发布时间:2024-01-30 15:18:54
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2•1比值分析法
比值分析法是一种简便而又实用的方法,农业资源效率计算可以表达为[5]:Rec=E0-N0Ri(1)式中:Rec为广义的农业资源效率,Ri为资源消耗量或占有量,E0为有效价值产出,No为伴随该资源消耗利用过程产生的负面效应价值。利用比值分析法可以直接求算资源利用效率[4];还可以通过计算资源消耗系数来间接求算资源利用效率[5]。消耗系数越大,资源的利用效率就越低。比值分析法计算农业资源利用效率具有形式简单、涵义明确的特点,当所消耗的资源数量比较容易量化,其数据易于获得,并且所要评价的对象具有同质性,形成的评价指标具有可比性时,通常会用比值分析法。但使用比值分析法的关键是投入要素和产出要素数量的确定以及纲量的统一。由于农业资源利用效率评价中社会、生态、经济资源的投入难于量化,也很难在投入与产出之间建立统一的量纲,因此,比值分析法在这一方面受到了限制。比值分析法通常是对单因素进行评价,不利于发现阻碍整体资源潜力充分发挥的限制因素,为了更全面地了解农业生产系统特征,高效配置农业资源,开展相应的技术体系集成,还需结合其他评价方法展开。
2•2生产函数法
利用生产函数进行农业资源利用效率评价是指通过生产函数的建立与参数的求解,将实际观察值与生产函数所要求达到的水平相比,来反映资源利用效率,并且分析各投入要素对产出的影响大小[6~9]。其基本表达式为[10]:Y=f(X1,X2,…,Xn)(2)式中:Y表示某一农产品的产出量;X1,X2,…,Xn表示参与该农产品生产的n项资源投入;f是投入转化为产出的函数关系。在所有的n项资源投入中,有些是可控的,有些是不可控的,还有一些是当前条件下无法观测的。通常研究的是可控投入对产出的影响,而把不可控和不可观测投入作为一个随机扰动项,因此,农业生产函数又可以表示为[10]:Y=f(X1,X2,…,Xk)+ε(3)式中:前k项投入表示可控投入;ε为代表随机扰动项的随机量。利用生产函数进行农业资源利用效率评价内容包括:利用生产函数模拟出固定投入下的理论最大产出,采用实际产出/理论产出来评价农业生产过程中的效率;采用同样原理评价固定产出条件下最佳生产过程与被评价生产过程投入量之间的关系;采用农业生产函数中的系数(产出弹性),评价各投入要素对产出的影响;计算农业科技进步贡献率,通过把除要素投入以外的其它所有因素对产出的综合影响均看作科技进步的作用,常以余值或残差的形式来评价农业科技进步对农业资源利用效率的影响。生产函数方法是针对同一农业部门(或单位)而言,不同农业部门(或单位)借助于回归分析技术各自建立的生产函数模型是无法进行比较的。生产函数法是目前分析科技进步效果较为普遍的一种方法,但是它不能反映科技投入是如何影响科技进步进而影响农业资源利用效率的,这样就容易导致人们对科技投入的忽视,最终延缓科技进步。
2•3包络分析法
包络分析法(DataEnvelopmentAnalysis)是美国著名运筹学家Chares和Cooper等人在1978年提出的,主要采用数学规划方法,利用观察到的有效样本数据对决策单元(DecisionMakingUnits,DMU)进行生产有效性评价。DEA法用一组输入———输出数据来估计相对有效生产前沿面,这一前沿能够很方便地找到,生产单位的效率度量是该单位与确定前沿相比较的结果。应用DEA法可以进行农业资源相对生产效率评价[11]及农业技术效率评价[12]。应用DEA法进行农业资源相对生产效率评价时,需要考察不同农业生产区域(作为决策单元),选取它们的主要投入指标作为输入,选取一些主要的产出指标作为输出。应用模型求各决策单元的最优解θ*,值为1的决策单元对应着最高的投入产出效率,从技术有效和规模有效的角度,它们构成了投入产出效率最高的一类农业生产区。由于行业投入产出的效率高低总是相对的,总可以将DEA有效的决策单元剔除,再对余下的单元进行DEA评价,以确定在余下的农业生产区中哪一个行业的投入产出效率最高,且构成一个类别(对应的θ*值为1)。