稻田养鱼的综合效益分析——以贵州省黄平县重安镇下翁细村为例.pdf

第 44 卷 第 3 期 Vol.44 No.3 2023 年 9 月Sept.2023农 业 科 学 研 究Journal of Agricultural Sciences稻田养鱼的综合效益分析以贵州省黄平县重安镇下翁细村为例吴雪梅1，2，梁龙1，2（1.贵州财经大学 乡村振兴战略研究所，贵州 贵阳 550025；2.贵州财经大学 管理科学与工程学院，贵州 贵阳 550025）摘要：以贵州省黄平县重安镇下翁细村为例，分析稻田单作和稻田养鱼模式的综合效益，基于实地调查的数据，运用综合效益量化评价方法，将经济、能量和生态效益3个方面归一化，对水稻单作和稻田养鱼2种模式进行综合效益量化评价，并与其他地区进行对比，分析其差距。结果表明：下翁细村稻田养鱼模式的综合评价指数为0.86，大于水稻单作模式（0.41），说明在当地适合发展稻田养鱼模式。下翁细村稻田养鱼模式的综合效益优于水稻单作模式，然而与浙江省青田县的稻田养鱼模式相比，下翁细村的稻田养鱼模式能量转化率较低，生态效益和经济收益也较差，在带动经济增长、生产管理和规范施用肥料方面有待进一步提升。关键词：稻田养鱼；水稻单作；综合效益中图分类号：F327 文献标志码：A稻田养鱼是把水产养殖业和种植业相互融合的一种农业生产方式，是循环经济型农业发展模式中的一种。循环经济型农业强调农业的可持续发展，对有限农业自然资源进行可持续利用，降低资源消耗和环境污染1。稻田养鱼模式有利于“稻鱼双丰收”，促进稻鱼增收的同时提高水稻品质，两者之间相互依存、相互促进，能满足较高水稻产量水平的肥料供给2-3，不仅能提高水稻和鱼类的品质及产量，而且有利于减少化肥、农药等的投入及其污水的污染，对防治水稻病虫害以及减少温室气体排放等具有积极作用，在达到生态环境保护目标的同时也能提高经济效益4-5。稻田养鱼作为一种绿色种养模式其推广面积呈逐年扩大趋势6。稻田养鱼在世界上公认发展最早的是中国7，在魏武 四时食制 中记载了出自稻田的鲤鱼，在陕西勉县东汉墓葬中考古学家出土了草鱼以及完整的水田模型等8-9。中国稻田养鱼的历史悠久，并有了一定规模的发展，随着国家政策的变化，稻田养鱼模式实现了快速发展10-11。一般认为，水稻单作模式在资源利用、农业生态多样性、农业生产力以及水稻品质等方面都不如稻田养鱼模式12，稻田养鱼模式本质上是利用生态位原理、食物链原理等，使稻田生态系统从空间、结构和能量流动上都得到合理改造，最大化发挥稻田的生产潜力13，利用生物间的共同合作来增加其效应，将水产养殖与水稻生产相结合14，在促进经济增长的同时改善自然生态环境15。关于稻田生态系统有多种评价方式，而且越来越重视生态、经济和社会效益的综合评价。众多研究表明，稻田养鱼规模经营在温室气体排放、环境影响、生态和经济效益等各方面都优于小农户经营，稻田养鱼模式应当适当规模化，这利于传统农业系统实现生态、经济、社会等多方面的共赢16-17。刘某承等18运用生态经济学的综合效益评估方法，对比分析稻鱼共生系统和常规稻田耕作模式的综合效益，发现稻鱼模式能文章编号：1673-0747（2023）03-0030-08收稿日期：2022-09-22基金项目：贵州省科技计划项目“构建碳足迹大数据推动贵州特色农业全产业链绿色发展研究”黔科合基础（2020）1Z057；新农科研究与改革实践项目“校企+”发展“特绿”功能农业及合作育人研究与示范（2020145）作者简介：吴雪梅（1998），硕士研究生，主要从事农村发展研究。通信作者：梁龙，教授，博士，主要从事泛生态学与可持续发展研究，电子邮箱：。第 3 期吴雪梅等：稻田养鱼的综合效益分析够起到固碳减排和防治病虫害的作用，同时能够有效减少CH4的排放，有利于化肥农药用量的控制以及增加净收入。综合来看，稻鱼模式的投入产出率比常规稻作系统高，其价值更高。近年来，随着生态环保的提倡和节能减排观念的盛行，具有减肥减药、增产增效优势的稻田养鱼模式愈加被重视和推行。在中西部农村，稻田养鱼模式普遍存在，但其研究相对滞后，前人对贵州等西部地区小农户的研究相对较少，对稻鱼模式综合效益的量化评价不够详实，多数从单一指标进行研究。因此，本文以贵州省黄平县重安镇下翁细村的稻田养鱼模式为例，运用经济分析法、能量法和碳足迹法进行实证研究，将经济、能量和生态效益归一化，比较水稻单作与稻田养鱼2种模式并对标其他地区，分析稻田养鱼模式存在的问题和可改进提高的空间，以期为利益相关者提供信息参考。