農業綠色發展背景下節水抗旱稻經濟效益評估

周 洲,張莉俠,賈 磊

(上海市農業科學院農業科技信息研究所,上海 201403)

水資源短缺正成為制約我國農業發展的重要因素。培育抗旱的栽培稻品種并實現水稻旱作,有利于增產穩產、節約能源和減少環境污染。在進行抗旱品種改良的基礎上,通過引進相應的栽培技術,節水種植,實現水稻旱作,并達到穩產與增產的目的,是抗旱性研究的戰略目標[1]。利用抗旱種質資源開展抗旱節水稻作品種的選育和開發,將有利于糧食安全、生態安全、生產安全,實現生物節水[2]。2005年張啟發[3]首次提出,在不斷提高產量、改良品質的基礎上,實現基本不打農藥,少施化肥,培育節水抗旱綠色超級稻的設想和基本策略。綠色超級稻理念得到了國內外同行的響應和實踐,已成為當前水稻育種的新目標[4]。節水抗旱稻是既具有水稻的高產優質特性,又具有旱稻的節水抗旱特性的一種新的栽培稻類型[5],發展節水抗旱稻的策略和方法,最早由上海市農業生物基因中心提出[6]。作為一種“資源節約型、環境友好型”的栽培稻類型,節水抗旱稻近年來在作物研究和推廣應用中取得重大進展,契合當前農業供給側結構性改革、綠色發展和農業現代化的需要[7]。節水抗旱稻在高產稻田種植可大幅減少灌溉用水和化肥及農藥施用,降低面源污染,在中低產田表現高產穩產[8]。自2010年以來,節水抗旱稻從上海走向全國,目前節水抗旱稻已經在安徽、湖北、浙江、河南、江西、湖南等地種植,表現出抗旱、省肥、早熟、穩產、優質等特點[9]。節水抗旱稻以較強的耐旱性、豐產性以及對輕簡栽培和機械化生產的適應性,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,節水抗旱稻在“玉米改稻”和“棉改稻”上的成功應用,也為當今農業種植結構調整提供了可行的參考方向[11]。

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

1 節水抗旱稻種植的成本效益分析

1.1 樣本區域選擇

安徽是水稻種植大省,也是節水抗旱稻推廣種植面積最大的省份,2019年節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研,所調研地區均為節水抗旱稻推廣種植較多的地區。為了保證樣本的代表性,根據各縣不同區域的水稻種植情況,分別選取阜南縣的龍王鄉、鹿城鎮、洪河橋鎮,潁上縣的潤河鎮、半崗鎮、謝橋鎮以及壽縣的澗溝鎮、壽春鎮和正陽關鎮的部分村的水稻種植戶進行面對面的訪談和問卷調研。共獲得有效樣本142份,其中種植普通水稻的樣本數為104份,種植節水抗旱稻的樣本數為48份,普通水稻和節水抗旱稻均種植的樣本數為10份。考慮到相對于安徽總體的水稻種植面積來說,節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量具有一定的代表性。調研農戶所涉及的鄉鎮和村如表1所示。

表1 調研樣本選擇地區Table 1 Selection of the sampling areas

1.2 節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份節水抗旱稻種植戶的成本收益數據的統計分析,可以得出農戶普通水稻種植和節水抗旱稻種植的平均成本收益情況(表2)。

表2 節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

調研發現,節水抗旱稻一般種植在中低產的旱田,其地力水平和灌溉設施條件比不上種植普通水稻的水田,因此在單位面積產量上,節水抗旱稻的單產稍低于種植在水田的普通水稻(普通水稻為9 652.5 kg∕hm2,節水抗旱稻為8 817 kg∕hm2)。然而這僅是在所種植的地塊質量有差異的平均層面而言,調查也發現,如果在地力和灌溉條件較好的田塊,節水抗旱稻產量與普通水稻相當;即使在地力和灌溉明顯不足的田塊,只要管理適當節水抗旱稻也能收獲不差的產量,表現出穩產的特點。在稻谷價格方面,普通水稻和節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。在調研中還發現,農戶普遍反映節水抗旱稻米質優、口感好,因此未來如何充分利用節水抗旱稻在米質口感上的優勢,實現優質優價,是需要解決的一個問題。雖然在產量和價格上沒有優勢,但因為節水抗旱稻在土地流轉費、準備農田費用、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勢,在總體利潤方面,節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,調研發現節水抗旱稻節肥節藥的優勢尚未發揮出來,很多農戶還存在過量施用化肥和農藥的行為,這一方面反映出作為一個新的品種類型,農戶對其種植方式的認識和調整適應往往需要時間,也從側面反映出節水抗旱稻種植技術推廣的工作還有很大的完善和提升空間。調研也發現,由于節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,而很多農戶尚沒有較好掌握田間控草技術,因此節水抗旱稻的除草劑施用成本較普通水稻高。

從節水抗旱稻和普通水稻農戶田間管理的投入情況來看(表3),農戶與農戶之間的水稻生產要素投入行為差異還是比較大的,如很多農戶的種子、化肥農藥的投入每公頃達到了三四千元,甚至更高,而有的農戶的投入卻在五六百元,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戶在田間管理的技術水平上存在一定的差距造成的。

