稻-鴨-蝦綜合種養(yǎng)模式與其他稻田種養(yǎng)模式效率比較

中圖分類號(hào) F326.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1000-2421（2025）03-0026-12

隨著我國糧食供給保障能力的不斷提升，居民食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化。在黨的二十大報(bào)告中，習(xí)近平總書記明確指出“要樹立大食物觀，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，構(gòu)建多元化食物供給體系”1]。這一重要論述為新時(shí)代國家糧食安全體系的構(gòu)建提供了新的方向。然而，近年來我國傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)面臨諸多挑戰(zhàn)。有效耕地面積的持續(xù)減少2以及氣候變化的加劇3，對(duì)各類食物的有效供給構(gòu)成威脅，部分農(nóng)產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口，國內(nèi)自給量略有不足①，傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)亟需實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此背景下，稻田綜合種養(yǎng)模式因其低成本、高效益、增產(chǎn)增收等優(yōu)勢(shì)，日益受到關(guān)注。湖北省稻田綜合種養(yǎng)在我國處于領(lǐng)先地位。截至2023年稻田綜合種養(yǎng)面積已達(dá)55.97萬hm² ，水產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)102.3萬t，總產(chǎn)值突破1000億元（湖北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳：https：//nyt.hubei.gov.cn/bmdt/yw/mtksn/202405/t20240530_5221238.shtml）。目前，湖北已探索出稻-蝦、稻-蛙、稻-鴨、稻-鴨-蝦等十余種\"稻 + ”創(chuàng)新組合生產(chǎn)模式。然而，不同模式在經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益上的表現(xiàn)存在差異，部分地區(qū)由于經(jīng)驗(yàn)不足[4]技術(shù)規(guī)范性缺乏[5]以及過度追求單一品種產(chǎn)量的逐利行為[6，使得稻田綜合種養(yǎng)模式在部分地區(qū)未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的綜合效益。盡管稻田綜合種養(yǎng)模式已被廣泛推廣，但現(xiàn)有研究較少系統(tǒng)比較不同模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率。部分模式可能在短期經(jīng)濟(jì)收益上占優(yōu)，而另一些模式可能在生態(tài)可持續(xù)性方面更具優(yōu)勢(shì)。因此，科學(xué)評(píng)估不同模式的技術(shù)效率與生態(tài)效率，不僅有助于優(yōu)化種養(yǎng)模式選擇，也能為政府農(nóng)業(yè)政策提供科學(xué)依據(jù)。為此，本研究以湖北省為例，重點(diǎn)分析水稻單作與3種主要綜合種養(yǎng)模式（稻-蝦、稻-鴨、稻-鴨-蝦）的技術(shù)效率和生態(tài)效率，并探討不同模式的優(yōu)劣，為我國稻田綜合種養(yǎng)模式的優(yōu)化發(fā)展提供實(shí)證支持。

技術(shù)效率是衡量生產(chǎn)力的重要指標(biāo)[7]，反映了生產(chǎn)者利用現(xiàn)有技術(shù)的有效程度，是生產(chǎn)率分析中常用的指標(biāo)之—[8]。Dwiyana等[9]率先獨(dú)立測(cè)算了稻-魚系統(tǒng)中的水稻和單一稻作系統(tǒng)的技術(shù)效率，結(jié)果顯示稻-魚模式下稻作的技術(shù)效率相對(duì)較低。然而，Rahman等[1o]認(rèn)為獨(dú)立計(jì)算缺乏科學(xué)性，主張將綜合種養(yǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)，并采用隨機(jī)輸入距離函數(shù)（stochasticinputdistancefunction）對(duì)孟加拉國“Gher”（稻-蝦-魚）系統(tǒng)技術(shù)效率進(jìn)行測(cè)算，其平均技術(shù)效率約為0.68。隨后，Rahman等[11]進(jìn)一步評(píng)估了“Gher”系統(tǒng)的全要素生產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)盡管全要素生產(chǎn)率有所提高，但技術(shù)效率卻呈下降趨勢(shì)。此外，其他研究對(duì)比了稻-魚共作和稻-魚輪作的養(yǎng)殖效率，結(jié)果顯示前者具有更高的技術(shù)效率，而后者在分配效率中表現(xiàn)更優(yōu)[12]。生態(tài)效率則指在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中，在減少環(huán)境污染和節(jié)約自然資源的前提下，以既定投入實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出[13]。相較于單一種植水稻，稻田綜合種養(yǎng)模式通常具有更高的生態(tài)效益[14]。一方面，基于互利共生理論[15]，綜合種養(yǎng)能夠減少飼料、化肥和農(nóng)藥等的使用[16]，在減排增效[17]和減輕面源污染[18]方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)；另一方面，稻田綜合種養(yǎng)有助于提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[19，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、提升土壤養(yǎng)分含量[20]，調(diào)節(jié)土壤微生物群落多樣性[14]，減少水稻草害發(fā)生[21]，并改善水生生物生存所需的水體環(huán)境[22]。