1材料与方法1.1研究区域概况贵州省黄平县重安镇下翁细村位于贵州省东南部，全村辖2个自然寨6个村民小组，有258户1 271人。全村耕地面积45.76 hm2（水田38.87 hm2、旱地6.89 hm2）。当地交通不便，经济文化基础较为薄弱，经济来源主要以种植养殖和外出务工为主。主要种植的农作物有水稻、玉米、小麦、油菜等，养殖以猪、鸡为主，该村农户在种植水稻时大多数选择稻鱼共生模式。这种模式在贵州非常普遍，因此该村能够代表贵州小农户稻田养鱼的基本现状。1.2数据来源本文数据的收集采用半结构式访谈法的随机抽样，共调查102户农户，涉及土地共17 hm2，有效数据共94份，有效率为92.16%。其中，有8户人家未种植水稻，其数据对本文不具有参考性，其余数据基本合格。利用Excel对所得数据进行平均数处理。调查得出，该村农户在稻鱼种养的过程中没有使用灌溉、电和地膜，所以在本文中不再对上述因素进行讨论。1.3分析方法1.3.1经济效益分析方法净收益，也叫净利润，是指在农作物生产过程中所产出的总金额与所投入的总金额的差值，其公式表达如下：净收益=总产出金额-总投入金额。（1）经济产投比，指农作物生产过程所产出的总金额与投入的总金额的比值，其公式表达如下：经济产投比=总产出金额总投入金额。（2）1.3.2能量效益分析方法净能值产出率，指农作物总产出能量与需要购买的能值的比值，表示在经济投入一定的情况下系统生产效率的高低，其公式表达如下：净能值产出率=总产出能量需购买能量。（3）能量产投比，指农作物生产过程中产出的总能量与投入的总能量的比值，其公式表达为：能量产投比=总产出能量总投入能量。（4）单位能量生产率，是衡量生产过程中每单位能量的投入对产出的影响，即每单位能量投入对产量的影响，其公式表达如下：单位能量生产率=总产量总投入能量。（5）计算中用到的稻鱼生产模式投入、产出的各物质要素的能量当量见表1。表1稻鱼生产投入、产出要素的能量当量要素投入产出劳动力种子机械柴油农药氮肥磷肥钾肥农家肥小麦玉米水稻鱼单位dkghkgkgkgkgkgkgkgkgkgkg能量当量/MJ12.6022.0062.7044.50240.0092.0220.9613.1313.5016.3016.3015.105.40文献来源梁龙等19梁龙等19Erdal等20梁龙等19Liang等21Liang等21Liang等21Liang等21刘巽浩22刘巽浩22刘巽浩22梁龙等19刘巽浩221.3.3生态效益分析方法评价生态效益的指标有很多，包括碳足迹、水足迹、氮足迹和环境足迹等，这些都是生态效益评价研究的热门方法。考虑到农业排放占中国总碳排放近10%，2020年9月中国明确提出“双碳”目标，故本文选取碳排放作为生态效益指标。碳足迹，指在农作物生产过程中投入的肥料、31第 44 卷 农业科学研究农药以及其他农资所引起的碳排放量之和，其公式表达如下：碳足迹=各物质投入量该物质的二氧化碳当量。（6）单位产量碳足迹，指农作物生产过程中的碳排放与总产量的比值，其公式表达如下：单位产量碳足迹=总碳排放总产量。（7）单位面积碳足迹，指农作物生产过程中的总碳排放与种植面积的比值，其公式表达如下：单位面积碳足迹=总碳排放种植面积。（8）碳效率，指农作物生产过程中产生每kg碳排放所生产的产品产量，其公式表达如下：碳效率=总产量总碳排放。（9）单位产值碳足迹，指农作物生产过程中的单位面积碳足迹与单位产值的比值，其公式表达如下：单位产值碳足迹=单位面积碳足迹单位产值。（10）计算中所用到的稻鱼生产投入的物质要素二氧化碳当量见表2。表2稻鱼生产投入要素的二氧化碳当量投入要素劳动力种子机械柴油农药氮肥磷肥钾肥农家肥小麦玉米单位dkghkgkgkgkgkgkgkgkg二氧化碳当量/（CO2-eq）0.861.163.323.3218.008.301.500.9818.001.010.79来源刘巽浩等23刘巽浩等23Feng等24刘巽浩等23Liang等21Gao等25Gao等25Gao等25刘巽浩等23王钰乔等26王钰乔等261.3.4多指标综合评价基于 Liang 等21的研究，本文将经济、能量和生态效益3个方面的影响因素，即净能量产出率、净收益和碳足迹，作为综合指标进行计算，其中净能量产出率、净收益和碳足迹的权重系数为0.4、0.4、0.2。