你要有800亩土地,还会打3000元工吗?
一、首先是农业所固有的低效。
农业,归根结底是对光能的利用。
从光照辐射强度看,中国境内年均辐射量多为1000~1400KW.h/m2,大于1600KW.h/m2的区域不多且集中于青藏高原和内蒙古高原一带,受限于热资源和水资源而难以被农业利用。1焦耳=1瓦×1秒=1瓦秒,1千瓦时=1千瓦×1小时=1000瓦×3600秒=3600000瓦秒=3600000 焦耳。
1000KW.h/m2=36亿焦耳/m2,即每年每亩约2.4万亿焦耳。
每1克生大米,所含热量为3300卡左右,1卡=4.184焦耳,即约1.4万焦耳。注:加水煮成米饭之后,每100克熟米饭的热量降低到120千卡左右。
也就是说,在最最理想的情况下,如果每一缕光的能量都被100%利用来生产大米,每年每亩可以产出1.7亿克大米,即170吨。
但是
首先,不是每一缕光都能照到叶片上。在北方,冬季光能难以被农业利用;即使是四季常青的南方,作物前后茬间的空置期及播种期、封林前的幼苗期、收获期,光能也无法利用或利用效率很低;当然,如果充分利用农业科技在这方面大有潜力可挖,全国平均综合下来扣减一半吧?还有85吨。
其次,光合作用效率。高等植物对照到叶片上太阳光的光合作用利用效率不可能是百分之百。单张叶片在人为保障有利条件下,光合作用效率可达15%,一些C4草类植物可高达24%,但在自然条件下通常是以5%~10%或更低的效率工作。而在生态系统中的实际光合作用效率因还需叠加“CO2浓度不足”等各种不利因素要低得多。所以综合下来,几种典型生态系统的实际全年平均光能利用率为:森林1.2%,草原0.66%,冻原0.13%,荒漠0.06%,一般农田只有0.4~0.66%。农业水平较高地区可达1%~2%,在人工精心管理下的农田生态系统有超过6%~8%的记录。这一项上随着农业科技的发展也有进展潜力,如:作物基因表型诱导调控表达技术(GPIT)据称可将不同作物的光合作用效率可分别提高50%至400%以上。但估计在自然条件下,大规模农田生态系统光合作用效率不会超过10%(光能利用率约5%)。还有8.5吨。
最后,产出结构。俗话说,“斤粮斤秆”,根秸叶秕等要占总生物产出的一半,精加工后食用的粮粒(精米)有时只占总生物产出的40%,通过基因工程等手段应可提高到55%~60%。还有5吨(如果年均辐射量为1400KW.h/m2,则是7吨)。这是现在人类科技有望达到范围内的理论最高产量。
生产率,可以理解为生产过程中产出与投入(能量、物质等)的比率。
而从前面所述可计算出,农业生产过程的能量产出与能量投入比率,理论最高值为5吨/170吨,约3%。这就是农业生产率提高的瓶颈。(注:因作物基本只吸收小分子和矿质营养,即使部分化肥中有少量能量也不能被作物利用,所以未将化肥视为额外输入能源)
工业生产过程中能源转化、利用效率比农业高得多,例如:一般异步电动机在额定负载下其效率为75%~92%,普通内燃机为40%~60%,即使20世纪的蒸汽机也可达到20%以上。这为通过采集和长途输送在单位面积内密集、重叠投入能源,以此来极大地提高单位面积的产出提供了可能。早期的纽科门大气式蒸汽机就因效率太低(不到3%)必须“就地用煤”而只能在煤矿坑口使用,远离煤矿的纺织厂则要等待效率近10%的瓦特蒸汽机了,否则仅煤炭运输成本就将让其破产。同理,大规模农业生产也因光能利用率太低必须“就地用光”而只能利用天然光能,否则仅人工补光的采集、传输成本就将让其破产。
所以,问题的关键是:天然光合作用效率太低,单位面积内天然光能量有限且人工补光成本畸高决定了农业无法提高单位面积能量投入;在实现通过基因工程或人工光合作用提高光合作用效率,或者“核聚变发电实用化=》极廉价能源=》人工补光的工厂化规模农业”以前,人工补光只能是小规模、精品农业的专用,对大规模农业而言这个理论最高产量(值)就是无法突破的天花板。
以理论最高产量来计算,如果这5吨都是优质大米可售10元/公斤,即每亩理论最高产值可达5万元。当然,如果在适当的地域,选择适当的作物和品种,采用适当的栽培技术,小规模生产每亩产值可达到50万元也是可能的。但以大规模生产而言,现在人类科技有望达到范围内,只要需考虑粮食问题,产值5万元/亩就是上限。
从实际生产看,国内即使生产水平较高的南方双季或三季稻区,一亩地一年也就产约1吨大米,仅约理论最高产量的20%;以总生物产出计算的光能利用率仅1%多点。
农业单位面积生产率:2018年世行数据全球诸国以荷兰、日本最高,近1.5万美元/公顷、折合6000多元/亩,也仅约理论最高产值12%。农业劳动生产率:美国的规模化种植模式基本达到了当前个体劳动所能管理的农田面积上限,以1128美元/公顷的农业单位面积生产率×劳均70公顷耕地农业劳动生产率,获得了78488美元/人的农业劳动生产率,与荷兰(77852美元/人)相当,不及以色列(107523 美元/人,农业劳动生产率世界最高)。中国的农业单位面积生产率和农业劳动生产率分别为:8190美元/公顷、4776美元/人。
由此可见,农业单位面积理论最高产量(值)、农业单位面积生产率和农业劳动生产率的无法突破的天花板都非常之低。
总结下:为什么农业低效?
