一、水稻旱直播与育秧栽培技术的成本效益分析
(一)水稻旱直播与育秧栽培的技术要点及适应特征
气候变化对于水稻的影响是正作用,预计2050年可增产2.61%。因此,发展适应气候变化的水稻栽培技术和种植模式,趋利避害,是保障粮食安全的重要途径。水稻旱直播栽培技术,也称水稻旱直播轻简栽培技术。它是在近些年气候变暖之后春季终霜提早结束,作物生长季提前的条件下,农民为了将过去在几天之内集中插秧的栽培模式改变为提早播种、与春种繁忙期错开的一种耕作制度创新。也就是将水稻由原来每年5月中旬左右插秧,提早到4月20日前后直接播种种植。旱直播栽培技术的优点是:可以利用春季土壤水分,使水稻提早发苗,减少对灌溉水量的需求;二是水稻播种之后到春灌之间的时间,根系主要利用土壤水分,有利于下扎和抗倒伏;三是节省用工,在劳动力日益紧张的农村具有显著的降低成本的作用;四是播期提早有利于提高水稻的品质。缺点是:播期提早会使水稻在一些年份遭受倒春寒的灾损,二是种子用量增大,对播种等技术环节要求较高,对农民把握技术提出更高的要求。
三是专用肥腐殖质酸有机肥,从育秧到水稻田间管理共施用肥料1360斤,其中育秧每亩地约需要80斤,底肥施用640斤,追肥三次(返青肥160斤、蘖肥240斤、穗肥160斤)共用量560斤。此外,水稻的农药用量都较大,青铜峡市水稻主要病害是苗床立枯病、猝倒病、稻瘟病、颖枯病。有机稻用药量大主要是防治菌类病害。插秧稻水田中水量要保持一定水位,容易引发菌类滋生,发生稻瘟病。稻瘟病可用0.4%春雷霉素1500倍液、40%~50%硫悬浮剂200~300倍液、90%硫酸铜100~200倍液、77%氢氧化铜1000~1500倍液喷雾防治,其中春雷霉素是农用抗生素,硫悬浮剂、硫酸铜、氢氧化铜是矿物源农药制剂,主要利用微生物发酵而具有防治虫害的作用。而旱播稻和普通插秧水稻肥料用的是一般化学肥料,如尿素、二铵等。除此之外旱直播水稻的种子用量明显较多,主要是为了保证出苗率。
(二)水稻种植成本构成分析
图3-1所示为青铜峡市蒯桥村和瞿靖村旱直播水稻和插秧水稻的各投入要素及相应的成本。有3户农民种植了23亩有机稻,与普通插秧稻有明显差别,因此单列出来作为一种类型与其他类型比较。农户种植水稻的成本主要由人工费、化肥、机械费和种子费用构成,在有机稻、普通插秧和旱直播三种种植方式中分别占总成本的38%、38.9%、9.3%、2.7%;59.7%、8.5%、10.2%、5.5%和41.4%、13.9%、17.8%、14%。农药、水费在三种种植类型中比例均较低。
图3-1 农户水稻投入成本
图3-2 农户成本与收益比较
三种种植方式投入成本中,旱直播技术是种子用量最多的,因为旱直播要保证出苗量就需要较多的种子。有机稻肥料用量最多,主要施用的专门肥料效菌素,价格相对高,增加了有机稻的投入成本。插秧稻总用工多,大田放水之前和之后都要整地,还有大量人力用于育秧、起秧、移栽,劳动强度大。有机稻对大田的要求高,耕作更精细。而对宁夏地区来说,人工费较高,农户要想取得较好的预期收益,需要在节省人工方面下工夫。现在虽然有插秧机,但是对于农户来说,成本还是太高,加上人工投入之后,在某种程度上,农户种植水稻的净收益几乎没有,导致普通插秧稻投入高而净收益低,降低了农户种植插秧稻的积极性。有机稻、普通插秧稻、旱直播稻的总成本分别为2054元、1507元和869元。由此可见,旱直播在节省成本上具有明显优势。与有机稻相比,其成本主要节省在肥料费用上;与有机稻和普通插秧稻相比,旱直播水稻在劳动用工量上节省成本最多。
有机稻、普通插秧稻、旱直播稻的成本要素的用量最大的灌溉水量,但是在成本上,灌溉用水的绝对成本差别则不大。旱直播水稻一个生长季节省的灌溉水量(400m3/亩)是有机稻和普通插秧稻的1/3,但是价格差别仅28元/亩(与普通插秧稻相比)或36元/亩(与有机稻相比)。仅仅相当于节省了旱直播水稻总成本的3%~4%。由此可见,水资源价格严重偏离价值,对于种植水稻的总成本影响较微,难以提高农民节水的积极性。
(三)水稻种植的效益分析
