以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力_基于农户角度的分析

2009.5
- 14 - 以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力: 基于农户角度的分析*
杨昆1,2,3黄季焜1,2
内容提要:为保障能源安全,中国提出要大力发展以木薯等“非粮”为原料的燃料乙醇。本文基于农户角度,在对木薯生产和利用情况进行实地调研的基础上,分析木薯燃料乙醇的发展潜力及其影响因素。研究结果表明,目前木薯主要用于加工淀粉和家用饲料,随着木薯燃料乙醇的发展,市场对木薯的需求将快速增长;影响农户种植木薯的关键因素是农户耕地面积和非农就业状况;影响木薯单产的关键因素是化肥的施用状况、品种和高产技术的采用状况。本文还认为,木薯燃料乙醇的发展将导致木薯种植面积不断扩大,即使大力发展以木薯等“非粮”为原料的燃料乙醇也难以完全做到“不与粮争地”,因此,未来发展的重点应是提高木薯单产;同时,“非粮”燃料乙醇的发展也应循序渐进,否则,木薯供给、燃料乙醇生产成本和财政负担等方面都将面临巨大的挑战。
关键词:农户木薯燃料乙醇发展潜力
一、引言
改革开放30年来,中国经济在快速发展的同时,也带来能源消费的急剧增长,能源安全问题十分严峻。
沧州师专从1978年到2007年,国内生产总值(GDP)和能源消费量的年均增长率分别达到9.6%和5.6%(梁进社等,2009)。然而,中国人均石油和天然气资源拥有量分别只有世界平均水平的10%和5%(史立山,2004),因而石油进口依存度不断提高,截至2008年底已经超过50%,并有进一步增长的趋势①。
为缓解能源紧缺、保障能源安全,中国非常重视发展多元化的替代能源,其中,燃料乙醇产业的发展更是受到广泛关注。许多学者认为,燃料乙醇是补充及替代汽油的一种重要燃料(刘铁男,2002;石元春,2005;杜风光等,2006)。2005年2月,中国颁布了《可再生能源法》,明确提出将大力发展包括燃料乙醇在内的可再生能源。2007年,国家发展和改革委员会制定了《可再生能源中长期发展规划》,计划到2020年使中国燃料乙醇的年生产能力达到1000万吨。
然而,燃料乙醇的发展也引起了人们对粮食安全的担忧,为此,中国提出未来重点发展“非粮”燃料乙醇,“不与人争粮”、“不与粮争地”。目前,中国主要靠加工陈化粮生产燃料乙醇,到2007年,燃料乙醇产量达到145万吨,是继美国和巴西之后的世界第三大燃料乙醇生产国②。据国际货币
*本研究得到国家自然科学基金应急项目(编号:70741034)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号:KSCX2- YW-N-039)的资助。
①资料来源:《去年我国石油对外依存度升至51.3%》,新华网(news.xinhuanet),200
9年2月11日;《我国2020年石油对外依存度预计升至60%》,人民网(www.people),2009年1月8日。
②数据来源:Renewable Fuels Association,,2009年3月。
以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力:农户角度的分析
基金组织(IMF)测算,从2005年1月到2008年6月,世界粮食价格上涨了57%①,燃料乙醇等生物燃料的迅速发展和能源价格上涨被认为是其根本原因(Brown,2008;Mitchell,2008;杨军等,2008)。2008年,国家发展和改革委员会发布《可再生能源发展“十一五”规划》,明确提出到2010年,以“非粮”作物(木薯、甜高粱、甘薯等)为原料的燃料乙醇的年生产能力要达到200万吨。
目前,“非粮”燃料乙醇的生产中,只有木薯燃料乙醇达到了规模化生产的程度。2007年底,中国粮油食品进出口(集团)有限公司(以下简称“中粮集团”)在广西北海建立的国内第一个以木薯为原料的年产20万吨燃料乙醇项目投产,并将继续扩大产能;据悉,该集团又拟在广西梧州建设年产能30万吨的木薯燃料乙醇加工厂。2007年6月,另外一条木薯燃料乙醇生产线也在广东清远启动,不久后将投入生产。
木薯燃料乙醇发展虽然刚刚起步,但发展迅速,这引起了学术界的关注。从现有关于其能量效率和生
