中国的粮食是否够吃?用干货来说话


中国的粮食是否够吃?用干货来说话


反对人口控制的人认为工业社会有无穷的创造能力,粮食产量可以无止尽地增加。这是一种完全盲目的观念,科学的认识必须要有确切的测量数据来支持,先不谈其他的,上干货吧!

一、中国的粮食现状

1. 单产分析

很简单,粮食总产量取决于两个因素:粮食单产和播种面积。先看下中国粮食单产和播种面积情况。

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图1 1995年至2014年中国粮食单产变化(资料来源:国家统计局)。请注意有一半的年份单产是同比下降的。2000年单产同比下降5.15%。


中国粮食单产量从1995年的282.65公斤/亩增长到2014年的359.01公斤/亩,成效应该说是非常大的。累计增长了27.02%。这个变化反映的是所有不同农作物加在一起的平均值,因此可能就难以理解这种变化是如何产生的。因此需要考察下主要的单一农作物单产情况是什么样的。过去我们有三大主粮:大米、小麦、玉米,现在新增加了一个主粮是土豆,也就是马铃薯。

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图2 1995年-2014年中国稻谷单产变化(资料来源:国家统计局)


中国稻谷单产从1995年的401.65公斤/亩增长到了2014年的454.21公斤/亩,增长了13.09%。稻谷是早稻、中稻和一季晚稻、双季晚稻三个不同类型统计平均值,这三种类型在上述时间段的亩产增长情况分别是:早稻13.98%,中稻和一季晚稻9.93%,双季晚稻2.07%。

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图3 1995年至2014年小麦单产变化分析(资料来源:国家统计局)


小麦单产从1995年236.10公斤/亩增长到了2014年的349.57公斤/亩,增长了48.06%,非常可观,成为单产增长的主力。

以下我们不再用图表给出详细年度数据,而只给出1995年至2014年总的变化情况:

  • 玉米:18.14%
  • 薯类:8.88%(薯类含马铃薯,木薯,红薯)
  • 马铃薯:28.72%

从上面数据可见,近20年来为中国粮食单产增长做出最大贡献的是小麦,其单产的增长极为显著。但是,从中我们应该看到,2014年小麦单产349.57公斤/亩的数据居然已经相当接近稻谷的454.21公斤/亩,它还有多大增长潜力就可想而知了。

2 . 耕地分析

根据国土资源部提供的“2015年中国国土资源公报”,为读者容易理解,以“万平方公里”为单位进行了换算。截至2014年底,全国共有农用地645.7411万平方公里,其中耕地135.0573万平方公里(20.26亿亩),林地253.0713万平方公里,牧草地219.466万平方公里;建设用地38.1142万平方公里。大致来说是以下关系:

农用地 = 耕地 +林地 + 牧草地 + 建设用地

我们都知道中国有963.4057平方公里国土面积,这不包括领海。农用地的概念就是我在《生态社会人口论》中所说的高、中、低生命区,就是至少可以长点草的地方。农用地与国土面积之间317.6646万平方公里就是无生命区,它们是雪山、荒漠等寸草不生的地方,以及大约27万平方公里内水面积,占国土面积的32.973%,正好三分之一,超过整个印度的国土面积(290万平方公里)。除掉内水面积,正好和印度整个国土面积相等。

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图4:中国农用地面积变化情况(资料来源:国土资源部),2011年及之前数据是根据各年度公报以2012年数据为基础反向推算。


农用地在过去7、8年间不断减少了大约1.5万平方公里。为什么会有这种变化?沙漠化,变成无生命区了。一些人还在奢谈如果能把西北沙漠变成能住人的绿地可以多养活几亿人,别做梦了!能保住现有的农用地不减少就不错了!