三类水稻中单产最大的是普通插秧稻,平均亩产1300斤;其次为旱直播稻,是1200斤;有机稻产量为1100斤,总体来说单产差别不是很大。但是在产值上有机稻最大,主要是因为品质差别,单价高,而旱直播稻和普通插秧稻的单价基本一致。根据农户的经验,插秧稻在子粒饱满程度、出米率上较旱直播稻好,因此,对旱直播稻米的出米率和产值做2%的折扣。
三种水稻种植方式中有机稻的总收益最高,为4400元/亩,分别为普通插秧稻和旱直播稻的196.6%和199.2%;有机稻的净收益也最高,它是一种高投入高收益的选择。在调查过程中,根据农户反映,有机稻单价高,但其种植、收购都是专门公司运营,脱离公司的收购,农户也很难收到高效益。例如2011年11月中旬,农户收回的水稻按2010年的价格就很难出售。相比较而言,普通插秧稻和旱直播稻的纯收益基本持平,但是插秧稻的投入较高,其风险相对高。旱直播稻的投产比最高,有机稻次之,而普通插秧稻要低得多。与普通插秧稻相比,旱直播的成本投入减少了40%,而收益反而增加了近80%;有机稻投入增加了36%,收益增加200%多。从目前追求净收益来看,有机稻是最好的选择。但是,正如前面的分析,目前的政策掩盖了水资源等关键要素的价值,有机稻在今后的水价值回归中则不会是最好的选择。但是旱直播稻的种植技术需要不断提高。在种植开始,为了保证出苗齐整,种子用量多,而且行距和株距相对小,容易倒伏;而插秧稻种植密度相对稀疏,不易倒伏。
图3-3 大棚蔬菜与大田水稻资源投入分析
相对于普通插秧稻而言,有机稻和旱直播都是新技术,前者改变水稻品种,提高单价,增加收益,后者主要是从节省劳动力等环节,节省了投入成本,提高了收益。
表3-1 水稻种植经济效益分析
表3-2 水稻种植资源利用比较
有机稻相对传统插秧稻投入幅度增加了约36%,但净收益翻了一番,肥料用量增加幅度很大,约为普通插秧稻的300%,有机稻投入成本的增加主要用在专用肥料的投入。种子、用工、灌水次数和农药使用量相对都是减少,约降低了1/4。旱播稻种子用量翻了一番,肥料、用工、农药都降低,而且人工投入减少了60%,农户从土地上释放出来,可以进行非农产业的生产,又增加除农业之外的收益。因此,相对于插秧稻而言,农户更愿意从事旱播稻生产。
宁夏平原的水稻种植耗水量较大,早就引起社会舆论的广泛关注甚至诟病。据我们的调查,近些年水稻耗水量总体减少,但也有一些地方仍然在1700m3/亩左右。在各种主要农作物中水稻的耗水量最大,因此,宁夏也将压减水稻种植面积作为结构调整的一项重要内容。经过近年的调整,宁夏平原水稻种植面积压缩到120万亩左右,再压的难度很大。原因在于水稻在宁夏平原具有特殊的生态价值,种稻洗盐是农田生态过程的必要环节。多年的水浇地种植必须经过后茬水稻的洗盐才能保持土壤中的水盐平衡。尤其是宁夏平原低洼部分的北部平罗石嘴山的灌区,需要种植水稻才能维护耕地的生产力。从空间关联性来说,水稻田由于整个生长季灌水量大,使得地块周边,尤其是地势较低的地块,土壤水分充足甚至饱和,无法种植其他旱作。其次,水稻具有较好的经济效益,正如本节中的分析,无论是普通插秧稻,还是有机稻、旱直播稻,都具有较大收益。这是目前农民追捧水稻的主要原因。另外,水稻是宁夏平原的基本和主要口粮,水稻具有广泛的社会接受性。这种社会基础,也往往将水稻的经济属性衬托得更加明显。但是水稻节水势在必行,而且需要采用有效途径。旱直播稻在节水方面具有优势,但还要进一步试验和研究,基于水量平衡、水盐平衡的灌溉制度和模式。探索在维持银川平原地下水位比较稳定的条件下,能够压盐、洗盐的灌溉用水量和灌溉制度、农作制度,将农业生态与水利灌溉结合起来,指导水稻适应气候变化的种植模式。
将来的几十年,战略性资源——水资源、劳动力资源对农业的约束更加显现,节省水资源最多的旱直播水稻具有比较优势,从节省水资源、劳动力资源和投产比等方面来评价,旱直播水稻是最适宜的选择。
二、温棚蔬菜与大田水稻的成本效益分析
(一)温棚蔬菜的技术要点及适应特征
