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【關鍵詞】CROPWAT;農產品;虛擬水;水資源
一、引言
中國是干旱缺水嚴重的國家,是全球人均淡水資源最貧乏的國家之一。目前,中國缺水總量估計為400億立方米,每年受旱面積200萬-260萬平方千米,影響糧食產量150億—200億千克,影響工業產值2000多億元,全國約有7000萬人飲水困難。陜西省是全國水資源最緊缺的省份之一①(表1),水資源時空分布不平衡,關中地區經濟最發達、人口最密集,人均水資源量僅為380立方米,相當于全國水平的1/8,陜北地區人均水資源量為890立方米,低于國際公認需水線,陜南地區人均水資源量相對較高,但水資源主要集中在汛期。陜西省水資源利用中,農業用水占用水總量的66.5%(表2),其中,農產品生產是農業用水的主要構成。陜西省作為農業大省,農業人口占總人口的70%以上,農產品生產對陜西省經濟發展具有重要意義,由于農產品生產耗水量較大,水資源短缺已對部分地區的生產和生活產生了不利影響。虛擬水是在研究水資源配置效率過程中伴隨資源流動而提出的概念,被認為是解決水資源問題的重要策略。基于此,本文對陜西省農產品虛擬水進行分析,尋求緩解水資源短缺和陜西省地區經濟可持續發展的新思路。
二、文獻回顧
虛擬水是英格蘭倫敦大學Allan[1]教授1993年首次提出的創造性概念,1996年正式界定虛擬水定義:指生產商品或服務所需要的水資源量。虛擬水是以虛擬形式包含在產品中的看不見的水,但又是產品生產過程中的生產要素之一,產品之間貿易必然引起虛擬水的轉移,這種轉移被稱為虛擬水貿易。若一個國家從另一個國家購買水密集型產品從而節約本國水資源,達到本國水安全的目標,此項措施被稱為虛擬水戰略。因此,虛擬水成為很多國家解決國內水資源短缺問題的新思路,虛擬水已經成為國際研究的前沿領域。
目前,虛擬水的概念從縱向和橫向兩方面都得到了拓展,Hokstra和Chapagain(2003)提出測算一國的虛擬水流量并不能真正反映一國水資源的真實需求,隨即提出水足跡(Water Footprint)的概念和測算方法[2]。通過水足跡將虛擬水概念與消費聯系起來,拓展了虛擬水概念的范圍,為水資源供給和需求管理提供了新視角。虛擬水概念橫向發展也非常迅速,虛擬資源(如虛擬土地、虛擬氮、虛擬二氧化碳等)概念的出現是虛擬水概念的不斷拓展。
國外學者對虛擬水的研究相對成熟,虛擬水的研究主要集中在農產品領域,尤其是糧食問題上,但關于食物消費領域和流域水資源管理方面的研究尚處于探索發展階段。也有部分學者對虛擬水的研究提出質疑,Jeffrey J. Reimer(2012)提出是否將虛擬水作為一個嚴格的經濟學概念還有待進一步研究[3],虛擬水貿易是否是國際經濟學和比較優勢的長期發展,這對一個國家的產品生產具有重要意義。
國內學者針對虛擬水的研究還處于起步階段,現有的研究成果主要集中在對全國或分地區農產品、畜產品虛擬水含量的測算上,研究區域以干旱或半干旱地區為主。國內對虛擬水關注較早的是程國棟[4],他從理論角度分析了水資源社會化管理與水資源恢復重建的關系。靳軍英(2011)針對虛擬水在我國水資源優化配置中的作用進行了分析,認為水資源富足地區應發揮區域優勢,開發和生產水資源密集型產品;水資源缺乏地區則需調整產業結構,發展高效益特色農業,通過虛擬水貿易減緩水資源壓力,實現生態—經濟—水的良性循環[5]。可見,對虛擬水的研究在一定程度可以促進水資源的優化配置和高效利用,這對水資源貧乏的地區尤為重要。
三、實證分析
(一)研究方法 ——CROPWAT方法
CROPWAT[6]是由FAO土地和水發展司(1992)建立的用于灌溉計劃和管理的計算機程序,主要包括參考蒸散量(ET0)、作物需水量(CWR)及作物與灌溉計劃的計算。本文利用CROPWAT 軟件對陜西省部分農產品的作物需水量進行測算,在此基礎上,根據該區域農作物的平均產量,計算出單位農產品的虛擬水含量(VWC)。通過分析陜西省農產品生產的所需虛擬水量,為該地區農業節水生產提供理論依據。
采用CROPWAT方法計算ET0、CWR、VWC的方法如下:
首先為參考蒸散量(ET0)的計算,ET0的計算通過Penman-Monteith公式[7]得出:
(二)數據來源與選取
本文的研究數據主要包括氣象數據、作物參數和農作物產量數據。其中,氣象數據包括太陽輻射、月平均最高和最低氣溫、相對濕度、日照時數、風速、月降水量及土壤條件,該數據主要來源于聯合國糧農組織(FAO)數據庫;作物系數是作物需水量與參考蒸散量之比值,該數據也來源于聯合國糧農組織(FAO)數據庫;農作物產量數據主要來源于歷年的《中國區域經濟統計年鑒》和《陜西統計年鑒》。
由于陜西省農產品生產主要集中在關中地區,西安市則是關中地區典型代表城市,考慮到陜西省西安市氣候數據的代表性和易得性,本文最終選擇西安的氣象數據作為計算作物需水量的依據,這與陜西省農產品的生產狀況也是相吻合的。
(三)實證分析與結果
本文利用CLIMWAT 2.0和CROPWAT8.0軟件來處理數據,利用陜西省西安市的氣候數據(表3-4)得出主要農產品的參考蒸散量(ET0)和作物需水量(CWR)。
由表3 可知,西安市的參考蒸散量(ET0)在不同月份差異較大,參考蒸散量最小的月份是1月份為0.99 毫米每天,參考蒸散量最大的月份是6月份為5.11毫米每天,平均蒸散量為2.70毫米每天。這與西安市的氣候狀況是吻合的。根據CROPWAT8.0軟件的處理結果:西安市的有效降水量平均為509.4毫米(表4)。
選取的主要農作物為四大類,分別為糧食作物、經濟作物、油料作物及蔬菜。各種農作物的需水量(CWR)的結果如表5所示。其中,糧食作物主要選取小麥、稻谷和玉米3種,經濟作物選取棉花和煙草2種,油料作物選取花生1種,還將蔬菜納入主要農作物中。計算結果顯示:在選取的7種農作物中,需水量最大的是稻谷,其次為小麥、棉花、煙草、蔬菜、玉米和花生。總體上,糧食作物的需水量大于經濟作物。
根據農作物的需水量(CWR)的測算結果,計算出的單位農產品的虛擬水含量(表5)顯示:糧食作物中小麥的單位虛擬水含量最高,為0.13,其次為稻谷和玉米,分別為0.08和0.06。經濟作物中煙草的單位虛擬水含量較高,達到了0.15,棉花則相對較低,為0.07,油料作物花生的單位虛擬水含量為0.10,蔬菜作物單位虛擬水含量最低,為0.01。可見,7中主要農作物生產中,虛擬水含量最高的為煙草,其次分別為小麥、花生、稻谷、棉花、玉米、蔬菜。
四、結論與建議
本文基于CROPWAT模型對陜西省主要農作物的需水量和虛擬水含量進行測算,初步得到以下結論:(1)在選取的7種主要農作物中,作物需水量最大的是水稻,需水量最小的花生,所選取的糧食作物需水量普遍大于其他農作物的需水量。(2)所選取的農產品中,單位產品的虛擬水含量最高的是煙草,最低的是蔬菜。(3)通過對比分析,稻谷和煙草是生產過程中耗水量最大的產品,花生和蔬菜則是生產過程中耗水量最小的產品(表6)。
因此,為提高水資源的利用效率,節約用水,使整個農業產業的總體經濟效益得到提到,并能最大限度的實現經濟效益和環境效益、社會效益的協調發展,陜西省各地區應根據本區域的水資源世紀儲存、利用狀況,適當調整農產品的生產與種植。關中地區作為陜西省重要的糧倉,在人均水資源利用率較低的情況下可適當減少水稻、煙草的生產,增加其他糧食作物和經濟作物及蔬菜等的生產。陜南地區水資源相對充沛,可根據實際自然資源情況,必要時加大水稻的生產以滿足糧食的需求,無需刻意考慮減少此種產品的生產,對于耗水較低的小麥、花生、玉米等可考慮增加播種面積。陜北地區干旱少雨,盡量少種植煙草、應多考慮蔬菜的種植,并盡可能采用集約化的生產方式充分利用稀缺的水資源。
【基金項目】
本文系陜西省教育廳科技項目(12JK1051);西安翻譯學院校級科研項目(12A11)
【注釋】
①根據國際公認標準:1000 m3
【參考文獻】
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[4]程國棟.虛擬水—中國水資源安全戰略的新思路[J].中國科學院刊,2003,18(4):260—265.
