对比

（1） 从经济效益上分析，蒙自市在2013—2016年效益值较低，2017年之后持续上升，由2016年0.134 1提高为2020年0.316 1，增长0.182，说明这4年里耕地生产水平以及该市的机械化生产能力有较大提升。2020年由于新冠肺炎疫情等原因使该市经济效益增幅相比于前几年的降低，同时近期发布的《云南省红河州蒙自市2020年高标准农田建设项目设计报告》等一系列文件都显示蒙自市农田水利建设滞后，沟、渠、路不配套，引灌设施老化，农田田间排灌不畅，种植低效，影响了高标准农田的建设。

（2） 从社会效益上分析，蒙自市在2018—2020年效益值有明显下降，由2017年0.206 7降低至2020年0.113 3，减少0.093 4。原因主要是由于总人口上升，加上良种选用、规范化栽培、测土配方施肥、综合防治病虫害等农业增产增收实用技术覆盖率和到位率不高，导致粮食总产量没有同方向等比例增长。同时人均耕地面积减少，让耕地保护陷入瓶颈。

（3） 从生态效益上分析，蒙自市的效益值逐年增长，由2010年0.047 0提高为2020年0.276 2，增长0.229 2。蒙自市始终贯彻绿水青山就是金山银山的理念，努力营造良好的生态环境，推进绿色城镇化发展，促使生态效益可以稳定逐年增长。据了解为打造“绿色食品牌”，推动高原特色现代农业绿色发展，促进红河州两大水系水污染治理，蒙自市深入推进红河州两大水系流域削减农药负荷行动，将实现农药使用量负增长设为目标，有效减少了农药对耕地的污染程度。但目前生态效益与高标准农田建设还有一定的差距，复种指数较低，农业生产结构单一，耕地利用程度较差。同时化学肥料使用量较大，局部土壤肥力下降、土壤板结。根据《2019年蒙自市耕地质量评价报告》显示，蒙自市所管辖各乡镇耕地质量等级大多都是中等偏下，还需要进一步提升。

3.2 耕地利用效益耦合协调度分析

通过对2020年蒙自市耕地利用经济、社会以及生态效益耦合协调度进行分析（见表3），发现蒙自市耕地利用3个效益之间都处于轻度失调，说明蒙自市在耕地利用过程中在确保经济效益逐年递增的同时，并没有确保社会效益和生态效益具有同样协调的趋势发展，三者之间不够融洽，显现出三者各自发展的势态。但为了蒙自市长远发展，构建高标准农田，确保粮食安全的战略目标，应重视社会效益与生态效益，加强农业生态环境建设使三者同步和谐增长。

表3 2020年耕地利用效益耦合度与协调度结果

4 对策及建议

4.1 注重建设配套的基础设施

蒙自市部分地区没有完善的耕地灌溉和排水系统，基础设施落后，而且水电供给不足导致灌溉效率低下，不能满足当地的农耕需求，导致农作物减产，农产品质量差，不利于当地经济发展。所以政府以及相关规划部门应互相协作，加大相关基础设施投资力度，开展大中型灌区新建和续建配套节水改造建设，不断完善农业节水机制，如此农业灌溉效率将会得到大幅度提高，可有效减少水资源的不必要浪费，促进自然资源可持续利用。此外，积极调整农业产业结构，有效提高土地利用率，提高农业的生产能力。

4.2 推进农业技术应用及耕地集约利用

农业科学技术的发展和应用可解决农民和耕地资源之间存在的矛盾，从投入少回报高的角度上增加农户的积极性，迅速地提高耕地的利用效益，缓解耕地资源所带来的压力问题[10-12]。因此，农业技术推广部门应强化相关农技的推广范围和力度，将规范化栽培、测土配方施肥、综合防治病虫害等农业增产增收实用技术普及到每家每户，有效提高覆盖率和到位率[13]。另外，通过耕地集约利用来转变经济发展方式，让一二三产业和谐发展，提升耕地保护与质量工作，做到耕地资源最优化利用，努力改造升级中低产耕地，推进高标准农田建设。

4.3 强化耕地土壤污染管控和修复

为更好提升蒙自市生态效益，首先对未污染和轻微污染耕地进行有效保护，应将农业耕地实施分类管理，减少对轻度以及中度污染耕地的进一步污染，同时严格管控高度污染耕地的使用[14-15]。其次，政府应对污染耕地的监管机制进行完善，用地规划和供地管理等文件中应重点突出土壤环境管理。全面开展土壤有机质检测，推进农业改良工程，加大有机肥、生态肥的施用力度，提升耕地土壤中有机质含量[16]。此外，相关部门应对农业耕地附近的工厂排放物进行一系列控制，定期对排放出的污染物进行检查以有效地管控和保护耕地资源。

同时，改变粗放经营的传统生产模式，提高耕地的产出率，增加产量，改善产品品质，促进经济效益、社会效益以及生态效益协调发展。