中卫市具有引黄灌溉的便利条件和充足的光照资源,还有丰富的土地资源,具有发展设施农业的优势。但是引黄灌区仅仅占到总土地面积的1/10多,水土资源的比配关系差。1989年,为了解决城镇居民冬季蔬菜品种单一的问题,开始试验示范日光温室。经过20年的发展,设施农业发展达到了一定的规模。温棚建设作为设施农业的代表,在推动设施农业的发展过程中发挥了极为重要的作用。在引黄灌区的一些乡村,设施农业收入远远高于种粮收入。设施温棚具有封闭性,水分耗散程度低,循环特征明显,节水性能好;具有一定良好的采光屋面,能最大限度地透过阳光;保温和蓄热能力强,能最大限度地减少温室散热,温室效应强;日光温室的结构抗风压、雪灾能力强;与大田种植相比,对外在气候的依赖程度降低。我们调查的中卫市观音村的温室大棚属于无柱式塑料大棚,就地取材,用黄沙、少量水泥和碎石压成免烧砖作为墙体结构,再顺着底部毛石基础将轻钢架做成半环型并焊接至顶部,这样,大大降低了建造成本,使每座温棚成本在2万~3万元。无柱式大棚的光照条件好,经久耐用,便于规模化生产,且温度、光照等环境因素均优于中小棚。设施温棚在观音村的发展从最初的分散零星种植迈向了规模化、产业化、市场化的现代化农业发展轨道。
(二)温棚蔬菜与大田水稻的成本效益分析
大棚是典型的设施农业,设施农业对外在气候变化的应对能力相对强,主要依靠设施提供水分、热量保证作物生长,是一种高投资、高收益、高风险的种植方式,对资源的利用量远远高于大田种植。大棚在观音村主要是以种植蔬菜为主,大棚中常年温度充足,每年可以种植两茬蔬菜,基本都需要倒茬种植,主要种植西红柿、茄子等。
根据图3-4分析,每座大棚每年种苗数量在2500棵之上,与大棚面积相同的大田水稻,种子用量在11.5kg,按价格计算,大棚种植平均在1760元,而大田种子价格只是45元,相差39倍。肥料用量平均每棚在1750kg,底肥一般是农家肥,追肥是每浇一次水就会随水施用一定量的化肥;大田水稻施用种肥一般都为化学肥料,用量约150kg,与大棚相差35倍。灌溉水量平均每棚在1280方,大田水稻280方,大棚水量都是来自地下水,大量用水已经导致地下水位下降,大田水源来自黄河水,从存量来看,水量供给能力也存在很大差距。每座大棚每年的实际用工量为68个,大田为5个,说明大棚蔬菜种植是一种劳动密集型产业。从大棚蔬菜种植的平均值来比较资源利用的增减幅度,与大田相比,大棚的肥料用量增加1228%,用工增加1165%。资源投入大幅度增加759.2%,同时效益幅度增加3259.1%,说明与大田常规种植相比,大棚是一种高投入、高收益的种植模式。
图3-4 温棚蔬菜与大田水稻的成本构成分析
1.温棚蔬菜与大田水稻成本构成分析
图3-5是大棚蔬菜和大田水稻的种植成本投入,大棚蔬菜种植成本高,与大田水稻的投入成本差别明显。从大棚蔬菜每年投入成本的平均值可以看出,每座大棚每年的成本投入13200元。大棚蔬菜种植需要较多劳动力,人工费占总投入的30%;除此之外大棚设施的建设费用也是一项主要投入,而且温棚和附属设施都有使用年限,如附属设施大棚薄膜使用年限为2~3年,使用时间过长保温效果降低,不能满足大棚蔬菜的生长温度。
图3-5 温棚蔬菜与大田水稻收益分析
通过设施的折旧计算,设施投入占每年总投入的25%,肥料投入占总成本的19%,大棚蔬菜的种苗通过购买获得。据农户反映,自己育苗如果管理适当,可以降低种苗的成本投入,但在调查中,农户都不愿自己育苗,育苗需要占用一定的大棚种植面积,且技术很难掌握,不能保证种苗的质量。人工费是蔬菜种植最主要的一项成本,对于菜农来说,节约劳动力、减少人工费应该是增加收益的有效途径。肥料的大量使用对蔬菜的品质会产生影响,蔬菜市场一方面对上市时间敏感,另一方面还需要保证蔬菜品质,在保证高产量的情况下,也要保证单价。大田水稻投入0.7亩成本为925元,其中人工费占40%,肥料占33%,分别是大棚投入的0.07、0.09和0.12倍,即大田的年投入不到大棚投入的10%。
2.温棚蔬菜与大田水稻的效益分析
温棚蔬菜收益远远高于大田水稻的收益,温棚每棚的年净收益平均是7400元,相同面积的水稻纯收益为220元,大棚收益相当于大田水稻收益的33.6倍。大棚每年种植两茬,年产量平均在22000斤,相同面积水稻产量约1100斤,在数量上有了较大差别。温棚和大田资源投入量相比,温棚比大田增加759.2%,同时效益增加3259.1%,与大田常规种植相比,大棚是一种高投入、高收益的种植模式。从增加农户净收益角度来看,温棚种植大大增加了农户收益。而且符合当地人多地少的现状,解决更多人口的生计问题,有利于当的经济发展。但是温棚蔬菜的投入很高,起步的高门槛是一般农户难以负担和跨越的,所以在推行设施农业之初,政府拿出资金作为农民建设温棚的补助金,降低门槛。近年来,随着劳动力价格的上升,温棚蔬菜的比较效益下降,菜农的选择开始变化,有一些农户开始放弃大棚,转向城镇、工矿劳动力市场。