[5]靳軍英,張愛靜,袁玲.虛擬水在我國水資源優化配置中的應用[J].西南師范大學學報(自然科學版),2011,36(4):206.
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關鍵詞:青銅峽灌區,節水潛力評價,指標體系,層次分析,距離指數
青銅峽灌區位于寧夏北部,黃河上游下段,屬黃河河套平原(前套)的重要組成部分。隨著經濟社會的發展,各行業用水量增大,而黃河來水持續減少,可耗用黃河水量受到嚴格限制,加劇了供需水矛盾,水資源短缺形勢日益嚴峻,已經成為當地社會經濟發展的瓶頸。然而在南水北調西線工程生效之前,寧夏已不可能再新增黃河水量指標,今后經濟發展用水只能依靠開采地下水和挖潛節水潛力來解決。青銅峽灌區作為寧夏引黃灌區重要組成部分,農業節水潛力可謂巨大。因此寧夏青銅峽灌區農業節水潛力評價的研究,對促進節水農業生產方式的推廣、節水農業發展的決策都具有重要的實踐意義。
本文綜合考慮各方面因素對節水潛力的影響,建立了節水潛力綜合評價指標體系,利用距離指數-層次分析法構建了節水潛力評價模型,對青銅峽灌區節水潛力進行了評價,為灌區內節水農業發展方向、水資源的有效配置提供技術支撐。
1節水潛力評價指標體系和模型的的建立
1.1、灌區節水潛力評價指標值的確定
在深刻理解評價指標體系涵義的基礎上,以科學性、可操作性、代表性、層次性作為評價指標體系的構建原則[20],參考其他地區的評價指標體系,從對評價指標的初選,再到對評價指標的優化,經過幾輪重復的篩選,最終建立了與青銅峽灌區實際情況相符合的評價指標體系。青銅峽灌區節水潛力評價指標體系框架共分為三個層次,第一層為目標層,即青銅峽灌區節水潛力實現水平,第二層為準則層,包括即綜合指標、管理節水、工程節水、技術節水四個方面,第三層為指標層,針對目標層和準則層下設有19個具體指標。
本文以2008年為現狀年,以2015年為規劃年對青銅峽灌區的節水潛力進行評價,得到節水潛力的實現水平。通過對收集的原始數據的分析、整理,得到青銅峽灌區現狀水平年(2008年)[2]以及規劃水平年(2015年)的節水潛力評價指標數據如表1-1。
表1-1灌區農業節水潛力綜合評價指標體系及指標數據
目標層 準則層 指標層指標層數據
2008年 2015年
畝均糧食產量(kg/畝)580640
農業人均產值(元/人)4858 6558
綜合指標 農民年人均純收入(元/人)4048 5465
經濟作物種植面積比(%)19.7 21.6
青 農業灌溉用水量比(%)84.6 68.6
銅 畝均灌溉用水量(m3/mu) 1013 913
峽管理節水 農民用水協會個數(個)886930
灌 水價(元)0.0180.022
區 水費收繳率(%)93 93
節 渠系水利用系數(%)46 55
水 渠道襯砌率(%)17.4 62.5
潛 工程節水井渠結合灌溉面積比(%)14.5 17.7
力 農業節水灌溉面積比(%)37.4 76.8
灌溉水利用系數(%) 36 50
微、噴灌面積比(%)0.687.5
低壓管灌面積比(%)0.857.9
技術節水田間水利用系數(%) 8892
高耗水作物種植面積比(%) 42.47.5
灌溉水分生產率(kg/ m3) 0.881.2
1.2節水潛力評價模型的建立
構造綜合評價的遞階層次結構,以青銅峽灌區的節水潛力為目標層,評價的準則以綜合指標、管理節水、工程節水、技術節水四個方面為依據,根據青銅峽灌區節水潛力評價指標體系構造其綜合評價的遞階層次結構圖,如圖1-1所示。
圖1-1 青銅峽灌區節水潛力評價遞階層次結構圖
2判斷矩陣的構造和檢驗
2.1判斷矩陣的構造
針對上述模型構造判斷矩陣,請7位相關專家對指標的重要性兩兩比較判斷,進行打分,通過對打分結果分析整理,然后引用標度法構造判斷矩陣,如下所示:
A-B判斷矩陣
11/21/4 1/3B1
2 1 1/3 1/2B2
(A-B)=4 31 2 B3
3 2 1/21 B4
B1B2B3B4
運用方根法,可計算出(A-B)判斷矩陣的最大特征根及特征向量如下:
經正規化處理得到特征向量為: ,最大特征根: ; 同理可得(B1-C)判斷矩陣的最大特征根 ,特征向量;(B2-C)判斷矩陣的最大特征根 ,特征向量 ;(B3-C)判斷矩陣的最大特征根 ,特征向量 :(B4-C)判斷矩陣的最大特征根 ,特征向量 。
2.2判斷矩陣的一致性檢驗
(1)A-B判斷矩陣的一致性檢驗
(2) B1-C判斷矩陣的一致性檢驗
同理,通過對B2-C、B3-C、B4-C判斷矩陣的一致性檢驗可知,以上判斷矩陣都具有較好的一致性。
3層次排序[3][4]
3.1層次單排序
根據以上定義,通過構造判斷矩陣進行兩兩判斷比較,可得相對于目標層的準則層的排序以及相對于準則層的指標層的排序見下表3-1所示:
表3-1 排序表
A-B層次單排序
目標層青銅峽灌區節水潛力
準則層 綜合指標管理節水工程節水 技術節水
權重值0.0950.160.467 0.278
排序4312
B1-C層次單排序
準則層綜合指標
指標層經濟作物種植面積比農民年人均純收入 畝均糧食產量 農業人均年產值
權重值0.065 0.324 0.1030.508
排序4 2 3 1
B2-C層次單排序
準則層管理節水
指標層 農業灌溉用水量比畝均灌溉用水量農民用水協會個數水價水費收繳率
權重值0.4950.2480.1570.062 0.038
排序1234 5
B3-C層次單排序
準則層工程節水
指標層 渠系水利用系數 渠道襯砌率 井渠結合灌溉面積比 農業節水灌溉面積比 灌溉水利用系數
權重值0.109 0.033 0.059 0.5030.295
排序3 5 4 12
B4-C層次單排序
準則層技術節水
指標層 微、噴灌面積比低壓管灌面積比田間水利用系數高耗水作物種植面積比灌溉水分生產率
權重值 0.1140.0740.4540.0560.303
排序 3415 2
3.2層次總排序
表3-2總排序表
目標層 準則層 權重指標層權重 總排序權重 總排序
經濟作物種植面積比0.0650.006218
綜合指標0.095 農民年人均純收入0.324 0.030710
畝均糧食產量0.1030.009817
農業人均年產值0.5080.04827
農業灌溉用水量比0.4950.0792 5
青畝均灌溉用水量0.2480.0397 8
銅管理節水0.16農民用水協會個數0.157 0.025112
峽水價0.0620.009916
灌水費收繳率0.0380.006119
區渠系水利用系數0.1090.05096
節渠道襯砌率0.0330.015415
水工程節水0.467 井渠結合灌溉面積比0.059 0.0275 11
潛農業節水灌溉面積比0.5030.23491
力灌溉水利用系數0.2950.13782
微、噴灌面積比0.1140.0317 9
低壓管灌面積比0.0740.020513
技術節水0.278 田間水利用系數0.454 0.12623
高耗水作物種植面積比0.0560.015614
灌溉水分生產率0.3030.0842 4
4距離指數評價
指標權重確定以后,就要對指標進行標準化處理。采用等級法,參照指標等級對指標進行標準化處理。指標處理是指以青銅峽灌區2000年指標實測數據為最低等級,2015年規劃預測數據為最高等級,通過內插法將其分為九個等級。
根據對指標劃分的等級可將現狀年2008年的實測指標值轉化為相對應的數量等級,然后運用距離指數方法可得到青銅峽灌區節水潛力現狀年2008年相對于規劃年2015年的距離指數,結果見表4-2和4-3。
表4-2 青銅峽灌區2008年相對于2015年節水潛力實現水平等級
