水足迹是度量水资源利用效率改进的工具,中国农业的水资源紧缺使计算从单一粮食作物到国家等不同层面的水足迹值的重要性凸显。文章基于彭曼公式对单种粮食作物绿水和蓝水水足迹值进行计算,介绍了省际范围、国内生产、国际贸易以及国内消费水足迹值的计算方法,测算了1978-2010年共33年内的稻谷、小麦、玉米、大豆和高粱等5种主要粮食作物的上述4种水足迹值。结果表明:33年间中国稻谷种植消费了48%的水足迹值,是水足迹消费量最大的粮食作物。相对于绿水更加稀缺的蓝水在此期间利用效率提高了40%,而中国国内生产粮食作物水足迹总量却不降反升,2010年比1978年增长了2.01%。中国是5种粮食作物的水足迹净进口...

水足迹是衡量农作物生产对水资源利用的重要指标,可以准确计量农作物在生产全过程中对于水资源的利用效率。海林农场主要粮食作物(水稻、玉米、大豆)中,水稻的生产水足迹最大,玉米最低,三种作物中绿水足迹均占绝对优势,水稻、玉米的灰水足迹保持波动上升的态势,大豆的灰水足迹保持稳定。

水足迹是衡量农作物生产对水资源利用的重要指标,可以准确计量农作物在生产全过程中对于水资源的利用效率。海林农场主要粮食作物(水稻、玉米、大豆)中,水稻的生产水足迹最大,玉米最低,三种作物中绿水足迹均占绝对优势,水稻、玉米的灰水足迹保持波动上升的态势,大豆的灰水足迹保持稳定。

【目的】对西北地区主要粮食作物碳足迹和水足迹进行评估，并基于碳足迹和水足迹建立多目标种植结构优化模型，对各省（区）粮食作物进行空间布局调整，为减少碳排放量和强化水资源管理提供理论依据。【方法】以西北地区小麦、玉米和水稻种植面积、产量和农资投入量等为基础数据，利用生命周期法（LCA）对碳足迹进行评估；以蒸散量和有效降水量为基础数据，利用Penman-Monteith公式对水足迹进行评估；基于熵权法对西北五省（区）三大粮食作物布局进行多目标优化。【结果】1999—2020年西北地区小麦、玉米、水稻的碳足迹和水足迹在不同省（区）表现出明显的差异性。西北地区3种粮食作物小麦、玉米、水稻碳排放呈现出东西部较高，中部较低的分布特点，其单位产量碳足迹（PCF）的范围分别为：0.36—0.63、0.33—0.56、0.57—0.97 t CO_2-eq·t~(-1)，单位面积碳足迹（FCF）分别为：（2.46±0.77）、（3.21±0.49）、（5.57±0.91)t CO_2-eq·hm~(-2)。2010—2018年西北地区小麦、玉米绿水总量呈平稳上升趋势，水稻绿水总量变化不显著。平均绿水总量较高的地区分布在陕西、甘肃和宁夏。蓝水总量在2010—2015年呈上升趋势，2016—2018年呈现下降趋势，平均蓝水总量较高的地区分布在甘肃、宁夏和新疆。玉米是西北地区三大粮食作物中蓝水足迹最小的作物，平均蓝水足迹为0.45 m~3·kg~(-1)；水稻的蓝水足迹最大，平均蓝水足迹为0.77 m~3·kg~(-1)。基于碳足迹和水足迹进行粮食作物种植结构优化，以各省（区）不同作物种植面积为决策变量，并根据不同权重设置重点减少碳排放（生态效益）和重点增加绿水利用（水资源效益）的优化情景。情景1碳排放总量减少1.9%，绿水利用总量增加5.0%；情景2碳排放总量减少11.8%；情景3绿水利用总量增加6.7%。【结论】西北地区三大粮食作物碳排放和水总量时空差异显著。碳足迹方面，该地区三大粮食作物平均FCF呈现增加，PCF呈现降低的变化趋势。水足迹方面，该地区三大粮食作物绿水足迹高于全国均值，其中玉米绿水足迹最大，水稻绿水足迹最小。在粮食作物安全保障的前提下，小麦种植面积增加6.7%、玉米和水稻种植面积分别减少5.8%和8.0%，经济、资源和生态效益均有一定的改进。综上所述，多目标优化后可以提高绿水资源利用，减少碳排放量，缓解环境压力。

【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异,为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥(CK)、施化肥(NPK)、化肥配施有机肥(NPKM)3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著(P<0.05)下降趋势,年下降量分别为110.9和33.4kg·hm-2,而水稻产量基本保持稳定。施用化肥,玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著(P<0.01)下降趋势,年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3kg·hm-2。化肥配施有机肥,3种作物的产量随时间没有显...

