农业水管理气候变化下的中国和印度粮食安全与可持续农业

ADBI工作文件系列 气候变化下的中华人民共和国农业水管理，食品安全和可持续农业 JeetendraPrakashAryalDil BahadurRahut, 奥古斯托·贝塞拉·洛佩斯-拉瓦勒和索诺贝泰西 编号1470 2024年7月 亚洲开发银行研究所 JeetendraPrakashAryal是阿拉伯联合酋长国迪拜国际生物盐水农业中心（ICBA）的经济学家。DilBahadurRahut是日本东京亚洲开发银行研究所（ADBI）的副主席兼高级研究员。AugustoBecerraLópez-Lavalle是ICBA的首席科学家-计划局。TetsushiSonobe的首席执行官。 本文所表达的观点是作者的观点，并不一定反映ADBI、亚行、其董事会或其所代表的政府的观点或政策。ADBI不保证本文中包含的数据的准确性，并且对使用这些数据的任何后果不承担任何责任。使用的术语可能不一定与亚行官方术语一致。 讨论文件在定稿和考虑发表之前，必须进行正式修订和更正。 工作文件系列是以前命名的讨论文件系列的延续；论文的编号继续进行，没有中断或更改。ADBI的工作文件反映了对某个主题的初步想法，并在线发布以供讨论。一些工作文件可能会发展成为其他形式的出版物。 亚洲开发银行将“中国”称为中华人民共和国。建议引用： Aryal,J.P.,D.B.Rahut,A.B.López-Lavalle,andT.Sonobe.2024.AgricultureWaterManagement,FoodSecurity,andSustainableAgricultureinthePeople'sRepublicofChinaandIndiaunderClimateChange.ADBIWorkingPaper1470.T 请联系作者以获取有关本文的信息。 电子邮件:j.aryal@biosaline.org.ae,drahut@adbi.org,a.becerra@biosaline.org.ae,tsonobe@adbi.org 亚洲开发银行研究所Kasumigaseki大楼，8楼3-2-5Kasumigaseki，Chiyoda-ku 东京100-6008,日本 Tel:+81-3-3593-5500 传真：+81-3-3593-5571 URL:电子邮件： ©2024亚洲开发银行研究所 Abstract 水资源短缺是印度和中华人民共和国等亚洲新兴经济体面临的主要环境挑战之一，在未来几十年将对生计和粮食安全构成重大威胁。人口的增长，对粮食的需求的增加，快速的城市化以及气候引起的水压力将使水成为这些国家越来越稀缺和重要的资源。农业是最大的用水部门，占中国用水量的64%，占印度用水量的80% 。了解农业水管理的需求和供应方面对于解决这些国家未来的水和粮食安全至关重要。虽然中国和印度在农业用水管理方面存在显著差异，但两国都主要侧重于供应方面的措施，强调可持续的生产实践，如“每滴增加作物”。为了有效管理农业水资源并确保长期可持续性，必须采取更广泛的视角，将全面的粮食系统和自然资源管理方法结合起来。这种整体观点将有助于制定平衡水管理供需双方的战略，解决印度和中国水资源短缺的复杂挑战。 关键字:农业用水管理,粮食安全,可持续农业,印度,中华人民共和国 JEL分类：Q25,Q50 Contents 1.1 2.作物和牲畜生产中的水利用效率2 3.印度和中国的灌溉用水管理3 4.全球农产品贸易与虚拟水5 5.结论和未来方向7 参考文献9 1.INTRODUCTION 在过去的几十年中，在绿色革命和生产力提高的推动下，亚洲的农业部门经历了显着的增长，特别是在中华人民共和国（PRC）和印度。在1978年的基本政策改革之后，中国的农业增长激增（Li，1990，1992）。同样，印度在过去的五十年里也有了显著的增长(Birthal等人。2014).