項目 綜合指標管理節水 工程節水技術節水
等級較大 中 大 較大
表4-3 青銅峽灌區節水潛力現狀年相對于規劃年的距離指數
目標層準則層 指標層 2008年 2015年 距離指數
經濟作物種植面積比 6.29 0.31
綜合指標農民年人均純收入 5.19 0.430.47
畝均糧食產量 5.39 0.41
農業人均年產值 4.39 0.52
農業灌溉用水量比 4.19 0.54
青畝均灌溉用水量 7.19 0.21
銅管理節水農民用水協會個數 8.59 0.060.35
峽水價 5.79 0.37
灌水費收繳率9 9 0
區渠系水利用系數 2.69 0.71 0.52
節渠道襯砌率 1.79 0.81
水工程節水井渠結合灌溉面積比5 9 0.44 0.64
潛農業節水灌溉面積比 3.49 0.62
力灌溉水利用系數 3.19 0.66
微、噴灌面積比 1.19 0.88
低壓管灌面積比 1.79 0.81
技術節水田間水利用系數 7.29 0.2 0.45
高耗水作物種植面積比 2.89 0.69
灌溉水分生產率 4.39 0.52
由評價結果可知,青銅峽灌區節水潛力距離指數為0.52,對照節水潛力實現水平等級參考表可知其評價等級為較大。準則層中,綜合指標方面距離指數為0.47,其評價等級為較大;管理節水方面距離指數為0.35,其評價等級為中;工程節水方面距離指數為0.64,其評價等級為大;技術節水方面距離指數為0.45,其評價等級為較大。通過以上結果分析可知,青銅峽灌區現狀年(2008年)相對于規劃年的節水潛力還有相當大的空間。在準則層,工程節水方面相對來講節水潛力最大。這說明工程節水方面節水發展的空間非常大;在技術節水方面近年來還會處于一個緩慢發展的階段,但是越來越被重視。目前灌區的輸配水主要還是通過渠道來完成,低壓管灌、微噴灌等一些高科技手段只是占了極小的一部分,但是隨著社會的進步以及人們節水意識的不斷增強,這些更加高效的節水手段將會慢慢占據重要的位置;管理節水方面,相對于以上兩個方面來講節水潛力是最小的,但也不容忽視。灌區目前的節水管理水平還不高,管理手段比較落后,這就要求我們要在未來幾年學習先進的管理方法,不斷提高我們的節水管理水平;綜合指標方面對灌區的節水也是相當重要,目前來講灌區內人均產值還是比較低,人均純收入還很少,未來幾年在節水灌溉的前提下,通過調整經濟作物的種植結構等手段,多渠道多措施的增加農民收入、提高農民生活水平,灌區的經濟水平也將會有一個大幅度的提高,只有經濟發展了才能更好的投入節水設施的建設。
綜上所述,青銅峽灌區的節水潛力還很大,但是要挖掘不能僅僅從某一個方面做文章,要統籌兼顧,多方面的考慮問題,只有這樣我們才能既可以充分挖掘灌區的節水潛力,解決供需矛盾,又可以保證社會經濟的又好又快的發展,形成一個良性的循環發展。
參考文獻:
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關鍵詞:土地復墾;土壤改良;植被重建
一、引言
在20世紀80年代初,“復墾”一詞由歐美學者引入我國,基本是由“reclamation”翻譯而來,但從字面看,其含義更貼近“恢復”,內涵應該是保障社會、經濟、生態的綜合效益。《土地復墾條例》中將土地復墾定義為:對人類社會的生產建設活動和自然災害損毀的土地,采取整治措施,使其達到可供利用狀態的活動。工業場地是建設項目在勘探和施工過程中臨時使用土地的類型之一,在建設活動中將致使原土地地表形態、土壤結構、地表植被等直接損毀,且一般在活動結束后即被棄置,基于土地效益最大化的考慮,必須及時對之進行土地整治。目前我國多數建設項目的土地復墾目的限定于恢復農業生產,弱化甚至忽略其生態效益的服務本質——復墾既是恢復土地使用狀態,又是重構生態平衡,它是實現土地資源保護與持續利用的重要環節。而生態重構成功的根本在于土壤的理化性質和生物的適應性,因此,土壤改良、植被重建等生物措施的采用方式與作用程度是研究土地復墾綜合效益的客觀基礎。
二、研究區域概況
隨著珠三角地區城市化和農村工業化的迅速推進,各類生產建設活動蓬勃發展,土地利用結構發生了巨大變化,總體趨勢是農業面積大幅度減少、非農建設用地迅速增長、后備土地資源日漸枯竭,建設用地供需矛盾日益突出。面對嚴峻的土地保護和持續利用問題,認真貫徹執行“十分珍惜和合理利用土地”的方針,本著“誰破壞、誰復墾”的原則,土地復墾就成為各地保障土地資源和保護環境的有效措施之一。《廣東省土地利用總體規劃(2006-2020年)》規定:“到2020年土地復墾補充耕地2.44萬公頃,確保全省耕地占補平衡和耕地保有量目標的實現”;“到2020年,土地復墾率達到60%以上”;“重點支持基本農田整理、災毀復墾和耕地質量建設。”珠三角地區建設用地密度大,交通基礎設施建設難免占用農用地,破壞大量沃土,但對建設過程中臨時使用工業場地的生態恢復重視不足,治理時間短促,資金投入粗放,管理多流于表面,雖有暫時的經濟效益,根本仍未減緩土地生態影響,結果造成范圍更大、程度更深的土地損毀。因此對其及時全面的整治勢在必行,而在分析整治效益前,需要制定合理科學的復墾方案,首先是了解該地區工業場地的損毀形式和土地自然屬性。
工業場地對土地的損毀形式是機械碾壓、建筑物壓占、石渣堆積和人為踩踏等,導致表土層土壤板結、理化性狀發生改變,原有土地降低或失去其生產力,因而對原有地表損毀相對較嚴重,若不及時復墾,將使土地失去利用價值。工業場地所在地屬亞熱帶地區平原殘丘與低山丘陵過渡地帶,多為砂質田,薄有機質層赤紅壤廣泛分布。對未恢復植被的工業場地進行調研,了解情況為:地形坡度小于5°,灌溉條件較差,地處鄉、鎮級公路旁,地勢較周邊略高,因而有利于排水,但場地表土,易受地區常見暴雨沖刷,形成地表低洼積水;土壤有機質低于3g/kg,磷鉀含量較低,土壤偏酸性,pH值小于7.0,有效土層厚度少于30cm,土壤環境質量臨近不合格標準(見表1);野生植物有芒箕、假連翹、蒲公英,但覆蓋度低、株體瘦小,水土流失控制能力弱。因此,珠三角地區建設項目工業場地的土地復墾關鍵在于土壤改良和人工重建植被。
三、工業場地土地復墾規劃
(一)規劃目標
依據該建設項目工業場地的土壤理化性質和經濟屬性,結合土地利用要求,全面衡量分析其某種土地利用用途的適宜性及適宜程度,即為土地適宜性評價,它是對所有復墾單元明確復墾方向、合理規劃復墾措施的基礎和前提,同時也驗證了土地復墾的可行性與必要性,為下一步的土地復墾工程提供實施保障。根據土地復墾規劃編制的法律法規、技術標準以及工業場地的具體情況,確定如下復墾規劃目標:
1.采用工程措施和生物措施使土地恢復為可利用狀態,土壤質量明顯優于原土地,水土流失可防可控,保證土地不發生二次損毀。
2.依據土地復墾適宜性評價結論,確定工業場地的土地復墾方向以農用地為主,按耕地、園地和林地的標準進行復墾,合理布局田、路、渠等農業基礎設施,提高農業生產條件水平。
3.復墾工藝科學合理,投資費用在建設項目可承受范圍內,并在工程實施過程中,首先取得一定的生態效益和經濟效益,保障地區生產生活的安全;同時充分獲取社會效益,實現綜合效益最大化。
(二)復墾生物措施
1.土壤改良。工業場地使用時間相對較長,土層長期經受高強度碾壓,在進行清障、平整等復墾工程措施后,土壤質地粘重、緊實,通透性弱,有機質含量極低,養分貧乏,保肥蓄水能力差,不易耕種,須采取相應的物理、化學措施,改善土壤性狀,提高土壤肥力,滿足農作物生產的土壤環境要求。基于復墾土地的特點,在改良利用上可分為保土階段和改土階段。針對該工業場地,采用的土壤改良措施有:覆蓋表土,增加有效土層厚度種植綠肥,增加土壤有機質和氮、磷、鉀含量,并深耕疏松土壤;初期多施有機肥和農家肥,加速土壤有機質積累,促進土壤團粒化;利用菌肥或微生物活化劑加快土壤微生物繁殖、發育,快速熟化土壤;及時耕種,采用作物還田,既可熟化土壤,又可保水保土。
