基于節(jié)水的北京設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率及其對(duì)策研究

馮 獻(xiàn) 李 瑾 郭美榮

（北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心，北京 100097）

基于節(jié)水的北京設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率及其對(duì)策研究

馮 獻(xiàn) 李 瑾* 郭美榮

（北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心，北京 100097）

基于北京市郊區(qū)縣設(shè)施蔬菜用水現(xiàn)狀與農(nóng)戶節(jié)水行為的調(diào)研，采用DEA方法對(duì)采用節(jié)水技術(shù)的北京設(shè)施蔬菜投入產(chǎn)出效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，基于節(jié)水的京郊設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率為0.900，處于較高水平，但設(shè)施黃瓜和設(shè)施茄子仍存在10.212%、0.285%的節(jié)水提升潛力；基于膜下滴灌、水肥一體化、畦灌等技術(shù)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)已發(fā)揮最佳投入產(chǎn)出的配置效率，但基于溝灌、膜下溝灌、膜下微噴的設(shè)施蔬菜仍存在2.902%、12.162%和2.792%的節(jié)水提升潛力。結(jié)論表明，不同的設(shè)施蔬菜品種、節(jié)水技術(shù)選擇對(duì)于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率存在差異性，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新技術(shù)，可提升設(shè)施蔬菜節(jié)水效率。

北京；設(shè)施蔬菜；節(jié)水；投入產(chǎn)出效率

設(shè)施蔬菜節(jié)水是指根據(jù)設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的需水規(guī)律以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件下的供水能力，通過蔬菜種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及物聯(lián)網(wǎng)、智能灌溉系統(tǒng)、雨水收集、水肥一體化等各類節(jié)水設(shè)施技術(shù)及裝備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)節(jié)水增效的高效型農(nóng)業(yè)節(jié)水（國(guó)亮等，2014）。北京屬水資源短缺城市，人均水資源量為94 m3，僅為全國(guó)人均水資源量的1/20，世界人均水資源量的1/80，遠(yuǎn)低于國(guó)際人均1 000 m3的缺水下限。發(fā)展設(shè)施蔬菜節(jié)水，推進(jìn)設(shè)施生產(chǎn)節(jié)本增效，是促進(jìn)都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要科技支撐，也是實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化的重要組成部分，有利于推進(jìn)京郊地區(qū)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（張振賢 等，2012）。為深入了解北京郊區(qū)設(shè)施蔬菜節(jié)水現(xiàn)狀及存在的主要問題，本文以北京設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率為研究對(duì)象，探討了基于節(jié)水的設(shè)施蔬菜投入產(chǎn)出效率，藉此提出了相關(guān)對(duì)策建議，以期為北京涉農(nóng)部門出臺(tái)相關(guān)農(nóng)業(yè)節(jié)水政策提供借鑒。

1 北京設(shè)施蔬菜用水以及農(nóng)戶節(jié)水行為分析

因北京地區(qū)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)，尤其是節(jié)水灌溉技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用多為合作社、企業(yè)，因此，2015年7月，北京市農(nóng)林科學(xué)院“北京設(shè)施蔬菜節(jié)水效益評(píng)價(jià)研究”課題組分赴大興、房山、順義、昌平、密云、懷柔等合作社（企業(yè)、基地）開展了關(guān)于北京市設(shè)施蔬菜節(jié)水技術(shù)/設(shè)備應(yīng)用與需求的問卷調(diào)研，調(diào)研期間共發(fā)放問卷50份，通過數(shù)據(jù)處理，獲得有效問卷48份。

1.1 調(diào)研基本情況

本調(diào)研的經(jīng)營(yíng)主體主要分為4類，按照占比高低從高到低依次為農(nóng)民專業(yè)合作社（52%）、農(nóng)業(yè)企業(yè)（25%）、專業(yè)大戶（15%）和其他（8%）。經(jīng)營(yíng)主體規(guī)模大小不一，所建溫室數(shù)量從幾個(gè)到上百個(gè)不等，其中北京榆垡京南蔬菜產(chǎn)銷專業(yè)合作社溫室數(shù)量達(dá)到333個(gè)，北京泰華蘆村種植專業(yè)合作社溫室數(shù)量300個(gè)且全部種植設(shè)施蔬菜，種植面積達(dá)到30 hm2，其中220個(gè)溫室采用節(jié)水灌溉。

