本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2023年第4期
作者：上官彩霞，路燕，景丽，杜涛，孙建军，张新友
基于食物消费变化的种养供需预测及结构调整路径研究[J].中国工程科学,2023,25(4):128-136.
一、前言
根据食物消费预测量来识别未来种养供需平衡方面可能存在的问题，是研究和制定种养结构调整路径的基础及前提。目前，我国食物消费结构总体特征及演变趋势方面的研究较多，形成了膳食结构升级中口粮逐步减少、“肉蛋奶”等食物消费量增加的基本结论；在定量分析饲料粮供需现状的基础上提出了大食物观下保障饲料粮供给安全的路径与对策。此外，为推进适宜消费需求的种养结构调整，国家实施了“粮改饲”、大豆油料供给保障工程等，一定程度上缓解了粮食供给的结构性矛盾。然而，依据食物消费结构变化，科学把握饲料粮、粗饲料的供需趋势，探究种养结构调整方向与实现路径，依然是有待深化和细化的研究课题。
二、我国食物消费结构特征及种养结构发展态势
（一）我国食物消费结构特征
1.家庭原粮人均购买消费量总体趋降，豆、薯等杂粮消费有所增长
整体上，家庭原粮人均购买消费量有下降趋势，从2000年的193.8kg下降到2019年的130.1kg，之后因新型冠状病毒感染（COVID-19）疫情的原因又上涨至141.2kg。豆类和薯类等替代性、辅助性口粮消费稳步增长，人均豆类消费量从2013年的7.5kg上升到2020年的10kg，人均薯类消费量从2013年的2.3kg上升到2020年的3.1kg。在主食消费量总体趋降的同时，杂粮消费量呈上升趋势，说明居民更为追求膳食结构的平衡性。
2.“肉蛋奶”的家庭消费总体趋增，品种替代性特征明显
3.畜产品对外依存度呈上升趋势
我国猪肉产量和消费量占世界总量的一半，2015年以来的猪肉对外依存度均在2%以上；但受国内非洲猪瘟的影响，2020年的对外依存度提高到10.6%。牛肉2012年的对外依存度仅为0.8%，2020年的对外依存度达到22.3%。羊肉2013年以来的对外依存度保持稳定（基本围绕6%上下浮动），2020年的对外依存度为6.9%。禽肉基本自给，常年对外依存度为2.5%~3.2%，但2020年受猪周期、COVID-19疫情的影响上升到4.9%。禽蛋一直处于净出口状态，出口量稳定在1×105t/a。奶制品对外依存度较高且呈攀升趋势，由2014年的24%上升到2020年的34%。
（二）我国种养结构发展态势
1.粮食生产能力持续增强，但品种的结构性矛盾突出
2.农产品品种、品质结构与居民消费快速升级不相适应的矛盾显现
随着收入水平提高、消费结构升级，居民对农产品的需求转向多样化、优质化。我国农产品在营养品质、安全品质上的表现有待增强，优质小麦、专用玉米、绿色蔬菜、优质“肉蛋奶”供给不足，不能适应市场需求的变化。以小麦为例，快速发展的食品加工业对优质专用强筋、弱筋小麦的需求不断增加，而国内较难激励农民生产优质专用小麦的积极性、较难改变区域规模化种植的“单种、单收、单储”格局，需以进口方式进行调剂。此外，我国畜产品需求增长，而畜产品消费向能量转化效率更低的结构转变，高品质牛羊肉、奶类等农产品的生产相比消费需求尚有差距；牛羊的养殖周期长、养殖方式滞后，生产发展不能满足消费增长需要，导致对外依存度不断攀升。
3.种养结构及布局未能发挥区域资源环境优势