2.植被重建。工業場地所在地地形坡度一般小于2%,形成的邊坡一般小于25°,生產路的縱坡坡度小于10%,邊坡和平臺均可用于農業種植。為遵循當地農民的種植習慣,并兼顧經濟效益,初期可適當種植耐瘠經濟作物如花生、番薯和馬鈴薯等,其他投入少、見效快并具有一定收益的適生植物有大葉紫薇、鳳凰木、柑桔、荔枝、龍眼等。
四、效益分析
幾點學習方法
我叫萬琳,來自河北。本科就讀于北京交通大學人文社會科學學院法學專業,保送攻讀碩士學位經濟法方向。
權衡文理科成績和個人喜好,高中時選擇了文科。在很多人認為,選擇文科是因為可以避免理科紛繁復雜的公式、計算,如果你有這種想法而選擇文科,它將是一個錯誤的決定。文科的學習,需要扎實的基礎知識、有序的知識網絡和靈活的運用。與理科相比,文科書本上的基礎知識更為重要。老師在書本上點到的重點知識必須去記憶。不要說書本枯燥、乏味,不要說自己不想背。學習本身就是一門苦差事,任何事情都沒有捷徑可走。在掌握了基礎知識的前提下,逐漸形成自己的知識網絡。以政治為例,比如復習商品價值這一塊兒。以價值定義為出發點,擴散到交換價值、使用價值、剩余價值、價值規律、價格與價值的關系等等。以點帶面,形成知識網絡。特別要注意,不要一邊翻書一邊寫知識網絡。因為就是在默寫的過程中,才能檢驗出哪些知識沒有掌握,哪些知識遺漏了。在地理的學習上,對于圖的運用很重要。在考試中分數很重的題目,都是以圖為基礎的。結合圖形,去記憶該地區的地形、氣候、經濟作物、人口特點等等。學習中,中國地圖冊、世界地圖冊必不可少,最后能有一個小地球儀。時常翻閱和觀察,比起一味的背書更能強化記憶。對知識的運用,我覺得最好的方法還是多做習題,特別是典型例題。那政治、歷史的問答題為例,一個知識點可能有很多種考法。你做完幾套習題后,總結幾道題的答案,會發現答案中會有類似的歸納。熟能生巧,多做題,就能總結出同一類型題目的解題思維和套路。另外,準備一個錯題本。任何人都有慣性思維,同一道政治選題你也許會錯上三次。把錯題總結下來,特別在考試之前去翻閱,提醒自己,在以后的考試中不要再被同一塊石頭絆倒。
高中三年,除了適合自己的學習方法,心態也很重要。當時學校里的標語—心態決定一切,至今記憶深刻。高中生活,要適應變化的學習內容、學習方法,還要獨立處理與人、對事的關系。平和的心態會讓自己保持清醒,不好高務遠,也不會妄自菲薄。
以上是自己一些淺薄的經驗,希望會對大家有所幫助。天道酬勤,只要真心付出,就一定會有回報。
關鍵詞:免耕;水土保持;減工增效;適用性
中圖分類號:S3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(b)-0000-00
農業生產是勞動密集型產業,生產上勞動投入多、強度大,生產成本高、經濟效益低。為了增產創收,農民不得不擴大復種指數,提高作業頻率,并增加化肥、農藥及除草劑等化工產品的施用量。頻繁的耕作一方面由于生產投入增加而增加了農民的負擔,另一方面土壤結構容易遭到破壞,從而降低耕田地力。更為重要的是,它還加大了由地表徑流而帶來的環境污染的風險,嚴重影響農業生產的可持續性。而作物免耕可為解決上述問題提供一條較好的出路[1]。該技術是以降低成本、提高效益、生態安全為目的,是集保護性耕作與輕簡型栽培于一體的一項農業先進實用新技術。能有效減少用工,降低勞動強度,提高作物綜合生產能力,是促進農民增收的有效途徑,對偏遠山區及交通不發達地區如湖南湘西而言,具有積極的現實意義和廣闊的發展前景。
1. 免耕栽培的定義及發展概況
免耕又稱零耕,是指作物播前不用犁耙整地,直接在茬地上播種,播后作物生育期內不使用農具進行土壤管理的耕作方法[2]。它由四項關鍵技術組成,即免耕播種技術、秸稈殘茬處理技術、雜草控制技術和深松耕技術[3]。
作物免耕栽培最早起源于美國,并于20 世紀50 年代開始在我國興起。經過不斷的摸索示范,免耕技術基本趨于成熟,各地為適應農業新形勢發展需求,積極在水稻、小麥、油菜等經濟作物上大面積推廣應用,免耕栽培技術取得蓬勃發展。經過數十年的探索實踐,當前我國已形成了十多種典型的免耕栽培模式,栽培模式和種植方式的豐富程度走在世界前列[4]。
2.免耕栽培的優勢及實例
多項研究表明,作物免耕技術只要運用到位,其優勢明顯,存在較多的應用實例,國內外研究主要集中在以下幾個方面。
2.1 水土保持
免耕土壤表面覆蓋著殘株,可有效降低雨水的沖刷作用,因而可以降低土粒分散、表土板結、減少地表徑流。另外免耕覆蓋能保持地表濕潤,可以保持較高的土壤入滲能力,有效地減小土壤水分蒸發。有研究表明,與傳統耕作方式相比,免耕栽培普遍可增加土壤水2% ~ 8%,且以2cm 厚覆蓋層效果最佳[5]。但值得注意的是,只有長期實施免耕且覆蓋達到一定程度時,免耕的增水效果才比較明顯。
水田自然免耕能增加田間蓄水量,充分發揮土壤大水庫作用;能大量儲蓄利用天然降水,避免水分流失,改善和保持良好的土壤結構,最終達到抗旱減灌和水土保持的目的[6]。
2.2 穩定土壤結構,提高土壤地力
作物的生長發育主要依靠根部吸收水分和養分,而良好的土壤肥力是作物根系吸收和利用的前提。土壤結構的恢復和保持,有利于維持土壤孔隙的連續性,加速水、肥、氣、熱在土壤中的移動交換,達到提高土壤肥力的效果。研究認為,免耕發揮了土壤的自調作用,有利于提高土壤養分的組合優化度,能改善作物生長限制因子[7-9]。而且農田長期施行免耕栽培,土壤有機質基本處于穩定狀態,土壤有效養分增加,但免耕土地表層土壤有機質富集,土壤容重顯著高于常規耕作[10-13],有效氮、有效磷、有效鉀和有機質含量均分別高于常耕土壤。
2.3 促進作物生長,提高產質量
水田自然免耕,水稻分蘗快,根系發達,有效穗高,稻米品質好,產量高。而且,免耕還能減輕常見病蟲害的發病率,提高作物品質。免耕稻田能充分發揮稻田生產潛力,增加復種指數,提高產量和產值。肖劍英[14]等的研究分析認為免耕壟作水稻的農藝性狀改善明顯,考種產量比水旱輪作高20%,千粒重高7%,稈重、有效穗也比水旱輪作高。而且,雜草密度免耕壟作比水旱輪作低10%,比傳統平作低67%,能減少雜草生長,。
稻田長期壟作免耕后,水稻根系數量、白根率、根系活力比常規平作和水旱輪作高,可有效增強抗旱能力,提高單位面積產量,而且干旱越重的年份,其增產幅度越大。李杰林[15]研究指出,在只耕不翻的少耕田撒播水稻比翻耕撒播的增產5.1%~ 14.7%,比移栽稻增產4.96% ~15. 3%。
2.4 減工增效
免耕擺脫了物理和機械作用,依靠生物包括作物根系、土壤微生物、動物等的活動調節土壤的三相比,能同時滿足作物對水、熱、氣、肥的要求[16]。稻草全程覆蓋具有調節溫度和濕度的作用,改善了小環境,一定程度上抑制了病蟲草害的發生,可有效減少農藥和除草劑的施用量。既達到安全、衛生、無公害的目的,又降低了生產成本[17]。周易天[18]等通過麥茬免耕直播種稻研究表明,免耕直播稻平均單產每公頃比對照高約2.11個百分點,而用工相對減少9.11%,按當時的工價和糧價計算,免耕直播每公頃可增收1115.1元,從產量和經濟效益等方面驗證了麥茬免耕直播種稻的可行性。
實踐證明,該項技術只要運用到位,則增產增效的效果明顯。與傳統耕作栽培方式相比,免耕栽培每公頃至少節本增效750~1 500 元。免耕稻草覆蓋種植馬鈴薯可以大大減輕勞動強度,提高勞動效率,降低勞動成本。在有些作物如稻草覆蓋免耕栽培馬鈴薯每公頃增收可達3000~4500 元[19]。
3.免耕栽的適應性及劣勢
