本文摘要,学习与探索

刘长全   中国社会科学院农村发展研究所研究员、产业经济研究室主任，中国社会科学院大学教授、博士生导师，兼任国家奶牛产业技术体系副首席与产业经济研究室主任、中国林牧渔业经济学会秘书长。主要从事农村产业经济、粮食安全、奶业经济等领域研究。出版独合著学术著作3部，在权威、核心、SCI刊物、《光明日报》、《经济日报》等中央媒体发表学术论文90余篇，其中多篇被《中国社会科学文摘》、人大复印报刊资料全文转载。成果曾获中国农村发展奖论文奖和中国农村发展奖论文奖提名奖。在本刊发表的论文有：《颠覆性农业技术促进农业现代化的作用机制与实践路径》（2023年第8期）；《粮食产业智慧化发展的“两个跨越”挑战及破解路径》（2024年第7期）。

摘   要：智慧化是粮食产业克服困境、实现高质量发展的重要途径。粮食产业智慧化发展，有利于提升要素效率，破解劳动节约与提高管理水平、粮食产出增长与环境可持续两个重要矛盾；有利于促进分工合作，实现粮食产业体系现代化；有利于促进粮食生产定制化、产需衔接和产业链延伸。但是，粮食产业智慧化面临从局部示范智慧化向普遍智慧化跨越和从初级智慧化向高级智慧化跨越的挑战。实现跨越的路径是，通过“多层次智慧粮食产业体系+智慧化生产服务”实现普遍智慧化；通过“技术创新+数据共享+分工协同”实现高级智慧化。

关键词：粮食产业；智慧化；要素效率；资源潜力；社会化服务

基金项目：财政部和农业农村部资助国家现代农业产业技术体系（CARS-36）项目；中国社会科学院学科建设“登峰战略”农村经济学重点学科项目。

刘长全：《粮食产业智慧化发展的“两个跨越”挑战及破解路径》，《学习与探索》2024年第7期，第98—108页。

近年，智慧农业快速发展，对提升农业劳动生产率、资源利用效率等表现出巨大作用和潜力。粮食产业智慧化就是应用智能技术对粮食产业进行改造，使其向智慧粮食产业转变的过程。在劳动力成本不断升高、资源环境约束日益趋紧等背景下，粮食产业发展面临如何统筹减少劳动投入与提高管理水平的矛盾、如何实现粮食增产与环境可持续双重目标等一系列问题，智慧化发展是破解这些矛盾与问题的关键。但是，智慧化转型对投资强度、农户应用智能技术的能力等都有很高的要求。当前，粮食产业收益较低、农户经营规模普遍较小且种粮农民老龄化严重，因此，粮食产业是否能实现智慧化转型，以及是否能实现具有包容性的智慧化转型，即包括小农户在内的大多数农户都实现智慧化，仍是面临质疑的问题。本研究在分析智能技术在粮食产业中的应用状况和作用的基础上，提出通过智慧化推动粮食生产方式转变和粮食产业全面现代化必须实现两个跨越，即从示范的、局部的智慧化到普遍智慧化的跨越和从初级智慧化到高级智慧化的跨越，并进一步探讨“两个跨越”的实现路径。
一、粮食产业有待通过智慧化破解一系列困境

智慧农业是互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能、智能机械等现代信息技术和数字装备技术与农业生产、经营、管理、销售、服务全过程深度融合，通过广泛的信息采集、智能决策与自动控制，实现以数据为核心要素的智能化、精准化、集约化发展的农业形态。利用智慧农业技术改造粮食产业，以提高粮食产业生产效率与资源配置效率，具有突出的必要性。

（一）粮食生产成本上涨、收益下降，粮食增产主要靠政策支持

随着劳动力成本、土地租金等的上涨，粮食生产成本持续上涨，粮食生产的收益持续下降。根据国家发展和改革委员会《全国农产品成本收益资料汇编》数据，2005年以来，我国主要粮食品种的生产成本都随着劳动力、土地等要素价格的增长而快速上升。2005—2018年，按照包括全部现金成本及自家劳动折价和自家土地折价的总成本，稻谷、小麦和玉米三大谷物平均的亩均总成本从425.1元/亩上涨到1093.7元/亩，亩均净利润从122.5元/亩下降到85.5元/亩（最高点为2011年的250.8元/亩）。农户家庭农业劳动投入可能因为劳动者年龄、技能等方面原因不能在市场上获得与机会成本相当的回报，但自家土地通常都能通过流转获得相应水平的租金。如果按照包括全部现金成本和自家土地折价的总成本，2005—2018年，三大谷物亩均总成本从285.0元/亩增长到710.1元/亩，亩均净利润从262.6元/亩增至298.1元/亩，但后者与最高点2014年的539.0元/亩相比下降了51.3%。粮食生产成本持续上涨导致主要粮食品种内外价格倒挂，粮食品种竞争力不足，面临进口压力。自2013年开始，稻谷、玉米国内市场批发价格与国外进口到岸价格间出现倒挂，小麦国内外价格最早自2009年前后就开始倒挂，大豆国内外价格自2012年开始倒挂。