我国粮食生产重心不断北移，加剧了粮食生产与水土资源的空间错位现象。例如，华南地区的稻谷产量占全国比例从2000年的11.74%下降到2020年的7.64%，规模优势指数从2000年的2.91下降到2020年的1.75；东北平原的稻谷产量占全国比例从2000年的9.55%上升到2020年的18.92%，规模优势指数从2000年的0.644上升至2020年的1.797（见表1）。在水资源方面，南北分布差异较大：南方多年平均水资源总量的全国占比为81.2%，而北方水资源严重短缺，亩均水资源占有量约为南方的1/6，水资源开发利用率普遍超过了国际公认的40%警戒线（除松花江地区以外）。北方许多省份的人均水资源占有量低于全国平均水平、国际极度缺水标准（500m3/人），如河南省作为全国农业大省，小麦播种面积和产量均居全国首位，但人均水资源占有量不足全国平均水平的1/5。种养空间不匹配还表现在作为重要能量饲料的玉米上。玉米种植重心北移，而作为猪、禽养殖重点区的南方呈饲料资源紧缺态势。例如，华南地区是我国粮食主销区，但又是家禽养殖优势区（家禽优势指数高于其他农区）。此外，畜牧业、种植业的发展融合匹配度不足，整体上未能形成相互依存、紧密融合的循环发展关系。
表1我国水稻种植规模优势指数变化情况
三、面向2030年的种养供需平衡分析
以《中国农业展望报告（2023—2032）》中2025年、2030年各类食物消费预测结果为基础，将“肉蛋奶”、水产品等食物消费需求量转化为饲料粮、粗饲料的需求量，完成了对包括口粮、饲料粮、工业用粮、种子用粮、系统损耗在内的粮食和粗饲料供需预测及平衡分析，可为种养结构调整路径研究提供数据支撑。
（一）需求端预测结果
1.粮食
口粮指城乡居民直接食用的粮食原粮，包括水稻、小麦、玉米、杂粮等谷物以及豆类、薯类；水稻、小麦为主要品种，其他杂粮、薯类、豆类为替代性与辅助性口粮。依据中国营养学会制定的膳食标准、当前居民食物消费现状及偏好，考虑膳食营养、食物多样化需求等因素，适度增加薯类、豆类和杂粮在口粮中的比例，获得口粮需求端预测结果，2025年、2030年的口粮需求量分别为3.455×108t、3.426×108t。
饲料粮需求量由各类畜产品按照一定自给率下的消费量乘以各类畜产品粮食转化系数（基于《2020全国农产品成本收益资料汇编》中的“主产品产量”“耗粮数量”，考虑畜产品活体与酮体的转换以及母畜消耗的饲料粮）计算而得。依据当前的研究共识，采用了散养肉牛与肉羊、中规模生猪、中规模奶牛、中规模肉鸡与中规模蛋鸡的饲养生产标准，水产品的粮食转化系数统一为49.13kg（每50kg鱼的当量），水产饲料粮的需求量考虑水产养殖占比与鱼类养殖占比按照65%折算。工业用粮、种子用粮、系统损耗合计定为粮食总需求量的15%。
如表2和表3所示，预测的2025年、2030年粮食总需求量分别为8.562×108t、8.681×108t，其中饲料粮需求量分别为3.823×108t、3.953×108t，分别占粮食总产量的44.65%、45.54%。
2.粗饲料
在居民“肉蛋奶”等消费量快速增长的背景下，反刍动物在对能量、蛋白等精饲料的需求增加外，对牧草、干草、青贮、作物秸秆等粗饲料的需求也不断增加。依据国家行业主管部门测算的畜产品对粗饲料的需求标准，每吨牛奶、牛肉、羊肉产品所需的粗饲料（以干物质计）分别为1.1t、18.2t、16.8t。如表4所示，预测的生产奶类、牛肉、羊肉产品所需粗饲料总量，2025年、2030年分别为2.892×108t、3.088×108t；每吨奶类、牛肉、羊肉所需的优质牧草分别为0.9t、9.2t、7.6t，占粗饲料的比重分别为81.8%、50.5%、45.2%，则2025年、2030年所需优质牧草量分别为1.554×108t、1.672×108t。
