不同農業生產方式的能源效率比較
——以養雞為例

潘曉燕，鄭星挺，葉曉玲，張士黎，王華杰

(浙江農林大學經濟管理學院，浙江臨安 311300)

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不同農業生產方式的能源效率比較
——以養雞為例

潘曉燕，鄭星挺，葉曉玲，張士黎，王華杰

(浙江農林大學經濟管理學院，浙江臨安 311300)

隨著以大量消耗化石能源為基礎的農業生產方式在我國的推進，農業生產加劇了能源緊缺、環境污染等問題，因而急需一種能源效率高的農業生產方式。 有機農業“低能耗、低污染”的特點受到許多學者的關注。為了弄清有機農業在提高能源效率方面的潛力，以雞養殖為例，通過對比分析研究有機農業與常規農業能源效率的差異。研究結果顯示，有機雞養殖能源投入產出比為1.82元/MJ，比常規農業高19%。并在以上分析基礎上提出相關的政策建議。

有機農業；能源效率；養雞業

能源短缺一直是現代化社會面臨的重要問題，我國作為一個人口大國，理應更加重視。隨著世界能源價格的高漲，我國能源供求關系日益緊張。并且，更令人擔憂的是，當前許多研究者在理論上都把追求經濟效益最大化作為目標，以能源能夠無限供給為前提，主要側重于提高經濟效率與生產效率，主張學習歐美大農場模式，在能源角度考察農業效率的研究很少。借鑒相關資料，傳統農業以可再生能源為基礎，由自然平衡生態系統，而現代農業以化石能源為基礎，干擾了自然平衡機制。伴隨著能源的流動，平衡機制也會發生變化。化肥、農藥、加工、包裝、儲藏、配送等無不以增加能耗為基礎，按照熱力學第二定律，能源的轉化只能由有效能源單向地轉化為無效能源，造成污染或熵增，人為加長產業鏈，不僅由于增加能耗而推高農產品，而且產生高污染、高處理成本、溫室效應和食品安全問題[1]，如土壤退化、農作物農藥殘留量超標、食品添加劑的濫用、田園景觀的破壞、連片種植引起自然植被減少、自然物種和天敵的減少等。

1 國內外相關文獻回顧

國外對農業能源效率的研究較早開始于杰里米· 貝夫金和特德· 霍華德，他們在《熵：一種新的世界觀》一書中用熱力學第二定律解釋了能源消耗與通貨膨脹之間的關系，能源價格的提高使得農產品種植、加工、運輸和包裝成本提高[1]。該定律同時是各種經濟活動的指導原則，它指出能量雖然守恒，但其轉化是由有效能轉向無效能的不可逆過程，并伴隨著熵值的增加，成為污染的根源。從能源消耗角度看，有學者指出，以美國為首的大規模農業生產方式是能源效率最低的[1]。例如，中國、印度尼西亞、緬甸等亞洲國家傳統的農業生產方式用0.21～0.42 J的熱量可以生產4.18 J熱量的玉米、大豆、花生等食物，而美國現代農業則需要消耗0.48～2.09 J的熱量[2]。Christa Liedtke等也用大量數據說明全球食品供應中能源效率的低下，指出提高能源效率的緊迫性[3]。這種生產方式在市場化與全球化的推動下，已經引起了氣候變化、能源危機、食品安全等問題，使農業的可持續性問題日益突出，而傳統農業對于能源的利用更加有效。趙其國等從熱力學、能源效率比較、環境及食品安全問題方向考察，指出現代農業對化石能源的依賴性極高[4]。從實踐角度出發，李富佳等曾以甘肅平涼市崆峒區生態牛系統建立了一個生態農業系統動力學分析模型(EA-SD)，模擬了生態農業發展的綜合效益及其演變趨勢，發現生態農業的綜合效率更高[5]。

