農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展背景下節(jié)水抗旱稻經(jīng)濟效益評估

周 洲,張莉俠,賈 磊

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所,上海 201403)

水資源短缺正成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。培育抗旱的栽培稻品種并實現(xiàn)水稻旱作,有利于增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)約能源和減少環(huán)境污染。在進行抗旱品種改良的基礎(chǔ)上,通過引進相應(yīng)的栽培技術(shù),節(jié)水種植,實現(xiàn)水稻旱作,并達到穩(wěn)產(chǎn)與增產(chǎn)的目的,是抗旱性研究的戰(zhàn)略目標[1]。利用抗旱種質(zhì)資源開展抗旱節(jié)水稻作品種的選育和開發(fā),將有利于糧食安全、生態(tài)安全、生產(chǎn)安全,實現(xiàn)生物節(jié)水[2]。2005年張啟發(fā)[3]首次提出,在不斷提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)基本不打農(nóng)藥,少施化肥,培育節(jié)水抗旱綠色超級稻的設(shè)想和基本策略。綠色超級稻理念得到了國內(nèi)外同行的響應(yīng)和實踐,已成為當前水稻育種的新目標[4]。節(jié)水抗旱稻是既具有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性,又具有旱稻的節(jié)水抗旱特性的一種新的栽培稻類型[5],發(fā)展節(jié)水抗旱稻的策略和方法,最早由上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心提出[6]。作為一種“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的栽培稻類型,節(jié)水抗旱稻近年來在作物研究和推廣應(yīng)用中取得重大進展,契合當前農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、綠色發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要[7]。節(jié)水抗旱稻在高產(chǎn)稻田種植可大幅減少灌溉用水和化肥及農(nóng)藥施用,降低面源污染,在中低產(chǎn)田表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[8]。自2010年以來,節(jié)水抗旱稻從上海走向全國,目前節(jié)水抗旱稻已經(jīng)在安徽、湖北、浙江、河南、江西、湖南等地種植,表現(xiàn)出抗旱、省肥、早熟、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等特點[9]。節(jié)水抗旱稻以較強的耐旱性、豐產(chǎn)性以及對輕簡栽培和機械化生產(chǎn)的適應(yīng)性,成為棉田改種和水資源不足稻田的高效種植選擇[10]。近幾年,節(jié)水抗旱稻在“玉米改稻”和“棉改稻”上的成功應(yīng)用,也為當今農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了可行的參考方向[11]。

當前,關(guān)于節(jié)水抗旱稻的相關(guān)研究較多,但僅聚焦在技術(shù)和試驗層面,缺乏對在現(xiàn)實推廣種植中農(nóng)戶種植行為和成本效益相關(guān)問題的關(guān)注。節(jié)水抗旱稻和普通水稻相比,在經(jīng)濟效益方面有何優(yōu)勢?是否發(fā)揮出了其節(jié)肥節(jié)藥的優(yōu)勢?節(jié)水抗旱稻的種植是否可以促進農(nóng)戶增收和水資源的節(jié)約利用?如何進一步促進節(jié)水抗旱稻的推廣?本研究將結(jié)合節(jié)水抗旱稻種植地區(qū)水稻種植戶調(diào)研的一手數(shù)據(jù),對節(jié)水抗旱稻和普通水稻種植的經(jīng)濟效益進行評估和比較分析,并就節(jié)水抗旱稻的種植是否可以促進農(nóng)戶灌溉用水的節(jié)約進行實證檢驗,從經(jīng)濟學(xué)角度深化對節(jié)水抗旱稻的認識,明確節(jié)水抗旱稻種植的優(yōu)勢和當前推廣中存在的問題,為促進節(jié)水抗旱稻的進一步推廣提供事實依據(jù)和經(jīng)濟數(shù)據(jù)支撐。