1.2 設(shè)施蔬菜節(jié)水現(xiàn)狀

為考察不同栽培作物的用水情況，本調(diào)研涉及的設(shè)施栽培作物主要是草莓、番茄、茄子、黃瓜、椒類、西甜瓜等高耗水作物。同時(shí)，為考察不同節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用情況，本調(diào)研選取了郊區(qū)比較常用的微噴灌、膜下溝灌、膜下滴灌、水肥一體化等節(jié)水技術(shù)進(jìn)行分析。

1.2.1 北京市蔬菜生產(chǎn)用水總體情況 調(diào)查結(jié)果顯示，北京市設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉每667 m2年用水量平均為496 m3，生產(chǎn)效率為16.6 kg·m-3，常規(guī)灌溉每667 m2年用水量平均為598 m3，生產(chǎn)效率為13.6 kg·m-3。設(shè)施蔬菜種植中采用節(jié)水灌溉方式比常規(guī)灌溉平均每667 m2可節(jié)約102 m3用水，這在很大程度上提高了用水效率。而且節(jié)水灌溉的生產(chǎn)效率比常規(guī)灌溉平均每667 m2高出3.0 kg·m-3。

1.2.2 節(jié)水灌溉效益情況 調(diào)研發(fā)現(xiàn)，設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉技術(shù)采用率達(dá)到76.32%，節(jié)水效益顯著。從耗水量來看，設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉比常規(guī)灌溉每667 m2年用水量平均可節(jié)約102 m3，水利用率提高17.06%；從用水生產(chǎn)效率來看，設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉生產(chǎn)效率平均每667 m2提高22.06%。對(duì)草莓、番茄、黃瓜、椒類、茄子、葉菜類等設(shè)施農(nóng)業(yè)主要種植作物進(jìn)行節(jié)水生產(chǎn)效率的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，單方水經(jīng)濟(jì)效益最高的是草莓，達(dá)到62.6元，單方水產(chǎn)量較高的是番茄和黃瓜，分別達(dá)到14.42 kg和13.62 kg。從不同節(jié)水技術(shù)用水效率看，滴灌、噴灌節(jié)水效益最好?？傮w看來，北京設(shè)施蔬菜用水量平均值仍超過京發(fā)〔2014〕16號(hào)文所提出的7 500 m3·hm-2，通過樣本的分組對(duì)比可以看出，噴灌、滴灌的用水量與水生產(chǎn)效率較高。設(shè)施茄子、椒類等存在較大的節(jié)水潛力與空間，未來可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)水技術(shù)推廣實(shí)現(xiàn)水資源高效利用。

2 基于節(jié)水的北京蔬菜生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)

為深入分析不同栽培品種、不同節(jié)水技術(shù)應(yīng)用模式的綜合效率，本課題結(jié)合郊區(qū)縣調(diào)查樣本結(jié)果，對(duì)基于節(jié)水的北京設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，得出了相關(guān)結(jié)論。

2.1 測(cè)評(píng)方法

2.1.1 方法選擇 為測(cè)算基于節(jié)水的北京設(shè)施蔬菜投入產(chǎn)出效率，本研究引進(jìn)規(guī)模報(bào)酬不變假設(shè)下（CRS）基于投入導(dǎo)向的DEA方法，通過構(gòu)建包含節(jié)水設(shè)施設(shè)備投入在內(nèi)的投入要素，測(cè)算北京設(shè)施蔬菜的投入產(chǎn)出效率。采用Charnes等（1978）的DEA技術(shù)效率測(cè)算模型：