碳足迹越大对环境的负担越大，因此碳足迹属于负效益，为负值；能源利用效率和净收益均为正值。综合绩效评估公式如下27：Ic=W(APiRi)。（11）式中：Ic为综合指标值；W为3个影响因素的权重系数；APi为农业生产中 3 个影响因素实际的指标数值；Ri为参考值；i=净能量产出率/净收益/碳足迹。2结果与分析2.1水稻单作模式与稻田养鱼模式的效益对比水稻从种植到收割入仓的劳动力投入主要有土地平整、引水入田、育秧苗、秧苗播种、施肥、除草、收割和晾晒入仓，其中不包括由于自然灾害导致的干旱而引起的劳动力投入。当地进行稻田养鱼的农户一般较重视生产发展，在机械投入方面比水稻单作的农户多，因此在土地平整时稻田养鱼模式所投入的劳动力较水稻单作的少。这2种模式的劳动力投入见表3。根据调查数据统计，下翁细村水稻单作和稻田养鱼 2 种模式在生产期间每公顷的投入、产出量见表4。表3稻田劳动力投入种类及效率 d/（hm2 人）种植模式水稻单作稻田养鱼土地平整4542引水入田4.54.5育秧苗3030秧苗播种6060施肥7.57.5除草33收割6060晾晒入仓4545合计255252表4稻田生产要素的投入、产出量要素投入产出劳动力种子鱼苗机械柴油农药氮肥磷肥钾肥农家肥水稻稻鱼单位d/hm2kg/hm2kg/hm2h/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2kg/hm2水稻单作模式255.0015.00205.003.60198.5556.2556.256 250.008 250.00稻田养鱼模式252.0014.5050.10215.3098.001.90116.4531.5031.507 323.507 980.00256.8032第 3 期吴雪梅等：稻田养鱼的综合效益分析2.1.1经济效益分析在水稻生产期间每天须工作8 h，工时费为 10 元/h。水稻种子 65元 1 kg/包。当地农户使用的农药主要是杀虫剂和除草剂，杀虫剂主要是吡虫-杀虫单和敌敌畏，除草剂主要是草甘膦异丙铵盐和敌草快。当地农户一般购买2种鱼苗，一种鱼苗 1 条如 2 根小拇指一般大，10 条大概0.2 kg，另外一种鱼苗 1 条大约 0.1 kg，平均价格为33.5 元/kg，一般食用的鱼为 0.35 kg/条。下翁细村养殖的鱼品种主要是鲤鱼，市场价格为 60 元/kg。当地稻米市场价平均为3 元/kg，根据价格得出表5。由表 5 可知，稻田养鱼的成本是水稻单作的1.08倍，总收益是水稻单作的1.59倍，净收益是水稻单作的7.34倍。可见，稻田养鱼模式能够保障农户的生活，满足自家粮食供给，其经济收益更高，有利于增加农户的收入。稻田养鱼模式能够显著提升稻田的经济价值，这不仅仅体现在水产品的价格和产量上，也体现在稻米的品质和产量上28。稻田养鱼的经济效益十分显著，有好的发展前景，应加大扶持和推广力度29。2.1.2能量效益分析在投入的要素中，机械、种子、农药和肥料4个要素属于需要购买的能值，根据表1、表4和公式（3）（5）计算得出水稻生产期间各物质要素的能量，如表6所示。水稻单作模式的产出能量大于投入能量，而稻田养鱼模式恰恰相反，说明水稻单作模式的能量转化率较高。水稻单作模式的能量产投比是稻田养鱼模式的1.11倍，单位能量生产率是稻田养鱼模式的1.17倍，而稻田养鱼模式的净能量产出率是水稻单作模式的1.1倍，这2种模式在同一产出能量下产量相同。水稻单作模式的投入能量转化率较高，但是稻田养鱼模式在经济投入一定的情况下系统生产效率更高。2.1.3生态效益分析根据表2和表4的数据以及公式（6）（10）计算得出水稻生产过程中各要素的碳排放量和碳足迹指标，如表7所示。由表7可知，水稻生产期间投入的农资中农家肥造成的碳排放量最高，在水稻单作模式中占总碳排放量的比值为 97.60%，在稻田养鱼模式中占98.25%；其次是肥料的碳排放。碳排放量越大，意味着对环境造成的污染越多，对环境的影响越大。稻田养鱼模式每667 m2的总碳排放量、单位面积碳足迹、单位产量碳足迹为水稻单作模式的 1.16、1.16、1.17倍，但是从单位产值碳足迹来看，水稻单作模式是稻田养鱼模式的1.37倍，说明在相同单位产值下，稻田养鱼模式产生的碳排放更少。2.1.4多指标的综合评价为了对比稻田养鱼和水稻单作模式的综合效益，本文运用综合指数进行分析。