本文在对我国主要粮食作物成本统计资料分析的基础上,建立相应作物的生产函数模型,同时估计这些作物相应投入要素间的替代弹性,并以此为依据,探讨未来我国粮食作物生产技术的发展方向。

本文运用超越对数生产函数模型分析了1975～2008年间作物生长期气候变化对中国主要粮食作物—一季稻、小麦和玉米单产的影响。研究表明:首先,作物生长期内气温升高对粮食单产具有负向影响,但对不同品种、不同地区粮食单产的影响具有差异性,气温升高能够增加高纬度地区春小麦和玉米单产。其次,作物生长期内降水增加对粮食单产的影响因粮食品种而异,虽然对西北地区春小麦单产具有正向影响,却对华南地区冬小麦单产具有负向影响。最后,作物生长期内日照增加主要通过与地区的交互作用影响粮食单产,平均日照时数增加对华南地区冬小麦单产具有正向影响,而对东北地区春小麦单产具有负向影响。

农业水土资源是农业生产的核心要素,水土资源空间匹配关系影响粮食生产安全。为了解区域主要粮食作物生产过程中水土资源利用现状,本文从虚拟水、虚拟耕地角度出发,定义了主要粮食作物虚拟水—虚拟耕地资源匹配系数的概念,对中国3:1个省级行政区(台湾、香港和澳门数据尚未收集)1998、2005、2011和2017年4种主要粮食作物(稻谷、小麦、玉米、大豆)的虚拟水—虚拟耕地资源时空匹配程度进行量化分析。研究结果表明:①研究期内,全国主要粮食作物总播种面积及粮食总产量在增减交替中有所增加,其中4种粮食作物增减交替变化波动幅度大。东中部地区的虚拟水、虚拟耕地资源的总量高于西部地区,总量变化趋势呈现明显的地域分异特征。②虚拟水、虚拟耕地资源总量高值区和低值区的地区构成特征明显,区域内部虚拟水—虚拟耕地资源匹配系数呈现多样化。北方地区匹配程度总体优于南方地区。同时根据地区匹配系数存在差异性的原因,针对性地提出创新水土资源协调利用管理体制、大力发展节水节地的现代高效农业、健全水土资源协调利用相关法律制度和建立粮食生产水土资源生态补偿机制等提高地区主要粮食作物虚拟水—虚拟耕地资源匹配水平的对策和建议。

基于2001～2016年的全国农产品成本收益数据,利用DEA模型测算了我国水稻、小麦、玉米三种主要粮食作物的农药过量使用程度,并对农药过量使用程度的时空差异特征进行了分析。研究结果表明:(1)从时序变化来看,2001～2016年,我国水稻和玉米的农药过量使用程度呈下降趋势,小麦的农药过量使用程度呈上升趋势。(2)从空间格局来看,广东、广西和河北是我国水稻农药过量使用程度较为严重的省份;江苏、湖北、河南、山西、陕西、甘肃和宁夏是我国小麦农药过量使用程度较为严重的省份;河南、湖北和山东是我国玉米农药过量使用程度较为严重的省份。

本文根据比较优势理论 ,运用显示比较优势法并结合成本分析进行综合比较 ,定性定量地研究我国大豆、小麦、水稻、玉米四种主要粮食作物的比较优势 ,并提出相关建议。

以2003—2022年四大主粮生产消费数据为实证基础进行分析，发现我国粮食安全水平持续上升，从结构安全的单一支撑已经转变为供给、经济、结构和生态安全共同支撑粮食安全的格局，但是四大主粮的安全水平依次为稻谷>玉米>小麦>大豆。此外，粮食作物安全与数字经济发展在区域和作物维度上均呈现出一定的关联性。为验证相关性，以数字经济发展水平为核心解释变量，以粮食安全和四大主粮为被解释变量，在4部门范围内确定控制变量，并以数字产业化为替换变量进行计量分析，结果显示数字经济能够提升我国粮食安全水平，但对四大主粮安全水平的赋能程度不同，大豆安全主要依靠有为政府保障，稻谷安全以有为政府主导带动有效市场发挥作用来保障，小麦和玉米的安全则以有效市场为主导保障。由于经济发展水平与粮食安全的负相关性，东北、中部和西部地区将更多地肩负粮食安全重任。通过重视粮食作物安全水平差异、优化粮食作物种植结构、制定差异化保障措施和加大数字技术在粮食全流程中的应用，我国粮食安全水平将进入质量并进轨道。