(三)生态效益和社会效益
从增加农户净收益角度来看,温棚种植大大增加了农户收益,是一种不错的种植选择。而且符合当地人多地少的现状,有利于当地经济发展。设施农业对气候变化的应对能力相对较强,温棚种植的高收益提高了农户的积极性,但从长期地区环境考虑,还存在一些问题。
温棚内温度、水分适宜,常年种植,为使肥力尽快出效,化肥施用多,土肥施用少,很容易引起土地肥力下降。温棚中的高湿环境很容易滋生病虫害,且病虫害的防治很难掌握。对农户而言,常见病虫害可以防治,但对新的病害很难把握,如果指导不及时,就会产生很大的损失,有时甚至是绝产。大棚建成之后很难移动。和大田相比,大棚的化肥、农药施用量大,棚内连年种植,土地不能歇耕。灌溉抽取地下水,使地下水位下降,不符合保持区域可持续发展方针。
而且蔬菜产业本来就是一个高风险的产业,不仅有自然风险、市场风险,还有技术风险和政策风险,同时蔬菜是一种高附加值的作物,蔬菜种子经过制种等环节后价格较高。蔬菜的采收、运输环节等使人工费成为菜农的一项主要成本。此外,蔬菜容易发生病虫害,对农药的使用量大,对区域环境会造成农药污染。
三、枣粮(薯)间作与粮、薯单作的成本效益分析
(一)枣粮(薯)间作的技术要点及适应特征
枣粮(薯)间作是在宁夏中部半干旱偏旱地区实行的一种农业种植方式。我们组调查的是同心县五里墩村枣树与粮食的间作,枣树品种主要是同心圆枣,部分是灵武长枣。枣树大部分在2008年栽种,第二年成活率基本在90%。由于栽种时间短,枣树收益不明显,农户为了增加收入,间作了不同粮食作物,主要有马铃薯、荞麦和小麦,以低秆作物为主,能够科学利用光能。
枣树是喜温深根性树种,主根可达2m左右,根系的垂直和水平分布区仅限于树冠下10~90cm的土层和树冠半径4.5m的范围内,侧根系发育较弱分布稀疏,能适应干旱的气候条件,具有抗风沙,栽培管理简便,实行枣粮间作能够充分利用光能,而且也能增加半干旱区雨养农业的经济收益。枣粮间作能合理利用土壤中的水分养料,马铃薯、冬小麦和荞麦根系分布较浅,枣粮争水争肥的矛盾不突出,枣树胁地现象不严重。在宁夏中部风沙较大地区,实行枣粮间作能改善农田小气候,农田风速可降低30%左右,空气温度可提高10%,地面水分蒸发减少10%,间作比单作马铃薯亩产收益提高138%。枣粮间作是集生态、经济和社会效益于一体的林农复合体。
(二)枣粮(薯)间作与粮(薯)单作的成本效益分析
枣粮间作与粮食单作投入成本和收益都存在差别,从整体收益来看,枣粮间作的收益比较好。从资源的投入量来比较,马铃薯单作种子用量每亩地需100斤,与枣树间作种子需80斤,荞麦单作种子用量每亩地需14斤,与枣树间作种子需求11斤;冬小麦单作种子用量每亩地需15斤,与枣树间作种子需求12斤。一般单作种子用量比间作多,主要是枣树占了一部分耕地面积,间作的实际播种面积与单作播种面积不等。化肥用量,马铃薯单作每亩68斤,间作54斤;荞麦单作每亩11斤,间作9斤;冬小麦单作每亩17斤,间作13斤。间作与单作相比,化肥用量的投入少,但是减少的幅度均在10%之内,主要是因为在雨养农业区,肥料投入量相对较少,投入太多,不能收到预期收益,还有可能烧伤种苗。用工量更小,与灌溉区有很大差别,一般的人工投入不超过5个工/亩,间作的相对多一些,主要是间作的枣树在土地整理方面不方便,需要人工除草,会增加一部分的人工投入。
灌溉水量在雨养区基本很少,只对枣树进行点灌,单作粮食没有水源进行灌溉,只能是依靠自然降水,因此,自然降水是该区种植结构的重要影响因素,降水量多少及降水时间早晚都会影响种植结构,因此该区倒茬比较严重,基本是年年倒茬。
1.枣粮(薯)间作与粮(薯)单作的成本构成分析