多數研究表明，傳統的農業生產方式在減少能源消耗，提高能源效率方面具有一定的優勢。Moreno等有研究西班牙中部地區半干旱條件下有機及常規農業的15年的能源消耗情況，結果表明，與常規農業相比，有機農業能源效率較高——凈能量每年每公頃為14.5 GJ，能量投入產出率為5.36，單位能量產值為400 kg/GJ[6]。有機農業能源效率高的一種解釋是其對機械、化肥及農藥等使用的嚴格控制，顯著減少了化石能源的投入。相關研究顯示，有機農業比常規農業能源投入可減少25%。

農業能源粗放型生產雖然短期內憑借大量化石能源的投入在較低的能源效率條件下保持高產，相伴而生的環境問題、食品安全問題累積到一定程度后，勢必影響農業產出，違背可持續發展。鑒于以上研究，很多學者主張回歸傳統，充分尊重自然，利用太陽能和農業生產廢棄物等進行農業生產[7-8]。對于養雞業來講，傳統的放養方法一度處于低谷，被現代化的養殖場籠養方式所取代。由于能源問題和食品安全問題的日益突出，傳統放養方式慢慢開始受到歡迎，但對于兩者之間的對比研究還是甚少。筆者將基于對不同養雞方式的案例點進行調查，運用統計描述的方法，比較不同農業生產方式的能源效率。以此分析為基礎，為未來農業的出路提供一個參考，這將有助于提高能源的利用效率，緩解一系列環境問題，幫助促進國家的可持續發展[9]。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源 為了研究不同農業生產方式的能源效率比較，并且以養雞為例，筆者選擇了湖州地區南北兩塊區域中養雞農戶相對較多的村莊作為調查范圍。該次調查采用問卷發放的形式，在湖州市的2個村，每個村各選20份問卷，10份問卷針對的是有機生產方式，另外10份針對常規生產方式，共發放40份問卷，實際回收有效問卷39份，回收率97.5%。問卷的主要內容針對農戶在養雞業的投入與產值，投入包括飼料、燃料油、汽油、電、天然氣等，產值包括肉雞的價格、數量、時間等。

2.2 研究方法

2.2.1 模型設定。為了探究不同農業生產方式的能源效率比較，筆者選擇將產值平均值與投入平均值的比例作為能源效率的衡量值。由于產值與投入中包含的因素很多并且較難度量，因此，筆者選擇利用標準煤折算系數，將投入中所包含的元素全部轉換為標準煤進行換算，這樣相對科學且方便。即該模型為：

(1)

式中,e表示調查樣本的能源效率值；Yi表示第i個農戶在養雞業中產值，該產值平均值包含了雞種在價格、數量及時間方面的綜合考慮；Eij表示第i戶的第j項能源投入量；i代表農戶的戶數。

2.2.2 變量選擇與描述統計。描述性統計研究(descriptive study)是指利用常規檢測記錄或通過專門調查獲得的數據資料(包括實驗室檢查結果)，按不同地區、不同時間及不同人群特征進行分組，描述相關特征和暴露因素的分布狀況，在此基礎上進行比較分析，獲得人群、地區、時間分布的特征，進而獲得原因線索，提出假設。

為了研究有機雞養殖與非有機雞養殖的能源效率比較，筆者選擇在湖州地區的2個村尋找代表性較強的農戶做相關調研，訪問了10戶有機雞養殖農戶和10戶非有機雞養殖農戶，調研了每家農戶肉雞的總數量、生長周期和單位價格，且記錄下每家農戶用于養雞消耗的能源值，能源的種類包括飼料、燃料油、汽油、天然氣和電力等。用總數量與每只肉雞總價格相乘后再比上單位時間計算出其平均產值；將各能源值與它們各自的標準煤系數相乘之后累加再比上單位時間計算出能源消耗平均值。所有變量統計完成后，兩者之比便為需要得到的數據——能源效率。