1 節(jié)水抗旱稻種植的成本效益分析

1.1 樣本區(qū)域選擇

安徽是水稻種植大省,也是節(jié)水抗旱稻推廣種植面積最大的省份,2019年節(jié)水抗旱稻在全國推廣總面積20萬hm2,其中在安徽推廣了13萬hm2左右,占全國推廣總面積的2∕3。為了解節(jié)水抗旱稻種植的成本收益情況,以及與普通水稻相比有何優(yōu)勢和需要進一步解決的問題,2019年12月對安徽的阜南縣、潁上縣和壽縣3個水稻種植大縣進行了實地調(diào)研,所調(diào)研地區(qū)均為節(jié)水抗旱稻推廣種植較多的地區(qū)。為了保證樣本的代表性,根據(jù)各縣不同區(qū)域的水稻種植情況,分別選取阜南縣的龍王鄉(xiāng)、鹿城鎮(zhèn)、洪河橋鎮(zhèn),潁上縣的潤河鎮(zhèn)、半崗鎮(zhèn)、謝橋鎮(zhèn)以及壽縣的澗溝鎮(zhèn)、壽春鎮(zhèn)和正陽關(guān)鎮(zhèn)的部分村的水稻種植戶進行面對面的訪談和問卷調(diào)研。共獲得有效樣本142份,其中種植普通水稻的樣本數(shù)為104份,種植節(jié)水抗旱稻的樣本數(shù)為48份,普通水稻和節(jié)水抗旱稻均種植的樣本數(shù)為10份?？紤]到相對于安徽總體的水稻種植面積來說,節(jié)水抗旱稻的推廣面積所占的比重還較小,因此本研究樣本的選擇和數(shù)量具有一定的代表性。調(diào)研農(nóng)戶所涉及的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村如表1所示。

表1 調(diào)研樣本選擇地區(qū)Table 1 Selection of the sampling areas

1.2 節(jié)水抗旱稻種植的成本收益分析——與普通水稻的比較

基于對104份普通水稻種植戶和48份節(jié)水抗旱稻種植戶的成本收益數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,可以得出農(nóng)戶普通水稻種植和節(jié)水抗旱稻種植的平均成本收益情況(表2)。

表2 節(jié)水抗旱稻與普通水稻的成本收益比較Table2 Cost-benefit comparison between WDR and conventional rice

調(diào)研發(fā)現(xiàn),節(jié)水抗旱稻一般種植在中低產(chǎn)的旱田,其地力水平和灌溉設(shè)施條件比不上種植普通水稻的水田,因此在單位面積產(chǎn)量上,節(jié)水抗旱稻的單產(chǎn)稍低于種植在水田的普通水稻(普通水稻為9 652.5 kg∕hm2,節(jié)水抗旱稻為8 817 kg∕hm2)。然而這僅是在所種植的地塊質(zhì)量有差異的平均層面而言,調(diào)查也發(fā)現(xiàn),如果在地力和灌溉條件較好的田塊,節(jié)水抗旱稻產(chǎn)量與普通水稻相當;即使在地力和灌溉明顯不足的田塊,只要管理適當節(jié)水抗旱稻也能收獲不差的產(chǎn)量,表現(xiàn)出穩(wěn)產(chǎn)的特點。在稻谷價格方面,普通水稻和節(jié)水抗旱稻平均出售價格差異不大,分別為2.32元∕kg和2.30元∕kg。在調(diào)研中還發(fā)現(xiàn),農(nóng)戶普遍反映節(jié)水抗旱稻米質(zhì)優(yōu)、口感好,因此未來如何充分利用節(jié)水抗旱稻在米質(zhì)口感上的優(yōu)勢,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,是需要解決的一個問題。雖然在產(chǎn)量和價格上沒有優(yōu)勢,但因為節(jié)水抗旱稻在土地流轉(zhuǎn)費、準備農(nóng)田費用、插秧、收割、作物保險以及灌溉水電費方面較普通水稻所具有的成本優(yōu)勢,在總體利潤方面,節(jié)水抗旱稻比普通水稻高2 404.3元∕hm2。

值得注意的是,在種子種苗方面,普通水稻平均每公頃用種成本為1 210.5元,節(jié)水抗旱稻平均每公頃用種成本為1 794元,較普通水稻高了583.5元∕hm2。另外,調(diào)研發(fā)現(xiàn)節(jié)水抗旱稻節(jié)肥節(jié)藥的優(yōu)勢尚未發(fā)揮出來,很多農(nóng)戶還存在過量施用化肥和農(nóng)藥的行為,這一方面反映出作為一個新的品種類型,農(nóng)戶對其種植方式的認識和調(diào)整適應(yīng)往往需要時間,也從側(cè)面反映出節(jié)水抗旱稻種植技術(shù)推廣的工作還有很大的完善和提升空間。調(diào)研也發(fā)現(xiàn),由于節(jié)水抗旱稻的種植大多采取旱種旱管的模式,存在田間雜草較多的問題,而很多農(nóng)戶尚沒有較好掌握田間控草技術(shù),因此節(jié)水抗旱稻的除草劑施用成本較普通水稻高。