尽管中国农业产出大幅增加，并且有能力满足国内粮食需求的快速增长(Hag等人。2020年），预计满足未来的粮食需求（2020年至2050年）将带来更大的环境挑战（Zhao等人。2008年、2021年)。对畜产品的需求不断增长尤其如此，这将需要更多的牧场土地和水资源，无论是在中国境内还是从向中国出口畜产品的国家（Zhao等人。2021)。此外，如果当前的粮食消费模式继续下去，到2032年，中国的灌溉需水量预计将达到2490亿立方米（He等人。2021)。这些预测对中国和其他经济体的农业用水管理和实现若干可持续发展目标（SDG）具有深远的影响。从1950年到2017年，印度的粮食产量从仅仅5000万吨增加到2.75亿吨，使该国不仅自给自足，而且是粮食净出口国（Kmar和Sharma2020）。在过去的四十年中，印度的畜牧业也取得了显着增长（印度政府2022）。在2014年至2020年期间，畜牧业的复合年增长率（CAGR）为8.15％，畜牧业在农业和相关部门全球增加值（GVA）（按不变价格计算）中的贡献从24.32％增加到同期的29.35％（印度政府2022）。 从积极的方面来看，农业生产的增加改善了粮食安全和生计，促进了整体经济增长。不利的一面是，农业产出的大幅增长对自然资源，特别是土地、森林和水产生了不利影响，导致环境退化，并对未来的粮食生产系统构成挑战。本研究的重点是农业部门用水增加的问题及其对亚洲这两个新兴经济体未来粮食安全的影响。考察过去几十年的农业增长，亚洲这两个最大的国家之间出现了截然不同的粮食安全状况（Dali等人。2015年；萨哈、马尔瓦哈和德维迪2019年)。虽然与印度相比，中国在20世纪在粮食安全方面取得了显著成就，但由于土地和水资源竞争的加剧，未来保持这一成功预计将更具挑战性(Fii2016;LiadZho2021)。相反，印度仍然可以选择利用其自然资源来实现未来的粮食安全（Fii2016）。然而，补贴灌溉加速了地下水用于农业灌溉的过度开发，已经表明印度在实现粮食安全目标方面面临可持续性挑战(Deviei、Pervee和Lall2022)。此外，更高的人口增长将限制印度农业部门所需的水的供应。联合国（UN）的估计显示，到2024年，印度的人口将超过中国，预计将达到。 到2050年代16.8亿（2022年数据中的我们的世界）。 目前，中国和印度占亚洲总人口的近60.4％（47.2亿人口中的28.5亿）（2022年数据世界）。在过去的2.5年中，中国和印度的平均GDP增长率分别为8.6%和4.5%(FAO等人。2020）。此外 ，这两个巨大经济体的农业用水占其总用水量的64％（中国）和87％（印度）（2013年全球水伙伴关系）。因此，农业中的用水及其管理。 水和粮食不安全可能威胁全球粮食安全和全球和平。 2.作物和牲畜生产中的水利用效率 灌溉农业消耗了全球所有淡水取水量的近70％。因此，在解决淡水短缺的挑战时，农业用水及其效率是主要问题（Fishma等人。2015).这个问题对亚洲人口和经济最发达的两个国家——印度和中国尤其重要。在中国，灌溉土地占该国耕地的51％，生产了近75％的粮食和90％以上的经济作物 （Wag和W2018）。然而，由于工业和生活用水需求的增加，1978年至2017年期间，中国农业用水占总用水量的比例从88%下降至62%(Wag等人。2020）。 根据2021-2022年经济调查，灌溉土地约占印度净播种面积的49％。在总灌溉面积中，近60％在地下水灌溉下，其余40％在运河灌溉下（印度政府2022年）。农业用水目前约占印度总用水量的80％（印度政府2022；Sharma等人。2018)。然而，印度的运河和地下水灌溉效率很低。运河灌溉的总效率为30％-65％，而地下水灌溉的总效率约为65％-75％（Sharma等人。2018) 。 