从枣粮间作与粮食单作的投入成本分析中可以看出,枣粮间作比粮食单作成本大。枣薯间作总投入每亩地578元,单作每亩地445元,除去多投入的灌溉枣树的水费32元,两者最大差别在人工费。间作人工费是420元,单作为300元,人工费是最主要的投入成本,马铃薯间作人工费占总投入成本的73%,单作马铃薯人工费占总投入的67%。荞麦和冬小麦间作投入成本比单作投入高,最主要的也是人工,间作小麦人工费占总投入的78%,单作小麦占77%;间作荞麦人工投入占总投入的82%,单作荞麦占总投入的83%。因此,人工费控制是雨养农业投入成本的主要因素,要想提高农户收益,需要降低用工投入,但是对于间作比较困难。该地区枣树大部分是2008年春季栽种,到现在树形已基本长大,减小了枣收获时对耕作的影响。
2.枣粮(薯)间作与粮(薯)单作的效益分析
枣粮间作与粮食单作两者相比,间作的净收益相对较高,但是投入也高。单作在产量方面相对较高,但是加上枣树的收益,间作的净收益比单作的高。但是单作小麦和单作荞麦的净收益为负,分别为-147元/亩和-175元/亩;间作小麦和间作荞麦净收益为正,分别为54元/亩和1元/亩。主要是因为枣树效益掩盖了单作粮食的负收益。在三种粮食作物中,只有马铃薯单作与间作净收益都为正,说明马铃薯适合该区种植。
间作马铃薯的资源投入比单作马铃薯增加了30%,收益幅度增加了138%;间作马铃薯的资源投入比单作马铃薯增加了38%,收益幅度增加了137%;间作马铃薯资源投入比单作马铃薯增加了35%,收益幅度增加了100%,说明间作马铃薯的收益最好,投入较少资源,获取更大利益。
(三)生态效益和社会效益
枣粮间作是集生态、经济和社会效益于一体的林农复合体。虽然现在间作的经济效益不是很明显,但是随着枣树产量的增加,间作效益会明显提高。但随着枣树树形的增大,枣粮间作越来越困难,枣树胁地影响粮食种植。枣树进一步生长,其群体效应对水分的需要增加,可能会出现自疏过程。因此,其生态过程值得密切关注。粮食在种植过程中也会影响枣树。对于干旱的宁夏中部地区来说,枣树的根系发达,间作既利用了土壤深层水也利用了浅层水,降水少或降水时间晚,都会有一些收成,短期内间作产量有一定的保证。单作只是利用土壤浅层水,对降水的依赖程度更大,如果降水量少或降水时间太晚,都会影响作物种植时间和产量。对于劳动力市场不发达地方的农民来讲,用工的多少可以不计较,但如果没有收获,生活就会成问题,而且必须有人留在家中,大部分农户需要依靠土地维持生计。
从枣粮间作的栽培管理看,枣树具有栽培容易、好管理的特点。由于枣树抗旱耐瘠薄,成活率高,技术管理易掌握,只要抓好施肥、病虫害防治工作,就能获得稳定的产量。实行枣粮间作能科学地利用光能,由于枣树对粮食作物生长因子的改善,使农作物充分利用地下空间,实现立体生产。
四、集雨场—窖技术的成本效益分析
(一)集雨场—窖的技术要点及适应特征
集雨技术是干旱区为了适应降水的波动性、分布的不规律性,而发展的一项集水技术。从最初的沟道集水、路边集水,到后来的庭院集水,再发展到近些年来的集雨场地和集水器的硬化处理技术,即集雨场—窖技术。它包括硬化的集雨场、砖砌水窖、管道导流渠。
在不受前期降雨影响下,自然黄土坡面、清除杂草的自然黄土坡面和黏土夯实集水面的临界产流降雨量分别为8.5mm、8.0mm和4.1mm。混凝土面在干燥情况下,降雨量达到或接近1.55mm,集雨面就会产生径流。宁夏利用全球环境基金赠款适应气候变化农业开发项目在同心县下马关镇五里墩村建立的农户200m2集雨场在正常年份可以蓄满50m3的水窖。降水较多的年份反复蓄水,集水量远远超过50m3。
(二)集雨场—窖技术的成本效益分析
集雨场—窖技术是在严重缺水的中部干旱带实施的一项示范措施,主要包括集雨场硬化、水窖砌衬、管道导流渠等部分。农民利用庭院做集雨场,与屋顶连接成更大的集雨场,集雨窖修在庭院内或门前,既不浪费土地也便于管理,还能将集雨窖与生活和庭院菜果生产联系起来。集雨场—窖技术实施前后农户的生活用水有很大变化。实施前,农户各自在自家院子或院外打制了土窖,由于地面没有硬化,水窖没有砌衬,在年降水量仅为270mm的同心县,农户集水窖中的集雨量是很有限的。降水强度和水量太小,是不能够集水的,大部分会成为下渗水。实施后只要院子中有流淌水就可以集到水窖中,水窖集水量大大增加,现在的集水量可以满足农户的生活饮用水和夏半年生活食用蔬菜的灌溉水,有些农户水窖水每年还有剩余,用于羊只等牲畜饮水。
