確定灌溉水交易成本價格的田間試驗方法

□孫雪峰 石瑞新 孫曉東

確定灌溉水交易成本價格的田間試驗方法

□孫雪峰 石瑞新 孫曉東

水權(quán)交易的中心環(huán)節(jié)是交易價格的制定，科學合理的交易價格是水權(quán)交易能否順利成交的關(guān)鍵，要制定一個比較成功的交易價格需要可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。就目前來說，相比工業(yè)用水和服務業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉用水量占比較大，通過節(jié)水改造或者放棄農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，能夠產(chǎn)生富余的水量，最有可能用于水權(quán)轉(zhuǎn)讓水交易。有了這部分節(jié)約的水量或者放棄農(nóng)業(yè)生產(chǎn)置換的水量，原來農(nóng)業(yè)的灌溉用水戶成為出售方，可以向工業(yè)企業(yè)、生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)讓交易。但是以什么樣的價格成交，價格是不是公平的足以促進交易雙方順利成交，是需要進行量化研究的。

1.灌溉水交易價格

1.1 灌溉水交易價格

一個公平的水交易價格，包括成本價格和市場調(diào)節(jié)價格。成本價格是能夠補償因節(jié)水或者放棄種植不降低農(nóng)民收入水平的最低價格，市場調(diào)節(jié)價格是根據(jù)市場供求關(guān)系反應水資源稀缺程度的波動價格。市場調(diào)節(jié)價格是在成本價格的基礎(chǔ)上增加或者減少一定比例確定的。制定水交易價格關(guān)鍵在成本價格的測算和確定。

1.2 成本價格的測算方法

成本價格測算的途徑有很多方法，包括直接試驗法、現(xiàn)場調(diào)查法、文獻資料分析法、間接類比法、機會成本法等。最接近實際的是直接試驗法。

1.3 直接試驗法

直接試驗法就是直接測定灌溉水生產(chǎn)的糧食或果實的價值?，F(xiàn)場調(diào)查法是調(diào)查農(nóng)業(yè)種植戶的產(chǎn)量和投入，購買方的能力與需求量，統(tǒng)計一個結(jié)果。文獻資料分析法其實是利用了別人的現(xiàn)場調(diào)查資料和數(shù)據(jù)。間接類比法是參考相近地理位置和類似水資源條件的已有交易價格，結(jié)合實際情況調(diào)整的方法。機會成本法就是不灌溉的水應用到更賺錢的行業(yè)的價值和成本價格。

2.田間試驗是直接試驗的最佳途徑

2.1 替代成本

灌溉是把水輸送到需要灌溉的作物根系，通過參與植物的光合作用生產(chǎn)出果實。在這個過程中，水可以分為物理運移和化學反應兩個階段，首先需要把水運送到植物根系，即水的生產(chǎn)與制造成本，包括水源工程成本、輸送工程成本、灌溉工程與管理成本；其次在產(chǎn)品生產(chǎn)中作為原料合成具有市場價值的果實。如果不改變農(nóng)業(yè)灌溉用水的用途，那么水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用就是產(chǎn)品的價值。但是如果把農(nóng)業(yè)灌溉的水或者節(jié)約的水進行轉(zhuǎn)讓，按照市場經(jīng)濟的原則等價交換的話，那么水的價值就直接變成了對方的成本或者叫替代成本。確定了這個成本，水權(quán)交易雙方就可以按照成本加利潤的辦法去制定合理的交易水價。

2.2 灌溉試驗

灌溉試驗是研究水及水的供應方式與作物生長相關(guān)因素之間關(guān)系的科學，是探索有關(guān)水與產(chǎn)量的最基礎(chǔ)方法。成本價格測算主要是尋找灌水量或耗水量與產(chǎn)量的關(guān)系，從灌溉試驗的設(shè)計角度來說并不復雜，采取單因素多水平試驗即可，即以作物灌溉水量為試驗因素，以當?shù)爻Ｒ?guī)的灌溉水量為依據(jù)，把灌溉水量分不同灌溉用水水平，在其他試驗條件相同的情況下，得到不同的灌水量對產(chǎn)量的影響關(guān)系曲線，從而得到水在作物生產(chǎn)過程中形成的產(chǎn)量價值。灌溉試驗是通過田間試驗獲得灌溉水量與產(chǎn)量關(guān)系的最佳途徑。