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

2 節水抗旱稻種植的節水效應檢驗

節水抗旱性是節水抗旱稻的特色和優勢,為了驗證節水抗旱稻的種植是否能促進農戶灌溉用水的節約,進一步運用計量經濟模型對節水抗旱稻的節水效應進行實證檢驗。

在調研過程中發現,我國當前的灌溉水利系統沒有具體度量灌溉用水量的設備,因此無法精確度量具體的灌溉用水量,農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戶灌溉的用水量。主要換算方法是:已知整個季節水稻總的灌溉時長,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,得出節水抗旱稻和普通水稻農戶單位面積灌溉用水量(表4和表5)。

表4 節水抗旱稻農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地的農田水利設施、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、農戶的灌溉習慣和種植水平等多種因素的影響,因此不同農戶的單位面積灌溉用水量會存在較大差異。但平均來看,節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,節水抗旱稻比普通水稻節約7 275 t∕hm2的灌溉用水。

進一步對節水抗旱稻的種植對農戶灌溉用水量的影響進行實證檢驗。以農戶單位面積水稻灌溉用水量為被解釋變量,以是否種植節水抗旱稻、水稻播種面積、土地流轉費、準備農田費用、種子種苗費、肥料費用、農藥費用、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、家庭總人口、務農年數、是否接受過技術培訓、生產環節是否進行雇工作為解釋變量。各變量的賦值及描述性統計如表6所示。運用多元回歸模型對各變量進行擬合,所得估計結果如表7所示。

表6 各變量的賦值及描述性統計Table 6 Variable assignment and descriptive statistics

表7 灌溉用水量模型估計結果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。是否種植節水抗旱稻變量系數的估計值為-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,種植節水抗旱稻可以比種植普通水稻每公頃節約灌溉用水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,那么節水抗旱稻較普通水稻節水57%。準備農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,這可能是因為農田整理費用和除草劑施用較多的農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勢。生產環節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 結論與對策建議

3.1 主要結論

本研究基于對節水抗旱稻種植推廣地區的實地調研和問卷調查數據,對節水抗旱稻和普通水稻品種的經濟效益進行了對比分析,對節水抗旱稻是否能促進農戶水資源的節約利用進行了實證檢驗。研究發現,由于節水抗旱稻多種植于中低產的旱田,節水抗旱稻的單產通常稍低于種植在水田的普通水稻(節水抗旱稻單產為8 817 kg∕hm2,普通水稻單產為9 652.5 kg∕hm2);節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。節水抗旱稻在土地流轉費、準備農田費用、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勢,節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,節水抗旱稻在種子種苗和除草劑施用的費用上還沒有優勢,在化肥和農藥施用上的成本優勢也沒有充分發揮出來。對節水抗旱稻的節水效應進行檢驗發現,在其他因素和條件不變的情況下,種植節水抗旱稻可以比種植普通水稻節約灌溉用水9 918.15 t∕hm2,較普通水稻節水57%。

3.2 對策建議

基于研究結論并結合調研中發現的節水抗旱稻在種植推廣過程中存在的問題,提出以下促進節水抗旱稻技術完善和進一步推廣的對策建議。

3.2.1 進一步加強節水抗旱稻新品種的選育和配套技術的規范。應結合不同推廣地區的氣候和水土條件,在產量、品質、抗性和適應性方面進一步挖掘節水抗旱稻的潛力,重點加強不同熟期類型、適于輕簡栽培和機械化生產、稻米品質、抗性等相關性狀的改良,培育出適應不同資源環境和不同氣候地區大面積種植推廣的優質節水抗旱稻品種。

3.2.2 加強對節水抗旱稻種植戶的技術培訓和指導。應充分發揮農技推廣部門、農資經銷商在節水抗旱稻種植技術推廣中的關鍵作用,加大對農戶節水抗旱稻種植技術的培訓和指導,發揮節水抗旱稻的節肥節藥優勢,在除草方面應盡快讓農戶掌握科學的除草技術,節約除草成本。充分利用廣播、網絡、手機等現代化信息技術手段,快捷高效地為農戶提供節水抗旱稻種植技術信息服務。

3.2.3 加強相關種植能手的挖掘和培訓,形成示范帶動效應。不同的種植戶在節水抗旱稻的種植行為上差異較大,在種子化肥農藥等生產要素的投入上也存在明顯的不同,不同農戶對節水抗旱稻種植技術的掌握程度是存在差距的。應加強對農戶種田技術培訓和積極挖掘和培育農民中的一些種田技術能手,發揮其示范帶動效應,鼓勵種田技術薄弱的農戶向他們請教學習。

3.2.4 拓展節水抗旱稻產業鏈條,實現品牌效應和價值增值。充分利用好節水抗旱稻米質好口感佳的優勢,與大米加工廠與大米零售商合作,拓展節水抗旱稻大米的品牌影響力,使節水抗旱稻的優質優價得以實現。另外,可以聯合區域經銷商開辦稻米加工企業,實施訂單農業,通過延長產業鏈條,實現節水抗旱稻種子銷售和稻米加工雙重收益的提升。

3.2.5 加強節水抗旱稻品種的宣傳,積極爭取政策支持。充分利用現代化傳媒手段積極進行節水抗旱稻的宣傳,通過舉辦節水抗旱稻品種推介會、品鑒會,擴大節水抗旱稻的影響,讓更多人認識了解節水抗旱稻的特點和優勢。應利用當前國家大力推動農業供給側結構性改革和促進農業綠色發展的契機,積極爭取當地政府部門在節水抗旱稻推廣上的相關政策支持和宣傳引導,促進節水抗旱稻的宣傳推廣,提升節水抗旱稻的品牌影響力。

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