3 對不同生產方式下能源效率的描述性統計分析

由表1可知，前期筆者必須做好充分的調研工作，統計好需要運用到的主要變量。首先，筆者需要在市場上做關于肉雞基本情況的調查，了解到有機肉雞價格為36元/kg，平均每只雞3.2 kg；非有機肉雞價格為20元/kg，平均每只雞2.6 kg。將之前統計的所有農戶的養雞數量做一個平均值處理，得出每家農戶養殖有機肉雞平均數量為96只，非有機肉雞平均數量為138只，有機肉雞平均生長周期45 d，非有機肉雞平均生長周期100 d。取30 d為單位時間，將平均數量與每只肉雞單價相乘比30 d出有機肉雞與非有機肉雞的平均產值。其次，計算出有機肉雞單位時間(30 d)內消耗燃油量206 L，汽油206 L，電力189 kW·h，天然氣76 m3，飼料6.2 kg，非有機肉雞單位時間內消耗燃油量329 L，汽油329 L，電力206 kW·h，天然氣118 m3，飼料7.7 kg。根據每種能源的標準煤折算系數，得出每種能源的標準煤折算值，帶入模型公式(1)中，計算出能源效率。

表1 有機雞與非有機雞養殖能源投入產出

基于統計數據分析，項目組系統比較了傳統農業生產方式與現代農業生產方式的能源效率：有機雞養殖能源效率1.82 元/MJ，非有機雞養殖能源效率1.53元/MJ。可見，利用傳統的農業生產方式，即放養，能夠相對節省一定飼料。從生態雞的養殖特點上看，其一般以自由采食林間昆蟲、雜草為主，人工補飼有機飼料為輔。放養雞食物分飼料、飼草兩部分。人工飼料多數為有機飼料，在種植生態雞飼料及飼料原料時，一般按有機食品要求耕作。人工補飼的動物性飼料也是按生產有機食品的標準執行。在人工飼料生產過程中嚴禁添加各種化學藥品，以保證生態雞的品質。天然飼料主要有天然飼草、成熟的籽實和各種天然昆蟲等。由于放養雞在室外活動時間多，同時也決定了其在其他類別能源的消耗少，能源效率也相對較高。

采用現代化的養殖方式，即籠養，其在飼料上的消耗明顯多于放養雞。籠養雞活動空間狹窄，食用專用飼料提供能量及生長、生產需要，并且該飼料中含有多種化學添加劑，大幅度減短了其生長周期。由于籠養雞本身的生長特點，決定了其需要定期注射疫苗，而疫苗中的化學合成劑也是不言而喻的。同時，生長周期短也造成了運輸頻繁的特點，同樣增加了其能源的消耗量。綜合多種因素，籠養雞的能源效率高于放養雞，即傳統生產方式能源效率高。這與前文的理論預期基本保持一致。

4 結論與建議

4.1 結論 根據以上分析結果，有機雞養殖的能源效率為1.82元/MJ，非有機雞養殖的能源效率1.53元/MJ，高于非有機雞養殖19%。分析原因：從產出角度看，傳統農業生產方式下的有機雞肉質量更高，更受人們喜愛和追捧，所以市場需求量大，價格相對較高。從能源投入角度看，傳統農業生產方式下的有機雞多數時間放養在室外，以各種蟲子、雜草為食，明顯減少飼料的投入。從能源節約角度看，傳統農業生產方式下的有機雞養殖更加注重廢物的回收利用，充分利用可用資源，從而減少了能源消耗。

實證分析結果表明，在同樣的時間里，放養雞消耗的化石能源少，而籠養雞消耗的化石能源相對較多，因此，放養雞的能源效率要高于籠養雞。也就是說，傳統的農業生產方式能源效率要高于現代的農業生產方式，同時這也是對理論分析的一個驗證。現代農業生產使用過多的化學原料、飼料添加劑等物質，而傳統農業注重可持續發展的原則，嚴格把關化學合成劑的用量，保證食品質量的同時維持較高的能源效率。

4.2 建議

4.2.1 提倡現代農業生產結合傳統農業生產。在上文的分析中可知，在養雞業領域中，在同樣的時間里，放養雞消耗的化石能源少，而籠養雞消耗的化石能源相對較多，因此，放養雞的能源效率要高于籠養雞。如果能夠重新開始重視起傳統的農業生產方式，使之與現代農業生產相結合，則足以節約一定量的化石能源，并且提高能源效率。傳統農業生產方式是一種與生態農業類似，充分尊重自然，盡量利用太陽能和農業生產廢棄物等進行農業生產的方式。作為一種近乎原生態的生產模式，其對減少我國農業對化學飼料的依賴，減少能耗，提高能源效率，改善農業生態，提高農業效益，改善農業能源投入結構有相當的作用。