1.集雨场—窖技术的成本构成分析
集雨场—窖硬化需要沙石、水泥和人工,集雨场硬化面积越大,材料用量越多,总费用越高;但是从单位面积费用看,硬化面积越大,单位面积费用越低。集雨场面积越大,集水窖中的集雨量越多,生活用水保证就越大。在不同的降雨年份,水窖集水深度不同,但整体上硬化面积大的院落,积水量多,因此农户除了按照GEF项目的要求硬化一定面积之外,自己拿资金增加了一定面积,保证生活和牲畜的正常生活饮用。
2.集雨场—窖技术的效益分析
我们在五里墩村调查的集雨场—窖是水泥胶和混凝土集雨场的组合,按水窖体积计算投入成本,单位体积上投入约73元,而每年的收益为2.51。要收回成本,按正常年份的降水量计算,需要3年。在宁夏中部干旱风沙区农民发展起了当地称之为“点灌”的补灌方式。据调查,在平常年份,每亩地点灌20m3水就可以达到旱年保收、稳产的效果,近几年点灌的马铃薯产量保证在1000斤/亩左右,玉米在250斤/亩左右。在旱年,每亩地点灌10m3水就可以达到保苗的效果,如果作物后期降水有保障,就可以有较好的收成。因此,建成一处庭院集雨场一窖,基本可以保障4亩地不绝产,或者2亩地稳产的效果。一处庭院集雨场—窖也可以供3~5人每年的家庭生活用水和20只羊饮水。
(三)生态效益和社会效益
集水场—窖技术在宁夏中部干旱的同心县实施,目的是使大部分农村家庭生活饮用水得到保证,缓解农民吃水难的问题,改善农民生活质量。当地生活用水的水价为4元/方,项目实施之前,集雨场主要为土路面,集水量少,基本生活用水不能保证,每年需要购买一部分生活用水。由于缺水,农户种植蔬菜主要以大葱为主,食用的蔬菜都是买进的。现在农户水窖中集水量增加了,除了能够保证常年饮用水之外还有剩余水,农户在自家院中栽种西红柿、黄瓜、辣椒等蔬菜种类。集雨场—窖的硬化不仅解决了农村基本用水,农户生活也得到了改善,该技术是适合当地自然气候条件,有极大的社会效益的一项程。
五、双垄沟秋覆膜玉米与传统玉米的成本效益分析
(一)双垄沟秋覆膜玉米的技术要点及适应特征
秋覆膜技术是秋季覆膜春季播种技术的简称。即在当年秋季或冬前雨后土壤含水量最高时抢墒覆膜,第二年春季再种植作物的一项抗旱节水技术。全膜覆盖可以使土面蒸发降低到最低程度(E→0),地膜覆盖沟垄,使行间和株间降雨向作物(玉米)根区叠加集中,垄的宽度和形状决定集水的量和效率,宽垄、高垄、陡垄可以在降水时很快集中多量雨水,休闲期(在冬前的秋季)起垄覆盖,使休闲期(秋季)降雨向作物生长期(春夏季)叠加,地膜覆盖还可以形成温室效应,增加土壤温度,因而会使水热不足的局限得到最大限度的克服。
同心县下马关镇南园村是一个没有外来水灌溉的村庄,近些年气候干暖化使雨养农业面临严峻挑战,农技部门下决心引进双垄沟秋覆膜技术,辅之以覆膜机械补贴政策,使种植业近些年得到很大的发展,全村19个调查的样本户中,有13户采用了双垄沟秋覆膜技术,面积占到调查耕地面积的54%。我们对覆膜与未覆膜玉米、马铃薯、西瓜、葵花的成本效益进行了调查。
(二)双垄沟秋覆膜玉米的成本效益分析
双垄沟技术主要适用于降水量稀少的宁夏中部干旱带,该技术有抑制水分蒸发、保持土壤水分的效果,但并不适合每个作物类型,农户主要应用于覆膜玉米、马铃薯、西瓜和葵花,对于小麦、荞麦等作物不适用,因此主要分析覆膜玉米、马铃薯、西瓜、葵花和露地旱作玉米、马铃薯、西瓜、葵花的种植成本和效益。
覆膜后,农户实行点播,且膜下墒情好,可以保证出苗,种子用量减少。覆膜增加了劳动投入,人工费比未覆膜时增加。肥料用量随着墒情增加也增加,玉米增加幅度加大,覆膜玉米比露地玉米肥料用量增加了140%,马铃薯、西瓜和葵花肥料用量增加幅度相对较小。覆膜后作物单产增加,玉米增加86%,马铃薯增加50%,西瓜增加85%,葵花增加87%。
1.双垄沟秋覆膜玉米的成本构成分析
