不同生態區稻蝦種養資源投入與經濟效益分析

摘要：選取湖北省鄂東沿江平原、鄂中北丘陵崗地和江漢平原3個區域中的典型農戶，于2018年開展問卷調查，并利用柯布-道格拉斯生產函數評估這3個區域稻蝦種養模式的資源利用及經濟效益。結果表明，湖北省3個不同生態區在資源投入結構以及經濟方面的產出和效益上均有所差異。柯布-道格拉斯函數表明，鄂東沿江平原地區影響稻田經濟效益的主要因素是流動資本的投入，且肥料投入與水稻當量產量呈負相關；江漢平原地區稻蝦種養年限與經濟效益呈顯著正相關（Plt;0.05）；鄂中北丘陵崗地減少勞動力時長投入，提高機械化水平可顯著提高水稻當量產量。相較于丘陵地帶，平原地區水資源利用效率及機械化程度高，流動資本投入對增加經濟效益影響明顯，更適宜發展稻蝦種養；通過合理的資源調控及資本投入，可以在保證經濟效益的同時減少或避免對環境造成的影響。

關鍵詞：稻蝦種養；產量；資源利用效率；經濟效益；柯布-道格拉斯生產函數

中圖分類號：S511；S966.12" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）07-0001-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.07.001 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： In 2018， a questionnaire survey was conducted among typical farmers in Eastern Hubei Province along the Yangtze River Plain， hilly land of north central Hubei Province and the Jianghan Plain. And Cobb-Douglas production function was used to evaluate the resource utilization and economic benefits of the rice and crayfish co-culture model in these three regions. The results showed that there were differences in resource input structure， economic output and benefits in three different ecological areas of Hubei Province. The results of Cobb-Douglas production function showed that the main factor affecting the economic benefits of paddy fields in Eastern Hubei Province along the Yangtze River Plain was the input of circulating capital，and fertilizer input was negatively correlated with rice equivalent yield. There was a significant positive correlation between planting and breeding years and economic benefits of rice and crayfish co-culture in Jianghan Plain（Plt;0.05）. Reducing labor input and increasing mechanization level could significantly improve the equivalent yield of rice in hilly land of north central Hubei Province. Compared with hilly land， the water resources utilization efficiency and mechanization in plain areas was high， and the investment of working capital had a significant impact on increasing economic benefits， which was more suitable for the development of rice and crayfish co-culture. Moreover， through reasonable regulation of resource investment and capital investment， the impact on the environment could be reduced or avoided while ensuring economic benefits.

Key words： rice and crayfish co-culture； yield； resource utilization efficiency； economic benefit； Cobb-Douglas production function

稻蝦種養是以水田稻作為基礎，在水田中放養小龍蝦，充分利用稻田光熱水及生物資源，通過水稻與小龍蝦互惠互利而形成的復合種養生態農業模式，是稻漁綜合種養模式之一。2019年中國稻蝦種養面積已達128.6萬hm2，湖北省稻蝦種養面積為52.7萬hm2［1］，占全國稻蝦種養總面積的41%，具有顯著的增產增收效應［2-5］。但是，部分地區資源投入不合理，技術不規范，加劇了稻蝦模式的資源生態風險和經濟風險。因此，比較不同生態區域間稻蝦種養模式的資源利用效率和經濟效益對優化資源投入結構和經濟投入產出結構，促進稻蝦種養模式因地制宜、合理有序推廣具有指導意義。稻蝦種養肥料投入量比水稻單作減少23.22%［6］；種植面積是影響作物產量與效益的關鍵因素［7］，稻蝦種養單位間開展的規模大小、技術水平、種苗投放密度等存在差異，致使種養單位在成本控制方面差距較大［8］。李嘉堯等［9］的研究發現，稻田種養模式的化肥成本減少2.8%～49.2%，并且農藥成本減少3.2%～83.6%，而平均利潤為水稻單作的2.43～3.92倍，約為45 000元/hm2［10，11］，投入產出比為0.51［12］。目前，很多學者對稻蝦種養開展了系列研究，主要集中在技術模式［13，14］、稻米產量［15］、土壤理化性質［16］等方面，而對稻蝦種養模式在不同生態區間的資源利用特點及經濟效益的分析研究較少，且研究方法相對單一。本研究選取湖北省鄂東沿江平原、鄂中北丘陵崗地和江漢平原3個生態區開展稻蝦種養的農戶進行問卷調查，在運用數理統計法對143份問卷的資源利用和經濟效益比較分析的基礎上，建立不同生態區（平原、崗地）稻蝦種養模式的柯布-道格拉斯生產函數，探究區域間稻蝦種養模式的資源利用以及經濟效益的影響因素，為不同區域稻蝦種養模式的資源利用及經濟投入產出結構優化提供理論依據，引導稻蝦種養模式合理有序健康發展。

