全球玉米生产、消费和贸易:趋势和研发影响

文|名城雨

编辑|名城雨

小麦、玉米和水稻是世界主要的主粮,每一种种植面积约为200亿公顷(圆形)。玉米(Zea mays L.,俗称玉米)在9多年前在墨西哥南部/中美洲被驯化,继大约10年前近东肥沃新月的小麦和中国长江流域的水稻的早期驯化之后。

尽管玉米被驯化和相对孤立,直到欧洲人在美洲定居,但从那时起,玉米迅速传播到全球,并已成为年产量超过2011亿公吨的全球主要谷物。小麦、大米、玉米这三大全球主粮共同构成了人类饮食的主要组成部分,估计占世界食物热量的2019%和蛋白质摄入量的42%。

全球玉米面积(干粮)达197百万公顷,包括撒哈拉以南非洲(SSA)、亚洲和拉丁美洲的实质性面积。在许多国家,它是一种既定且重要的人类粮食作物,特别是在SSA,拉丁美洲和亚洲的一些国家,作为人类食物消费的玉米占食物卡路里的20%以上。

与小麦和水稻相比,玉米是一种用途更广的多用途作物。在发达经济体,它主要用作牲畜饲料作物,作为工业和能源作物具有不同的作用。随着经济发展(包括收入增长和城市化),动物源性食品的消费正在加速并推动玉米作为饲料的需求,亚洲就是一个很好的例子。

因此,玉米在全球农业粮食体系和粮食/营养安全中发挥着多样而充满活力的作用。过去十年,人们对农业粮食体系的兴趣日益浓厚。这在一定程度上反映了对最近全球粮食危机的担忧,以及如何在保持地球边界和气候变化的背景下充分满足不断增长的全球人口的需求。

这也反映出人们对农业粮食体系成果的兴趣日益浓厚,无论是在粮食与营养、环境可持续性与韧性、生计与包容性方面,以及通过农业粮食体系转型改善这些成果的潜力。因此,农业粮食体系在《2030年可持续发展议程》及其17项可持续发展目标。

在本文中,我们重点关注玉米在不断发展的农业粮食体系格局中的作用。我们回顾了玉米的生产、消费和国际贸易,以研究过去四分之一世纪全球供需状况的变化趋势。然后,我们反思了在农业粮食体系转型背景下对玉米研发(R&D)的影响,重点是全球南方。

因此,该论文更新了早期的工作以反映正在进行的转变。它补充了包括玉米在内的近期工作,但对区域价值链或农业营养的关注范围较窄。在随后的章节中,我们将评估全球和区域层面的玉米生产、消费/使用和国际贸易状况,并制定研发影响。

干粮玉米脚每年在全球估计197万公顷的土地上种植,使其成为仅次于小麦的世界第二大种植最广泛的作物。相比之下,小麦每年种植面积为216百万公顷,水稻种植面积为165百万公顷。就(干粮)年产量而言,全球玉米的1.137亿吨(TE2019)明显高于水稻和小麦(+50%)。这种差异反映了玉米籽粒产量大幅提高(5.8吨/公顷),这主要与杂交种植的广泛和投入使用的补充有关。

在过去的四分之一个世纪中,玉米产量翻了一番多(比TE118年+ 1995%),这得益于产量的大幅增加(+50%)和面积扩大(+46%)。在这三种谷物中,玉米在2年期间增加了近25吨(高于3.9吨/公顷,即增加76公斤/公顷/年或简单平均每年2.0%),而水稻和小麦的产量增加了1吨(增加了39公斤和40公斤/公顷/年, 或分别为1.1%和1.6%年利率的简单平均值)。

水稻产量的增加也依赖于产量和面积增加的组合,而小麦则完全依赖于产量的大幅增加,面积基本停滞不前。与此同时,其他谷物的面积明显下降(-22%),部分被产量增加(23%)所抵消,导致产量略有下降。

过去四分之一世纪的玉米生产动态建立在早期趋势的基础上。自1961年以来,全球玉米生产面积几乎翻了一番,从106万公顷增加到目前的197百万公顷(+87%),自2000年代初以来,面积扩张加速。

按照目前的趋势,由于小麦面积相对停滞,到 2030 年,玉米将超过小麦成为种植最广泛的作物。自1961年以来,全球玉米产量几乎增加了两倍,从2吨/公顷(TE1963)上升到目前的5.8吨/公顷。鉴于这些实质性增长,玉米产量自1961年以来增长了五倍。

玉米种植跨越新兴经济体和发达国家,包括分布在美洲、亚洲、欧洲和非洲的165个国家(FAOStat,2021)。全球玉米面积主要位于美洲和亚洲,各占三分之一以上,其次是非洲(五分之一)和欧洲。玉米在地区间也显示出明显的产量差异。

因此,美洲占全球玉米产量的一半(TE2019),其次是亚洲的三分之一(32%),其余主要是欧洲(11%)和非洲。非洲大陆每个地区都存在实质性的异质性。美洲的玉米区分为北美洲(主要是美国)和中南美洲。