通过公式（11）计算得出，稻田养鱼模式的综合评价指数为0.86，水稻单作模式的综合评价指数为0.41，如表8所示。这说明稻田养鱼模式能够给表5稻田生产要素的经济投入、产出要素经济投入（元/hm2）产值（元/hm2）净收益（元/hm2）经济产投比劳动力种子鱼苗柴油农药肥料小计水稻鱼小计水稻单作模式20 400.00975.00181.201 168.8322 725.0324 750.0024 750.002 025.001.09稻田养鱼模式20 160.00942.501 678.35932.9895.63685.5224 494.9823 940.0015 408.0039 348.0014 853.021.61表6稻田生产要素能量要素能量投入（MJ/hm2）能量产出（MJ/hm2）能量指标劳动力种子机械柴油农药氮肥磷肥钾肥农家肥小计水稻稻鱼小计需购买的能量（MJ）净能量产出率能量产投比单位能量生产率（kg/MJ）水稻单作模式3 213.00330.0012 853.50864.0018 270.571 179.00738.5684 375.00121 823.63124 575.00124 575.0034 235.633.641.020.07稻田养鱼模式3 175.20319.0013 499.314 361.00456.0010 715.73660.24413.6098 867.25132 467.33120 498.001 386.72121 884.7230 424.884.010.920.0633第 44 卷 农业科学研究下翁细村带来更好的效益，下翁细村更适合开展稻田养鱼。2.2与其他地区稻鱼模式综合效益的对标分析2.2.1经济效益对标分析浙江省青田县龙县村稻鱼共生生态系统在2005年被评为首批“全球重要农业文化遗产”示范点之一，是中国稻鱼模式的风向标。因此，本文将下翁细村与青田县的稻鱼模式进行经济效益对标分析。青田县数据来自刘某承等18的研究结果，数据见表9。由表9可知，下翁细村的投入成本远大于青田县，而其经济产投比小于青田县，说明青田县的经济收益更好。下翁细村的农户种植养殖的稻谷和鱼大多用于自给，很少拿到市场上售卖，并无更多现金收入，而青田县经济发展水平较高，有较多的农产品销售渠道，农户稻田养鱼的收获不仅能够满足粮食自给，还能销售以增加家庭收入。可见，青田县的稻田养鱼比下翁细村发展得更快更好。2.2.2能量效益对标分析关于青田县稻田养鱼的研究大多选取化肥、农药、饲料、燃料4个方面的指标，而本文从能量角度将下翁细村与青田县的稻田养鱼模式进行对比分析。数据来自崔文超等30的研究结果，见表10。由表11可知，青田县的能量产投比是下翁细村的2.41倍，单位能量生产率是下翁细村的2.43倍，说明青田县的能量转换效率更高，每投入1 MJ能量所产出的能量更多。而下翁细村的净能量产出率是青田县的 2.88 倍，说明在经济投入一定的情况下，下翁细村的生产效率更高，但下翁细村在鱼的养殖上大多为自然放养，由于缺乏管理，鱼的存活率较低。应适当投入饲料，以提高鱼的产量及品质。2.2.3生态效益对标分析由表12可知，下翁细村每667 m2碳排放量是青田县的40.70倍，主要是由于下翁细村投入了大量农家肥。从单位产量碳足迹来看，下翁细村是青田县的35.15倍，说明下翁细村每生产1 kg的鱼所产生的碳排放量远大于青田县；表9下翁细村与青田县稻田养鱼模式经济效益对标要素投入（元）产出（元）净收益（元）经济产投比劳动力种子鱼苗化肥农药柴油饲料小计水稻鱼小计青田县196.951 950.00570.00559.053 276.0010 198.056 199.0516 397.1013 121.105.01下翁细村20 160.00942.501 678.35781.15932.9824 494.9823 940.0015 408.0039 348.0014 853.021.61表8下翁细村稻田养鱼模式与水稻单作模式综合指数项目稻田养鱼模式实际影响数值水稻单作模式实际影响数值参考值稻田养鱼模式指数水稻单作模式指数净能量产出率4.013.642.640.610.55净收益/元14 853.022 025.0012 472.000.480.06碳足迹/（kgCO2-eq）134 175.56115 269.58117 