3.1 適用條件
綜上所述,作物免耕栽培具有諸多方面的優越性,但同樣具有一定的適用性,與當地的氣候特點、耕作方式、土壤類型、結構及其肥力有關,不可盲目濫用。研究表明,免耕特別適合風沙干旱地區、水土流失嚴重的丘陵地帶以及搶農時的多熟區,而在粘土或有機質含量低的沙土上則效果不夠理想[20]。此外,免耕栽培的效果也因作物的種類、前作、地形等條件的差異而有所不同,甚至存在作物減產、品質下降的可能。因此,該技術在推廣應用時需因地制宜,通盤考慮,以達到免耕減工降本、提質增效的目的。
3. 1 降低表層土壤溫度
研究認為[21]認為影響土壤溫度低的原因是多方面的,一是秸稈的覆蓋作用削弱太陽輻射熱;另一方面秸稈覆蓋后土壤水分損失少,土壤水分含量高,土壤的傳熱性大,因此流向下層的熱量多,而用于溫暖苗床的熱量相對減少;三是濕土的熱容量大于干土,因此同等條件下免耕栽培土壤升溫幅度相對較小。影響免耕在溫帶地區推廣,但對熱帶地區和夏季作物則是它的優點。為了解決免耕引起土溫低的問題,在技術和措施上進行了大量的研究,如早春移栽和重新分配秸稈使播種區接受更多的太陽輻射,提高土濕,以利于出苗等。
3. 2 降低土壤酸pH 值
大量研究表明,免耕3至5年導致土壤表層酸化,尤其是30cm土層內土壤pH值降低最為明顯,顯著低于對照,嚴重時甚至影響作物正常生長[22]。土壤酸化的原因主要有兩點,一是有機質分解產物有機酸的淋洗作用;二是大量生理酸性化肥的使用。并且隨著免耕年份的增加,免耕土壤的pH值明顯低于對照,使得土壤有效養分如交換性Ca含量下降,而交換性Ai、Mn含量增加,進而影響作物產量[23]。不過這在鹽漬土地區則是免耕的優勢,即適當的進行免耕栽培覆蓋,可降低鹽堿地區土壤pH值。
3. 3 雜草及地下害蟲防治問題
免耕條件下由于除草時秸稈覆蓋難于耕作,雜草就成為一大問題,是推廣應用免耕技術的主要限制因素之一。而地下害蟲的增加是秸稈覆蓋的又一不利因素,據彭祖厚[24]研究表明,在未采取防治措施的條件下,免耕栽培下的土壤害蟲比深耕、淺耕分別高19.08和23.34個百分點,影響作物出苗率,而且地下害蟲有隨著免耕年限的增加而逐漸增加的趨勢[25],因此如何安全高效的防治地下害蟲是推廣免耕亟待考量的問題。
3. 4 土壤及地下水污染
由于免耕條件下增加了病蟲草害的可能,這就使得生產上除草劑和農藥的施用量也相應增加,從而使得土壤農殘高于對照,增加了土壤污染,影響生物安全性。另一方面,由于免耕增加了土壤滲透性,土壤下滲流污染物也相應增加,特別是進入地下水的消態氮量明顯高于對照,增加了地下水的污染。
4.應用瓶頸
4.1 觀念難轉變,知識更新慢
免耕栽培要求一整套不同于傳統栽培的技術,這就使得多年來已習慣和掌握了傳統翻耕技術的農民面臨許多困難。同時,研究者也存在改變研究和教學內容的問題,知識體系更新相對較慢。
4.2 配套農機未成體系
免耕栽培技術雖然具有較好的經濟實用性,但適用的技術需要與之相配套的設備來完成,針對當前對免耕栽培灌溉復雜、除草難的問題,現有的農機設備還無法很好的應對。如適用于一年一熟區的免耕播種機還有待于進一步改進完善,應用于解決實施保護性耕作后農牧交錯區和灌溉區雜草嚴重等問題的機械除草技術的研究起步較晚,取得的成果也相對較少[26],難以滿足技術需求。
4.3 技術研究相對滯后
雖然當前我國免耕技術較為成熟,也得到了大面積的推廣應用,但如小雜糧保護性耕作技術體系、免耕條件下的病蟲草害防治技術研究還相對欠缺,尚待完善改進[27]。免耕下的灌溉雖然免耕可保持土壤水分,但為了作物的高產必須適時灌溉,但由于表層秸稈的覆蓋,常規的灌溉方式很難應用,這一問題也是限制免耕推廣的一大因素。
4.4 作物減產
高產、優質、高效是農業生產的不懈追求,而作物實行免耕后,增加了由于土壤表層地溫低、草害嚴重等問題帶來減產的可能,從而抑制免耕栽培廣泛推廣的進程。
5.結論及討論
綜上可知,作物免耕栽培具有保持水土、改善土壤理化性質、減工降本及增產增收等優勢,但其負面效應也不容忽視。因此,在實際生產中要積極宣傳引導,并因地制宜,選擇適宜的耕地、耕作時間及建立與之相關的免耕栽培配套體系。一是加強政府扶持力度,加大投入,同時加強宣傳改變農民的傳統觀念。二是確立作物免耕栽培的時間,避免免耕降低土溫帶來的不利影響,并通過滴灌、噴灌等節水灌溉措施來解決覆蓋灌溉難的問題;三是確定適宜的土壤類型,應當選取土壤質地疏松、結構及土壤通氣狀況良好的壤砂土和砂壤土,防止作物根系的生長受抑制而減產;四是測定土壤肥力,通過測土配方的形式,選取土壤肥力較協調且pH偏高的田土實行免耕操作,減少土壤進一步酸化的可能;五是確立最佳的連續免耕年份,雖然長期免耕可以在一定程度上提質增效,但由于長期免耕而導致作物減產的報道也較多,因而需確定適應的免耕年份,保障作物持續增產增收。
參考文獻
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[10] 黃麗芬,等.長期少免耕對稻麥產量與土壤肥力的影響[J].揚州大學學報#自然科學版,1999, 11:48-52.
[11] 張樹梅,薛宗讓.旱地玉米免耕系統土壤養分研究) 土壤有機質、酶及氮變化[J]. 華北農學報,1998,13(2):42-47.
(一)外部性及農業保險正外部性的釋義。(1)外部性。外部性從宏觀角度分析屬于一種經濟現象,可以綜合劃分為正外部性和負外部性,正外部性顧名思義就是主體行為為其他人帶來的正面外部激勵和影響;負外部性主要就是經濟行為主體因為個人原因帶來關聯者損失,但是不必為此付出經濟補償成本。所以經濟市場手段對于外部性的合理解決沒有明顯效果。(2)農業保險及其正外部性定義。農業保險從根本分析屬于一種固定內容和固定保險規則管理下的保險活動。農業保險主體主要是保險機構,對參保人員的個人種植經濟作物,林業資源、畜牧業生產等活動中因外自然不可抗因素影響以及意外疾病、事故等造成大范圍的保險損失,農業保險需要承擔和賠償相應的保險金責任。
(二)農業保險及其正外部性的主要表現。(1)農業保險對“三農”的正外部性。農業保險體現其正外部性主要是在農業經營和生產者的自身利益維護上。獲得保險規定的補償資金,對損失可以起到一定的補償功效,農業保險對于農業經濟發展的正外部性主要可以發揮對農業的經濟保障和管理作用。實現農村地區的福利水平提高,實現農村經濟發展和農業建設發展的穩定開展,為新農村建設提供動力支持,農業保險可以在保障農村穩定進步和農村經濟發展過程中國發揮重要作用[1]。(2)農業保險對國民經濟發展的正外部性。農業行業的保險類活動活躍開展可以促進農業經濟快速發展,帶動整體農業發展領域的農業生產經營要素和農業經濟資源的合理配置,農業保險在農村經濟發展過程中提供了穩定的物質保障,在農村經濟得到發展進步的過程中可以帶動整體國民經濟進步,為城鄉協調發展做出巨大貢獻。(3)農業保險與農村協作發展的正外部性。農業保險可以促進城鄉經濟發展協調進步,發揮城鄉經濟發展差距縮小的重要作用。對于改善農民生存和發展狀態具有重要意義。農業保險也是城鄉協調進步發展的重要支持。農業保險可以對農業經濟產出發揮一定的幫扶作用。
二、農業保險正外部性經濟法激勵的價值目標及原則
(一)農業保險正外部性經濟法激勵價值目標。農業保險從本質上分析是公平價值的體現,經濟法律法規視角下的公平是綜合分析個體之間的綜合實力以及實際擁有資源的差異,主要目標在于追求結果公平。農業保險也具有重要的分配均衡價值,農業保險的總體發展運行需要來自政府資金財政支持和政策引導,若農業保險的購買投入過高,農民參保的積極性降低。