1 材料與方法

1.1 農戶調查問卷設計

每個生態區以市縣為單位，在每個市縣內選擇當地有代表性鄉鎮或農場的稻蝦種養田塊進行實地考察，并對農戶進行問卷調查，調查項目見表1。共發放調查問卷160份，回收有效問卷143份，占總回收問卷數的89.4%，調查時間為2018年。

1.2 調查區域概況

江漢平原地勢平坦，雨熱同期，農業生產條件好，但夏季降水量大且集中，易發生澇漬災害；鄂東沿江平原氣候適宜，多為沙壤土或壤土，肥力水平較高，土層疏松深厚；鄂中北丘陵崗地田塊面積小，為丘陵地形，海拔高，地下水位低，降水資源少（表2）。

1.3 資源利用與經濟效益評價指標體系

資源利用評價指標包括水分生產效率（Total water use efficiency，TWUE）、肥料偏生產力（Fertilizer partial productivity，PFP）、勞動生產率（Labor productivity，LP），計算式分別如式（1）［17］、式（2）、式（3）所示。

式中，[Y]為產值；[P]為水稻價格；S1表示農戶年齡；S2表示種養年限；S3表示稻田養蝦總面積；S4表示固定資本投入；S5表示流動資本投入。

本研究使用普通最小二乘法（OLS）進行估計。

1.5 數理統計方法

采用Microsoft Excel 2013軟件進行問卷數據錄入及繪圖操作，采用IBM SPSS Statistics 21、R語言軟件進行描述性統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同生態區稻蝦種養基本情況

江漢平原是湖北省稻蝦種養模式發展較早的地區，種養年限較長；鄂東沿江平原稻蝦種養規模差異較大，從事該產業農戶年齡較其余2個生態區更大；鄂中北丘陵崗地進行稻蝦種養的年限較短、規模較小（表3）。

2.2 不同生態區水稻產量及經濟效益分析

由不同生態區域平均水稻單產（圖1）可以看出，與水稻單作相比，鄂東沿江平原及江漢平原開展稻蝦種養并未對水稻單產造成顯著影響，鄂中北丘陵崗地則顯著降低了水稻單產（P＜0.05），這可能是由區位條件導致的。

各地區開展稻蝦種養模式的單位面積總成本差異不顯著，但在總產值和平均凈利潤上，江漢平原顯著高于其他2個生態區（P＜0.05），鄂東沿江平原與鄂中北丘陵崗地間差異不顯著；在經濟產投比和投資利潤率上，江漢平原最高，其次是鄂東沿江平原，鄂中北丘陵崗地最低（表4）。

2.3 不同生態區資源投入結構特征分析

在水資源投入上，鄂中北丘陵崗地顯著高于其他2個生態區（P＜0.05），比江漢平原和鄂東沿江平原分別增加34.39%和58.04%的耗水量；在小龍蝦飼料及勞動力時長投入上，鄂東沿江平原均少于其他2個生態區，而水稻肥料及小龍蝦種苗投入最多（表5）。