960.00-0.23-0.2综合评价指数0.860.41表7稻田生产要素碳排放要素投入（kgCO2-eqhm-2）碳足迹指标劳动力种子机械柴油农药氮肥磷肥钾肥农家肥小计单位产量碳足迹（kgCO2-eqkg-1hm-2）单位面积碳足迹（kgCO2-eqhm-2）单位产值碳足迹（kgCO2-ep 元-1hm-2）碳效率（kgkg-1CO2-eq-1hm-2）水稻单作模式219.3017.40680.6064.801 647.9784.3855.13112 500.00115 269.5813.97115 269.584.660.07稻田养鱼模式216.7216.82714.80325.3634.20966.5447.2530.87131 823.00134 175.5616.29134 175.563.410.0634第 3 期吴雪梅等：稻田养鱼的综合效益分析从单位产值碳足迹来看，下翁细村是青田县的56.50倍，说明在相同经济收入下，下翁细村所产生的碳排放量大于青田县；从碳效率来看，青田县是下翁细村的36.33倍，说明在相同碳排放量下青田县的鱼产量大于下翁细村。可见，青田县的稻田养鱼模式的生态效率更好。下翁细村的青壮年多数外出务工，在家务农的多为老人，他们对于科学施用肥料不够重视，所以下翁细村应加强对农户稻田养鱼技术的指导。3讨论与结论下翁细村稻田养鱼模式的发展前景较好。然而，在现阶段下翁细村的稻田养鱼产业发展得不够快，没有更好地发挥经济带动作用。这是由于下翁细村的农户家庭多为5人，大多数青年人选择外出务工，从事农业生产的多数是老年人，农业人口趋于老龄化。此外，该村从事农业的劳动人口受教育水平较低，多数人不愿意采纳新技术，其稻田养鱼的面积也较小，多为0.130.27 hm2，对肥料的选择、用量以及养鱼方式也较为随意。因此，当地的稻田养鱼发展存在青年劳动力短缺、缺乏农业专业技术指导、农户受教育水平较低和政府支持力度不够等问题。在这些问题得不到解决的情况下，该村的稻田养鱼产业很难发展壮大。在综合效益方面，下翁细村稻田养鱼模式的综合评价指数为0.86，大于水稻单作模式（0.41），说明稻田养鱼模式更具有发展前景，可辐射带动种植业、养殖业、饮食服务业、休闲旅游业等产业之间的相互融合31。稻田养鱼模式不仅有利于带动当地经济发展，同时在生态环境保护方面更能起到关键作用，相比于传统的单一稻作方式，稻田养鱼模式具有更明显的优势，效益更高，能够形成良性循环，有利于农业生产的可持续发展32。虽然现阶段下翁细村稻田养鱼模式的经济收益较低，其生产管理和施用肥料的规范性有待提升，但下翁细村稻田养鱼模式的投入能量转化率较高，其生态效益较好。下翁细村农户均为苗族，具有独特的苗族风表10下翁细村与青田县稻田养鱼模式生产要素的投入、产出量要素投入（kg）产出（kg）产值（元）燃料农药氮磷钾农家肥小麦玉米水稻稻鱼水稻稻鱼浙江省青田县42.702.60282.70100.90100.90220.40336.106 831.20318.3020 193.6031 830.00下翁细村98.001.90116.4531.5031.507 323.507 980.00256.8023 940.0015 408.00表11下翁细村与青田县稻田养鱼模式能量效益对标要素投入（MJ）产出（MJ）能量产投比净能量产出率单位能量生产率（kg/MJ）燃料农药肥料氮肥磷肥钾肥农家肥小麦玉米小计水稻鱼小计青田县1 900.15624.0026 014.502 114.861 324.823 592.525 478.4341 048.83103 151.121 718.82104 869.942.552.550.17下翁细村4 361.00456.0010 715.73660.24413.6098 867.25115 473.82120 498.001 386.72121 884.721.067.340.07表12下翁细村与青田县稻田养鱼生态效益对标投入要素碳排放量（kgCO2-eq）单位产量碳足迹（kgCO2-eqkg-1）单位产值碳足迹（kgCO2-eq 元-1）碳效率（kgkg-1CO2-eq-1）燃料农药氮肥磷肥钾肥农家肥小麦玉米小计青田县141.7646.802 346.41151.3598.88222.60265.523 273.320.460.062.18下翁细村325.3634.20966.5447.2530.87131 823.00133 227.2216.173.390.0635第 44 卷 农业科学研究俗，在发展稻田养鱼产业的同时可大力发展休闲农业与乡村旅游，以提高其经济效益33。