(二)農業保險正外部性經濟法激勵原則。第一,堅持對農業資源進行合理優化配置的原則,農業資源的優化配置主要是在資源的生產過程中進行科學整合,實現最佳效益發揮。資源配置的優化處理是在經濟法發揮經濟活動調節過程中的重要原則。所以,應該從農民自身經營生產發展角度入喉,實現農業產業化發展總體盈利能力的提升,實現農業發展經濟水平的提高,同時在農業產業發展的過程中提高配置效率。另一方面,在市場資源配置過程中,市場調節失靈需要國家發揮政府主體作用,進行經濟調節和管理。通過國家經濟法來加以矯正。第二,應該堅持國家適度干預原則。在遵照市場需要進行運行管理的過程中,農業保險需要明確發展規則,否則就容易導致出現農業保險發展偏離行業發展軌道的現象,進一步導致了市場運行與總體經濟規律相背離,違反國家相關的政策法律法規,需要國家進行該領域行為矯正。農業保險的運行發展應該綜合考慮市場與國家不同主體的管理作用發揮,防止出現過度干預和違背正常原則的介入行為。
三、農業保險正外部性法律激勵的經驗借鑒
[關鍵詞]碳足跡;茶葉供應鏈;云技術
全球變暖和能源短缺已成為人類共同面對的問題和挑戰。[1]在此背景下,氣候變化和全球溫室氣體排放問題引起來自不同行業供應鏈中利益相關者的注意。[2]供應鏈中所有企業和組織都在尋找減少碳排放和降低環境負荷的方法。供應鏈作為一個有機整體,其中某一環節的碳排放會影響其他環節,因此,需要應用集成系統減少茶葉供應鏈的碳足跡。近年來,“碳足跡”受到學者和從業人員的廣泛關注。英國碳信托公司(CarbonTrust)將“碳足跡”定義為“測量人、組織、產品的直接或間接造成溫室氣體排放的總量”。[3]茶葉是中國最具特色的經濟作物之一,在浙、閩、皖、鄂、贛、云、貴等省廣泛種植。[4]2010年,中國茶樹種植面積為1.95×106hm2,茶葉總產量1.45×106t,分別約占全球種植面積和總產量的50%和30%。[5]傳統的茶葉供應鏈碳足跡測量為分散的方式,涉及種植園、加工廠、零售商和物流環節。目前尚無碳足跡集成測量系統,將茶葉供應鏈各環節視為一個整體。本文以茶葉生命周期為研究范圍,應用云計算技術,將茶葉供應鏈中的分離因素以最少資源進行整合。
1茶葉產品生命周期評估
應用生命周期評估方法,認為碳排放自始至終存在于茶葉生產流程中,本文的研究覆蓋種植園—物流環節—加工廠—物流環節—零售商的整體茶葉生產流程。
2茶葉供應鏈碳足跡的來源
2.1種植園
在茶葉供應鏈的碳足跡中,種植園所排放的二氧化碳等溫室氣體占較大比重。茶葉種植過程中,施肥、噴農藥、灌溉等環節都會產生碳排放。通常,茶樹種植園經營者為中小企業或農業家庭,缺乏資金和技術支持,很難測量和計算茶樹種植過程中的碳排放量。在本文提出的基于云計算技術的集成測量系統中,種植園經營者將種植過程的碳排放數據傳到私有云上,應用SaaS(軟件即服務,SoftasaService)將碳足跡最小化。
2.2物流環節
由于茶葉產品具有吸濕性、吸味性、陳舊性和怕熱性的特點,因此茶葉物流過程中不僅要控制溫度和濕度,而且要避免與帶有異味的貨物同車運輸。茶葉的特性決定必須應用帶有溫度、濕度調節功能的車輛進行運輸,而溫度、濕度調節器會消耗更多化石燃料。在茶葉物流環節,部分中小物流公司并不具備專業的技術和財政資源測量業務過程的碳足跡。零售商能夠為合作物流公司選擇碳排放計算方式,并把數據傳到私有云中。物流企業能夠應用SaaS測量物流過程的碳排放量。
2.3加工廠
根據品種不同,茶葉加工基本工藝流程略有差別。在茶葉加工過程中,碳足跡主要來自能源消耗、包裝和預測偏差。茶葉部分加工過程,如炒青過程,目的是通過高溫快速破壞酶的活性,停止其酶促氧化作用,使炒青過程形成的品質固定下來。炒青采用電動滾筒和液化氣殺青機等,這些機器會消耗化石燃料,產生碳足跡。在包裝中,消耗的包裝材料,尤其是因不當利用造成的包裝材料的浪費等,會增加碳排放量。不準確的銷售預測會導致茶葉生產過量,從而產生更多的碳足跡。
2.4零售商與零售商相關的碳足跡
主要產生于能源消費和低效管理令茶葉滯銷帶來的浪費。第一,在能源消費方面,由于茶葉零售商店消耗大量的電,因此,至關重要的是盡量應用清潔能源。第二,低效的管理令茶葉滯銷,供應鏈各環節缺乏有效溝通,會導致預測量與實際銷售量的差距,產生浪費,增加不必要的碳足跡。
3基于云計算技術的碳足跡集成測量系統
3.1云計算技術
云計算是一種簡單、易用的技術,具有簡單、新穎的體系結構。云計算服務共分為三個層次,即IaaS(基礎設施即服務,InfrastructureasaService)、PaaS(平臺即服務,Plat-formasaService)和SaaS(軟件即服務,SoftasaService)。SaaS是一個應用程序,通過互聯網向客戶提供服務。
3.2碳足跡測量系統云結構
本文設計最小化茶葉供應鏈碳足跡的云計算體系結構,包含茶葉供應鏈的所有利益相關者,即種植園、加工廠、零售商和物流環節。應用私有云映射茶葉供應鏈的所有利益相關者,實現信息共享。
3.3碳足跡集成測量
SaaS系統以種植園經營者為例,經營者能夠通過計算機網絡設備接入私有云中,使用SaaS進行數據傳輸和共享。種植園經營者接入SaaS時,會彈出窗口,要求經營者將茶樹種植所需信息進行輸入,隨后會接收到新的彈出窗口,針對目前茶樹種植的碳足跡給予結果和反饋。反饋以措施清單的形式,提示經營者能夠應用哪些具體措施減少茶葉種植過程中的碳排放量。經營者可以依據措施清單的建議,采取最佳決策組合,將有效降低他們茶樹種植過程的碳排放。由于應用云計算技術,種植園上述信息能夠實現全供應鏈參與者共享與可視化。
4結論
關鍵詞:玉米;保護性耕作技術;推廣
中圖分類號:S513 文獻標識碼:A
1 保護性耕作概述
1.1 定義
保護性耕作技術是對農田實行免耕、少耕,盡可能減少土壤耕作(只要能保證種子發芽即可),并用大量作物秸稈、殘茬覆蓋地表,主要用農藥來控制雜草和病蟲害,從而減少土壤風蝕、水蝕,提高土壤肥力和抗旱能力的一種先進的農業耕作技術。
1.2 意義
保護性耕作技術不但可以增加土壤水分含量,可以有效提高土壤肥力,而且可以保水、保肥、保土、保護環境,又能增效、增產。同時,也可以節約開支,減少勞動力投入,增加農民收入,實現全市農業可持續發展。
2 玉米保護性耕作適宜范圍分析
2.1 適合的降雨量范圍
年降雨量250~800mm。博樂市年平均降雨量202.4mm。
2.2 適合的溫度范圍
對于種植玉米等喜溫作物,由于春季播種時保護性耕作的地溫比翻耕無覆蓋地溫低1~2℃,可能會對出苗產生較大影響,建議溫度低于年均7℃的地方。博樂市氣候屬大陸性溫帶干旱氣候,年平均氣溫7.0℃,非常適合玉米免耕技術推廣。
2.3 適合的土壤類型
沒有什么限制,但對粘重排水性能差的土壤要慎重。
3 玉米保護性耕作播種技術要點
3.1 正確選擇玉米品種
玉米品種的選擇應結合當地農業生產條件,選擇不僅可以充分保證后期玉米籽粒的灌漿和成熟,而且能在9月下旬至10月上旬之間及時收獲騰茬。所以,選擇玉米品種時,應盡量選用增產潛力大、生育期稍長、株型緊湊耐密的中熟品種。精選粒大飽滿均勻的種子,同時,純度不低于97%,發芽率不低于95%。此外,播種前應適時對所選種子進行包衣處理或藥劑拌種,以防地下蟲害和苗期病害的發生。
3.2 選擇適宜播種機械
玉米免耕播種機除應具備開溝、施肥、播種、覆土、鎮壓功能外,還需具備較強的清草防堵功能及破茬入土功能,以確保播種質量。
3.3 正確使用免耕播種機,適時、適墑播種
3.3.1 整播量,合理密植
下種量應調為2~2.5kg/667m2,行距調至40~45cm。緊湊型品種適宜密度5500~6000株/667m2,半緊湊型品種適宜密度5000~5500株/667m2。株距視品種和留苗密度而定。
3.3.2 嚴格把握播種深淺度