3.以承德市灌溉水交易價格確定為例

3.1 承德市新的戰(zhàn)略定位

2014年2月在京津冀協(xié)同發(fā)展座談會上，習總書記準確地將張承地區(qū)定位為“京津冀水源涵養(yǎng)功能區(qū)”。建立水源涵養(yǎng)功能區(qū)這一戰(zhàn)略定位，對承德市目前水資源以開發(fā)利用為主的經(jīng)濟功能是一個巨大沖擊，要實現(xiàn)從水資源的經(jīng)濟功能向生態(tài)功能轉(zhuǎn)變需要做大量的工作，其中最核心和關(guān)鍵的工作就是水資源的管理，重點是節(jié)約、配置和保護。即在現(xiàn)有水源的基礎(chǔ)上，以提高水資源利用效率為重點，統(tǒng)籌考慮工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)用水比例，妥善安排生產(chǎn)、生活、生態(tài)的發(fā)展順序，按照水源涵養(yǎng)功能區(qū)對水質(zhì)水量的要求，逐步向生態(tài)型水資源管理轉(zhuǎn)變。

3.2 承德市開展灌溉水成本及價值研究

承德市水資源不足，供需矛盾突出，已成為經(jīng)濟社會環(huán)境生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。在各行業(yè)用水比例中，灌溉用水量仍占總用水量的60%以上，壓縮和節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水，逐漸向生態(tài)環(huán)境用水置換將是大勢所趨。

為了盡早適應經(jīng)濟轉(zhuǎn)型需要，河北省水利技術(shù)試驗推廣中心與承德市節(jié)水辦聯(lián)合開展了“承德市灌溉水成本測算及價值分析研究”項目。目的是按照社會主義市場經(jīng)濟理論的要求，測算合理的灌溉水交易價格，利用水價水權(quán)水市場的交易平臺，逐步改變水量在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)方面的配置比重，為承德市經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)軌變型提供技術(shù)基礎(chǔ)支撐。

3.3 田間試驗法確定承德市灌溉水轉(zhuǎn)讓交易成本價格的步驟

首先確定主要灌溉作物，分析灌溉模式，選擇試驗地點。再根據(jù)作物的生物學特性按照單因素多水平試驗方法設(shè)計灌水次數(shù)和灌水量，統(tǒng)計產(chǎn)量，得到單方水效率最高的灌溉水量與最高產(chǎn)量的灌溉水量。第3根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉用水全部被替代或置換，或者是通過犧牲部分產(chǎn)量按照節(jié)水高效的灌溉而節(jié)約下來的水量進行替代成本計算。第4根據(jù)種植作物的權(quán)重制定承德市綜合水權(quán)交易指導價格，以及相應灌溉模式下各具體作物的水權(quán)交易指導價。

3.4 田間試驗地點選定原則

第一條，立足于承德市壩下地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域。第二條，以占全市80%以上的種植作物為主要研究對象。第三條，試點水源有保證、灌溉設(shè)施相對完善、鄉(xiāng)村戶有積極性、人員有一定的科技意識、種植作物有代表性。

3.5 選定程序

3.5.1 調(diào)查承德市農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

承德市2013年～2015年糧食種植面積（表1），排在第一位的是玉米（52%），其后依次為蔬菜（19.4%）、薯類(12.6%)、水稻、小麥、谷子、油料、高粱。由于薯類基本不灌溉，灌溉面積占80%以上的是玉米、蔬菜、水稻。林果類代表性品種是蘋果和板栗。

3.5.2 實地選擇試驗點

根據(jù)第三條原則，確定代表性縣分別為平泉縣、寬城縣、隆化縣。2014年12月先后到平泉縣、寬城縣、隆化縣實地考察選擇試驗地點。最終選定的結(jié)果為：在隆化縣湯頭溝鎮(zhèn)小湯溝村，主要試驗高耗水水稻種植區(qū)和一般農(nóng)作物玉米的灌溉用水量及成本；在平泉縣道虎溝鄉(xiāng)廣興店村，主要試驗大棚種植黃瓜和香菇的灌溉用水量及成本；在寬城縣塌山鄉(xiāng)尖寶山村，主要試驗干鮮果品板栗、蘋果的灌溉用水量及成本。

4.田間試驗的布置與設(shè)計

一般的灌溉試驗是在特定的灌溉試驗場地進行，特定場地是指試驗地與周邊邊界清晰、獨立的灌水量降雨量計量、小區(qū)相對獨立等。在田間搞灌溉試驗的難點就在于試驗場地沒有特殊的設(shè)施，所以在設(shè)計時盡量能夠滿足特定場地的要求。只要滿足了場地要求，其他的觀測就可以按部就班進行了。

4.1 玉米試驗小區(qū)

共設(shè)5個小區(qū)，每個小區(qū)5m寬，30m長，每個小區(qū)為一個畦田，小區(qū)與小區(qū)之間有0.5m寬畦埂使得小區(qū)之間邊界更清楚，整個試驗地塊有1m保護區(qū)使得試驗地塊與大田作物減少干擾；田間灌水方式采用當?shù)爻Ｓ玫钠杼锕喔?，每個畦田口有一個出水口，帶計量水表。在畦田的短邊設(shè)置不超過60mm的畦埂，降雨量超過60mm時，自動排除多余積水。