式中，s為投入變量，y為產(chǎn)出變量。求解得到的θ值為各DMU的生產(chǎn)效率值，θ越接近1，表明其在既定產(chǎn)出環(huán)境下投入組合越接近生產(chǎn)前沿，當(dāng)θ=1時(shí)，表明技術(shù)有效。

DEA需要通過線性規(guī)劃識(shí)別處于前沿的點(diǎn)，作為非效率決策單元改進(jìn)的目標(biāo)（師博和沈坤榮，2008）。可通過處于前沿面的決策單元最大化產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化為1的圖解說明（圖1）。圖1中，橫軸表示每單位產(chǎn)出需要多少其他投入要素，縱軸表示每單位產(chǎn)出需要多少節(jié)水設(shè)施/設(shè)備投入。Q和Q’為最優(yōu)生產(chǎn)前沿，而A和B則為無效。以A為例，A對(duì)應(yīng)的效率分值θ為OA’/OA，A1保持產(chǎn)出Q不變條件下，用水投入可進(jìn)一步減少AQ，為此對(duì)于決策單元A達(dá)到最優(yōu)技術(shù)效率的潛在設(shè)施蔬菜用水投入應(yīng)為OA’×θ-AQ。

圖1 規(guī)模報(bào)酬不變前提下DEA技術(shù)效率分解

2.1.2 DEA投入產(chǎn)出變量選擇 因調(diào)研過程中農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入數(shù)據(jù)的缺失，考慮到數(shù)據(jù)的真實(shí)性，模型的可變投入變量主要選擇用水量（m3）、人工（工日）、化肥（元），在基于不同節(jié)水技術(shù)的測(cè)算中，還選擇了節(jié)水設(shè)備投資（元）；產(chǎn)出變量主要選擇單產(chǎn)〔kg·（667 m2）-1〕、產(chǎn)值〔元·（667m2）-1〕。相應(yīng)的生產(chǎn)函數(shù)可以表述為：Y=f（f，l，a，w）。數(shù)據(jù)來源于筆者實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)。

2.1.3 用水效率測(cè)算 所謂農(nóng)業(yè)用水效率，即是指在既定的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出環(huán)境下，最優(yōu)用水投入量與實(shí)際農(nóng)業(yè)用水量之比。為此，結(jié)合DEA模型測(cè)算出來的最優(yōu)用水投入量，可計(jì)算出用水效率。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 不同蔬菜種類的效率評(píng)價(jià) 從調(diào)研情況看，郊區(qū)種植的設(shè)施蔬菜種類主要有番茄、黃瓜、茄子、椒類、葉用萵苣（生菜）、草莓、西甜瓜等。為此，本研究將采用節(jié)水技術(shù)的經(jīng)營(yíng)主體進(jìn)行分組簡(jiǎn)單平均，對(duì)以上7類設(shè)施品種生產(chǎn)效率進(jìn)行分析。為方便比較，本研究還對(duì)露地生菜、露地大白菜的投入產(chǎn)出進(jìn)行了分析。運(yùn)用DEAP2.1軟件，將投入產(chǎn)出指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)帶入求解，經(jīng)過計(jì)算分析，得到以上設(shè)施蔬菜節(jié)水的生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)結(jié)果（表1）。