玉米、马铃薯、西瓜和葵花几种作物类型中,不论秋覆膜还是露地旱作,人工费是最主要的构成成本,覆膜玉米单位面积投入成本为677元,人工费占53.2%;未覆膜玉米单位面积投入443元,人工费占到67.7%。覆膜马铃薯单位投入成本为500元,人工费占29.9%;未覆膜玉米单位面积投入250元,人工费占到47.8%。覆膜西瓜单位投入成本为628元,人工费占66.9%;未覆膜西瓜单位面积投入448元,人工费占到80.4%。覆膜葵花单位投入成本为469元,人工费占64.0%;未覆膜玉米单位面积投入297元,人工费占到80.8%。整体未覆膜作物中人工费占比例高而西瓜对人工的依赖性更高。覆膜玉米与未覆膜玉米肥料投入分别占总投入的17.7%和11.3%,玉米比其他三种作物肥料用量多。马铃薯总成本中种子也是较高一项,覆膜马铃薯种子投入占20.0%,未覆膜的占31.9%;覆膜马铃薯薄膜成本占33.5%,其他三种作物薄膜用量相对少,主要是每种作物种植行距、株距不同,马铃薯种植密度相对大,垄间距窄,单位面积用量最多。
2.双垄沟秋覆膜玉米的效益分析
玉米、马铃薯、西瓜和葵花四种作物,覆膜与未腹膜的收益都有变化,玉米覆膜后总投入增加了86%,净收益降低73.0%;覆膜马铃薯总成本增加50%,净收益降低4.2%;覆膜西瓜总成本增加85%,净收益增加23.8%;覆膜葵花总成本增加86.7%,净收益增加142.3%。覆膜葵花效益明显,覆膜西瓜效益增加,而覆膜玉米和覆膜马铃薯根据分析结果在该地区不适宜。
玉米、马铃薯、西瓜和葵花覆膜后净收益增加,但玉米、西瓜覆膜后农户整体净收益仍为负,即农户没有收益。马铃薯覆膜前后净收益都是正值,主要是因为马铃薯覆膜前后产量比较稳定且单产高。覆膜投入增加了投入成本,也取得较小收益,但覆膜投入在多大程度上和单产呈正相关,还需要进一步深入研究。整体马铃薯的净收益最高,适合在该区种植。
(三)生态效益和社会效益
秋覆膜技术在秋季翻耕、起垄、覆膜,有利于保墒并减少来年春季干旱气候条件下的蒸发量,基本能够保证春季粮食作物的播种。未使用该技术之前,据农户称,若春季干旱或降水时间太晚,粮食作物有可能不能播种。
对于半干旱偏旱的宁夏中部地区来说,无论降水多少,秋覆膜作物产量都有一定的保证,而露地旱作对降水的依赖程度大,如果降水量少或降水时间太晚,都会影响作物种植和产量;而秋覆膜可以保证土壤水分,在冬季土地结冻之前覆膜减少蒸发保墒,可以解决因降水时间太晚作物不能栽种的问题。该技术调动了农民的积极性,产生了良好的社会效益。秋覆膜无论降水多少,农户有一定的保证,解决了因降水时间太晚作物不能栽种的问题。秋覆膜开春后可使地温快速升高,给作物生长提供有利的气温使其萌发快,可以提高种子的发芽率。秋季覆膜技术在地膜粮食生产上能够蓄住秋墒,防止冬春裸露土壤散墒,具有较好的保墒、增温效应。秋覆膜技术对薄膜使用量增大,虽然农户耕种后对地块中的薄膜进行了回收,但是未进行处理,多半都是堆积在耕地边上,利用环境降解,但对风沙大的地区,会造成薄膜到处飞,影响了区域环境,造成区域环境污染。对于秋覆膜还需要适当引导,或采用后续的政策支持。
六、拱棚蔬菜与大田蔬菜的成本效益分析
(一)拱棚蔬菜的技术要点及适应特征
孙家河村位于固原市原州区北部,年降雨量350mm,主要集中在7~9月份,水资源紧缺,种植是以旱作为主,自然条件使粮食生产处于低水平,多雨多收,少雨少收始终是当地农业生产难以摆脱的困境。近几年来,随着气候变暖,干旱加重,由原来的春旱变为四季干旱,为了克服自然条件的不利因素,因地制宜发展特色产业,孙家河村打井灌溉,在农业综合开发项目支持下,发展管灌水浇地,种植小拱棚蔬菜,使农民得到了较大效益,生产积极性提高。
孙家河村距离固原市较近,是固原市市区蔬菜的主要供应点,海拔较高,冬长夏短,气候温凉,无霜期短;降水少,日照充足,光能资源丰富。气温是制约该区早春蔬菜生产的限制性因素。为使春季鲜菜提早上市,孙家河农户改进蔬菜栽培技术,建立小拱棚,延长了蔬菜生长时间。小拱棚覆盖栽培,不仅有良好的保温性能,而且能有效地防止土壤水分的蒸发,小拱棚覆盖栽培条件下增温,保湿性能的综合体现。
(二)拱棚蔬菜与大田蔬菜的成本效益分析