當(dāng)前關(guān)于稻田種養(yǎng)模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率影響因素的研究較為有限，多數(shù)研究仍集中于水稻單作?，F(xiàn)有研究將影響因素大致歸納為3類：第一類是人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。性別在決策過程中具有重要作用，男性通常在家庭經(jīng)營管理中參與度更高，因此表現(xiàn)出更高的生產(chǎn)效率[23。教育水平對(duì)技術(shù)效率具有顯著的提升作用，受教育程度越高，農(nóng)戶的信息處理能力越強(qiáng)，從而更有利于從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[10]。此外，家庭農(nóng)業(yè)決策者的年齡同樣對(duì)水稻技術(shù)效率具有顯著影響[24]。第二類是家庭特征。研究表明，家庭人口規(guī)模與技術(shù)效率呈正相關(guān)關(guān)系[16]，而家庭的非農(nóng)收入比重[25]性別分工[26]以及農(nóng)戶負(fù)債情況[25]等因素在一定程度上影響農(nóng)業(yè)技術(shù)效率和生態(tài)效率水平。第三類是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況。土地流轉(zhuǎn)被認(rèn)為能夠顯著促進(jìn)技術(shù)效率提升[27]，而技術(shù)培訓(xùn)對(duì)農(nóng)戶生產(chǎn)效率亦具有促進(jìn)作用[26]。此外，氣候變化加劇了諸如海平面上升、颶風(fēng)、鹽水入侵、洪水和干旱3等極端天氣事件，可能會(huì)對(duì)稻田種養(yǎng)模式的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[28]。

通過文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究存在一定的局限性。首先，在技術(shù)效率測(cè)算方面，現(xiàn)有關(guān)于稻田種養(yǎng)模式的效率研究較少，且主要集中在孟加拉國、越南等地，對(duì)中國稻田種養(yǎng)模式技術(shù)效率的研究較為缺乏。其次，在生態(tài)效率方面，現(xiàn)有研究主要探討稻田綜合種養(yǎng)模式的整體生態(tài)價(jià)值或某些生態(tài)指標(biāo)的變化，然而整體生態(tài)價(jià)值測(cè)度所需數(shù)據(jù)量較大、計(jì)算困難[29]，單一指標(biāo)的測(cè)算稍顯片面、缺乏綜合考察[13]。且尚未發(fā)現(xiàn)有研究直接使用生態(tài)效率指標(biāo)測(cè)算并比較分析不同稻田種養(yǎng)模式。再次，已有研究主要聚焦于單一模式，而此類研究無法揭示不同模式在“高效\"與“綠色\"之間的平衡點(diǎn)，缺乏對(duì)不同模式之間效率差異的系統(tǒng)性分析，特別是對(duì)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的權(quán)衡考慮較少。最后，氣候變化對(duì)稻田種養(yǎng)模式具有顯著影響，但具體影響機(jī)制和影響程度尚未有明確的結(jié)論。

基于此，本研究構(gòu)建了“效率評(píng)價(jià)-影響因素”的分析框架，以湖北省稻田種養(yǎng)模式為研究對(duì)象，采用微觀農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)與氣候數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法，測(cè)算不同模式的技術(shù)效率與生態(tài)效率，并進(jìn)一步探討其影響因素，旨在揭示湖北省不同稻田種養(yǎng)模式的技術(shù)效率與生態(tài)效率現(xiàn)狀及其差異，填補(bǔ)區(qū)域?qū)嵶C研究的空白。同時(shí)，研究分析氣候因素對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率的影響，拓展環(huán)境約束下的效率研究維度，旨在為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1模型設(shè)定、數(shù)據(jù)來源及變量說明