表1 采用節(jié)水技術(shù)的北京郊區(qū)不同設(shè)施栽培品種生產(chǎn)效率

① 采用節(jié)水技術(shù)的設(shè)施蔬菜比設(shè)施西甜瓜及草莓的生產(chǎn)效率偏低。整體來看，2014年北京郊區(qū)采用節(jié)水技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率相對(duì)于設(shè)施西甜瓜及草莓的效率要低。從評(píng)價(jià)結(jié)果看，綜合效率達(dá)到1.000的設(shè)施栽培作物有草莓、西瓜和生菜。番茄、黃瓜、椒類、茄子、生菜的綜合效率平均為0.851，設(shè)施西甜瓜及草莓為0.992。椒類、茄子的投入產(chǎn)出效率較低，分別為0.773、0.726，但比露地生菜高?？傮w而言，采用節(jié)水技術(shù)的設(shè)施蔬菜相對(duì)于露地種植有效，但仍有較大的提升空間。從純技術(shù)效率來看，椒類、茄子純技術(shù)效率分別為0.790、0.729，表明這兩類設(shè)施品種的綜合效率水平主要由低水平純技術(shù)效率導(dǎo)致，可能的原因在于種植這兩類設(shè)施品種的過程中，由于園區(qū)/企業(yè)/合作社管理和技術(shù)等因素（如技術(shù)產(chǎn)品使用不當(dāng)、適用性和經(jīng)濟(jì)性的節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品缺失等），導(dǎo)致設(shè)施栽培過程中各用水、用工、用肥等投入要素的產(chǎn)出效率低而影響了設(shè)施栽培的綜合效率。因此，這兩類品種的設(shè)施栽培節(jié)水技術(shù)改革重點(diǎn)應(yīng)在于相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、推廣及管理服務(wù)方面（郭文忠 等，2005）。而設(shè)施番茄、設(shè)施黃瓜和設(shè)施甜瓜的投入產(chǎn)出低效則主要是由于經(jīng)營(yíng)主體在制度和管理水平一定的前提下，其投入的現(xiàn)有規(guī)模與最優(yōu)規(guī)模存在一定差距，因此這3類設(shè)施栽培的節(jié)水改革重點(diǎn)應(yīng)在于調(diào)整設(shè)施生產(chǎn)的規(guī)模使之發(fā)揮規(guī)模效益。

② 設(shè)施椒類及設(shè)施甜瓜屬于規(guī)模報(bào)酬遞增的栽培作物。從規(guī)模報(bào)酬的計(jì)算結(jié)果來看，設(shè)施椒類和設(shè)施甜瓜的栽培呈現(xiàn)規(guī)模報(bào)酬遞增趨勢(shì)，表明雖然兩類栽培的節(jié)水綜合效率不為1，屬于非DEA有效，但在一定的農(nóng)業(yè)投入（如勞動(dòng)力、灌溉、化肥）規(guī)模下，資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益已表現(xiàn)出不斷上升的良好趨勢(shì)，在未來農(nóng)業(yè)節(jié)水的結(jié)構(gòu)調(diào)整中可適當(dāng)進(jìn)行品種栽培的調(diào)整。而設(shè)施番茄、黃瓜、茄子則處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段，表明經(jīng)營(yíng)主體在栽培這些設(shè)施作物過程中可能存在投入要素的冗余或配置不盡合理等問題，阻礙了設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率有效性的提升。針對(duì)這種規(guī)模效率不足的情況，應(yīng)注重在現(xiàn)有規(guī)模基礎(chǔ)上調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理分配投資，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面優(yōu)化投入結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展重點(diǎn)，以提高規(guī)模效率。

③ 設(shè)施黃瓜與設(shè)施茄子存在節(jié)水優(yōu)化潛力。根據(jù)用水量的冗余值計(jì)算結(jié)果可以看出，除設(shè)施黃瓜和設(shè)施茄子外，其他品種用水合理。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，設(shè)施黃瓜和設(shè)施茄子的用水量的冗余量分別為29.410 m3和0.854 m3，即存在用水投入過量，用水效率分別為89.788%和99.715%，存在10.212%、0.285%的節(jié)水提升潛力，可通過節(jié)水技術(shù)的引入和設(shè)備的改造提升進(jìn)而提高節(jié)水效率。如春茬果菜中，采用膜下滴灌分別比溝灌、畦灌節(jié)水570、1 215 m3·hm-2，平均節(jié)水14.672%、26.821%。而水肥一體化則比溝灌節(jié)水近1 050 m3·hm-2，平均節(jié)水可達(dá)到27.027%。以黃瓜為例，根據(jù)劉曉敏等（2011）研究，采用膜下滴灌不僅比膜下溝灌節(jié)水5.535%，同時(shí)可節(jié)肥13%。