产工艺的研究看,中国木薯燃料乙醇的加工技术基本成熟,木薯燃料乙醇发展潜力巨大(Dai et al.,2006;岳国君等,2007)。然而,最近的一项研究表明,即使每亩土地生产3吨鲜木薯,7.5吨鲜木薯加工1吨燃料乙醇,在2007年市场价格水平下,木薯燃料乙醇的生产成本仍高达4764元/吨,如果不享受政府补贴,生产每吨木薯燃料乙醇将亏损1296元(农业部规划设计研究院,2008)。最近的另外一些研究还表明,木薯燃料乙醇等“非粮”作物燃料乙醇的发展将显著提高种植这些作物的农民的农业收入,因为木薯等能源作物的价格将随燃料乙醇的发展而成倍增长(杨军等,2008;Huang et al.,2009)。
上述研究不但给了人们一些重要的启示,也提出了许多有待研究的问题。这些研究表明,一方面,未来木薯燃料乙醇的生产成本可能随着木薯价格的上升而上升;另一方面,农民种植木薯的积极性也将随着木薯价格的提高而提高。要使该行业得到健康发展,达到国家预期的发展目标,一系列的问题还有待研究。例如,目前木薯的主要用途是什么?农户扩大木薯种植面积以满足燃料乙醇生产扩张的潜力有多大?木薯生产是否能做到“不与人争粮”、“不与粮争地”?未来农户种植木薯受哪些因素的影响?目前木薯生产的单产水平如何?未来单产提高的潜力有多大?回答这些问题对国家和企业制定燃料乙醇产业发展的相关政策和规划有着重要的参考价值。为此,本文的研究目的是从农户的角度回答上面提出的问题,重点分析木薯燃料乙醇的发展潜力,以弥补本研究领域的不足。为实现这一研究目的,本文对占全国木薯种植面积约2/3的广西壮族自治区开展了实地调查,并利用统计分析和计量经济模型
对收集的数据进行分析。本文后续结构安排如下:第二部分讨论本研究的数据来源,第三部分介绍木薯目前的主要用途,第四部分和第五部分分别利用统计分析和计量经济学模型对影响农户木薯生产的因素进行定性和定量分析,最后部分是本文的结论和政策含义。
二、数据来源及说明
本文选择广西壮族自治区作为调查区域的原因是,广西是中国木薯播种面积和产量最多的省份,具有典型的木薯种植区域的自然条件特征和农户种植特征。1989~2005年,广西木薯播种面积在中国木薯主产省份中一直排名第一,2005年,广西木薯收获面积和产量分别占全国总量的62%和65%②,2006年木薯播种面积达到27万公顷③。另外,上文也提到,国家已经在广西建立了首个年
①数据来源:IMF Primary Commodity Prices, International Monetary Fund,,2009年4月7日。华丰煤矿吧
②数据来源:农业部南亚热带作物办公室:《1989~2005年全国及广西、广东、海南、云南和福建五省木薯生产情况统计资料》。以下简称“南亚办数据”。
③数据来源:广西壮族自治区统计局(编):《广西农业统计年鉴2007》,中国统计出版社,2007年。
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以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力:农户角度的分析
- 16 - 产20万吨木薯燃料乙醇的生产试点企业,这对研究木薯燃料乙醇生产对农户木薯生产的影响具有典型意义。因此,中国科学院农业政策研究中心于2009年初组织调研人员赴广西壮族自治区进行了问卷调研。
为保证样本的代表性,本文采用分层随机抽样方法选取样本。依据广西壮族自治区农业厅对全区88个县(市、区)2005年木薯干产量的统计数据,本文在广西分层随机抽取3个县6个乡(镇)12个村的168户农户进行问卷调查。具体抽样步骤如下:第一步,选取木薯干产量分别位于全区最高水平、中等水平和较低水平的武鸣县、合浦县和马山县作为样本县;第二步,在各样本县依据本县各乡(镇)木薯种植面积的多少将本县的乡(镇)分为两个层次,分别从中随机抽取1个乡(镇)作为样本乡(镇);第三步,在每个样本乡(镇)种植了木薯的行政村中随机选取2个村,进行村级和农户问卷调查;最后,原则上,在每个样本村随机抽取10户2008年种植了木薯的农户(以下简称“种植户”,共计120户)和5户2008年没有种植木薯的农户(以下简称“非种植户”)。需要说明的是,在实际抽取的12个样本村中,有2个村2008年全村所有农户都种植了木薯,另外有1个村只能到3户2008年没有种植木薯的农户,因此,非种植户的样本个数为48户。
本研究所涉及的调查对象及其访谈内容分为村级和农户两个层面。村级调查的内容包括样本村2008年人口、土地、经济等基本情况和2004~2008年样本村木薯种植规模、品种选择、种植技术采用以及木薯的主要用途等。农户调查内容包括农户家庭基本情况、耕地面积及耕地利用情况、按地块统计的木薯生产投入和产出情况等。从对120户种植户的调查中,共获得292块木薯地块的生产投入与产出方面的数据①。对非种植户没有进行木薯生产投入和产出情况的调查,但调查了他们没有种植木薯的原因。