1.1 模型設(shè)定

1）隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型。本研究使用SFA模型進(jìn)行技術(shù)效率測(cè)算，通過極大似然法估計(jì)出各個(gè)參數(shù)值，并將測(cè)算出的技術(shù)無效率項(xiàng)的條件期望值作為技術(shù)效率值來進(jìn)行測(cè)算[30]。具體模型設(shè)定如下：

對(duì)式（1）兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，則有：

式（1）（2）中，i表示不同農(nóng)戶個(gè)體， Y_i 表示第 i 個(gè)農(nóng)戶在某種稻田種養(yǎng)模式下的實(shí)際總產(chǎn)出 ;f（X_i;β） 為前沿生產(chǎn)函數(shù)，是現(xiàn)有技術(shù)條件下的最優(yōu)產(chǎn)出； X_i 代表第 i 個(gè)農(nóng)戶在該種養(yǎng)模式下的土地、化肥、農(nóng)藥、機(jī)械、勞動(dòng)力、除草殺蟲劑等生產(chǎn)要素投入向量； β 為待估參數(shù)；e為復(fù)合擾動(dòng)項(xiàng)，由 V_i 和 U_i 組成，相互獨(dú)立。其中， V_i 為隨機(jī)誤差項(xiàng)，由統(tǒng)計(jì)誤差及不可控因素造成，服從正態(tài)分布； U_i 為非負(fù)的管理誤差項(xiàng)，代表技術(shù)無效率，服從截尾正態(tài)分布?；赟FA模型的設(shè)定，可以得出技術(shù)效率值的計(jì)算公式如下：

式（3）中， T_i 表示第 i 個(gè)農(nóng)戶該稻田種養(yǎng)模式下的生產(chǎn)技術(shù)效率值，取值范圍為[0，1]，技術(shù)效率值越趨近于1代表技術(shù)效率越高，反之則表示技術(shù)效率越低； 表示實(shí)際產(chǎn)出； E（Y_i|U_i=0，X_i） 表示不存在技術(shù)無效率情況下的最大可能產(chǎn)出。

在運(yùn)用SFA模型之前，首先要確定使用哪種形式的生產(chǎn)函數(shù)，本研究使用更符合生產(chǎn)實(shí)際、靈活性較強(qiáng)的超越對(duì)數(shù)形式的生產(chǎn)函數(shù)，該形式的生產(chǎn)函數(shù)同時(shí)也能反映不同投入要素對(duì)產(chǎn)量的聯(lián)合影響[31]，具體模型形式如下：

Y=f（x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，x₇）

式（4）、（5）中， Y_i 代表第 i 個(gè)農(nóng)戶該稻田種養(yǎng)模式下的實(shí)際總產(chǎn)出； x₁～x₇ 分別表示土地、種子、化肥、除草殺蟲劑、機(jī)械、勞動(dòng)力以及其他生產(chǎn)要素的投入量； β₀ 為常數(shù)項(xiàng)， 代表產(chǎn)出彈性; ?V_i 為隨機(jī)誤差項(xiàng)， U_i 代表技術(shù)無效率項(xiàng)。

2）SBM-DEA模型。本研究基于Tone[32]提出的非期望產(chǎn)出SBM-DEA模型測(cè)算農(nóng)戶稻田種養(yǎng)模式的生態(tài)效率，該方法很好地解決了傳統(tǒng)DEA徑向模型中存在的缺陷，使得效率最大化[33]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，農(nóng)業(yè)化學(xué)用品投人、農(nóng)業(yè)廢棄物處理等會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，存在非期望產(chǎn)出。本研究借鑒趙雯歆等[34]的研究，建立如下模型：