表2畜产品消费量及饲料粮需求量（2025年）
表3畜产品消费量及饲料粮需求量（2030年）
表4草畜产品粗饲料需求量预测值（单位：×104t）
（二）供给端预测结果
2025年、2030年稻谷、小麦、玉米、大豆等粮食作物的供给量采用《中国农业展望报告（2023—2032）》数据。对于粮食作物中的谷物，按照近10年稻谷、小麦、玉米占谷物产量的均值（98.4%）进行推算。薯类产量测量依据为：近3年产量保持1.5%的增长率，2023年后保持稳定。如表5所示，预测的2025年、2030年粮食供给量分别为7.092×108t、7.508×108t。
表5粮食生产能力估算（单位：×104t）
根据预测的2025年和2030年稻谷、小麦、玉米、大豆、薯类供给量，获得能量饲料供给量、大豆豆粕供给量；2000—2020年棉籽粕、花生粕、油菜籽粕占蛋白饲料的比例均值为93%，据此预测饼粕类饲料总供给量。根据预测，2025年饲料粮供给量为2.893×108t，含能量饲料2.653×108t、饼粕类饲料2.403×107t；2030年饲料粮供给量为3.10×108t，含能量饲料2.847×108t、饼粕类饲料2.534×107t。
在优质牧草供给量方面，根据《“十四五”全国饲草产业发展规划》，2020年利用耕地（含草田轮作、农闲田）种植优质饲草近8×107亩（1亩≈666.7m2），产量约为7.16×107t（折合干重）；2025年优质饲草产量的规划发展目标是9.8×107t；按照线性增长预测，2030年优质饲草产量将为1.244×108t。
（三）供需平衡分析
根据需求端预测的口粮需求量，2025年、2030年分别为3.455×108t、3.426×108t，而粮食供给量分别为7.092×108t、7.508×108t，说明口粮的保障度较高；饲料粮分别缺口9.296×107t、8.525×107t，其中蛋白饲料粮缺口分别为5.914×107t、6.095×107t，说明饲料粮缺口较大。
2025年、2030年的秸秆等其他粗饲料需求量分别为1.267×108t、1.372×108t，以秸秆饲料化利用率25%计，秸秆可利用量可以满足粗饲料的需求。然而，优质牧草供应偏紧，全株青贮玉米、饲用燕麦、多花黑麦草、苜蓿等的合计缺口，2025、2030年分别为5.738×107t、4.281×107t。
四、种养结构调整方向与实现路径
鉴于粮食安全与食物安全的紧密联系，基于种养供需平衡分析结果，可将种养结构调整优化的目标方向确定为“谷物基本自给、口粮绝对安全、食物保障可靠”，在保障口粮绝对安全的基础上重点增加饲料粮、优质牧草供给。
（一）调整方向
1.扩大蛋白饲料作物、油料作物、优质牧草种植
饲料粮尤其是蛋白饲料粮、优质牧草较为紧缺，构成了牛羊产业优质发展的制约因素。种植业结构调整方向应聚焦于在确保口粮绝对安全的基础上，按照粮食使用功能来优化作物品种结构和区域布局。巩固以玉米为代表的能量饲料粮保障水平，加快大豆生产扩量提质，持续提高大豆自给率。扩大花生、油菜等油料作物种植，既可增加食用油消费供给，产生的菜籽粕、花生粕等副产品也可为畜牧养殖提供蛋白饲料。根据牛羊产业布局及发展需求，适度扩大全株青贮玉米、饲用燕麦、多花黑麦草、苜蓿等优质饲草种植，提升饲用粮生产效率，为畜牧业结构调整提供优质饲料保障。
