湖南不同季别稻作系统的生态能值分析

【目的】湖南稻作系统以一季稻和双季稻种植制度为主。论文通过评价稻作技术的调整对不同季别水稻种植效率的影响,期望为水稻可持续发展提供决策依据。【方法】通过相关统计年鉴资料获取2002—2016年湖南早稻、中稻和晚稻生态系统环境资源、经济资源的投入与产出原始数据,采用能值分析理论和方法,对三季稻作系统的动态发展状况及综合发展水平进行分析,再将其能值投入产出效率与传统经济利润率指标进行比较。【结果】2002—2016年湖南稻田生态系统中投入的自然资源能值相对稳定,投入能值大部分依赖购买能值并趋向增加;能值投入结构调整为机械>人工+畜力>化肥>农药或种子>燃料>有机肥,农业机械化逐渐代替了以人工、畜力为主的生产方式。系统每千公顷种植面积的购买能值投入中不可更新工业能值投入呈明显增长趋势,其中机械作业能值投入贡献率最高,化肥投入为中稻>早、晚稻且长年居高不下,农药投入为中、晚稻>早稻且趋向增加;可更新有机能值投入密度则趋向减少,其中人工能值虽显著下降,其贡献率仍最高,种子投入为早稻>晚稻>中稻且早、晚稻趋向增加,畜力能值投入转变为中稻>早、晚稻且趋向不断减少,有机肥投入能值不断减少;购买能值投入从2012年起转变为中稻>早稻>晚稻系统。系统单位种植面积的能值产出、生态和经济平均利润率均为中稻>晚稻>早稻;早稻种植面积始终低于晚稻。系统能值指标变化趋势为:能值投入率方面晚稻>早稻、中稻;能值产出率方面中稻>晚稻>早稻;系统对环境的压力较小,但环境负载率指标增长较快且晚稻>早、中稻系统;可持续发展指数已大幅下降至<2,2008年以后中稻>早、晚稻系统。【结论】湖南稻作系统生产方式日益现代化,系统富有活力但发展潜力日益下降。稻作经营仍属于粗放型方式,致使不可更新工业辅助能大量投入,造成短期内系统环境压力增大、生态和经济利润率不断下滑,不利于系统长期可持续发展。虽然湖南中稻生态系统的环境负载率、可持续发展指数、平均利润率仍优于早、晚稻系统,但由于系统投入了较多的人工、畜力、化肥和农药能值且其机械能值效率较低,致使其能值产出率、生态和经济利润率降幅较大并与晚稻系统基本持平,其竞争优势日益缩小。早稻系统种子能值投入较高且能值产出密度和利润率较低,晚稻系统购买能值投入产出综合效益较高。湖南稻作农业现代化的地域不均衡发展矛盾依然突出。无论哪个水稻季别,以市场价值作为评价依据的成本-收益分析法,低估了稻田生态系统的真实价值。政府需针对早、中、晚稻制定激励政策,以保障稻农的利益和实现稻作永续经营。

生产技术创新对湖南稻作生态经济效益的影响

生态经济效益与农业的生产技术创新密切相关,稻作的生产技术创新是提高当地生态经济效益的重要途径之一。文章运用DEA三阶段的实证方法分析湖南省水稻生产技术创新对经济效益的影响效率及其影响因素;采用经济分析的方法分析湖南省水稻生产技术创新对生态效益的影响。结果表明:(1)湖南省水稻生产技术创新对经济效益影响程度不高,综合效率为0.838,纯技术效率为0.928,规模效率为0.903,且三者都存在技术无效率现象。(2)湖南省生产技术创新对经济效益影响地区分布不平衡,从综合效率来看,怀化市、张家界市效率值为1,为效率最佳状态,紧随其后的是永州,而长沙市效率值为0.693,效率最低。(3)影响因素影响各不相同,环境变量中人均GDP、播种面积、产量、机械总动力、水旱成灾面积对专利申请数量松弛量的影响显著,且其系数均在1%的水平下显著,而环境变量对科研人员数量松弛量的影响并不显著,环境变量对科研经费支出的影响并不如专利申请数量松弛量显著,仅稻米产量和稻米机械总动力对科研经费支出松弛量影响显著,且在10%的水平下显著。(4)生产技术创新对生态效益的影响既表现为正相关,也表现为负相关。

湖南主要大田作物系统投入产出的能值分析

比较不同作物系统的投入产出,是优化作物生产结构和设计农田可持续经营政策的重要前提。采用能值分析法,对湖南油菜、棉花、烤烟和水稻系统的投入产出情况进行分析,并比较各系统的能值评价指标。研究发现,整体上这4种作物系统的投入对自然资源依赖程度较低,主要依靠市场投入,具体表现为机械与燃料能值投入增加,农用化学品投入占比基本不变,人力投入与有机肥投入减少。尽管4种作物系统的环境负载率均小于3,但都呈上升趋势。这4种作物系统的能值可持续发展指数顺序为油菜>棉花>水稻>烤烟。本研究表明,传统利润率严重低估油菜、棉花和水稻系统对环境的贡献。鉴于油菜系统对环境压力较小,在注意控制其环境负载率的前提下,可适当扩大其种植规模。