2.2.2 基于不同節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率評(píng)價(jià) 根據(jù)調(diào)研結(jié)果，當(dāng)前京郊地區(qū)采用的設(shè)施蔬菜的節(jié)水灌溉技術(shù)主要有：微噴灌、膜下溝灌、膜下滴灌、水肥一體化等方式。針對(duì)這些方式，對(duì)節(jié)水灌溉的投入產(chǎn)出效率進(jìn)行DEA評(píng)價(jià)。為方便比較，本研究還對(duì)溝灌、畦灌的投入產(chǎn)出效率進(jìn)行了分析。運(yùn)用DEAP2.1軟件，將投入產(chǎn)出指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)帶入求解，經(jīng)過計(jì)算分析，得到以上節(jié)水技術(shù)的投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)結(jié)果（表2）。

表2 北京郊區(qū)不同節(jié)水灌溉技術(shù)的投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)

① 基于膜下滴灌、水肥一體化、畦灌的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率投入產(chǎn)出DEA有效。總體來看，北京郊區(qū)設(shè)施蔬菜在采用節(jié)水灌溉技術(shù)后其生產(chǎn)效率較高，平均為0.937，其中規(guī)模效率接近1。表明在政策指引和技術(shù)推動(dòng)下，北京郊區(qū)設(shè)施蔬菜高效節(jié)水體系基本形成。但同時(shí)，不同技術(shù)下的設(shè)施蔬菜DEA效率存在差異。其中采用膜下滴灌、水肥一體化、畦灌等3類節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率為1，屬于DEA有效，即在既定的產(chǎn)出環(huán)境下，農(nóng)業(yè)用水、用料（化肥、農(nóng)藥）、用工、節(jié)水設(shè)備投資的投入是有效的，這也得益于北京市在郊區(qū)縣設(shè)施農(nóng)業(yè)種植中對(duì)滴灌、水肥一體化技術(shù)的推廣，郊區(qū)經(jīng)營(yíng)主體積極推行這些節(jié)水灌溉模式與技術(shù)，設(shè)施蔬菜高效節(jié)水的格局正在形成（楊勝敏，2011）。雖然畦灌在灌溉過程中的用水量相對(duì)其他灌溉方式要大，但綜合其他要素的投入及設(shè)施栽培的產(chǎn)出水平，尤其是節(jié)水設(shè)備的投資較小，使得其綜合效率處于低產(chǎn)出水平的有效。而溝灌、膜下微噴則非DEA有效，主要在于一方面京郊設(shè)施蔬菜的溝灌、微噴技術(shù)存在投入要素的冗余或資源配置的不合理等問題；另一方面節(jié)水技術(shù)設(shè)備的投資成本相對(duì)較高和技術(shù)應(yīng)用的不當(dāng)，導(dǎo)致在既定產(chǎn)出條件下投入尚未實(shí)現(xiàn)最小化。

② 設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉技術(shù)存在規(guī)模報(bào)酬遞增現(xiàn)象。除膜下滴灌、水肥一體化、畦灌的規(guī)模報(bào)酬穩(wěn)定不變，表明當(dāng)前北京地區(qū)設(shè)施蔬菜在以上3類節(jié)水灌溉技術(shù)的投入產(chǎn)出正處于最適的規(guī)模水平，實(shí)現(xiàn)了最低投入和最佳產(chǎn)出。溝灌、膜下（上）溝灌、膜下微噴等規(guī)模的邊際收益表現(xiàn)出增加趨勢(shì)，表明盡管這些節(jié)水灌溉技術(shù)雖然非DEA有效，但在一定的要素投入規(guī)模下，資源利用率和節(jié)水灌溉取得的設(shè)施栽培綜合生產(chǎn)率具有提升的空間。為此，需要合理配置設(shè)施蔬菜節(jié)水的資源，尤其是用水、用肥方面，以提高水資源利用效率。