播種深度在3~5cm最合適,過深苗弱,過淺不易出苗。墑情差的可適當播深一點。播后壓實,使種子與土壤緊密接觸。
3.3.3 嚴格操作規程
播種作業過程中,嚴格操作規程,播種速度不可過快,行走要勻要直,中途盡量不要停車,達到下種均勻,覆土播深一致。
3.4 及時噴灑除草防蟲劑
由于玉米播后不進行中耕,所以,玉米播種后苗前需及時噴灑除草劑,防治雜草;玉米出苗后需及時噴施殺蟲劑,減少蟲害;玉米出苗后也需及早噴施一遍殺蟲劑。
4 建立保護性耕作長效機制
近幾十年來,隨著全州開墾土地面積不斷擴大,不合理的耕作制度及水資源的過度使用,有限的可使用土地面積進一步減少,生態不斷惡化,沙漠化和荒漠化加重,草原退化,水土流失,風沙干旱等災害天氣平凡發生,已嚴重影響到人們所依賴生存的環境和農業可持續發展。
4.1 建立保護性耕作長效機制必備條件
成熟的技術模式和合理的工藝路線;優質的保護性耕作機具;需要農戶對保護性耕作技術的充分認識和接受;機手良好的經濟效益。
4.2 建立保護性耕作長效機制措施
4.2.1 加強政府引導
各級政府要加強對實施保護性耕作技術的組織領導,實施農機購置補貼政策,并協同相關部門積極推廣引進免耕機械。在現有農業機械裝備的基礎上,大力引進、試驗和示范推廣保護性耕作關鍵技術先進機具,并對新購機具給予最大補貼,提高農民購機欲望。
4.2.2 加大宣傳培訓
農戶對保護性耕作技術認識不足,長期以來受傳統耕作觀念的影響,并且主要靠種植經濟作物的收入來增加家庭收入,所以,在短時間內保護性耕作技術難以讓農民接受,對免耕技術持懷疑態度。因此,需要加大宣傳培訓力度,舉辦保護性耕作技術短期培訓講座,結合科技下鄉和科技入戶行動,宣傳實施保護性耕作的意義、效果和相關政策。同時,采取技術講座、現場演示、實物講解、印發資料等形式幫助農民真正掌握技術要領、機具性能和操作方法。
4.2.3 加強服務體系建設
農機推廣站始終把強化服務功能,以推廣保護性耕作為契機,以農民增收增產為目地,為在更大范圍內普及保護性耕作技術打下堅實的基礎。
5 玉米保護性耕作的綜合效益
烏鎮努力推廣、示范保護性耕作技術5a來,玉米保護性耕作得到越來越多農民的認可。同時,結果分析發現,保護性耕作與傳統翻耕相比具有明顯的社會效益、生態效益和經濟效益。
5.1 社會效益
保護性耕作明顯減少徑流(水分流失)60%,水蝕(土壤流失)80%左右,減少風蝕(農田揚沙)60%,抑制沙塵暴,不燒秸稈,減少大氣污染。
5.2 生態效益
保護性耕作增加休閑期土壤貯水量14%~15%,提高水分利用率15%~17%,增加土壤肥力土壤有機質提高0.03%,速效氮、速效鉀含量提高。
5.3 經濟效益
保護性耕作使玉米產量提高13%~17%,減少了作業工序,降低了作業成本,增加農民收入20%~30%。
6 結語
關鍵詞 耕地利用;效率;農戶;卜凱
中圖分類號 F323.211
文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2009)06-0131-06
耕地利用在微觀層面上是一種農戶的經濟行為,這些行為的總體構成了對耕地資源的利用狀況及利用效率。在不同的歷史時期,農戶面臨各種經濟和政策制度的約束條件是不同的,在此條件下農戶的耕地利用行為會存在很大差異,表現為耕地利用及效率的變化。耕地資源屬于典型的多功能性自然資源,隨著人口和社會經濟的發展,來自各方面需求的壓力不斷增大。數據顯示,我國耕地資源變化的總體趨勢表現為總面積持續減少及不斷向其他用途轉變,對我國農業的發展產生了不利的影響。利用農戶的平均數據研究我國的耕地利用,對在微觀層面上把握我國耕地利用及效率的變化具有重要意義,對揭示我國農業發展過程具有十分重要的參考價值。
卜凱及金陵大學農學院農經系的師生在20世紀20~30年代對中國22個省進行了社會調查,先后發表了多部有重要影響的中國農村經濟專著,其中以《中國農家經濟》和《中國土地利用》尤為珍貴。本文根據這兩本著作的相關數據[1~2]及中日合作課題組關于卜凱當年調查資料的整理數據,與現階段中國農業的相關統計及調查資料作比較,以分析近1個世紀以來中國農業的耕地利用情況。由于中國20世紀上半期的統計資料的缺乏,現有的研究基本上都是從宏觀的角度入手,從農戶角度進行的研究甚少,這樣就很難把握中國耕地利用及效率在微觀層面的變化情況,因此利用卜凱的農戶調查資料與目前的農戶資料的平均數做比較有一定的意義[3]。
1 相關指標的選取及比較地區的選擇
在進行對比分析之前,需要對各比較對象及其概念進行厘定,并且給出其具體的比較指標。
耕地利用,是指農戶在耕地上進行的各種經營活動,包括農業經營活動和非農經營活動。20世紀20~30年代,我國處于半殖民地半封建社會,落后的社會生產方式與特有的社會和土地制度把農民牢牢束縛在土地上,農戶耕地農業經營的機會成本極其低下,缺少真正意義上的耕地利用的非農經營活動,所以本文只研究農戶耕地的農業經營活動。衡量農戶耕地利用的指標包括農戶戶均耕地面積、耕地的細碎程度、種植結構、耕地復種指數及耕地集約度等;耕地利用效率是評價耕地利用績效的重要指標,是指單位面積耕地上的投入產出或產值、各種生產要素投入的產出率等。本研究中的指標包括農戶耕地生產率及農業勞動生產率等。
效率變化的研究在比較地區的選取上,卜凱在調查中國土地使用狀況時,根據當時的農業生產的稟賦條件及農作物類型,將調查區域分為兩大農業地帶――小麥地帶與水稻地帶,并分為八個分區,分別是春麥區、冬麥小米區、冬麥高粱區、揚子水稻小麥區、水稻茶區、四川水稻區、水稻兩季區、西南水稻區。當時調查的區域基本覆蓋了各種氣候條件的農業區,但是由于當時的區域劃分與現代的農業區劃有很大差異,因而完全相同區域的資料無法獲得。考慮到地理分區的不一致性和數據獲取的難度,我們主要對卜凱調查時八個分區中每個區的農戶調查資料與現時對應的典型省份農戶統計資料進行對比,對于每一個分區選擇一個典型省份進行比較分析,這樣可以避免運用國家統計數據平均數進行比較分析時對地方和區域特點的掩蓋。比較地區的選取具體為春麥區對應甘肅省、冬麥小米區對應陜西省、冬麥高粱區對應山東省、揚子水稻小麥區對應江蘇省、水稻茶區對應浙江省、四川水稻區對應四川省、水稻兩季區對應廣東省、西南水稻區對應貴州省。
2 耕地利用程度的比較
2.1 農戶戶均耕地面積的變化
經過近一個世紀,我國農戶的戶均耕地面積下降幅度較大,在2005年已不到當年的三分之一。比較兩大農業地帶,可以發現兩個時期的小麥地帶的戶均耕地面積均大于水稻地帶的戶均耕地面積,可以說明我國耕地資源與水熱資源分布的不一致性。與80年前相比,2005年的小麥地帶的戶均耕地面積平均下降了66%,但水稻地帶的戶均面積的下降幅度更大,江蘇、浙江、廣東等經濟發達省份的下降尤甚。這一方面說明了農村人口的增加使戶均耕地面積大為減小,也說明了工業的進步和城市的發展占用了大量的農業用地,使耕地面積下降。隨著經濟的發展和人口的持續增長,人地矛盾將會越來越突出。
2.2 農戶耕地細碎化的變化
土地細碎化是中國農業最重要的特性[2]。土地細碎化一般可以用農戶所擁有的耕地地塊數、地塊的平均面積及耕地到農舍的平均距離等指標來衡量[4]。雖然耕地的細碎化程度受地形、土地制度以及技術水平等多方面的影響,但耕地的細碎化客觀上也不利于農業生產,具體表現為諸如限制農業機械的推廣使用、增加農戶農作的運輸成本及灌溉成本、增加農作業管理難度等,這將逐漸弱化農業的比較優勢。
由于現時數據來源的限制,本文只能以2006年對江蘇省蘇北地區農戶土地細碎化的專項調查數據與1929-1933年的揚子水稻小麥區的相關數據進行簡要的對比,表3表明了比較結果。比較兩個時期,可以發現經過了近一個世紀的發展,耕地細碎化的現象并沒有得到緩解。兩個時期農戶擁有的地塊數基本相當,而由于人口的絕對增加,使農戶耕地面積減少的同時,