4.2.2 改變人們的思想觀念。在能源日益短缺的當下，我國當前的農業現代化建設多數仍以能源可以以穩定的價格無限供給為前提，主張實行歐美式大規模農業生產。不可否認，現代農業在解決食品短缺問題方面有巨大貢獻，因此人們都偏向于現代農業生產方式。與此同時，這也給人們造成了一種“隱形”的危機，能源短缺與能源高消耗之間的矛盾，以及高能耗對環境和食品安全與質量問題的影響，這一切都違背了可持續發展的理念。所以，人們的思想觀念不能單單停留在對產量的要求上，應當用發展的眼光看待問題，建立起可持續發展的觀念，理性看待傳統農業生產方式與現代農業生產方式。

4.2.3 完善農業支持政策。大多數情況下，在處理農業生產中能源及環境等外部性問題，市場往往是失靈的，政府完善符合我國國情的農業政策體系對于有機農業的發展顯得相當重要。在當前的扶持政策體系中，如同時存在既支持農業有機生產又支持農業規模化、產業化發展這種在一定程度上相矛盾的政策并不罕見。盡管政府投入大量資金扶持有機農業至關重要，但盲目增加補貼很可能達不到預期效果，反而吸引更多的投資人搶占市場，壓縮廣大農戶的生產空間。因此，農業支持政策的完善要堅持符合農業現代化的發展要求，與時代同步，避免將此極具潛力的農業發展模式流于形式。

[1] 杰里米·里夫金,特德·霍華德.熵：一種新的世界觀[M].上海：上海譯文出版社,1987.

[2] 李曉俐,陳陽.美國農業發展經驗對中國農業現代化發展的啟示[J].世界農業,2009(6):41-44.

[3] LIEDTKE C,BAEDEKER C,KOLBERG S,et al.Resource intensity in global food chains:The hot spot analysis[J].British Food Journal,2010,112(10):1138-1159.

[4] 趙其國，張海燕.低碳經濟與農業發展思考[J].生態環境學報，2009,18(5):1609-1614.

[5] 李富佳，董鎖成，李榮生.基于EA-SD模型的生態農業系統模擬與優化調控——以平涼市為例[J].地理研究，2012，31(5):840-852.

[6] MORENO M M,LACASTA C,MECO R,et al.Rainfed crop energy balance of different farming systems and crop rotations in a semi-arid environment:Results of a long-term trial[J].Soil and Tillage Research,2011,114(1):18-27.

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[8] 田愛梅,黃應平,陳芳清,等.發展有機農業的必要性、可行性分析及對策[J].湖北農業科學，2009(1):254-256.

[9] 周镕基,烏東峰.現代多功能農業的價值及其提升研究[J].科技進步與對策,2012,29(2):36-38.

The Energy Efficiency of Different Agricultural Production Modes——A Case Study of Chicken Breeding

PAN Xiao-yan, ZHENG Xing-ting, YE Xiao-lin et al

School of Economics and Management, Zhejiang A&F University, Lin’an, Zhejiang 311300)

With the development of excessive consumption of fossil energy production mode in China, it has been caused energy shortage and environmental pollution, so we need a kind of high energy efficiency of agricultural production. Now the organic farming has been focused by many scholars. In order to find out the potential of organic agriculture in improving energy efficiency, choosing the chicken breeding as an example, differences between organic and conventional agriculture energy efficiency were analyzed. The results showed that organic chicken breeding energy input-output ratio is 1.82 yuan/MJ, higher than conventional agriculture of 19%. Based on the above analysis, relevant policy suggestions were put forward.

Organic agriculture; Energy efficiency; Chicken breeding

浙江農林大學創新訓練計劃項目(201306018)。

潘曉燕(1993-)，女，浙江湖州人，本科生，專業：財務管理。

2015-04-22

S 181.4

A

0517-6611(2015)17-252-03