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图5:2010至2014年中国耕地变化情况(资料来源:2015年国土资源公报数据)


2010-2014这5年中国耕地面积持续减少了0.211万平方公里(316.5万亩)。这5年数据由于采用了新的遥测遥感技术,因此数据相对比较准确。耕地为什么会减少?沙漠化和建设占用。但凡有城市的地方往往都是历史上耕地质量最好的地方,没办法,因为要发展经济,政府每年都不得不在质量最好的耕地里征地卖地500万至1000万亩。每年这么多高质量的土地就这么永久性地被占用变成房地产、道路或厂房等之类的人工建筑物了。而因为过高的房价,很多人还在强烈呼吁从经济学角度政府要放开土地供应。政府当然想卖更多土地了,2014年卖地收入达到4.3万亿,2015年显著减少,也有3.37万亿。但眼见着耕地的不断减少能不着急吗?

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图6 2015年国土资源公报数据(资料来源:2015年国土资源公报数据)

中国的耕地不仅已经极其紧张,而且品质相当不好。以下是中国不同耕地质量占比情况,优等地只占2.9%。不仅如此,区域性和季节性缺水都很严重。南方水资源占80%,耕地占38%,北方水资源量只占20%,耕地却占62%。而主要降水又分布在6-9月一年多熟的种植季节,老天爷并不照顾中国人。


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图7 中国耕地质量情况(2015年国土资源公报数据)


3.粮食总量分析

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图8 1995-2014年中国粮食总产量(国家统计局数据)


中国粮食总产量从1995年的4.67亿吨增长到2014年的6.07亿吨,增长30%。读者可能会有点疑问,粮食单产增加了27.02%,耕地面积在减少,粮食总产量怎么会增长30%呢?

中国农作物总播种面积是从1995年的22.48亿亩增长到2014年的24.82亿亩,增长10.39%。粮食作物播种面积从1995年的16.51亿亩,增长到2014年的16.54亿亩,增长2.42%。粮食单产增长的27.02%加上播种面积2.42%的增长,就是粮食增长的原因所在。

看到这里读者可能又有疑问了:耕地面积不是一直在下降,并且2014年总量只有20.26亿亩,怎么播种面积会是多于它的24.82亿亩呢?

这里需要搞清楚几个概念:耕地面积、种植面积、播种面积。

假设有100亩耕地,某一年有10亩耕地因为休耕、农业结构调整等原因没有种,这样种植面积就是100-10=90亩。

这90亩并不是每年只种1次,其中20亩收割了以后多种了一季,播种面积就多了20亩,其中还有5亩是种了3季,这样播种面积再增加5亩。总的播种面积就是90+20+5=115亩,因此,虽然100亩耕地里有10亩闲着没种,但最后播种面积比耕地面积还要多。这种情况所表明的是耕地利用率的情况。耕地利用率越高,从生产技术上说提高了单位耕地的年产量,但这样做的后果是什么呢?和人一样,老是不休息、竭泽而渔是会导致土地质量不断下降的。中国在耕地面积不断下降的情况下,竟然还保持了粮食播种面积的增加,意味着耕地的利用率在不断增加。

中国从1978年到2014年粮食产量增加了1倍,同时化肥消费量却增加了6倍。中国用占全球8%左右的耕地面积,使用了占全球比例超过1/3的化肥。因为抽取地下水灌溉农田导致地下水位不断下降。化肥的不断强化使用会导致土地盐碱化,地下水的过量抽取会导致土地沙化——全都是有代价的。该知道中国在耕地质量这么低的情况下产量不断增加是怎么得来的了吗?如果不是人地矛盾紧张到实在没办法的程度,为什么要采用这样极端的方式来增加粮食产量?

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图9 1978-2014年粮食产量和化肥用量分析(全国农技中心节水处杜森先生提供数据)


二、粮食是否够吃?


即使中国农业专家、农业部门做了这么多工作后,粮食是否够吃了呢?