三、木薯目前的主要用途
目前在广西,木薯的主要用途详见表1。表1揭示了以下三个现象:
首先,目前木薯主要用于加工淀粉和家用饲料。2008年,农户生产的木薯中有50%用于加工淀粉,31%用作饲料,18%用于加工燃料乙醇和工业酒精等。
其次,木薯用途结构近年来发生了显著变化,用于加工燃料乙醇的比例迅速增长。其比例从2005年几乎为零上升到2008年的15%左右(加上用于生产工业酒精的数量,其比例达18%)。
第三,随着木薯燃料乙醇的发展,木薯用于加工淀粉和饲料的比例将会继续下降。其下降程度取决于淀粉、饲料和燃料乙醇生产的比较效益,这是未来需要进一步研究的问题。
表1                      2005年和2008年样本种植户木薯的用途                            单位:% 用途 2005年 2008年
用途 2005年 2008年 家用饲料
35 31 其它    1 1 加工淀粉 60 50 合计 100 100 加工燃料乙醇(包括工业酒精)    4 18
四、农户木薯生产与其影响因素的相关分析
总体来看,被调查农户的人均收入虽然略低于广西全区的平均水平,但基本上能代表广西木薯
根据调查,这120户样本种植户在2008年共利用544块地种植木薯。由于样本种植户木薯地块分散程度高,平均每户有4.8个木薯地块,平均每个木薯地块面积只有1.3亩,因此,在实际调查过程中,将同一户面积较小且自然条件相似的木薯地块合并之后计算其投入和产出,最终获得292个地块的木薯生产投入和产出数据。
以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力:农户角度的分析财产继承权
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生产地区农户的实际情况。2008年,木薯生产地区的农户人均纯收入3143元(见表2),这一收入水平略低于2007年广西农村居民人均纯收入(3224元)的原因是,木薯种植主要分布在多山的地区,当地的人均收入水平普遍偏低。有意思的是,种植户年人均纯收入比非种植户高出约11%(见表2),其原因可能是种植木薯的农户拥有较多的土地资源。这一情况同时也说明,在同一地区,并不是贫困户更倾向于种植木薯。
为了分析农户扩大木薯生产从而满足燃料乙醇生产扩张的潜力这一问题,首先,本文对调查获得的数据做了一般的统计分析,发现农户是否种植木薯、木薯种植面积与家庭耕地面积(开荒地面积和承包耕地面积)、家庭劳动力非农就业水平以及当地木薯加工条件等因素有紧密的相关关系(见表2和表3);其次,本文分析了木薯单产与生产投入的关系(见表4),以期为探讨木薯单产提升潜力提供一些实证依据。
(一)农户是否选择种植木薯与耕地和劳动力资源的相关性分析
首先,木薯生产地区农户的耕地利用率已基本上达到了最大限度。不管是木薯种植户还是非种植户,农作物总播种面积都达到承包耕地面积的2.5倍左右(见表2)。农户在耕地上,要么种植双季稻、玉米等两季作物,要么种植木薯,要么间种和套种木薯、玉米和大豆等作物。在开荒地上,多数都种上了木薯、玉米或甘蔗。
表2                          2008年木薯种植户和非种植户基本特征比较 项目
种植户 非种植户总样本项目 种植户 非种植户 总样本农作物总播种面积(亩/户)
17.4 14.7 16.7 家庭劳动力数量(人/户)  3.5 3.4 3.5 其中:木薯种植面积
(亩/户)
6.1  0    4.3  全年家庭劳动力非农就业总月数(月/户) 16.1  13.2  15.3  承包耕地面积(亩/户)
7 6.1 6.7 人均纯收入(元/人) 3236 2910 3143 开荒地面积(亩/户)    4.8 1 3.7 样本数量(个) 120 48 168
其次,农户决定是否种植木薯同开荒地面积紧密相关。表2表明,种植户的户均木薯种植面积为6.1亩,其开荒地面积(4.8亩)比非种植户(1.0亩)多3.8亩。这是因为木薯抗逆性强,耐旱耐瘠,在荒地上种植的产投比高于甘蔗、玉米等作物,开荒地更适宜种植木薯(罗兴录,2004)。但是,笔者调查也发现,目前种植户的开荒地有的种上了木薯,有的种上了玉米等其它农作物;对非种植户来说,开荒地面积不多(户均为1亩),也都种上了玉米、大豆等作物,如果这些农户未来在开荒地上种植木薯,将不得不挤占开荒地上种植的其它粮食作物。