2.稳定猪禽生产，大力发展草食畜牧业
我国是猪肉、禽肉的生产和消费大国，人均猪肉、禽肉消费量较高，而牛肉和羊肉占肉类总产量的比重不足15%。随着居民对牛羊肉、牛奶消费的需求增长，国内生产已无法满足需求，只能依靠扩大进口来弥补供给缺口，如牛肉、羊肉、牛奶的对外依存度几乎以每年1~3个百分点的速度在递增。因此，畜牧结构调整方向是稳定猪禽，重点发展肉牛、肉羊、奶牛养殖，加快草食畜牧业发展速度；优化养殖业空间布局，加快农区作物秸秆饲料化利用，推进农牧融合、循环农业发展。
（二）实现路径
1.优化种植结构并调整区域布局
在保障粮食安全的基础上，推行“粮改饲”、玉米/大豆/油料复合或轮作种植、“三种三收”等种植模式，尽量提高土地产出效率，优化土地资源利用率。
以农产品质量提升为导向，统筹经济、资源、环境、生态等要素的承载能力，分类确定区域发展方向和重点，形成科学合理的生产和生态发展区域布局。重点发展东北地区和长江流域优质水稻、黄淮海地区优质专用小麦、东北和黄淮海地区专用玉米及大豆等产业带，科学开发南方地区冬闲田种植早熟油菜，扩大干旱/半干旱区、青藏高原区主要油料作物系列品种的选育与推广范围，开展大豆、花生、木本油料等油料作物的抗灾与节本增效新品种鉴定/筛选/推广，实现粮油生产双丰收。
树立“种草即种粮、种草可增地、种草效益高”的饲草产业发展定位，以节约饲料粮并提高土地产出率。加大木本饲草料的开发利用力度，多途径增加饲草供给。以河西走廊、北方农牧交错带、河套灌区、黄河中下游及沿海盐碱滩涂区为主要区域，建设一批饲草产业集群；在水库、湖泊水源地，建立以饲料桑、菌草为主的多年生饲草产业带。通过专业化的饲草运营，构建包括饲草生产、畜禽养殖在内的利益共同体。
2.发展种养结合循环农业
因地制宜明确县域种养结合的主推模式，结合土地承载能力分析种养平衡情况，合理确定种植和养殖规模，推动畜禽粪污的低成本处置、就地就近还田使用。开展种养结合循环农业关键控制点的研究与示范，分析养殖粪污中抗生素、消毒剂、病原微生物等对土壤微生物菌群、有机质分解、土壤性状，对蔬菜等农作物生长、农产品质量安全的影响。根据种植业要求，提出养殖场适用的技术方案、操作规程，分析秸秆等农副资源中农药残留、霉菌毒素等对动物健康状况、产品质量安全、产品风味的影响，为农副资源高效饲料化利用提供方案。
按照“以养定种”而不是“以畜定草”的观念来进行种植业结构调整。在属于基本计划范围的良田以外，根据测算的畜禽养殖规模，由种养户自行决定粮食作物、经济作物、饲料作物的种植品种与比例。加快研发畜禽粪污资源化利用技术和装备，推动建立畜禽粪污处理和粪肥利用台账。
3.构建多元化食物供给体系
4.全面提升农业科技创新能力
五、对策建议
（一）构建与大食物观相适应的政策体系和技术支撑体系
（二）构建粮食产业资源配置向产地倾斜的政策体系
（三）构建区域协同发展机制
我国农业总体上划分为九大区域，在推进区域协调发展过程中，宜发挥制度体制优势、秉持差异化原则，运用不同区域的比较优势，做到区域布局最优、产业结构最优、“三链同构”最优。一方面，实行“粮食安全人人同责”制度，开展“粮汇交易”等粮食产销新模式合作，探索建立粮食主销区对主产区的横向补偿机制。另一方面，构建区域种养产业发展联盟、企业合作联盟，探索形成粮食产业增值利润在不同功能区域之间的合理分配办法，从而构建利益共享机制、风险分担机制，实现资源优化配置和最佳综合效益。