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图10 1995-2014年中国总人口变化分析(资料来源:国家统计局)

中国人口从1995年的12.11亿增长到2014年13.68亿,总量增长了1.57亿,增长比例为12.93%。但粮食总产量增加30%,是超过人口增长的。再来看粮食进口, 见表1。

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表1 1995年 2014年 粮食进口比较


粮食增产超过人口增长,怎么进口量还会有这么大的增长呢?首先我们要怀疑是否一边进口,一边又加工后出口了。2014年主要粮食品种出口数据如表2:

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表2 2014年谷物及谷物粉出口数量(万吨)

以上请注意国家统计局在统计食用植物油进口数量时用的单位是“万吨”,而统计出口数据时用的单位是“吨”。大豆的主要用途是榨油,豆粕用来做家畜的饲料,是否养了家畜后出口转化掉了呢?表3是1995年和2014年主要肉类出口对比数据:

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表3:1995年和2014年主要肉类出口对比

由此可见,不仅通过出口消化掉的粮食基本可以忽略不计,按“万吨”的单位来统计都在个位或接近数。而且从1995年到2014年出口数据都是降低的,尤其活家禽出口锐减了90%以上。因此,不仅中国自己生产的粮食被中国人吃掉了,进口的粮食最终也基本上都被中国人自己消化掉了,即使转化成肉类也基本上是被中国人自己吃掉了。粮食消费总量是从1995年的4.78亿吨增长到2014年的6.98亿吨,增长了46%!?怎么回事?中国人口总量只增长了12.93%,粮食消费量为什么会增长46%呢?这是因为:

随着生活水平的提高,人们的肉类消费量会增加。而肉类中的鸡、猪甚至肉牛等生产也是吃粮食的!

中国的城市化进程中,农村人会不断转到城里来。每个农村居民转成城市居民平均会增加20%的粮食消耗。因为在农村时房前屋后会种养一些家畜或蔬菜,这部分很难统计到粮食产量中去。而到了城里,基本上就不再自己种任何东西,全都要通过商品粮生活了。

城里的餐馆消费存在大量浪费,人们只要去餐馆吃饭时稍加注意就会明白城市里的餐馆消费存在的粮食浪费有多严重了。在农村时吃剩下的可以给自己养的家畜吃,但在城里往往就是纯浪费。有人统计餐馆消费的粮食浪费高达进口量的一半。

到了2015年,中国在不惜代价挖掘一切潜力的情况下实现了粮食12连增,但是粮食消费量约为7亿吨的情况下,进口量却达到1亿吨。这意味着什么?意味着中国人口总量已经超过粮食生产能力约14%,相当于约1.92亿人是超过极限的。为什么我要分析1995年到2014年的数据?一方面是数据来源获取的方便性,另一方面表明,1995年左右正是中国人口总量与资源量达到平衡的时间点,此后就开始不断超过了,而且从未来发展来看,无论什么口径的预测,中国人口峰值点会在14.3到14.5亿左右,还将多超过极限7000多万人。

三、增产的潜力

有人可能会说,那有什么关系,未来中国粮食还可能会有增产的潜力啊?

但是,未来中国要想实现人民生活水平的持续提升,还需要将目前在农村的6亿人转移到城里来,他们对粮食的平均消费水平将会提升20%左右,从而抵消单产增长的潜力。以2014年计算,中国人平均每人粮食消费量为512公斤,而且未来还会继续增加,这意味着每增加一个人,至少需要512/454=1.13亩播种面积,约合1亩耕地。未来增加7000万到8000万人需要新增7000万亩,约4.67万平方公里,并且得达到中国平均质量的耕地才能满足粮食需要。而事实上,至少未来10年内,中国耕地面积只可能不断下降,根本不可能有任何增长的空间存在。

有人可能还会说,我们还可以更多进口粮食啊?