其中，在該樣本中稻田種養(yǎng)共個(gè)決策單元， n 代表共 n 類投人要素， m 代表共 m 類期望產(chǎn)出，i代表共i 類非期望產(chǎn)出，相應(yīng)地， x_n0 為投入， y_m0 為期望產(chǎn)出，u_i0 為非期望產(chǎn)出。 P 表示為稻田種養(yǎng)模式的生態(tài)效率，取值范圍為[0，1]； z_k 表示權(quán)重系數(shù)； s_n^x，s_m^y，s_i^u 為松弛變量，分別代表稻田種養(yǎng)模式中生產(chǎn)投入的冗余、期望產(chǎn)出的不足以及非期望產(chǎn)出的冗余;xnkymkuik分別表示各決策單位的生產(chǎn)投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究的數(shù)據(jù)來自筆者所在課題組2023年7—8月在湖北省十堰市、荊州市和襄陽市等地開展的實(shí)地調(diào)研，這些地區(qū)是湖北省黑米的主要種植區(qū)。調(diào)研采用分層隨機(jī)抽樣的方法，具體實(shí)施過程如下：第一步，選取長江中下游具有代表性的湖北省作為主要調(diào)查區(qū)域。第二步，基于湖北省內(nèi)稻田綜合種養(yǎng)模式的地理分布和農(nóng)業(yè)經(jīng)營特點(diǎn)，選定黃石、荊州、十堰、天門、襄陽5個(gè)市作為樣本地區(qū)。第三步，在每個(gè)市中隨機(jī)選取稻田綜合種養(yǎng)推廣應(yīng)用程度較高的4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。第四步，從每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中隨機(jī)抽取1～2個(gè)村，并在每個(gè)村中隨機(jī)抽取10～15戶農(nóng)戶為最終調(diào)查對(duì)象。調(diào)研內(nèi)容涵蓋人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征、稻田種養(yǎng)模式的產(chǎn)出投入情況、農(nóng)業(yè)新技術(shù)的采納情況以及戶主環(huán)保意愿等信息。本次調(diào)研共收集了512戶農(nóng)戶2020一2022年的面板數(shù)據(jù)，在剔除缺失值嚴(yán)重的樣本后，最終獲得有效樣本493份（共1479個(gè)觀測(cè)值），樣本回收有效率為 96.29% 。

由于樣本期內(nèi)部分農(nóng)戶的種養(yǎng)模式存在變動(dòng)，例如，A農(nóng)戶在2020年采用水稻單作種植模式，2021年轉(zhuǎn)為稻-鴨，2022年又調(diào)整為稻-鴨-蝦模式。因此，在測(cè)算效率時(shí)，本研究將每個(gè)農(nóng)戶每年的投入產(chǎn)出視為一個(gè)獨(dú)立的決策單元進(jìn)行分析。在剔除關(guān)鍵變量缺失嚴(yán)重、存在異常值、極端值及答案不一致的樣本后，最終納入效率分析的有效決策單元為1167個(gè)。

1.3 變量選取

1）技術(shù)效率和生態(tài)效率測(cè)度指標(biāo)。在技術(shù)效率測(cè)算中，本研究選取各種養(yǎng)模式下的所有農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量作為產(chǎn)出指標(biāo)。其中，水稻單作模式的產(chǎn)出指標(biāo)為水稻產(chǎn)量，而綜合種養(yǎng)模式的產(chǎn)出指標(biāo)包括水稻產(chǎn)量以及水產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的總產(chǎn)量。投入要素則涵蓋土地、種苗、化肥、農(nóng)藥、機(jī)械、勞動(dòng)和其他生產(chǎn)要素。

在生態(tài)效率測(cè)算中，期望產(chǎn)出和投入指標(biāo)與技術(shù)效率測(cè)算保持一致。而非期望產(chǎn)出則以稻田種養(yǎng)模式生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的面源污染排放量衡量。農(nóng)業(yè)面源污染排放數(shù)據(jù)的計(jì)算依據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》（中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部：https：//www.mee.gov. cn/xxgk2018/xxgk/xxgk01/202106/t20210618_839512.html），主要包括總氮（totalnitrogen，TN）總磷（totalphosphorus，TP）和化學(xué)需氧量（chemicaloxygendemand，COD），具體如表1所示。需要說明的是：（1）種植業(yè)污染排放主要指在降水或灌溉水的作用下，土壤和肥料中的氮、磷溶解或懸浮于徑流水中，并隨徑流遷移出田塊所導(dǎo)致的農(nóng)田氮、磷流失，本研究僅考慮水稻種植過程中產(chǎn)生的流失量；（2）由于系數(shù)手冊(cè)中未包含肉鴨的產(chǎn)排污系數(shù)，本研究借鑒曹云等[35]研究成果，采用肉鴨全飼養(yǎng)期各污染源的平均排污系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其中每只肉鴨平均飼養(yǎng)周期為42d，平均體質(zhì)量為 3.37kg ;（3）種植業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的排污系數(shù)均參照湖北省相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。表2為各投入產(chǎn)出指標(biāo)的說明及描述性統(tǒng)計(jì)分析。