在粮食生产面临成本上涨、收益下降和进口冲击的情况下，国家为促进粮食生产不得不持续提高口粮品种的最低收购价格，甚至出现最低收购价与市场价格的长期倒挂，最低价在实质上转变为最高价，粮食价格也从市场驱动变成了政策驱动。根据国家发改委价格监测中心数据，自2013年以来早籼稻的企业平均收购价格就一直低于国有粮食收储企业平均收购价格（见图1），晚籼稻在2013年以来的大部分时间、红小麦在2015年以来的大部分时间都是企业平均收购价格低于国有粮食收储企业平均收购价格。

（二）粮食需求升级分化，优质产品供给不能满足需求

近年，我国城乡居民食物消费需求不断升级，食物消费需求总量的增长伴随着结构的多元化、差异化，增长的是以对高品质食物需求为特征的“差异化”“发展型”“享受型”需求。基于CHNS数据，如果将居民消费的谷物分为普通谷物、特色谷物和优质谷物，按提供的膳食热量计算，优质及特色谷物在谷物总消费中的占比有快速增长趋势，占比随着收入水平提高而提高，在城镇居民中的占比更高、增速更大。虽然早籼稻和红小麦原粮的加工企业收购价格长期低于国有收储企业最低收购价格，但是从图2可以看出，优质小麦的加工企业收购价格总体上一直高于国有收储企业最低收购价格，甚至两者的差距呈扩大趋势。2014年以来，优质早籼稻的市场价格在部分时间低于政策支持价格，其他时间则总体上持平，市场价格与政策支持价格之比则高于普通早籼稻。也就是说，优质粮食的价格仍是市场驱动，甚至市场驱动力越来越强，反映了对优质粮食的增长性需求。

在对优质粮食消费需求不断增长的同时，我国粮食产出还主要是同质甚至低质的，面向的是最基本的“标准化”“生存型”“温饱型”需求，粮食产出不能满足升级的消费需求。在此情况下，政策推动增产的普通粮食出现过剩，并转化为库存，而对优质粮食的增长性需求有相当一部分转化为进口。这样一种结构性不平衡已成为常态，其结果是粮食产出、库存与进口同时增长。根据国家粮油信息中心测算的供需平衡表数据，2019—2021年中国稻谷累计结余3849万吨、小麦结余1799万吨。在口粮过剩、饲料粮短缺的情况下，稻谷、小麦的饲用量也大量增长。如果没有饲用量的增长，2021年小麦结余量就达到1911万吨。2022年，中国小麦进口996.9万吨，是2010年的7.1倍；稻谷进口221.5万吨，是2010年15.0倍。2010—2022年，按表观消费量，中国小麦新增净进口占到新增总需求的29.1%。如果考虑到库存的增加，两个品种新增净进口占到新增总需求的比重更高。如果进一步考虑出口的主要是普通产品，进口的主要是需求快速增长、国内生产不足的高筋、低筋或其他优质小麦、稻谷，那么对优质口粮品种的新增需求有更大比例是靠进口满足的。优质粮食产出不足，不能满足升级的消费需求，既有政策本身存在的激励结构问题，也有生产方式转变滞后，不能满足生产高品质、多元化粮食需要的问题。

（三）资源潜力有待进一步挖掘，传统增产方式面临环境约束

FAO的全球农业生态区划（GAEZ）模型综合考虑土壤、光、温、水、作物、生产管理等条件，测算了不同时期主要农作物在全球各区位可确保土地可持续利用的单产潜力，并依据各国产量统计数据与各区位土壤、实际气候、生产条件等测算了不同时期主要农作物在各区位的实际单产。根据GAEZ数据，中国除了水稻总体上已面临潜力过度开发问题，其他主要粮食作物的实际单产普遍低于单产潜力，饲料粮作物实际单产与单产潜力的差距更大。具体来说，玉米实际单产与单产潜力之比（以下简称“潜力开发系数”）平均仅有0.69，大豆只有0.58，但是水稻生产在多数地区存在潜力过度开发问题，潜力开发系数平均达到1.15，小麦平均也达到0.77（参见表1）。

虽然粮食单产潜力仍有待继续开发，但是靠化肥、农药高投入来提高产量的传统路径难以为继。以化肥来说，2022年中国农用化肥施用折纯量5079.2万吨，与2010年相比下降8.7%，但是与2000年相比仍增长了22.0%，更是1978年的4.75倍（参见图3）。根据国家发改委农产品成本收益统计资料，2018年中国小麦、稻谷和玉米每公顷化肥施用氮折纯量分别达到262公斤、208公斤和223公斤，与2010年相比分别增长4.4%、减少1.4%和减少6.3%；与2000年相比分别增长36.0%、增长1.5%和减少3.9%。以每季作物每公顷施用氮180公斤的限量标准，2018年三种作物每公顷施用氮分别超标45.5%、15.3%和23.8%。化肥、农药的过量施用带来严重的环境问题。根据第二次全国污染源普查公报，2017年全国农业源水污染物排放中氨氮21.62万吨、总氮141.49万吨、总磷21.20万吨。如何在减少化肥农药使用量的情况下提升粮食单产、提高粮食单产潜力开发水平是粮食产业智慧化要应对的重要挑战。