因为农业归根结底是对光能的利用:
1、天然光合作用效率太低,导致农业生产能量产出与能量投入比率无法提高;
2、单位面积内天然光能量有限且人工补光的采集、传输成本畸高决定了能量投入密度无法提高;
3、即使是农业单位面积生产率较低的美国规模化种植模式,个体劳动所能管理的农田面积仍然不高。
两个“无法提高”决定了农业的单位面积理论最高产量(值)天花板非常之低,而且这个天花板在近期是投入再多、再密集的资本、技术、人员也无法提高的。“1、”+“2、”造成了农业单位面积理论最高产量(值)、农业单位面积生产率都很低;再+“3、”造成了农业劳动生产率也很低;最终就是农业生产率很低。
反观工业生产过程中能源转化、运输、利用效率比农业高得多,所以能通过在单位面积内密集投入能源(资本、技术、人员)来极大地提高产出;其天花板也就远远高于农业。不说什么高科技产业如芯片厂之类,就连纺织厂实现百万元/亩的产值也并不困难。所以,在现在的科技水平下,农业生产率一定会低于工业生产率。只有将来“极廉价能源为基础的人工补光+高光合作用效率”的工厂化农业,其生产率就能与某些工业的生产率一较高下,但届时可能就不会再有“农业”了。
二、小农经济。
我国单位农业人员的耕地面积仅0.58公顷/人,单位农村人口的耕地面积仅0.21 公顷/人,这让我们虽然单位面积农业产值(8190美元/公顷)达到了世界平均的3.6倍,却仍然人均收入低且难以提高。
最关键的是:小农经济不仅是最为低效、最为阻碍技术进步的现存农业组织模式之一,并且极不适应市场经济。详见:
事实上,“农民真苦,农村真穷,农业真危险”的“三农问题”核心是农业农村发展困境;根源正是小农经济的低效率,土地分割细碎、生产单位小散多对农技推广和产业结构调整的阻碍。种植规模过小所必然造成种植、交易和产业升级的单位成本过高,使土地丧失了产生“农业利润”的资本功能,而成为一种生存后备保障和保险手段;已经让农民仅靠农业生产不足以维持生计,更无力实现农业农村的发展和产业升级提高。
三、发展和分配问题。
农业本身固有的低效已经导致目前世界各发达国家“农业利润”都或多或少地依赖于政府补贴。而我国农业补贴的不足不合理,再加上小农经济的缺陷让这一问题更为严重化,农民农村农业已经丧失了独立发展的希望和可能。
这已经让所谓“公平对待城乡”的任何主张都变成了实质上的不公平;甚至所谓“只需注入资金,相信市场和自由经济,让农村自然发展”的任何主张都变成了实质上的包藏祸心。
持此主张的人完全无视这一现实:碎屑化的农民在克苏鲁样的市场、资本两头恐怖巨兽之前,毫无议价权可言,毫无发展空间和希望。完全无视了农村基层工作的复杂性,无视“济急不济穷”“输血不如造血”的实情,无知或伪装无知地认定“发钱是最简单的事情”。事实上就连罗斯福新政都知道以"以工代赈"为核心,维护失业者的自力更生精神和自尊心,保障社会的持续发展。这些人对发展的认识还不及近百年以前的资本主义。
“三农问题”不是国家单纯投入巨额资金到农村农业,大水漫灌式地给农民发钱就能解决的。工业反哺资金应该被用于促进集约化、产业化、合作化农业发展,促进农村一二三产业融合发展,让小农经济在有序可控的情况下退出历史舞台,确保流转后失去土地的农民进入社保体系有条件安享晚年,而不是用于让小农经济苟延残喘。
如果依然是让碎屑化的农民独自面对克苏鲁样的市场、资本两头恐怖巨兽,再多的城市对乡村的让利,再多的政府资金投入都只会流入资本而非农民的口袋。如题类似的问题就还将继续出现。
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