2）影響因素指標(biāo)。借鑒已有研究[36-38]，本研究從以下2個(gè)方面選擇影響因素指標(biāo)：第一，戶主個(gè)人特征。作為家庭經(jīng)營的主要決策者，戶主的個(gè)人特征對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)效率具有重要影響。具體包括：戶主性別、年齡、受教育年限、健康狀況以及環(huán)境保護(hù)意愿等；第二，農(nóng)戶家庭特征。主要涉及家庭總?cè)丝跀?shù)、家庭年總收入、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼以及種植過程中無人機(jī)的使用情況等。

此外，本研究還將地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和極端氣候納入影響因素指標(biāo)體系。（1）地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

采用調(diào)研戶所在村的年平均夜間燈光強(qiáng)度作為衡量指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于NASA的VNP46年度夜間燈光數(shù)據(jù)集（VNP46A4）。參照胡雪梅等[39]的做法，以該村對(duì)應(yīng)柵格的燈光總強(qiáng)度除以非零柵格數(shù)，表示該村年平均夜間燈光強(qiáng)度。（2）極端氣候因素。采用美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）下設(shè)的國家環(huán)境信息中心（NCEI提供的全球氣象觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)，并匹配至距離調(diào)研村最近的氣象站點(diǎn)。極端氣候指標(biāo)包括：高溫?zé)崂耍▍⒄罩袊鴼庀缶值亩x：https：//www.cma.gov.cn/kppd/kppdsytj/201307/t20130705_218624.html）、極端低溫天氣（借鑒李力等[40]的定義）、暴雨（借鑒尹紅等[41]相關(guān)定義）、干旱（借鑒李力等[40]的定義）以及年平均降水量。影響因素的相關(guān)說明及描述性統(tǒng)計(jì)分析詳見表3。

2 結(jié)果與分析

2.1技術(shù)效率及生態(tài)效率測(cè)算結(jié)果

基于湖北省實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)，本研究運(yùn)用Stata18.0軟件測(cè)算不同稻田種養(yǎng)模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率，結(jié)果詳見表4。在不區(qū)分具體種養(yǎng)模式的情況下，湖北省稻田種養(yǎng)模式的平均技術(shù)效率為0.593，生態(tài)效率為0.469。其中，稻-鴨-蝦模式的技術(shù)效率最高，達(dá)到0.760；其次是稻-蝦和水稻單作模式，二者效率水平相近；稻-鴨模式的技術(shù)效率最低，效率值為0.581。稻-鴨-蝦模式生態(tài)效率表現(xiàn)最佳，效率值為0.545；水稻單作和稻-鴨模式緊隨其后，效率值分別為0.516和0.452；而稻-蝦模式的生態(tài)效率值最低，僅為0.323。綜合來看，稻-鴨-蝦模式在技術(shù)效率和生態(tài)效率方面均優(yōu)于其他模式。這主要得益于該模式通過提高稻田生物多樣性，構(gòu)建了更穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，有效減少了化肥、農(nóng)藥等化學(xué)投入，同時(shí)提升了單位面積土地的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

為檢驗(yàn)不同種養(yǎng)模式的效率值是否存在顯著差異，本研究首先采用方差分析（ANOVA）進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示技術(shù)效率和生態(tài)效率的 P 值分別為0.030和0.000，表明在 5% 顯著性水平下，不同種養(yǎng)模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率存在顯著差異。進(jìn)一步地，本研究采用“ t^- 檢驗(yàn)\"對(duì)不同種養(yǎng)模式之間的均值差異進(jìn)行兩兩比較（表5）。結(jié)果顯示：在技術(shù)效率方面，稻-鴨-蝦模式的均值與其他3種模式的均值存在顯著差異。在生態(tài)效率方面，水稻單作與稻-蝦模式、稻-蝦與稻-鴨模式、稻-鴨與稻-鴨-蝦模式之間均值的差異較為顯著。

2.2技術(shù)效率及生態(tài)效率影響因素分析

本研究基于多元線性回歸模型，探究了戶主個(gè)人特征、農(nóng)戶家庭特征、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和氣候因素對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率的影響，具體結(jié)果見表6。表6中數(shù)值表示的含義為：在控制其他因素不變的前提下，該變量變動(dòng)一單位時(shí)，對(duì)技術(shù)效率或生態(tài)效率的影響大小與方向。