從節(jié)水抗旱稻和普通水稻農(nóng)戶田間管理的投入情況來看(表3),農(nóng)戶與農(nóng)戶之間的水稻生產(chǎn)要素投入行為差異還是比較大的,如很多農(nóng)戶的種子、化肥農(nóng)藥的投入每公頃達到了三四千元,甚至更高,而有的農(nóng)戶的投入?yún)s在五六百元,甚至更低。雖然田間管理投入要素的多少受到土壤肥力、種植模式、氣候條件、病蟲害程度、作物生長狀況等多種客觀因素的影響,但也不排除是由于很多農(nóng)戶在田間管理的技術(shù)水平上存在一定的差距造成的。

表3 普通水稻和節(jié)水抗旱稻農(nóng)戶田間管理投入Table 3 Field management input of conventional rice and WDR 元·hm-2

2 節(jié)水抗旱稻種植的節(jié)水效應(yīng)檢驗

節(jié)水抗旱性是節(jié)水抗旱稻的特色和優(yōu)勢,為了驗證節(jié)水抗旱稻的種植是否能促進農(nóng)戶灌溉用水的節(jié)約,進一步運用計量經(jīng)濟模型對節(jié)水抗旱稻的節(jié)水效應(yīng)進行實證檢驗。

在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn),我國當前的灌溉水利系統(tǒng)沒有具體度量灌溉用水量的設(shè)備,因此無法精確度量具體的灌溉用水量,農(nóng)戶只有通過灌溉的時長以及灌溉水泵水管的尺寸來粗略估計。本研究通過農(nóng)戶灌溉時的水泵型號、尺寸和灌溉的時長通過一定的換算標準來估計農(nóng)戶灌溉的用水量。主要換算方法是:已知整個季節(jié)水稻總的灌溉時長,通過將灌溉總時長除以水稻播種面積得到單位面積的灌溉時長,再結(jié)合灌溉水泵出水管的尺寸,粗略估計得出單位面積水稻灌溉的用水量。通過計算估計,得出節(jié)水抗旱稻和普通水稻農(nóng)戶單位面積灌溉用水量(表4和表5)。

表4 節(jié)水抗旱稻農(nóng)戶單位面積灌溉用水量Table 4 Irrigation water consumption per unit area of WDR t·hm-2

表5 普通水稻農(nóng)戶單位面積灌溉用水量Table 5 Irrigation water consumption per unit area of conventional rice t·hm-2

從表4和表5可以看出,節(jié)水抗旱稻最大的灌溉用水量為63 660 t∕hm2,最小值為255 t∕hm2。普通水稻最大的灌溉用水量為108 000 t∕hm2,最小值為330 t∕hm2。由于灌溉用水量會受到當?shù)氐霓r(nóng)田水利設(shè)施、地塊的位置、土壤的蓄水條件、田塊受干的程度、實施灌溉的方便程度、農(nóng)戶的灌溉習慣和種植水平等多種因素的影響,因此不同農(nóng)戶的單位面積灌溉用水量會存在較大差異。但平均來看,節(jié)水抗旱稻單位面積灌溉用水量的均值為10 245 t∕hm2,普通水稻單位面積灌溉用水量的均值為17 520 t∕hm2,節(jié)水抗旱稻比普通水稻節(jié)約7 275 t∕hm2的灌溉用水。

進一步對節(jié)水抗旱稻的種植對農(nóng)戶灌溉用水量的影響進行實證檢驗。以農(nóng)戶單位面積水稻灌溉用水量為被解釋變量,以是否種植節(jié)水抗旱稻、水稻播種面積、土地流轉(zhuǎn)費、準備農(nóng)田費用、種子種苗費、肥料費用、農(nóng)藥費用、除草劑費用、稻谷銷售渠道、整季灌溉時長、戶主年齡、性別、受教育程度、家庭總?cè)丝?、?wù)農(nóng)年數(shù)、是否接受過技術(shù)培訓(xùn)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)是否進行雇工作為解釋變量。各變量的賦值及描述性統(tǒng)計如表6所示。運用多元回歸模型對各變量進行擬合,所得估計結(jié)果如表7所示。