经过有限多轮的DEA评价,就可以将不同发展水平的农业生产区按投入产出效率的高低自然而客观地分成不同的类[13]。在农业资源利用效率评价中当某些数据不易于直观获得,尤其是评价对象结构较为复杂时,DEA法显出其优势。利用DEA模型进行评价可以得到一些相对性的结果,有利于具有相同类型的部门(或单位)之间进行对比,同时也可以对于同一部门不同时间段进行对比与评价[14]。该法主要用于多投入,多产出系统的相对效率的评价。其与生产函数的区别在于所估计前沿面的差别。生产函数的前沿面是一种理论前沿,代表一种理想状态,而DEA的前沿面是一种相对有效生产前沿面,具有实际意义。但是DEA方法评价的结果只是农业资源利用效率相对高低,并不能说明相对效率低的原因,还需要结合其他方法来找出提高效率的对策;同时,有关DEA的模型大多没有考虑实际生产过程中的随机不确定性,因此评价结果与实际情况间会产生一定的偏移。在这一方面,国内外的许多学者正在进行研究与改进,如Banker[15]和肖渡[16]等把统计方法引入DEA,提出了用最大似然估计法处理DEA中的随机性;O1esen和Petersen[17]使用可信度域的分段线性包络方法提出了概率约束DEA模型;Cooper[18]等把满意度概念引入DEA,提出了满意度DEA模型等。
2•4能量效率分析的评价方法
农业资源利用效率评价指标体系中除包括水、土、气、生等单项资源利用效率评价指标外还包括物质、能量转化效率等一些综合性指标。能量效率分析就是要研究系统的能量流,从能量利用转化的角度进行效率分析。在研究能量流的过程中,利用能量折算系数把各种性质和来源不同的实际投入产出物质转换成能流量,通过计算机和统计分析确定系统内各成分间各种能流的实际流量。对于农业生产系统,主要是研究其辅助能量投入产出以及转化率的大小,包括生物辅助能,工业辅助能,人工辅助能,产出能等。目前能流分析方法有统计分析法、输入/输出分析法、过程分析法三种[19]。以输入输出法为例,首先测定输入输出实际的流量,利用能量折算系数统一量纲;在此基础上,进行能量效率分析,分别计算各种辅助能的能量利用效率(总产出能/各辅助能投入),太阳能利用率(系统能量总产出/系统太阳能输入),总的能量利用效率(总产出能/总投入能)以及能量投入边际产出等;还可以利用统计的方法,对各辅助能投入与能量总产出之间进行回归分析,寻找农业生产中的限制性因子;应用灰色系统理论的关联分析方法对影响能量总产出的各项投入因子的重要性进行量化分析,寻找较能影响系统产出的因素;计算各种能量的投入比例,分析系统的能量投入结构,以反映能量投入效果,确定能量投入是否合理[20]。能量效率分析把各种性质和来源根本不同的物质均以能量单位表示后进行比较和数量研究,然而,不同类型能量并不可比较和加减,例如,农业生态系统输入的石化能和生物能存在根本差异,同是石化能煤炭燃烧产生的1J能与1J电能也存在极大差异,不可作简单相加和比较。能量效率分析无法对系统的能物流、货币流、人口流、信息流进行综合分析,能量单位也不能用于表达生态与经济效率的关联。能量效率分析主要计算系统能量的产投比,显示投入能对产出能形成的效率,但通常对于自然资源能量的投入(如雨水能等)考虑得比较少,因此,其分析结果得出的各种产投比并不反映自然的巨大作用和贡献,不能表示生态效益。
2•5因子-能量评价模型
因子-能量评价模型是基于能量分析,以能量作为评价“媒介”,采用能量的形式,将诸多功能、性质、量纲等都不一致的因子置于统一的衡量指标下[21,22];不同于能量效率分析的是,它以能量运动转化的衰减过程为评价主线,不仅是对辅助能的评价,而且更多地是对自然资源利用效率的评价,评价过程也具有更好的层次性。因子-能量评价模型将农作物产量形成过程划分为若干环节,每个环节加入一个资源因子,对应一个理论产量,随着环节的深入,影响因子逐渐增多,理论产量呈衰减趋势。通过建立因子间相互关系来寻找限制性资源因子及其定量制约程度。因子对生产过程的影响主要通过以下几个方面体现:因子-能量损失量(相邻理论产量的差值);因子-能量衰减率(差值与上一级理论产量的比值);资源组合利用效率(实际产量与各级理论产量的比值)。因子-能量评价模型最大的优点体现在通过“能量”作为载体,将不同类型、性质的评价对象统一在相同的量纲下,具有不同类型、不同部门、不同时段、不同区域的可比性。但由于模型中的阶段变量均来源于不同生产级别的农业生产力模型的计算结果,因此,在实际应用中无论评价思路、评价环节划分、还是评价结果都受到农业生产力模型研究进展及其精确程度的制约。同时,在实际工作中,划分评价环节时,由于生产方式、制度及管理等因子难以量化,对应的因子评价工作难以进行。