第三,外出打工的农户更倾向于种植木薯,这也意味着随着非农就业的增加,农民种植木薯的积极性将不断提高。表2中的数据表明,在家庭劳动力数量几乎没有差异的情况下,全年家庭劳动力非农就业总月数与木薯种植面积之间存在显著的正相关关系。这是由于种植木薯所需的劳动时间比种植别的作物(例如甘蔗)低的缘故(王文泉等,2006)。
(二)农户木薯种植面积与其影响因素的相关性分析 以上分析了农户是否选择种植木薯的可能影响因素,针对木薯种植户,本文进一步分析可能影响其木薯种植面积的相关因素。分析结果见表3,主要结论如下:
首先,农户耕地总面积和木薯种植面积之间存在正相关关系。农户总耕地面积小于或等于7亩的种植户,户均木薯种植面积只有2.6亩;当农户耕地总面积增加到7~11亩时,户均木薯种植面积提高到4.6亩;当农户耕地总面积超过11亩以后,户均木薯种植面积更是达到11.2亩。这同样是由于木薯抗逆性强、产投比高的特点,当耕地总面积越大时,农户越倾向于多种植木薯。这个影响
以木薯为原料的燃料乙醇发展潜力:农户角度的分析
- 18 - 和开荒地面积对农户选择种植木薯的影响是一致的。
表3                        2008年农户木薯种植面积与影响因素的关系 木薯种植户
木薯种植户 项目a
户均木薯种植 面积(亩) 样本数量 (户) 项目a  户均木薯种植 面积(亩) 样本数量 (户) 耕地总面积(包括承
包耕地和开荒地)
到最近的木薯加工企业的距离  ≤7亩批批吉
2.6 43 ≤5公里 7.9 40    7~11亩
苏锡常4.6 37    5~20公里
5.6 45    >11亩
11.2 40    >20公里    4.6 35 全年家庭劳动力非农
就业总月数
到县政府的距离      ≤5个月
5.2 40    ≤17公里
6.5 36    5~20个月
7.5 41    17~20公里 7.1 42    >20个月    5.5 39    >20公里    4.7 42 注:a 项目分组说明如下:首先,将表中4个可能影响农户木薯种植面积的因素分别按自身数值大小排序;然后,原则上,将这些因素按照各自排序分别等分成三组,每组40户。不过,在实际分组过程中,为了到真实的分界点,各项目分组的样本数量存在一些差异。
其次,虽然农户是否种植木薯与其非农就业状况紧密相关,但木薯种植面积同非农就业时间的关系并不是很明显。两者之间是否存在正的相关关系,还需要利用计量经济模型对其实际影响做进一步的检验。 第三,地理位置和木薯种植面积之间存在相关关系①。例如,种植户所在村到最近的木薯加工企业的距离越近,农户木薯种植面积就越大。这也是笔者所预期的,这反映了木薯鲜薯加工条件对农户木薯种植的影响。而到县政府的距离与木薯种植面积的相关关系不明确,需要利用计量经济模型做进一步的验证。
(三)农户木薯生产单产的投入和产出情况
中国木薯单产水平不高,且增长缓慢。2000年,中国木薯鲜薯平均亩产1065公斤,到2006年仅提高到每亩1083公斤,仍低于同期亚洲单产1215公斤/亩的平均水平②。其中,广西木薯单产从2000年的1003公斤/亩提高到2006年的1374公斤/亩,单产水平和单产增长速度都高于全国平均水平③。但是,
广西木薯单产水平仍低于亚洲主要的木薯生产国——泰国,2006年,泰国木薯鲜薯单产达1406公斤/亩④。导致中国木薯单产水平不高且增长缓慢的原因是多方面的,既有技术和品种推广方面的因素,也有价格和政策方面的因素,还有生产投入方面的因素(罗兴录,2004;黄洁等,2006;班美玲等,2007)。
表4显示了各样本县木薯地块单产及化肥和劳动力的投入情况。同当地其它主要农作物(水稻
①由于对木薯加工条件和市场条件等进行综合评估比较困难,本文采用“到最近的木薯加工企业的距离”来近似表征木薯种植地周边的木薯加工条件;采用“到县政府的距离”来近似表征木薯生产、销售的交通条件和农户获取木薯市场信息的便捷程度。爆炸力学
②数据来源:FAO 统计资料, 。
③数据来源:南亚办数据。
④数据来源:FAO 统计资料, 。需要说明的是,目前中国对木薯相关数据统计不够全面、准确,为显示木薯单产及单产变化情况,本段不得已使用不同来源的数据,由于统计口径差异,数据之间只具有相对的可比性。

本文发布于:2024-09-21 15:48:29,感谢您对本站的认可!

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