4.2 水稻試驗小區(qū)

水稻是喜水作物，在特定生育期需要保持一定的水層才能正常生長，但是水層深度不一樣會對水稻生長產(chǎn)生一些影響。經(jīng)過調(diào)查，當?shù)氐墓喔人畬右话阍?0cm～12cm，按照10cm為標準，分別以5cm、8cm、10cm、12cm、15cm為水平試驗設(shè)計，各處理灌水次數(shù)相同，但是每次灌水深度不同，以深層最高者沒有水層作為各小區(qū)的灌水標準。為了確保水稻試驗的代表性，試驗地塊選在整個田塊的中部，與大田水稻的生長環(huán)境相同。由于水稻需要保持一定的水層，為了避免小區(qū)間水位差造成側(cè)向滲漏，在小區(qū)設(shè)計時采用了田埂兩側(cè)鋪設(shè)0.7米防滲布的措施，在整地時統(tǒng)一測定小區(qū)地面高程，保證水層深度滿足設(shè)計要求。經(jīng)過2015年、2016年的試驗，證明這種措施效果比較好。

4.3 板栗、蘋果試驗小區(qū)

試驗所在地共種植800株板栗，依山栽植，2013年建設(shè)了微灌工程，每棵樹都有微灌噴頭，灌溉條件比較好，試驗設(shè)計時主要是把每棵樹周邊的田埂培土加厚，防止?jié)B漏流失，每棵樹增加了單獨控制的水表。蘋果與板栗類似。

4.4 香菇、黃瓜實驗設(shè)計

香菇和黃瓜試驗都是在溫室大棚中進行的，邊界清楚，每個小區(qū)相互獨立，試驗設(shè)計時增加了單獨控制的水表。香菇的微噴主要是增加濕度和降低溫度的作用，在設(shè)計時要用溫度和濕度雙指標作為判斷依據(jù)，棚內(nèi)增加了干濕球溫度計的密度。黃瓜采用的是膜下微噴灌溉方式，每個小區(qū)一塊水表進行水量控制。

4.5 田間試驗的觀測

試驗記錄內(nèi)容包括灌水量、施肥用藥、用工、生長特性及產(chǎn)量等內(nèi)容。灌水日期記錄灌水開始和結(jié)束時間，精確到時、分、秒；水表讀數(shù)精確到小數(shù)點后4位；用工時間按照小時計算。施肥（用藥）記錄日期（年、月、日）、肥料（藥品）名稱，有多種肥料（藥品）的分開記錄，肥料（藥品）單價以市場購買價格為準；記錄時填寫好重量單位和單價的單位。不同品種生育期不同，生育期劃分也有所區(qū)別。黃瓜、香菇到了出果期有時候1天2～3次，每次都要記錄采摘日期和重量。而其他作物到了季節(jié)一次收獲，產(chǎn)量計算和考種比較集中，邀請專家見證。玉米、水稻需要測定千粒重，其他需要測定單果重。

水量的記錄是重中之重，包括有效降雨量、灌水量、地下水補充量、根系層內(nèi)土壤水蓄變量等。由于是在田間進行灌溉試驗，并且承德地下水位埋深超過根系層，可以不計地下水補充量。根系層土壤水蓄變量是播種與收獲時土壤水含量的差，經(jīng)常認為是相同的。所以，只記錄了灌水量和有效降雨量。

表1 承德市糧食種植面積統(tǒng)計表 單位：萬畝

5.田間試驗的效果

5.1 得到了6種試驗對象的灌溉制度

經(jīng)過2015年、2016年的試驗，得到了6種試驗對象的產(chǎn)量與水量關(guān)系，結(jié)合灌溉季節(jié)得到了高產(chǎn)灌溉制度、節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度、經(jīng)濟灌溉制度，為承德市節(jié)水高產(chǎn)灌溉提供了依據(jù)。

5.2 得到了灌溉水價值暨替代價值

以全部替代或節(jié)水高效替代兩種情況分別計算了6種試驗對象的灌溉水價值和替代價值，為計算灌溉水交易成本水價提供了依據(jù)。

5.3 計算了承德市農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力

以水稻和玉米為主，依據(jù)試驗結(jié)果，得到了承德市農(nóng)業(yè)灌溉潛在的節(jié)水量。

5.4 計算了承德市農(nóng)業(yè)灌溉水交易平均成本價格

以6種試驗對象的種植面積為依據(jù)，平均計算了承德市平均的灌溉水交易平均成本價格，為相關(guān)的決策分析提供了依據(jù)?！?/p>

2017-10-18

孫雪峰，男，漢族，河北省水利技術(shù)試驗推廣中心，正高級工程師。

石瑞新，女，漢族，承德市節(jié)約用水辦公室，工程師。

孫曉東，男，漢族，承德市節(jié)約用水辦公室，助理工程師。