同时，通过依托村专业合作社、引进农业专业人员等，加强宣传有关农业专业知识，帮助指导农户解决在稻田养鱼生产过程中遇到的问题。此外，还要通过激励政策吸引青年劳动力返乡创业，把荒田地充分利用起来，大力发展稻田养鱼产业。参考文献：1 张小丽.成都平原稻田综合种养模式与效益评价研究D.成都：四川农业大学，2019.2 游峥嵘.云南省稻田养鱼产业现状及发展对策研究D.武汉：华中师范大学，2015.3 徐富贤，周兴兵，张林，等.稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响J.中国农学通报，2020，36（15）：1-7.4 FREI M，BECKER K.Integrated ricefish culture：coupled production saves resourcesJ.Natural Resources Forum，2005，29（2）：135-143.5 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Economics，Guiyang 550025，China）Abstract：Taking Xiawengxi Village，Chong an Town，Huangping County，Guizhou Province as an example，the comprehensive benefits of rice monoculture model and rice-fish agricultural system were analyzed.Based on field survey data，a comprehensive benefit quantification evaluation method was used to normalize the economic，energy，and ecological benefits.The comprehensive benefits of the two models were quantitatively evaluated，and their differences with other regions were compared and analyzed.The results show that the comprehensive evaluation index of the rice-fish agricultural model in Xiawengxi Village is 0.86，which is higher than the rice monoculture model（0.41），indicating that the development of rice-fish agricultural model is suitable for the local area.The comprehensive benefits of the rice-fish agricultural model in Xiawengxi Village are better than those of the rice monoculture model.However，compared with Qingtian County，Zhejiang Province，the rice-fish agricultural model in Xiawengxi Village s has a lower energy conversion rate and poorer ecological and economic benefits，and needs further improvement in driving economic growth，production management，and standardized fertilizer application.Keywords：rice-fish agricultural model；rice monoculture；comprehensive benefits（责任编辑 魏 乐）37