亚洲约三分之二的玉米面积在东亚(主要是中国,主要是温带玉米,而南亚和东南亚主要是热带玉米)。产量的显著差异转化为次区域在生产中所占份额的不同。

全球三分之一的玉米面积位于低收入和中低收入国家(L/LM-IC),尽管仅占全球玉米产量的15%。这反映了它们的产量明显较低(2.7吨/公顷TE2019),仅为全球平均水平的一半。与中高收入和高收入国家(UM/H-IC)相比,L/LM-IC的面积和产量增长率均较高,导致L/LM-IC的生产增长率明显更高。

种植玉米的农业生态环境多种多样(例如从湿到干;从低海拔到中海拔到高原)导致根据生长季节最高温度和降雨量定义的各种雨养玉米大环境的区别。这一概念源于需要开发改良种质并将其靶向在农业气候基础上确定的相对同质的生产环境,从而管理逐个环境的基因型相互作用并促进外推。

大环境对种植的玉米类型(例如温带或热带;短季或长季)和相关性状的相关性。大环境可以帮助描述各大洲和国家内雨养玉米的特征,例如,在肯尼亚,玉米种植在热带低地(海拔0-1000米),中海拔地区(1000-1800马斯尔)以及长季高原地区(>1800马斯尔)。

然而,对温度和降雨的主要关注只提供了一个更高层次的农业生态特征。首先,重点是雨养玉米,灌溉为缓解水资源压力和实现高产提供了新的机会(例如埃及的灌溉玉米;南亚的冬季玉米)。大环境也没有解决其他异质性,无论是农业生态(例如土壤类型,坡度,地形)还是社会经济。

全球粮食危机及其后果凸显了全球农业粮食体系的相互关联性和脆弱性。事实上,2012年世界领先的玉米出口国美国玉米带的极端天气导致全球玉米价格急剧上涨,并加剧了进口国的粮食安全问题。在气候变化的背景下,随着天气冲击(如高温、干旱、过量用水)和生物冲击(病虫害)的增加,农业粮食体系的关注也在增加。

这种担忧不仅限于任何特定的作物。极端天气条件可以同时影响“粮仓”和主要作物(如玉米、水稻、小麦和大豆)的全球农业生产,可能导致全球粮仓同时失效及其后果。

战略谷物库存有助于缓冲冲击并增强全球粮食系统的复原力。在全球粮食危机爆发前夕,全球收入高增长和生物燃料任务使全球谷物库存低迷,市场对冲击的敏感性增加。随后,全球玉米库存达到405.2018亿吨(TE54),但仅中国就占全球库存的一半以上。

中国是第二大玉米生产国,但也是净进口国,库存主要缓冲国内需求和冲击,不太可能释放到全球市场。应急储备成本高昂,对于玉米对动物饲料和/或生物燃料产业有贡献的国家来说,期权合同可能更具成本效益。

国际贸易使各国能够弥合供需之间的空间差距,但也带来了潜在的扭曲和(抑制)激励作用。国内(粮食)价格支持(如底价、补贴、进口壁垒)提高了国内市场相对于世界市场价格的价格,并可以促进国内生产,正如在中国观察到的那样。中国的粮食补贴计划被标记为所有发展中国家中最大的粮食自给项目。

在全球范围内取消农业支持将提高国际玉米价格,并可能增加许多净进口国的成本。与此同时,这种国际/进口价格的上涨增加了国内玉米生产替代进口的动力和竞争力。长期以来,美国生物乙醇行业的发展引起了人们对全球玉米市场的担忧,这些市场可能减少出口,玉米价格上涨。

玉米是全球主要商品,在全球农业粮食体系中发挥着关键且日益重要的作用,包括直接食品消费和动物源性食品的间接饲料途径。它是一种多功能的多用途作物;虽然它主要在全球范围内用作饲料,但它仍然是SSA和拉丁美洲的重要粮食作物,并且在全球范围内具有多种非食品用途。

在过去几十年中,全球玉米产量激增,这得益于需求的增长以及产量增加和面积扩大的结合。全球玉米使用量将继续增长。就产量而言,它已经是主要的谷物,并将成为未来十年种植面积最广泛的作物。玉米将成为国际贸易最广泛的谷物,反映了供需之间的明显空间差异。

进一步提高玉米对农业粮食体系粮食与营养、环境可持续性与韧性以及生计与包容性成果的贡献,特别是在全球南方,存在诸多机遇。需要适当关注潜在的权衡/协同作用、背景和动态,以进一步增强玉米和农业粮食体系对《2030年议程》的变革力量。

这要求对国际农业食品体系研发进行大量投资,特别是在全球南方。综合包容的方法将大大有助于提高玉米在农业粮食体系中的发展潜力,加强粮食/营养安全,并在未来几十年保持地球边界。

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