写在前面
全球有40%的粮食由小农生产，这在消除贫困和饥饿中发挥着重要的作用。但同时小农经营也往往伴随着化肥的过量施用，带来严重的环境污染。我国是典型的以小农经营为主的国家，如果能够扩大我国耕地规模，实现农业规模化经营，将有效减少化肥的过量施用，实现粮食安全和环境保护的双赢。浙江大学环境与资源学院谷保静研究员等在国家自然科学基金优秀青年基金等项目的资助下，通过对全国耕地的空间统计分析和基于浙大家庭调查数据的回归结果，阐明了通过空间规模化实现粮食安全与环境保护协同的新机制。该研究结果以题为“Consolidation of agricultural land can contribute to agricultural sustainability in China”发表于Nature Food (doi: 10.1038/s43016-021-00415-5)，论文第一作者为浙江大学博士研究生段佳堃和任琛琛，通讯作者为谷保静研究员。
主要结果
传统观点认为我国是“人多地少”的国家，小农经营应该是主要特征，难以推进规模化，不可能达到国际上发达国家的规模化或者现代化水平。事实上，我国目前农地经营规模的确很少，超过70%的耕地都属于小规模经营，户均经营面积小于0.6公顷（不足10亩地），只有东北和新疆的一些地区实现了较大规模的经营。但是我国的耕地并非天生就是破碎的，通过空间统计分析发现，我国有86%的耕地是连片的，有潜力将经营规模提升到16公顷(240亩)以上（图1）。这些农田主要分布在东北平原、华北平原、长江中下游平原和四川盆地。
图1. 中国耕地的规模化潜力分布
实现农业规模化经营将带来环境和社会的双重效益。如果我国86%的地区都实现了规模化经营，那么我国农田加权平均的氮肥投入量将减少42%，有机肥施用增加17%，农田总氮投入量降低24%，氮素利用率增加18%，同时不会显著降低作物产量。这将在保障粮食安全的同时减少43%的氮素流失，为解决农业面源污染提供了可行路径。出现上述变化的主要原因是规模化之后农民的技能会提升近60%，机械使用将增加90%以上，但是单位农田面积的机械成本却下降了近50%。这意味着未来农民会在耕地规模扩大之后提高农业经营的现代化水平，但是由于大规模经营的规模效应，导致单位面积的经营成本反而下降，凸显规模化经营的重要性。规模化经营之后效率提升的地区主要位于四川盆地、华北平原、长江中下游平原，以及南方部分零星的平原地区。
图2. 规模化后氮肥投入、氮素利用效率和氮盈余的变化
农业规模化经营大大减少了农业劳动力需求，同时增加了农民收入，有助于消除贫困，为解决我国农村老龄化带来的劳动能力短缺，以及潜在的耕地撂荒现象提供了可行的解决路径。从统计上看，农地规模每增加1%将使单位面积农业劳动力投入显著降低0.7%，这将最终带来全国农业劳动力需求下降大约39%，农民人均收入增加一倍（图3）。除此之外，劳动力投入成本的减少，也将带来农业生产成本的大幅度降低，增加农业生产利润。
图3. 规模化后的农业劳动力、劳动力收入、劳动生产力的变化
据估算，通过耕地整理实现以上最大潜力的规模经营需要大约一次性投入3680亿美元。尽管土地整理需要大量的财政投资，但这些投资可以给农民和整个社会带来巨大的效益。随着经营规模的增加，氮肥投入的降低可每年减少农业投入成本130-150亿美元。与此同时，劳动力等投入的减少可每年进一步节省150-170亿美元的农业经营成本。在2-6%的贴现率下，这些投入的减少可以在14-21年内抵消土地整理的实施成本。如果考虑到环境保护和人类健康等社会效益，只需要7-14年的时间就可以完全抵消。这些大型农场可以使用几十年以上，因此通过土地整理扩大农业经营规模在经济上是可行的，并将长期造福于整个社会，这与我国目前在大力开展的高标准农田建设不谋而合。当然，上述分析只是基于物理空间的分析结果，在具体落地的过程中还涉及到城市化进程对农村人口的重新配置以完成上述劳动力的再分配，同时需要国家层面的制度安排，例如我们的土地制度和户籍制度的相应调整来确保上述变化的实现。
本研究被选为Nature Food当期特别推荐论文，同时还邀请了英国东安格利亚大学的Yuelai Lu (吕悦来)教授以“Benefits of China’s land consolidation”为题进行评论，吕教授是中英农业协作研究网络的秘书长，长年致力于服务于中英农业的可持续发展。
评论链接：
https://www.nature.com/articles/s43016-021-00444-0
写在后面
本文首次分析了中国耕地规模化的空间潜力以及可能带来的环境和社会效益。表明了扩大农业经营规模可以在保障粮食安全的同时减少全国氮肥投入，减轻环境压力。同时，县级尺度规模化潜力的计算可以帮助地区因地制宜采取政策，缓解氮肥投入的区域差异，从而有助于政府制定的农业可持续发展目标的实现。在扩大耕地经营规模的过程中，土地与人的关系将得以重塑，重新匹配土地资源与劳动力资源，将可以在农业创收和环境保护方面实现双赢，助力于乡村振兴和共同富裕。这在“十四五”规划背景下，为中国农业向现代化、可持续发展过渡提供了一条有效途径。更重要的是，这将为其他国家和地区提供经验，特别是小农经营主导的国家，有助于它们加快实现农业和环境可持续性进程。
论文链接
https://www.nature.com/articles/s43016-021-00415-5
通讯作者简介
谷保静，浙江大学“百人计划”研究员，浙江省杰出青年基金、国家优秀青年基金获得者。主要从事资源与环境管理领域的交叉研究，在大尺度氮循环模型构建、资源环境效应评估、成本收益分析及其管理调控等方面取得了一些研究成果。在国内外期刊上发表论文90余篇，其中SCI/SSCI收录70余篇，包括第一/通讯作者在Science、Nature、PNAS、Nature Sustainability、Nature Communications、Nature Food等重要期刊上发表论文。担任国际氮素促进会(INI)亚洲区工作委员会委员，国际氮素管理系统(INMS)工作组长，中国土壤学会氮素工作组委员， The Innovation等杂志编委。个人主页：https://person.zju.edu.cn/bjgu