1）戶主個(gè)人特征。研究結(jié)果顯示，戶主性別會(huì)影響稻田種養(yǎng)的技術(shù)效率和生態(tài)效率?？赡艿脑蛟谟?，男性相比女性更傾向于采用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，而這些方式可能未能充分利用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)或者綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)。戶主年齡對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率

有顯著的積極影響。這可能是因?yàn)殡S著年齡的增長，戶主積累了豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并獲得了廣泛的社會(huì)資本和網(wǎng)絡(luò)資源，從而提高了種養(yǎng)管理能力。類似的觀點(diǎn)也在王善高等[24]的研究中有所體現(xiàn)。戶主身體狀況對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率的影響不顯著。戶主的環(huán)保意識(shí)對(duì)技術(shù)效率的影響較小，在生態(tài)效率方面雖有一定作用，但未達(dá)到顯著水平。

2）農(nóng)戶家庭特征。家庭總?cè)丝谂c生態(tài)效率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明家庭人口的增加可能使農(nóng)戶更加關(guān)注基本生活需求，而在一定程度上忽略了生態(tài)保護(hù)。家庭總收入對(duì)技術(shù)效率具有顯著影響，表明收入較高的家庭具備更多經(jīng)濟(jì)資源，可用于購買先進(jìn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施、優(yōu)質(zhì)種子和肥料等，從而提升技術(shù)效率。然而，高收入家庭可能在生產(chǎn)過程中對(duì)生態(tài)保護(hù)的關(guān)注度較低，導(dǎo)致生態(tài)效率下降。農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼對(duì)技術(shù)效率有顯著促進(jìn)作用。這可能是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)補(bǔ)貼直接為農(nóng)戶提供了經(jīng)濟(jì)支持，降低了新技術(shù)采納和應(yīng)用的成本，從而鼓勵(lì)農(nóng)戶采用更高效的生產(chǎn)技術(shù)。相比之下，農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)對(duì)技術(shù)效率的影響則相對(duì)負(fù)面，可能是由于農(nóng)戶對(duì)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)形成依賴心理，認(rèn)為保險(xiǎn)能彌補(bǔ)潛在損失，因此在生產(chǎn)管理和技術(shù)提升方面投入減少。無人機(jī)使用對(duì)技術(shù)效率有顯著提升作用，且在生態(tài)效率方面影響較大。這可能是由于無人機(jī)能夠精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)作物生長狀況并進(jìn)行農(nóng)藥噴灑，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也可能導(dǎo)致農(nóng)藥和化肥使用量增加，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。

3）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率均產(chǎn)生顯著影響。在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)，由于農(nóng)業(yè)在整體經(jīng)濟(jì)中的占比相對(duì)較低，農(nóng)業(yè)用地減少，從而影響農(nóng)業(yè)技術(shù)效率。此外，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，農(nóng)戶和地方政府可能更關(guān)注短期經(jīng)濟(jì)利益，增加化學(xué)投入，從而對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生不利影響。

4）氣候因素。研究表明，降水量、極端低溫和干旱天氣對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率均具有較大影響。具體而言，年平均降水量和極端低溫與稻田種養(yǎng)模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。然而，極端高溫對(duì)生態(tài)效率具有一定的積極作用。這可能是因?yàn)榫C合種養(yǎng)模式具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在高溫條件下維持生物多樣性，減少化學(xué)投入，從而提升生態(tài)效率。暴雨天數(shù)的增加在某些情況下可能對(duì)生態(tài)效率產(chǎn)生積極影響，因?yàn)槌渥愕淖匀唤邓梢詼p少灌溉成本，提高水資源利用效率，進(jìn)而提升技術(shù)效率。而干旱天氣對(duì)生態(tài)效率的不利影響則表明，水資源匱乏會(huì)直接影響稻田的水分供應(yīng)，從而降低生態(tài)系統(tǒng)的整體效率。

此外，技術(shù)效率和生態(tài)效率影響因素評(píng)估結(jié)果中的常數(shù)項(xiàng)（0.477和0.481）均在 1% 水平上顯著，表明在所有解釋變量均取0時(shí)，基準(zhǔn)技術(shù)效率和生態(tài)效率的均值。由于部分變量取0并不現(xiàn)實(shí)，該值主要用于回歸模型的整體調(diào)整，而不代表具體觀測(cè)樣本的平均水平。