也使每塊地的面積大為減小。這種土地的零散細碎在很大程度上限制了我國農業生產的機械技術的使用及規模經濟的獲得。
2.3 農戶種植結構的變化
考察農戶種植結構的變化可以體現兩個時期農戶耕地利用偏好及我國種植業結構的變化。1929-1933年的中國農業種植結構的決定性因素僅僅是土壤、氣候等自然資源的稟賦情況。加上當時的生產力水平較低,社會政治環境也不穩定,因而農業的種植品種主要是以解決溫飽問題為主的水稻、小麥、小米、高粱、馬鈴薯、棉花等。部分地區種植的經濟作物如西南水稻區和四川水稻區種植的鴉片也是軍閥和大地主所擁有。
改革開放以后,隨著農業政策和制度的變革,特別是家庭聯產承包經營責任制的確立,農業生產力得到了極大的解放,解決溫飽問題不再是決定農戶種植結構的重要因
素,市場日漸具有決定性的作用,也即市場經濟的發展以及城鄉居民生活水平的提升影響了現代農業的種植結構。表4表明,各大農區中大宗糧食品種如水稻、小麥等的種植面積比例與80年前相比都有不同程度的下降,水稻種植面積下降15%,小麥下降14%。而玉米、大豆、油料的種植面積大幅度增加。但從區域特征來看,水稻主產區的長江中下游區、東南區和華南區,其播種面積占全國水稻總播種面積的60%~70%,仍然處于優勢地位;小麥以黃淮海區為主,占總播種面積的50%;玉米的主要產區為東北區和黃淮海區,分別占總播種面積的40%左右,產量在全國占絕對的優勢;大豆以東北區為主要產區,播種面積比例最大。我國的蔬菜生產由于具有一定的比較優勢,再加上由于人們膳食結構的變化帶來的需求增加,近年來播種面積不斷擴大,蔬菜播種面積占當地作物種植面積的15%以上,在播種面積中對糧食面積的替代最多。果園茶園等面積的增長,與當地資源稟賦條件密不可分,這些優勢農產品的生產,形成了各地更為多樣的種植業結構。
2.4 耕地復種指數的變化
復種指數是指一定地域范圍內一定時期(通常指1年)內農作物播種面積與耕地面積之比,一般情況下復種指數都是大于1的。它反映了農業生產在時間尺度上利用農業資源的程度,其實質是沿時間序列,從對耕地利用次數的角度反映某一種植制度對耕地的利用狀況及利用程度。比較農戶耕地復種指數,可以看出農戶是否采取復種行為以及在多大程度上采取復種行為[5]。
與80年前相比,2005年我國農戶的耕地復種指數平均提高11%。這一方面說明由于農業基礎設施條件特別是灌溉設施的改善,農戶能夠依靠農業生產要素的投入來增加對耕地的利用強度。另一方面則說明,由于人們的農產品需求不斷增加,在耕地面積逐年減少的情況下,農戶依然用“以不變應萬變”之策來處理農業生產問題,主要原因是有強大的農業科技作后盾,通過增加復種面積來生產更多的產品,減少了供需矛盾。但是,如果沒有適當的政策措施以維護農業生態系統,過高的復種指數只能過度地消耗地力,影響耕地的可持續利用。因此,各地區復種指數需要根據農產品的需求狀況,結合環境的承載力等來進行合理的確定。
2.5 耕地利用集約度的變化耕地利用集約度是衡量單位耕地面積投入的各種生產要素的結構和數量,如單位面積的家畜單位①、勞動力、機械及資本品等的投入。比較兩個時期耕地利用的集約度,主要是為了了解一個世紀以來我國農業投入要素數量及結構的變化情況,這也是判斷我國農業經濟增長方式的重要指標。表6表明,在20世紀20~30年代,我國的農業生產中雖然有一定的畜力機械的使用,但從家畜單位來看是比較少的,戶均不到1個家畜單位,農業勞動主要靠大量的人力和勞動時間的投入。正如國外學者指出的,與歐洲農業等相比,中國傳統農業中家畜利用較少,可謂為“無畜農業”[6]。2005年的數據表明,農業機械與役畜之間已經發生了替代,農業機械在江蘇、浙江、廣東等經濟發達地區基本取代了役畜,這些地區的總家畜單位的下降幅度非常大。這可以解釋為經濟發展快的地區其農業機械化的進程也可能比較快。其他地區雖然仍然保有一定的大家畜,但這些地區的總家畜單位中有相當一部分為肉用畜或者役肉兼用畜,由于統計資料的關系無法進一步的區分,因此無法十分準確地把握役畜的多少。
再比較其他中間投入品可以發現,與80年前相比,現代農業生產要素得到了大量使用。如果考慮到農戶的戶均耕地面積僅為當年的三分之一,可以更好地說明單位面積上的農業生產要素投入量的增加程度。這些農業生產要素的投入,一方面在提高耕地單位產出的同時,也使大量勞動力從農業中解放出來,提供了農戶家庭收入多元化的可能性。
3 耕地利用效率的比較
3.1 耕地生產率的變化
20世紀二三十年代,我國農業生產技術比較落后,幾乎沒有任何生物化學技術的投入。同時,農業生產的基礎設施條件很差,農戶缺乏抵御自然災害的能力,農業生產完全受制于自然條件。建國以后,農業生產基礎條件的改善及農業技術的進步使糧食單產得到較大提高。比較兩個時期的農作物的單產(見表7),可以發現耕地生產率的提高是驚人的,2005年小麥的單產為原來的近4倍,水稻等農作物的單產為原來的2倍左右。
3.2 農業勞動生產率的變化 農業勞動生產率通常被定義為一個農業勞動者的單位勞動的產量。農業勞動生產率的計算,一般是依據單位勞動在單位勞動時間(通常指1年)內所生產出來的農產品的數量。在比較兩個時期的農業勞動生產率時,1929-1933年的農業勞均生產量近似地用人均谷物生產量來替代,因為當年并沒有更多其他產品的產出。2005年的數據為相應農產品總產量與農林牧漁從業人口之比,這樣比較更能說明農業勞動投入對耕地產出的作用[7~9]。 研究發現,谷物的農業勞動人均生產量80年來增長了2~3倍。由于20世紀20~30年代的農產品中,畜產品及經濟作物非常少,因此畜產品及其他經濟作物的增加,說明勞動生產率的增長不僅是谷物產量的增長部分,與80年前相比,農業勞動生產率的提高是驚人的。
4 簡要結論及討論
與80年前相比,我國農戶經營規模進一步趨于零散。1929-1933年的農戶戶均耕地面積約為1.51 hm2,2005年僅為0.50 hm2,為當年的30%左右。我國人口的增加帶來了農業勞動力數量的絕對增加,但由于耕地數量是有限的,并且社會經濟的進步使耕地具有更加多元的用途,使得耕地增加的速度遠遠趕不上農業勞動力的增加速度,農村勞動力數量的絕對增長使勞均耕地面積下降更多。與80年前相比,2005年小麥的單產為原來的近4倍,水稻等農作物的單產為原來的2倍左右,表明我國的耕地生產率提高了2~4倍,同時農業勞動生產率也提高了3倍以上。
我國農業生產率的提高,并沒有伴隨農業生產規模的擴大。農戶對耕地的復種行為、包括種子、化肥、農藥等生物化學技術的進步,是我國農業生產率提高的決定性因素;而利用機械技術來擴大生產規模,卻不是到目前為止的我國農業發展的主要技術進步之路。這一方面說明在中國人多地少的自然條件下,大量的農村剩余勞動力的存在,抑制了農村勞動力的價格,進而延緩了機械與勞動的替代。另一方面說明,農業生產要素的合理投入能夠增加相對稀缺的資源配置,提高資源的利用效率。在類似我國的人多地少的情況下,要解決農業問題,生物化學技術的應用比機械技術的應用顯得更為重要。
因此,我國的農業發展應該進一步重視生物化學技術的應用,重視能夠保證生物化學技術得以實施的基礎措施和基本條件的建設。這可能包括水利灌溉設施的完善、耐肥品種的開發、復合肥料的推廣、新型植保技術的應用等。同時,我們也應該考慮邊際報酬遞減規律的作用,在一些生物化學技術的邊際報酬已經相當低的地區,要進行制度創新,通過規模的擴大來
獲得規模經濟,進一步發揮機械技術的作用。
參考文獻
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