由圖2可知，在3個生態區開展稻蝦種養的經濟投入各項要素中，地租、小龍蝦種苗、小龍蝦飼料和人工投入是主要構成方面，小龍蝦種苗和人工費用占比較高，均超過20%；工程改造、地籠、藥物、機械在總成本中占比很少；而農業保險、投餌船、增氧設備、灌溉設備、投料設備的平均費用極少甚至為0，在總成本中的占比幾乎可以忽略，對總成本的影響很小。

2.4 不同生態區資源利用效率

由表6可知，江漢平原稻蝦種養的水稻當量產量顯著高于其他2個生態區（P＜0.05）；3個生態區的水分生產效率差異均達顯著水平（P＜0.05），其中江漢平原最高，鄂中北丘陵崗地最低；3個生態區的肥料偏生產力無顯著差異；鄂東沿江平原稻蝦種養的勞動生產率最低，顯著低于其他2個生態區（P＜0.05）。

2.5 不同生態區生產函數分析

結果表明，水資源、勞動力時長、小龍蝦飼料、水稻肥料、小龍蝦種苗等資源的投入均影響水稻當量產量。相較于江漢平原和鄂東沿江平原，勞動力時長投入對鄂中北丘陵崗地水稻當量產量影響顯著（Plt;0.10），且為負向影響；小龍蝦飼料投入可以顯著提高鄂東沿江平原水稻當量產量（Plt;0.01）。水稻肥料投入對3個生態區的水稻當量產量均為負向影響，小龍蝦種苗投入均為正向影響（表7）。

流動資本投入顯著影響鄂東沿江平原稻蝦種養的經濟效益（P＜0.05）；隨著稻蝦種養年限的增加，江漢平原的效益顯著增加（P＜0.05）。對于鄂中北丘陵崗地，各變量均對經濟效益產生了影響，但都未達到顯著水平，這可能是由于稻蝦種養年限較短導致的（表8）。

3 小結與討論

3.1 稻蝦種養對各區域水稻產量及整體效益的影響

在鄂東沿江平原與江漢平原地區，與水稻單作模式相比，稻蝦種養模式對水稻單產無顯著影響；且鄂東沿江平原地區稻蝦種養模式的水稻單產高于水稻單作，表明發展稻蝦種養模式并不會影響甚至可以提高水稻產量（不包含環溝），這與前人的研究結果相一致［3，4，15，19］，但鄂中北丘陵崗地的結果則與Mohanty等［20］的研究一致，這可能是由于該地區本身的地形特點以及農戶開展稻蝦種養年限少技術不成熟導致的，也可能是由于蝦價遠高于水稻價格［21，22］而造成“重蝦輕稻”的現象引起的。

江漢平原稻蝦種養模式的經濟效益產出顯著高于鄂東沿江平原和鄂中北丘陵崗地地區（P＜0.05），可能是受到種養年限長、政策大力支持加之較為完善的產業鏈［23］等多因素綜合影響。鄂中北丘陵崗地和鄂東沿江平原地區的經濟產投比存在差異，這與開展稻蝦種養的區位氣候條件以及農戶開展稻蝦種養模式年限關系緊密。

3.2 各區域稻蝦種養模式的資源投入情況

在3個生態區開展稻蝦種養模式，地租、小龍蝦種苗、小龍蝦飼料和人工投入均約占總成本的80%，是影響經濟投入成本的主要因素；而工程改造、地籠、藥物、機械等投入僅占總成本的2%～8%，是經濟投入成本的次要構成，與劉少君等［24］得出的相較于水稻單作，稻蝦種養模式中經濟投入成本增加部分主要來自蝦苗和水稻育秧插秧費用的結論相一致。由于稻蝦種養模式中小龍蝦飼料投入量大且價格高，飼料投入是養分投入的主要部分。調查中發現部分農戶對飼料投喂量把握不準而造成飼料的浪費進而增加經濟投入成本；除此以外，大部分農戶飼料投喂時間與收蝦時間一致，因此飼料總費用與收蝦時間長短也有著直接的關聯。