2.3稻田綜合種養(yǎng)模式與水稻單作的比較

本研究引人稻田綜合種養(yǎng)模式虛擬變量（若農(nóng)戶采用的模式為“稻-蝦”，則變量“稻-蝦\"取值為1，否則為0；“稻-鴨”“稻-鴨-蝦\"定義與“稻-蝦\"類似），進(jìn)一步探討了水稻單作與不同稻田綜合種養(yǎng)模式對(duì)技術(shù)效率和生態(tài)效率影響的差異，實(shí)證結(jié)果見表7。結(jié)果表明，在 1% 的顯著性水平下，相較于水稻單作模式，稻-蝦模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率分別降低0.053和0.178。這可能與農(nóng)戶的種養(yǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整策略有關(guān)，在湖北省，稻-蝦模式中小龍蝦的市場(chǎng)價(jià)格遠(yuǎn)高于稻谷，因此農(nóng)戶可能傾向優(yōu)先擴(kuò)大小龍蝦養(yǎng)殖面積，壓縮稻田種植面積，導(dǎo)致未能充分發(fā)揮稻-蝦

模式互利共生、良性循環(huán)、綠色生態(tài)的潛力。此外，稻-鴨-蝦模式的技術(shù)效率，在 1% 的顯著性水平下顯著高于水稻單作。這表明通過多層次的資源利用、生物互利共生、綜合生產(chǎn)收益和可持續(xù)發(fā)展等多個(gè)方面的整合，稻-鴨-蝦綜合種養(yǎng)模式顯著提高了技術(shù)效率，相對(duì)于單一的稻作模式，這種模式更能體現(xiàn)高效、綠色和可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特性。而水稻單作和稻-鴨模式的效率無顯著差異。此外，技術(shù)效率和生態(tài)效率回歸中的常數(shù)項(xiàng)（0.502和0.564）均在 1% 的水平上顯著，由于部分變量無法真正取零，常數(shù)項(xiàng)主要用于調(diào)整回歸方程的整體水平，而不完全等同于水稻單作模式的真實(shí)均值。

3 討論及建議

作為一種兼具較高經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的農(nóng)業(yè)模式，稻田綜合種養(yǎng)在保障糧食安全，推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面發(fā)揮著重要作用。湖北省稻田種養(yǎng)模式的發(fā)展在全國居于領(lǐng)先地位?；趯?shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)，本研究分析了湖北省不同稻田種養(yǎng)模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率，并進(jìn)一步探討了農(nóng)戶特征、家庭結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及氣候因素對(duì)效率的影響。主要結(jié)論如下：（1）在水稻單作、稻-蝦、稻-鴨和稻-鴨-蝦4種模式中，稻-鴨-蝦模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率均最高，分別為0.760和0.545，表明該模式在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也兼顧了生態(tài)可持續(xù)性。（2）戶主性別、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、極端氣溫以及平均降雨量顯著抑制技術(shù)效率的提升，而戶主年齡、農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼、家庭總收人以及無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用對(duì)技術(shù)效率有顯著的提升作用。（3）戶主年齡和高溫?zé)崂藢?duì)湖北省稻田種養(yǎng)模式的生態(tài)效率具有顯著的提升作用；戶主性別、家庭總?cè)丝跀?shù)、家庭總收人、無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及極端低溫和干旱不利于湖北省稻田種養(yǎng)模式生態(tài)效率的發(fā)展。（4）與水稻單作種植相比，稻-蝦模式的技術(shù)效率和生態(tài)效率在 1% 的顯著性水平下分別降低0.053和0.178，而稻-鴨-蝦綜合種養(yǎng)模式的技術(shù)效率比水稻單作模式平均高0.163。綜合來看，稻-鴨-蝦模式表現(xiàn)出較強(qiáng)的技術(shù)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)進(jìn)一步推廣與優(yōu)化。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、極端氣候等因素對(duì)效率的影響，并通過政策支持、技術(shù)推廣等措施提高稻田種養(yǎng)模式的整體效率與可持續(xù)性。