③ 溝灌、噴灌的節(jié)水效率有待提高。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，溝灌、膜下溝灌、膜下微噴雖然在產(chǎn)出方面取得較好成效，但同時(shí)投入方面存在用水量冗余問題。采用溝灌、膜下溝灌、膜下微噴的設(shè)施蔬菜每667 m2用水量投入冗余量分別為16.201、50.826、9.499 m3，即基于這3類節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)施蔬菜節(jié)水效率仍可提升2.902%、12.162%和2.792%。為此，針對(duì)這一現(xiàn)象，今后在這些設(shè)施蔬菜節(jié)水技術(shù)投入中，應(yīng)加大低成本節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)投入及成果轉(zhuǎn)化，做到以水定產(chǎn)，加快設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的“降成本、補(bǔ)短板”的供給側(cè)改革，通過發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)、減少水資源不合理利用、開展節(jié)水灌溉技術(shù)的社會(huì)化服務(wù)等降低設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉綜合集成技術(shù)成本的相關(guān)措施，實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜節(jié)水的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；图s化發(fā)展（周玉璽 等，2014）。

3 結(jié)論及對(duì)策

3.1 結(jié)論

總體看，近年來北京市大力推行設(shè)施栽培高效節(jié)水技術(shù)，切實(shí)加快農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展步伐，北京郊區(qū)經(jīng)營(yíng)主體農(nóng)業(yè)節(jié)水意識(shí)不斷提高，設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水取得較好成效，北京地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率及節(jié)水技術(shù)產(chǎn)出效率得到有效提高，通過構(gòu)建DEA模型，得出以下結(jié)論：

① 基于不同設(shè)施蔬菜品種，考慮節(jié)水的京郊設(shè)施蔬菜平均投入產(chǎn)出綜合效率為0.904，處于較高水平，用水效率平均達(dá)到98.688%，存在1.312%的節(jié)水空間。分品種看，采用節(jié)水技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率比設(shè)施西甜瓜及草莓的節(jié)水提升空間大，尤其設(shè)施黃瓜與設(shè)施茄子在節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用推廣過程中仍存在用水過量現(xiàn)象，設(shè)施椒類及設(shè)施甜瓜位于規(guī)模報(bào)酬遞增，存在節(jié)水優(yōu)化潛力。

② 基于不同節(jié)水灌溉技術(shù)，膜下滴灌、水肥一體化、畦灌等節(jié)水灌溉技術(shù)已發(fā)揮最佳投入產(chǎn)出的配置效率?；跍瞎唷⒛は聹瞎?、膜下微噴的設(shè)施蔬菜仍存在2.902%、12.162%和2.792%的節(jié)水提升潛力。鑒于當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)在京郊設(shè)施蔬菜種植中仍存在技術(shù)和管理不當(dāng)、節(jié)水設(shè)備運(yùn)維成本較高等問題，導(dǎo)致基于溝灌、膜下溝灌、膜上溝灌、膜下微噴等節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率不高，需通過調(diào)整要素投入結(jié)構(gòu)、加大低成本技術(shù)產(chǎn)品成果轉(zhuǎn)化等以提高基于節(jié)水的設(shè)施蔬菜的純技術(shù)效率。

3.2 對(duì)策

“十三五”期間，北京地區(qū)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水2億m3的目標(biāo)，要以京發(fā)〔2014〕16號(hào)、全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和中央關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決策部署為指導(dǎo)，針對(duì)設(shè)施蔬菜灌溉方式粗放、結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)管理不到位等情況，結(jié)合發(fā)展需求與可能，以農(nóng)業(yè)用水為約束，綜合集成節(jié)水灌溉工程、管理、農(nóng)藝及信息化等措施，提高設(shè)施蔬菜灌溉水利用效率和菜田水利現(xiàn)代化水平，為加快北京都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程和水資源可持續(xù)發(fā)展提供有效支撐。

3.2.1 優(yōu)化設(shè)施生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，深挖設(shè)施蔬菜節(jié)水潛力