孙家河村是固原市典型的设施农业示范村,主要是小拱棚蔬菜种植。小拱棚早春温度适宜,4月初可以播种,每年可以种植一茬蔬菜,基本每年都倒茬,主要种植西红柿、辣椒、芹菜。孙家河主要的粮食和经济作物是玉米和葵花。为了比较拱棚与大田的种植效益,选择相同的蔬菜进行分析,比较两者在投入、产出方面的差异。相同面积,拱棚西红柿需要种苗数量多一些,肥料用量上拱棚比大田多19%;最大差别主要在农药成本,拱棚需800元多,而大田100元多,主要是因为拱棚内水量多,空气湿度大,易引起病虫害,需要提前预防和根治;用工方面,拱棚每亩每年需要30个工,大田需要20个工;灌水量,拱棚西红柿需613m3/亩,大田为560m3/亩。而相同面积的辣椒,种苗数量相差300株,肥料用量拱棚辣椒比大田辣椒少,主要因为大田辣椒农家肥施用量多,农药施用量仅是拱棚辣椒的1/6;灌水量,拱棚辣椒需400m3/亩,大田为360m3/亩。拱棚种植与大田种植相比,投入的种苗数量增加了33%,肥料用量增加40%,灌水量增加了54%,用工多了111%。拱棚整体的投入资源量比大田多。该村蔬菜种植的水源来自地下井水,长时间抽取地下水,已造成当地地下水位下降,据农户测量,从20世纪80年代开始到现在已下降了约40cm。
1.拱棚蔬菜与大田蔬菜的成本构成分析
相同的蔬菜在拱棚和大田种植,总投入不同。拱棚蔬菜种植投入比大田相比投入相对较高。拱棚投入包括肥料、种苗、农药和人工及水费,大田投入包括水、肥料、种苗、农药和人工。相同面积种植同种蔬菜,拱棚各投入与大田不同。拱棚西红柿总投入约5600元/亩,其中人工费比例最高,占32.1%;其次为肥料,占总投入的23.5%;种苗和农药各占16.1%和14.4%;水费和设施费分别为6.6%和7.3%,说明拱棚西红柿主要投入成本是人工和种苗。大田西红柿总投入3411元/亩,其中人工费比例最高,占35.2%;其次为肥料,占总投入的31.3%;种苗占20.5%;水费、农药分别为9.1%和4.0%,说明大田西红柿主要投入成本是人工和肥料。拱棚辣椒总投入约4692元/亩,其中人工费占33.2%,其次种苗占总投入的25.6%,肥料占总投入的18.7%,农药、水费和设施费分别占7.7%、6.4%和8.4%,说明拱棚辣椒主要投入成本也是人工和种苗;大田辣椒总投入3004元/亩,其中肥料比例最高,占36.6%,其次为种苗,占总投入的32.5%,人工占总投入的20.0%,水费、农药分别为9.0%和2.0%,说明大田辣椒主要投入成本是肥料和种苗。
表3-3 覆膜和未覆膜作物资源利用比较
以上分析说明,拱棚蔬菜种植最主要的投入成本是人工和种苗,而大田蔬菜种植中肥料投入比例增高,人工比例下降,即拱棚蔬菜对人工的需求多。要降低拱棚蔬菜投入,需降低种苗的投入。拱棚蔬菜投入虽比大田高,但拱棚蔬菜生长季比大田约长60天,蔬菜上市时间比大田菜早,单价高、效益好。
2.拱棚蔬菜与大田蔬菜的效益分析
拱棚与大田农户成本—收益比较分析,拱棚蔬菜总投入高,但是总收入和净收益也高。从成本和效益增加幅度来看,虽然拱棚投入增加了92%,同时收益却提高了177%;拱棚蔬菜单位面积净收益平均约5400元,大田蔬菜单位面积净收益约为1960元,说明拱棚净收益比大田高。
图3-6 拱棚和大田投入成本及投入数量比较
(三)生态效益和社会效益
拱棚蔬菜种植提高了农户收益,是适合当地经济发展的种植方式。但是拱棚投入对资源的量大。拱棚的建设费用相对低,都有国家资助资金,农户只需要花费人工,一般一个拱棚投入约1000元,农户投入容易。
蔬菜的采收、运输等环节使人工费成为菜农的一项主要成本。对蔬菜种类的选择也很重要,如2008年,孙家河村由于缺少技术指导和市场调研,农户种植蔬菜种类多且分散。到秋季收获时,与周边种植的蔬菜相比缺少竞争优势,导致蔬菜价格大跌,大量蔬菜滞销并烂在田中。后经政府组织培训班,在村民中培养种植技术人员,在种植中巧打季节差,生产的蔬菜比周边地区的早上市一个月,从而确保蔬菜销路畅通,价格稳定。
拱棚蔬菜种植对土地肥力提高都是通过增施化肥,农家肥使用少,土地很易退化。但是拱棚拆建方便,倒茬方便,病虫害防治不利时可以更换土地建设拱棚。而且拱棚占地面积小,遇到自然灾害时损失相对小。
该地区拱棚蔬菜种植提高农户收益,但地下水位大幅下降,地下水量减少不利于今后蔬菜产业发展,是一种不可持续的发展。
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