印度虽然国土面积只有中国不到3分1,但其耕地却比中国多出10%-20%,耕地质量要好于中国,人口总量现在比中国还少1亿左右。但当印度人口继续再增加1、2个亿时,其情况与中国1995年状况差不多,也得开始靠进口粮食生存了。

美国的人口是中国的四分之一,而耕地面积却是全球最多的,美国的粮食之所以便宜,一是因为他们极高的劳动生产效率,二是因为他们不像中国这样以如此极端的利用率来使用土地,他们通过大量休耕等最简单便宜的方法保持土地的自然肥力。如果美国要像中国这样极端地开发利用耕地,不仅可以比中国多出1倍的耕地都不止,土地复用潜力上还有1倍多的差距。也就是说,美国的粮食总量生产潜力是中国的4到6倍。美国的人口再增加4到6倍比现在中国的人口还多时都不会有像中国这样尖锐的人地矛盾问题。

全球人口每年还会增加7000万到8000万,其他国家能养活自己就不错了。除了俄罗斯、美国等国家,别指望能有长期可靠的粮食进口地了。

请问一下中国的读者们,您们认为中国人的饭碗最终是掌握在俄罗斯手里安全些,还是掌握在美国手里更安全?

到这里就该明白为什么从美国来的某些人极力推动中国人多生的原因了吧?美国通过军事武器、美元、科技、WTO、TPP、IMF……都控制不了中国。但当中国人的饭碗掌握在美国手里的时候,让你中国人干什么,就必须得乖乖地干什么了。中国人现在普遍吃得三高的时候是不会理解什么叫“饿殍遍野”,也不会理解历史上当人口超过粮食极限养活不了更多人的时候,整个社会普遍地以溺死自己亲生孩子的方式以保住还活着的人是什么样的痛苦。但当人口峰值增长到远超过粮食生产能力,而国际上的进口渠道又不断萎缩到极少数强国手中的时候,他们会在惜中国人再次尝受这样的痛苦吗?

如果中国未来有什么真正的安全问题,粮食和人口的矛盾是唯一可以决定中国命运,使中国陷入灾难和崩溃的安全要素。其他的因素我们都可以说有能力控制,但唯独这个问题,我们除了控制自己的人口总量,别无他法!

一些人还会说,自工业革命以后,人口从几个亿增长到现在70多亿,粮食生产能力不断增长,并没有看到极限存在。但是根据大量历史考证的资料显示,中国在唐、宋、元、明等时代粮食单产能力就已经达到亩产200到300公斤的水平了。中国农业遗产研究室闵宗殿先生在其论文《宋明清时期太湖地区水稻亩产量的探讨》(《中国农史》 1984年03期)一文中,推算出了唐、宋、明、清四个朝代太湖流域的平均亩产:

  • 唐朝亩产138公斤。
  • 宋朝亩产225公斤。
  • 明朝亩产333公斤。
  • 清朝亩产278公斤。

清朝的亩产怎么会比明朝还要低呢?主要是引用的文献还不够全面。事实上清朝出现过稻谷产量的飞跃,康熙五十四年,曹雪芹家的亲戚、苏州织造李煦在苏州试种双季稻,前后种了六年,平均亩产810斤,其中最丰收的年份竟然达到了915斤的亩产。清朝的亩已经跟今天差不多,清朝的斤略大于现在的市斤,如果折合成公斤,亩产915斤相当于亩产470公斤,这个产量绝对是古代中国的最高纪录。我们今天的粮食单产水平不过是比一千多年前提升了2到3倍左右的水平。为什么会是这样呢?

最初人类种粮食当然是先找质量好气候条件好的优等土地去种,越到后来开发的,越是质量差的土地。农作物本身是数以亿年时间尺度自然进化的产物,人类培育农作物也有上万年的历史。过去20年最主要的主粮稻谷单产提升了不过13.09%,同时期计算机的处理能力提升了上万倍。不同的工业技术水平提升的幅度完全不是一个概念,即使是在信息技术领域,也别以为所有技术指标全都是以摩尔定律增长的。今天硬盘技术的平均寻道时间和30年前相比几乎没有差别,都是6个毫秒左右,这使其4k小文件随机访问能力IOPS指标一直都是200左右。

工业化使人类农业生产大规模增长的能力最主要的不是单产,而是将更多土地开发成耕地。但是,一方面这意味着自然生态面积的同步减少。另一方面,就算是工业能力本身也已经在遇到土地开发的极限,中国近几十年工业技术能力迅速飞升,而耕地面积总量却无法再增加了。很显然,我们能想象工业能力的发展在可见的将来把青藏高原变成与江南水乡可比的优良耕地吗?拉倒吧!