3.3 稻蝦種養模式對各區域資源利用效率的影響

因稻蝦種養模式系統中產出水稻和小龍蝦2種產品，為比較稻蝦種養模式系統的水分生產效率，本研究采用水稻當量產量計算水分生產效率，因小龍蝦價格比水稻高10余倍，因此小龍蝦的產量在一定程度上決定著水稻當量產量，進而決定水分生產效率［25］，這與本研究中小龍蝦產量以及水稻當量產量的變化規律是一致的；與鄂東沿江平原地區相比，鄂中北丘陵崗地稻蝦種養模式對水稻當量產量的影響無顯著差異，但水分生產率顯著降低，這是由于鄂中北丘陵崗地的地下水位較低，同時蒸散發大［26］，因此水分投入量多。3個生態區的肥料偏生產力無顯著差異。王激清等［27］的研究表明，自20世紀80年代以來，中國化肥施用量增加，但水稻的肥料偏生產力從42.1 kg/kg 逐漸下降到16.9 kg/kg，本研究中所得出的3個生態區的肥料偏生產力均在28 kg/kg以上，高于中國目前的水稻肥料偏生產力。因此，可根據當地土壤肥力條件以及稻蝦種養過程中水稻施肥情況進一步優化施肥日期、施用種類及施肥量，提高肥料偏生產力。

3.4 稻蝦種養模式中的資源投入結構及產出效益的影響因素分析

柯布-道格拉斯生產函數模型可以反映系統的投入變化對產出的影響，本研究選擇對稻蝦種養產出影響較大的資源投入類別作為變量，分析不同資源投入類別對稻蝦種養模式系統中的水稻當量產量造成的影響。勞動力時長投入對水稻當量產量產生負向影響，與生產效率的提高密不可分，這與鄧穎［28］研究的稻蝦種養的華山模式反租倒包式組織形式極大提高勞動生產率的結果是一致的；稻蝦種養模式應減少水稻肥料施用［29］，但3個地區肥料投入均為負向影響，表明肥料投入過多，水稻當量產量反而下降。

江漢平原地區稻蝦種養年限與經濟效益呈顯著正相關，這是由于隨著該區稻蝦種養年限的增加，技術水平相對成熟。流動資本投入對農業產出的積極貢獻已經得到多數研究者廣泛認同［8］，本研究中流動資本投入對鄂東沿江平原稻蝦種養模式的經濟效益呈顯著正向影響（P＜0.05）。

3.5 小結

區域資源條件與稻蝦種養模式的經濟效益關系緊密，不同生態區稻蝦種養模式的資源投入結構不同，地下水資源充足的江漢平原較其他地區更適宜推廣稻蝦種養模式；種養年限的增加可以豐富生產經驗，獲得性的長期經驗可提高經濟效益；增加流動資本投入可提高經濟效益，尤其是小龍蝦飼料、小龍蝦種苗、勞動力等流動資本要素的投入。

江漢平原地區條件適宜，隨著種養年限的增長可顯著增收，因此更應把稻蝦種養模式作為可長期發展的農業活動而在政策扶持上注重延續性；同時，提高稻蝦種養生產規模化及機械化，減少人工勞作，適當增加小龍蝦種苗、小龍蝦飼料等流動資本的投入，以增加稻蝦種養系統經濟產出。針對鄂東沿江平原地區，在推廣稻蝦種養模式過程中應重點通過增加飼料等流動資本的投入來提高小龍蝦產量，進而增加系統經濟效益。針對鄂中北丘陵崗地，在推廣稻蝦種養模式過程中，應重點減少系統肥料投入，增加種苗投入，增加勞動力投入，提升稻蝦田管理精細化水平。

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