表6 各變量的賦值及描述性統(tǒng)計Table 6 Variable assignment and descriptive statistics

表7 灌溉用水量模型估計結(jié)果Table 7 Estimated results of irrigation water consumption model

從表7可以看出,擬合模型的P值為0.02,通過了顯著性檢驗,可以認為較好反映了解釋變量對被解釋變量的影響,具有較好的解釋力。是否種植節(jié)水抗旱稻變量系數(shù)的估計值為-9 918.15,且在5%的水平上顯著,表明在其他因素和條件不變的情況下,種植節(jié)水抗旱稻可以比種植普通水稻每公頃節(jié)約灌溉用水9 918.15 t。如果參照前文普通水稻每公頃灌溉平均用水量17 520 t來看,那么節(jié)水抗旱稻較普通水稻節(jié)水57%。準備農(nóng)田費用和除草劑費用對單位面積灌溉用水量具有正向影響,且在1%的置信水平上顯著,這可能是因為農(nóng)田整理費用和除草劑施用較多的農(nóng)戶對田間的管理更為精細,在遇到田間干旱缺水時會加強灌溉的力度,也有可能因為耕整費高的往往是水田,因此對灌溉用水的需求量較大,旱地在耕整便利性和低能耗上具有優(yōu)勢。生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行雇工對單位面積灌溉用水量具有顯著的負向影響,這可能是因為進行雇工的農(nóng)戶多是種糧大戶,基于灌溉成本的考量可能不會在單位面積耕地上灌溉太多的水。整季灌溉時長對單位面積灌溉用水量具有顯著的正向影響,表明隨著在水稻整個生長期灌溉時長的增多,單位面積灌溉用水量也在增加。其他變量對單位面積灌溉用水量均沒有顯著影響。

3 結(jié)論與對策建議

3.1 主要結(jié)論

本研究基于對節(jié)水抗旱稻種植推廣地區(qū)的實地調(diào)研和問卷調(diào)查數(shù)據(jù),對節(jié)水抗旱稻和普通水稻品種的經(jīng)濟效益進行了對比分析,對節(jié)水抗旱稻是否能促進農(nóng)戶水資源的節(jié)約利用進行了實證檢驗。研究發(fā)現(xiàn),由于節(jié)水抗旱稻多種植于中低產(chǎn)的旱田,節(jié)水抗旱稻的單產(chǎn)通常稍低于種植在水田的普通水稻(節(jié)水抗旱稻單產(chǎn)為8 817 kg∕hm2,普通水稻單產(chǎn)為9 652.5 kg∕hm2);節(jié)水抗旱稻和普通水稻平均出售價格差異不大,分別為2.3元∕kg和2.32元∕kg。節(jié)水抗旱稻在土地流轉(zhuǎn)費、準備農(nóng)田費用、插秧、收割、作物保險以及灌溉水電費方面較普通水稻具有成本優(yōu)勢,節(jié)水抗旱稻單位面積凈利潤比普通水稻高2 404.3元∕hm2。同時,與普通水稻相比,節(jié)水抗旱稻在種子種苗和除草劑施用的費用上還沒有優(yōu)勢,在化肥和農(nóng)藥施用上的成本優(yōu)勢也沒有充分發(fā)揮出來。對節(jié)水抗旱稻的節(jié)水效應(yīng)進行檢驗發(fā)現(xiàn),在其他因素和條件不變的情況下,種植節(jié)水抗旱稻可以比種植普通水稻節(jié)約灌溉用水9 918.15 t∕hm2,較普通水稻節(jié)水57%。

3.2 對策建議

基于研究結(jié)論并結(jié)合調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的節(jié)水抗旱稻在種植推廣過程中存在的問題,提出以下促進節(jié)水抗旱稻技術(shù)完善和進一步推廣的對策建議。