学术界把清朝人口增加的原因归结为几个方面:

  • 美洲驯化的玉米和薯类的引进,
  • 更多土地的开垦,长期的安定环境等。

但是有一个问题,过去2000年为什么不去开垦更多耕地,偏偏到了清代就可以开垦出那么多新的耕地呢?原因并不是我们以前的老祖宗不知道开垦更多耕地,而是那些新开垦的低质量耕地种小米等传统的作物不适合,产量太低不划算。但玉米和薯类对生长条件要求低,所以开垦以后容易生长,当然就会新增大量开垦后种植起来划算的土地。而粮食生产得更多了,人们有饭吃,当然就有更长的时间安定了。因此,虽然看起来有多个原因,其实原因还是只有一个:美洲大发现后新引进的农作物品种刺激所致。这样的历史解释才是科学上能够顺利说得通的,否则就得单独解释为什么清代的人偏偏就比以前的中国人更喜欢大量地、而且成功地开垦出新的土地。

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图11 作者对立体农业进行深入考察


立体农业理论上可将亩产量提升一个数量级,但是,其成本太高,只适合城区附近地区生产高价值的经济作物,以及边远海岛、大型军舰及其他大型海上设施之用。日本在几十年前就开始尝试了,至今难以大规模商用。从来没有任何研究立体农业的人设想过用靠他们去种植低价值的主粮。

有人提出可以将西北的沙漠变成农田,没有比这更蠢的想法了。它们发展些风电或太阳能或许还可能有经济效益,种粮食怎么可能会有经济性呢?与其如此还不把东部平原地带的人迁移到这里,而将这里的地腾出来种粮食。但去问问东部地区的人有几个愿意的?说到生育的时候大谈人的意愿,谈沙漠开发的时候就把人的意愿忘了吗?

通过增加土豆等薯类作物种植量不是可以提升总的粮食单产吗?的确,前面说过,清代之所以人口总量相对中国历史上有4倍左右的提升,关键就在于从美洲引进的薯类和玉米等作物极大提升了粮食总产量。那这些作物品种精确的单产情况到底是多少呢?当我满怀希望去查询相关资料时,薯类的单产数据却让我惊讶不已,并大失所望。

2014年,中国薯类平均单产为248.79公斤/亩,其中马铃薯为228.51公斤/亩(国家统计局)。很多渠道得到的资料指出一般薯类的亩产都在几吨,红薯最高单产甚至可达超过5吨,国家统计局给出的数据怎么会低到比小麦还低很多呢?开始我以为国家统计局数据不仅是搞错了,甚至可能错了一个小数点位置,但经过咨询大量专门种土豆和其他薯类的农业专家才明白,这个数据是指

晒干了、含水量很低的薯粉数据,这是与小麦和稻谷含水量可比条件下计算的结果。薯类能够在历史上对世界人口起到巨大作用,其单产比历史上的小麦单产更高只是一个方面,更重要的是它们对生长条件要求更低,可以在更恶劣条件下种植,从而使得可用的耕地面积扩大了。因此,别指望通过薯类的种植能够大幅度改变中国粮食单产的指标。在这个问题上,国家统计局是有充分信心拍胸脯说他们的粮食统计数据的确是不含水份的。

除了粮食,人不是还吃蔬菜,并且现在还经常鼓励吃蔬菜吗?当然,这是在肉吃得太多和有主粮垫底的前提下才这么说的。只要回家问问妈妈或太太一大篮子新鲜蔬菜放锅里炒完后为啥就只能把盘底盖满,就该明白为什么蔬菜产量那么高了。