表1：印度和中国的淡水资源和水生产率 内部可再生淡水资源 (每人每年立方米) 年度淡水 Water Country 2002 2014 Change(%) 提款,BCM 生产率2014年* PRC 2,141 1,999 (-)6.8 604 14 印度 1,326 1,103 (-)16.8 648 3 BMC=十亿立方米。 资料来源：粮农组织AQUASTAT和Sharma等人（2018年）。 另一个关键问题是，印度和中国的水稻产量很大，这是全球最大的耗水作物之一（Sharma等人。 2018)。2014-15年，中国和印度尽管面临越来越多的水资源短缺，却共同占全球水稻产量的近50% 。此外，这两个国家的种植模式和水的空间分布存在明显的偏差。中国东北部的稻米产量几乎占全国稻米总产量的10%，印度西北部（包括旁遮普邦和哈里亚纳邦）占印度稻米总产量的15%。这两个国家的这些地区已被确定为缺水地区（OECD2017）。因此，使种植模式与水的空间分布保持一致对于未来的农业水管理和粮食安全至关重要。 表2：2014年中国和印度的大米产量和生产率与全球产量 Country 区域 （百万公顷 ） 生产 （百万吨） 产量 (吨/公顷) 生产份额 (%) PRC 30.3 207 6.8 27.9 印度 43.9 157 3.6 21.2 世界 163 741 4.6 100 家畜生产,包括家畜饲料和家畜饮用水的生产,消耗大量的水。从1971年到2012年，全球牲畜用水量从每年145m3增加到每年270m3（LegadHall2021）。牲畜的饮用水比例保持相对稳定，仅牲畜饲料生产就占全球总用水量的41％（Heie等人。2020）。牲畜水生产率（每立方米水产生的蛋白质）在牲畜类型，气候区，地区和生产系统之间差异很大。此外，与牲畜有关的水问题在空间上是高度可变的。Leg和Hall(2021)发现，在一些地区，如中国东部和印度北部，牲畜是不可持续用水的主要原因。水密集型动物产品产量的增加将导致农业部门用水量的急剧增加。 从2006年到2016年，印度通过出口大米，玉米和水牛肉出口了大量的虚拟水（SreeVidhya和Elago2019）。大米（2,850立方米/吨）和玉米（1937立方米/吨）的虚拟水含量远低于水牛肉（16,482立方米/吨）；因此，增加水牛肉的出口可能会导致未来的水资源短缺（Chapagai和Hoestra2004）。 表3：2011-2016年谷物和水牛肉虚拟水的出口量，单位：Gm3/y 谷物和牲畜 2011–12 2012–13 2013–14 2014–15 2015–16 Total 大米 20.41 28.92 31.04 34.13 29.68 144.18 小麦 1.24 10.78 9.2 4.83 1.02 27.07 玉米 7.65 8.27 7.65 5.47 1.25 30.29 水牛肉 16.23 17.74 23.93 24.33 23.62 105.85 农产品出口总额 57.67 91.75 87.02 83.04 70.04 398.52 资料来源：改编自SreeVidhya和Elango（2019）。 在中国，从1978年到2009年，农村和城市家庭的人均畜产品消费量分别增长了225.8％和126.2 ％，表明该国的食品消费模式发生了重大变化（Li等人。2021年；田2013年）。由于动物产品生产通常比具有同等营养价值的作物需要更多的水（水足迹网络。D.)，任何动物产品需求的增加都会加剧水资源短缺。 3.印度和中国的灌溉用水管理 水管理比其他自然资源更复杂，例如土地和森林（CosgroveandLoucks2015;YoungandHaveman1985）。产权模糊，多个利益相关者的参与以及下游的外部性 与上游灌溉用水相关的用户增加了这种复杂性(Ahmed和Araral2019；Asprilla-Echeverria2021；FAO2019；Radall1981)。在一些国家，如印度，公共部门灌溉系统的失败导致了大多数农民依赖