3.2.1 進一步加強節(jié)水抗旱稻新品種的選育和配套技術(shù)的規(guī)范。應(yīng)結(jié)合不同推廣地區(qū)的氣候和水土條件,在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性和適應(yīng)性方面進一步挖掘節(jié)水抗旱稻的潛力,重點加強不同熟期類型、適于輕簡栽培和機械化生產(chǎn)、稻米品質(zhì)、抗性等相關(guān)性狀的改良,培育出適應(yīng)不同資源環(huán)境和不同氣候地區(qū)大面積種植推廣的優(yōu)質(zhì)節(jié)水抗旱稻品種。

3.2.2 加強對節(jié)水抗旱稻種植戶的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)。應(yīng)充分發(fā)揮農(nóng)技推廣部門、農(nóng)資經(jīng)銷商在節(jié)水抗旱稻種植技術(shù)推廣中的關(guān)鍵作用,加大對農(nóng)戶節(jié)水抗旱稻種植技術(shù)的培訓(xùn)和指導(dǎo),發(fā)揮節(jié)水抗旱稻的節(jié)肥節(jié)藥優(yōu)勢,在除草方面應(yīng)盡快讓農(nóng)戶掌握科學(xué)的除草技術(shù),節(jié)約除草成本。充分利用廣播、網(wǎng)絡(luò)、手機等現(xiàn)代化信息技術(shù)手段,快捷高效地為農(nóng)戶提供節(jié)水抗旱稻種植技術(shù)信息服務(wù)。

3.2.3 加強相關(guān)種植能手的挖掘和培訓(xùn),形成示范帶動效應(yīng)。不同的種植戶在節(jié)水抗旱稻的種植行為上差異較大,在種子化肥農(nóng)藥等生產(chǎn)要素的投入上也存在明顯的不同,不同農(nóng)戶對節(jié)水抗旱稻種植技術(shù)的掌握程度是存在差距的。應(yīng)加強對農(nóng)戶種田技術(shù)培訓(xùn)和積極挖掘和培育農(nóng)民中的一些種田技術(shù)能手,發(fā)揮其示范帶動效應(yīng),鼓勵種田技術(shù)薄弱的農(nóng)戶向他們請教學(xué)習。

3.2.4 拓展節(jié)水抗旱稻產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)品牌效應(yīng)和價值增值。充分利用好節(jié)水抗旱稻米質(zhì)好口感佳的優(yōu)勢,與大米加工廠與大米零售商合作,拓展節(jié)水抗旱稻大米的品牌影響力,使節(jié)水抗旱稻的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價得以實現(xiàn)。另外,可以聯(lián)合區(qū)域經(jīng)銷商開辦稻米加工企業(yè),實施訂單農(nóng)業(yè),通過延長產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)節(jié)水抗旱稻種子銷售和稻米加工雙重收益的提升。

3.2.5 加強節(jié)水抗旱稻品種的宣傳,積極爭取政策支持。充分利用現(xiàn)代化傳媒手段積極進行節(jié)水抗旱稻的宣傳,通過舉辦節(jié)水抗旱稻品種推介會、品鑒會,擴大節(jié)水抗旱稻的影響,讓更多人認識了解節(jié)水抗旱稻的特點和優(yōu)勢。應(yīng)利用當前國家大力推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和促進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的契機,積極爭取當?shù)卣块T在節(jié)水抗旱稻推廣上的相關(guān)政策支持和宣傳引導(dǎo),促進節(jié)水抗旱稻的宣傳推廣,提升節(jié)水抗旱稻的品牌影響力。

3.2.6 充分發(fā)揮節(jié)水抗旱稻的優(yōu)勢,科學(xué)制定推廣計劃。制定科學(xué)推廣節(jié)水抗旱稻的計劃,充分發(fā)揮節(jié)水抗旱稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的優(yōu)勢,向高產(chǎn)田塊進軍,爭取在單產(chǎn)水平上有所突破。此外,利用節(jié)水抗旱稻耐旱、根系發(fā)達和適應(yīng)性強的特點,可在中國北方一些比較干旱缺水的地區(qū)乃至丘陵、荒山等地區(qū)進行推廣種植,進行“山改田”和不同形式的套種,充分利用土地資源和發(fā)揮其經(jīng)濟和社會效益,為促進農(nóng)民增收和保障我國糧食安全提供重要支撐。