一亩桃树可以收获多到6000公斤桃子。但如果把它们彻底晒干了再称称就该明白这些东西为什么都叫“水果”了。

它们都证明了一个伟大的真理:凡是能够注水的东西,那产量就能出奇地高啊!反过来说,如果产量出奇地高,就该怀疑它是不是注水了。

如果以为粮食产量可无限大地高到可以支撑任何人口数量,那就得需要无限大的注水能力才能实现了。

海洋不是人类更广阔的可开发粮食来源地吗?这个我们就不用展开讨论了,中国沿海“绝户网”大量使用早已经使中国沿海的渔业资源陷入大规模灭绝的境地,否则就不会老是听到韩国等其他国家的海警向中国渔船开枪的新闻了。我们中国人当然得向着咱中国渔民说话了,但中国沿海如果有鱼的话他们干嘛冒着挨枪子的风险跑那么远地方?你以为中国渔民真就是喜欢韩国海岸附近的鱼到那种程度?

工业革命和科学革命能够使粮食产量增加主要靠的并不是增加单产,而是对生态环境更大的侵占和毁灭能力。每增加一个人,这个世界上就必然得减少一亩自然的生态区。世界上还有多少这样的自然生态区可供人类侵占和开发?至少,中国已经绝对地没有了。

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图12 水肥一体化控制点

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图13 作者参观采用智能化的水肥一体化滴灌技术种植的土豆大田

未来中国和世界农业生产技术的发展更多将体现在劳动生产效率的提升上,采用大田水肥一体化自动灌溉技术,由于采用精细管理,亩产量有望比传统种植技术略有提升(10%左右),主要优点是体现在节省人工、水、肥和农药。

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图14 著名农业专家袁隆平


2016年11月,袁隆平在梅州的华南双季超级稻创造了晚稻亩产705.68kg(干谷),双季合计年亩产1537.78公斤的世界记录。我们对他们不仅是应当表示祝贺和感谢,而是应当表示感恩。正是因为他们的努力才使我们今天不至于饿死。但是,别忘了“实验田”“示范田”与“大田”的区别是什么,也别忘了中国到底有多少耕地才是可以种双季稻的。2014年的数据是中稻和一季晚稻播种面积为1833.31万公顷,占粮食播种面积的16.26%。2014年中国双季稻平均单产合计已经达到超过900公斤了。切不要以为采用这个超级稻品种所有推广后的大田全部平均单产都能达到1537.78公斤。

袁隆平能够开发出超级杂交水稻,最初的突破来源于在海南发现的野生水稻。但是,随着对自然生态的侵占越来越多,海南已经找不到这种野生的水稻品种了。如果这种野生稻谷早就灭绝了呢?我们不能设想还能不能获得袁隆平的超级杂交水稻。水稻在1万年前就开始被中国人驯化了,到20个世纪居然还存在野生的水稻。如果我们对上天如此地恩惠于今日的中国人不感到万幸,以为它可以任意无止尽地被开发和掠夺,最终是会遭受天谴的。知道为什么古人会建造天坛等地方去祭拜天神吗?那是对上天的敬畏。很不幸,虽然工业革命已经这么多年过去了,但人类的粮食在相当大程度上依然是靠天吃饭的。这就是为什么粮食单产的增长那么不稳定的原因所在。

根据《国家统计局关于2016年粮食产量的公告》:2016年全国粮食总产量61623.9万吨(12324.8亿斤),比2015年减少520.1万吨(104.0亿斤)。

不要以为粮食是可以无止尽增加的,20年前中国就已经开始撞上极限了!

汪涛

"人类第三次科学革命"倡导者,纯科学理论体系创始人,历经30多年研究和实践形成科学经济学体系

上海析易船舶技术有限公司联合创始人、总经理

云铝股份(000807)独立董事

浙江宇视科技 顾问

中央民族大学客座教授

作品:

《科学经济学原理——看见看不见的手》

《实验、测量与科学》

《超越战争论——战争与和平的数学原理》

《即将来临的粮食世界大战》

《纯电动:一统天下》

《生态社会人口论》

《通播网宣言》

新浪微博:汪涛_纯科学


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