本文结合农业新阶段我国粮食生产形势,以基于GIS的中国耕作制度分区为基础,系统分析1985年以来我国粮食作物生产的区域变化,为目前及未来一段时间内的农业区域布局提供决策依据。本文研究结果即各主要粮食作物的区域变化趋势为:水稻主要产区长江中下游区、东南区和华南区,虽然播种面积呈下降趋势,而且在作物总播种面积中占的比例有所下降,但仍然处于绝对优势地位,分别占各区总播种面积的60%—70%,作为首要产区的长江中下游区的区位生产系数有所下降,东南区和华南区的区位系数呈上升趋势;小麦主产区黄淮海区和西北区在作物总播种面积中处于绝对优势地位,分别占总播种面积的50%左右,尤其黄淮海区占有绝对的优势地位,区...

本文运用重心模型，借助地理信息系统ＧＩＳ平台，定量分析了改革开放以来中国粮食及主要作物稻谷、小麦、玉米、大豆等生产重心的演变轨迹，探讨了重心演变规律，凝练了我国粮食生产空间布局的演变特征，以期为进一步优化粮食生产布局、完善土地利用规划、调整经济结构等提供依据。研究结果表明：总体而言，粮食生产重心持续向北移动，年均移动距离２８．０３ ｋｍ。分品种来看，稻谷生产重心变化规律为向东北移动；玉米和大豆生产重心变化规律为在西南和东北两个方向上来回移动，呈现区间震荡特征；小麦的生产重心变化规律为稳定徘徊。四种主要粮食作物生产重心年均移动距离波动程度显著不同，由强到弱依次为玉米、稻谷、大豆、小麦。

为提高农业生产用水效率,促进环境与经济的协调可持续发展,以粮食生产"虚拟水"与"农业总产值"比值定义"粮食作物水足迹强度"这一指标。通过FAO推荐的标准彭曼公式测算黑龙江省(1988—2017年)粮食水足迹,应用探索性空间数据分析(ESDA)方法分析其空间关联格局,采用空间杜宾模型(SDM)对影响因素分解。结果表明:(1)近30年来黑龙江省水资源利用效率有所提高,整体"粮食作物水足迹强度"值约下降88.55%;(2)相邻地区该指标值呈相对集聚状态,由高低聚集区(H-L)逐渐向低高聚集区(L-H)转移;(3)农业机械总动力、化肥施用量、教育水平对整体农业生产用水效率的提高有正向影响,而人均GDP、有效灌溉面积则有反向作用,未来黑龙江省农业生产应对这几种要素重点关注。

[目的]农业水土资源是粮食生产的决定因素，探明京津冀粮食生产中水土资源匹配格局特征对区域经济发展有深远的影响。[方法]从水足迹的视角出发，分析了1980—2018年京津冀县域5种主要粮食作物(小麦、玉米、稻谷、大豆、薯类)的产量、播种面积、水足迹、耕地面积的时空变化，运用水土匹配系数法及ArcGIS深入研究了1983、1998、2003、2016年水土资源匹配格局,并进一步剖析区域农业水土匹配对农业生产的影响。[结果](1)当前京津冀水土匹配系数区间为[0.02,1.25]，超出区间范围[0.281, 0.431]；粮食生产格局与水土匹配系数空间格局均为“冀中南高、北部低”。(2)研究时段内，京津冀粮食总产量提高1.14倍，播种总面积降低19.28%，粮食单产量显著提高；灌溉提高粮食单产量，水土匹配系数与粮食单产量呈正相关。(3)1980—2019年京津冀五种作物蓝水足迹均值（136.64亿m~3）是绿水足迹均值（99.60亿m~3）的1.37倍，各作物水足迹变化不同，间接反映地区农业种植结构的改变。(4)京津冀水足迹总量提高2.45倍，耕地总量下降20.59%，水土匹配系数变大，农业水土匹配程度差，间接指示研究区域地下水开发程度高。[结论]京津冀县域水土资源匹配存在较大提升空间，应从当地水土资源存在的问题出发，适当调整作物种植结构，关注区域地下水超采等限制农业发展的因素，促进京津冀地区农业水土资源可持续发展。