① 穩(wěn)步推進(jìn)設(shè)施蔬菜品種結(jié)構(gòu)。鼓勵(lì)種植耗水少、附加值高的農(nóng)作物，擴(kuò)大抗旱、節(jié)水、專用、高效品種面積（姚增福和李全新，2014），優(yōu)化設(shè)施蔬菜和設(shè)施西甜瓜及草莓的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，適當(dāng)提高番茄、生菜等設(shè)施蔬菜種植面積，減少椒類、黃瓜等耗水蔬菜面積，推廣塑料大棚“果—果”、“瓜—果”和“果—葉”和日光溫室草莓、“瓜—果”、“果—葉—葉”和“果—果”的設(shè)施茬口栽培模式，提高農(nóng)用地復(fù)種指數(shù)，發(fā)展高效節(jié)水栽培模式。

② 改造提升設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地。利用好菜籃子建設(shè)等資金，對(duì)老舊蔬菜種植園區(qū)、低效觀光蔬菜果園進(jìn)行設(shè)施升級(jí)改造，結(jié)合菜田土地自身情況如水利設(shè)施、地塊平整度、土壤性狀、經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)量等和當(dāng)年當(dāng)季技術(shù)資金等各種生產(chǎn)要素投入情況，建設(shè)現(xiàn)代高效節(jié)水基本菜田。鼓勵(lì)北京市蔬菜龍頭企業(yè)到外埠，尤其到津冀地區(qū)建立外埠蔬菜生產(chǎn)基地，減小北京市蔬菜種植耗水壓力，在全市蔬菜面積略有增加的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水種植全覆蓋。

3.2.2 完善科技支撐體系，提高設(shè)施蔬菜節(jié)水效率

作為北京農(nóng)業(yè)節(jié)水行動(dòng)的“第二條腿”，應(yīng)用推廣各種高效節(jié)水技術(shù)正成為增強(qiáng)京郊設(shè)施蔬菜節(jié)水潛力的“助推器”。研究表明，通過采取高效的節(jié)水灌溉措施，可進(jìn)一步提高灌溉用水的效率和效益。伴隨物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能機(jī)器人等信息技術(shù)的發(fā)展，迫切要求加快構(gòu)建以覆膜灌溉和水肥一體化為核心的工程節(jié)水技術(shù)體系（馬洪峰，2015）。

① 加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)力度。針對(duì)當(dāng)前北京設(shè)施蔬菜生產(chǎn)亟需的節(jié)水灌溉技術(shù)及產(chǎn)品，重點(diǎn)開展節(jié)水、抗旱、高產(chǎn)新品種，以及專用肥、農(nóng)藥、微量元素和種子科技攻關(guān)。綜合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)體系，融合模型、公式、數(shù)據(jù)，攻克地膜覆蓋下噴滴灌降濕防病技術(shù)、防堵塞水肥一體化技術(shù)、設(shè)施蔬菜水肥精準(zhǔn)控制與決策等技術(shù)瓶頸，推進(jìn)設(shè)施蔬菜節(jié)水灌溉自動(dòng)化、智能化管理（吳普特和馮浩，2005）。研發(fā)適合不同設(shè)施規(guī)模的農(nóng)業(yè)智能水管理系統(tǒng)，結(jié)合不同地區(qū)、不同品種需求研制省力、便攜、省錢、實(shí)用、低門檻、“傻瓜化”的節(jié)水新設(shè)備。此外，加強(qiáng)灌溉試驗(yàn)、水資源綜合開發(fā)利用、資源配置等方面的基礎(chǔ)研究，為水資源的可持續(xù)利用，高效節(jié)水灌溉的健康發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐和保障。