基于本研究的研究結(jié)果，提出以下政策建議：第一，政府可在具備相應(yīng)自然條件和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的地區(qū)，因地制宜推廣稻-鴨-蝦綜合種養(yǎng)模式。建議通過組織農(nóng)技推廣站對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，講解該模式的潛在優(yōu)勢(shì)、操作方法及管理要點(diǎn)，提高農(nóng)民的種養(yǎng)技術(shù)水平。同時(shí)，可在適宜地區(qū)建立示范基地，展示稻-鴨-蝦模式的具體操作和成功案例，供周邊農(nóng)戶參觀學(xué)習(xí)。此外，政府可探索出臺(tái)針對(duì)不同區(qū)域特點(diǎn)的專項(xiàng)扶持政策，為適合推廣該模式的農(nóng)戶提供資金、設(shè)備和技術(shù)支持，以降低農(nóng)戶轉(zhuǎn)型成本和風(fēng)險(xiǎn)。

第二，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理能力，增強(qiáng)極端氣候適應(yīng)性。在應(yīng)對(duì)極端氣候的挑戰(zhàn)時(shí)，建議推廣使用抗旱、抗?jié)?、耐高溫等適應(yīng)性強(qiáng)的稻種，以增強(qiáng)稻田綜合種養(yǎng)模式對(duì)極端氣候的適應(yīng)能力。此外，應(yīng)加快建立健全氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)向農(nóng)民發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息，幫助農(nóng)民提前做好防范和應(yīng)對(duì)措施，降低氣候?yàn)?zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。同時(shí)，加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改進(jìn)灌溉和排水系統(tǒng)，進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗災(zāi)能力，確保稻田綜合種養(yǎng)模式在各種氣候條件下的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

第三，優(yōu)化對(duì)農(nóng)戶的支持政策，提高生產(chǎn)效率。政府應(yīng)鼓勵(lì)更多農(nóng)戶參與多樣化的稻田綜合種養(yǎng)模式，提升整體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。同時(shí)，應(yīng)加大無人機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)性和效率，提供技術(shù)培訓(xùn)和設(shè)備補(bǔ)貼，降低農(nóng)戶使用現(xiàn)代技術(shù)的門檻。通過多種渠道增加農(nóng)戶收人，提供多元化的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目、發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品加工和銷售，以提升農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

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A comparative study of rice-duck-crayfish integrated farming system and other rice paddy farming systems

LIANG Pan1，CHEN Xuan1，2，SHI Longzhong1，LI Rongqiangl

1.College of Economics and Management，Huazhong Agricultural University，Wuhan 43o070，China; 2.Shuangshui Shuanglii Institute，Huazhong Agricultural University，Wuhan 43oO7o，China

AbstractTo explore the diffrences in efficiency and influencing factors among various rice field farming models，this study constructsan“efciency assessment-influencing factors”framework based on field survey data colected from Hubei Province in 2O23. By integrating micro-level household survey data with climate data，we employ both SFA and SBM-DEA models to measure the technical efficiency and ecological effciency of different rice field farming systems.We systematically examine the eficiencydisparities between these models and evaluate their respective advantages and limitations.The results indicate that： （1）Among the four rice-farming modes including single rice，rice-crayfish，rice-duck，and rice-duck-crayfish，the rice-duck-crayfish mode demonstrates the highest technicaland ecological eficiency，with values of 0.760 and O.545，respectively.In contrast，the technical efficiency of the rice-duck modeland the ecological eficiency of the rice-crayfish model are the lowest，at O.58l and O.323，respectively.（2） Factors such as the gender of the household head，agricultural insurance，economic development level，extreme temperatures，andaveragerainfall have inhibited the improvementof technical eficiency，whilethe ageof the household head，agricultural subsidies，total household income，and drone usage positively contribute to technical efficiency.（3） The age of the household head and indicators of high-temperature heatwaves significantly improve ecological eficiency，while factors such as the gender of the household head，total household population，total household income，drone usage，level of economic development，extreme low temperatures，and drought negatively aect the improvement of ecological eficiency.（4） Compared to the single rice mode， the rice-crayfish mode exhibits significant decrease in technical efficiency and ecological eficiency by 0.053 and O.178，respectively.However，technical eficiencyof the rice-duck-crayfish mode is O.163 higher than thatof the single rice mode.The study indicates that the rice-duck-crayfish model demonstrates the highest performance in terms of both technical and ecological efficiency，highlighting its substantial potential for promotion.

Keywordsintegrated farming in rice fields；technical eficiency；ecological efficiency；extreme climate

（責(zé)任編輯：邊書京）