② 強(qiáng)化技術(shù)綜合集成及應(yīng)用示范。加強(qiáng)設(shè)施蔬菜高效節(jié)水技術(shù)集成創(chuàng)新支持，注重水利、農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)和管理綜合節(jié)水技術(shù)集成模式的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣應(yīng)用，引進(jìn)和推廣設(shè)施蔬菜節(jié)水品種，對(duì)技術(shù)成熟、綜合效率好的節(jié)水技術(shù)進(jìn)行組裝配套。按照規(guī)?；l(fā)展、園區(qū)化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的要求，率先在京郊農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)基地、合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)建立以覆膜灌溉和水肥一體化為核心的高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施菜田高效節(jié)水技術(shù)集成與示范基地，加快熟化不同類型區(qū)不同節(jié)水灌溉措施綜合節(jié)水技術(shù)集成模式，推進(jìn)簡(jiǎn)易適用技術(shù)模式的試點(diǎn)示范。

③ 推廣和普及高效節(jié)水灌溉技術(shù)。當(dāng)前，北京市降低灌水量、提高水資源利用效率存在一定潛力。迫切需要針對(duì)不同水功能區(qū)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的要求，依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)加快推進(jìn)設(shè)施蔬菜節(jié)水現(xiàn)代化，積極把現(xiàn)代科技成果、產(chǎn)業(yè)組織方式和新商業(yè)模式等引入農(nóng)業(yè)，引導(dǎo)企業(yè)開展節(jié)水技術(shù)體系專用產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用。分區(qū)規(guī)?；七M(jìn)設(shè)施蔬菜高效節(jié)水灌溉，加快農(nóng)業(yè)高效節(jié)水體系建設(shè)，因地制宜加快農(nóng)村地區(qū)實(shí)用、低成本的節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品的普及推廣。科學(xué)引導(dǎo)經(jīng)營(yíng)主體重點(diǎn)發(fā)展管、噴、微等高效節(jié)水灌溉模式，大力推廣管灌+噴灌或管灌+滴灌的灌溉模式（袁麗和魏新平，2013）。在地下水超采旱作區(qū)，推廣保護(hù)性耕作、膜面集雨高效利用、膜下微噴灌、滴灌施肥、水肥一體化等旱作高效節(jié)水技術(shù)，積極推行設(shè)施蔬菜農(nóng)藝節(jié)水保墑技術(shù)，改進(jìn)耕作方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜高效精量節(jié)水全覆蓋。

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Studies on Efficiency of Facility Vegetable Production Considering the Watersaving in Beijing and Its Development Countermeasures

F ENG Xian，LI Jin*，GUO Mei-rong
（Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture，National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture，Key Laboratory of Agri-informatics，Ministry of Agriculture，Beijing Engineering Research Center of Agricultural Internet of Things，Beijing 100097，China）

In order to investigate the input-output efficiency of facility vegetable production considering the water-saving in Beijing，this paper used DEA model to evaluate the production efficiency based on the survey of water usage status of facility vegetable and water-saving behavior of farmer households in outskirts of Beijing．The results showed that the input-output efficiency of facility vegetable production considering the watersaving in outskirts of Beijing was 0.900，which was at a higher level，but there were 10.212%，0.285% watersaving potential in facility cucumber and eggplant production．The facility vegetable production had displayed a best configuration status based on the application of drip irrigation，integration of water and fertilizer， and border irrigation technology，but there were still 2.902%，12.162% and 2.792% water-saving potential，based on the application of furrow irrigation，furrow irrigation under membrane，and membrane micro spray technology in facility vegetable production．All these conclusions indicated that different facility vegetable varieties，and watersaving technology could bring about different efficiency．The water-saving efficiency of vegetable production would be improved by structure adjustment and technology innovation．

Beijing；Facility vegetable；Water-saving；Input-output efficiency

馮獻(xiàn)，女，博士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息化戰(zhàn)略研究，E-mail：fengx@nercita.org.cn

*通訊作者（Corresponding author）：李瑾，女，博士，副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息化戰(zhàn)略研究，E-mail：lij@nercita. org.cn

2016-04-29；接受日期：2016-07-10

2016年北京市農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)（KJCX20160501），2016年北京市社科基金項(xiàng)目（16LJC010），2016年北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（9162006），中國(guó)工程院咨詢課題（2016-ZD-03-04）