2•6能值评价方法
能值(Emergy)是由著名生态学家Odum创造的一个新词,其定义为:一流动或贮存的能量所包含的另一种类别能量的数量,称为该能量的能值[23]。在实际应用中通常以太阳能值为标准来衡量其它各类能量的能值,即一定数量的某种类型的能量中所包含的太阳能的数量。将单位数量(1J、1kg等)的能量或物质所包含的太阳能值称为“太阳能值转换率”。能值的提出是系统能量分析在理论和方法上的一个重大飞跃。借助太阳能值转换率,生态系统的能量流、物质流和货币流等,均可换算为统一的能值。因此系统研究包含了自然和经济资源,而且这些作用流可以直接加减和相互比较,从而实现了系统生态分析和经济分析的有机统一。能值分析已被大量用在生态系统可持续性评价研究当中。利用能值分析可以得出一系列反映农业生态与经济效率的能值指标体系,与传统的能量分析相比,能值分析一方面延用了能流分析的一些基本思路与方法,反映系统投入—产出的情况,而且能够更深刻地反映系统的能量等级、环境容纳能力,生态经济效率等,从而更好地说明系统的结构功能特征。根据能值分析的基本原理,可以构造以下常用的利用能值进行农业资源利用效率评价指标。这些指标从不同的侧面反映农业资源利用系统特性,也可以综合这些指标对系统进行效率与可持续性总体评价。能值评价方法的最终结果表现为不同农业资源在能值数量及其综合评价指标上的差别,不同资源的能值最终以能值表示的价值来体现,从而掩盖了不同类型的资源所包含的不同性质和类别的价值,及其相关的社会、经济、生态服务功能。对于具有相同能值含量的石头与金子,该评价方法最终显示的将仅是数量相同的能值,这在一定程度上掩盖了石头与金子所包含的内在差别。如何将能值评价与不同资源类型所包含的社会、经济、生态服务价值建立直接的联系,是能值分析中需要深入探讨的问题。能值分析评价方法在农业资源利用效率方面的应用尚处于初级阶段,如何准确求得各种能量的太阳能转换率,如何揭示能值内在差异,如何建立能全面评价系统特性的指标体系将是今后研究的重点。
2•7指标体系评价方法
为评价目标建立评价指标体系是较基础而常用的方法,在农业资源利用效率研究中建立评价指标体系,根本目的在于通过制定适当的度量指标,并依据指标间的前后、左右关系,形成有序而全面的评价指标系统,用以定量反映和衡量农业资源利用的有效性状况,识别和诊断不同地区、不同类型和不同模式农业生产和再生产过程中的限制性因素及其制约程度,藉以勾绘出农业发展的资源利用基本轮廓[25]。农业资源利用效率评价指标体系建立的基本思路为:由本底指标推算潜力指标,通过对现实生产力与潜力的对比计算出效率指标。其中,效率指标是评价值指标体系的核心和关键。在基本原则和思路的指导下,国内学者从多方面进行了深入探讨,建立了类别多样的农业资源利用效率评价指标体系,如李道亮等从农业资源高效利用基本内涵出发,充分考虑资料来源和实现可能性,建立了农业资源综合利用效率评价指标体系和辅助指标体系[26];为便于研究分析,徐勇将农业生产系统概念性划分为农业自然生产和经济生产两个相互嵌套的过程,并将农业资源利用效率评价指标体系从结构上划分为自然资源评价指标体系和社会经济资源评价指标体系两大类,每个大类各含五个亚类,每个亚类又分别由本底指标、潜力指标和效率指标组成,并以效率指标为基础形成评价指标体系[25];谢高地等人则在此基础上,按衡量标准类别将评价指标划分为资源利用效率评价指标、资源利用社会满足程度评价指标、经济评价指标、环境评价指标和可持续评价指标5个类别,而在指标层次方面,则沿用两大类10个亚类思想,经过进一步的综合与基础层次归位而设计为综合评价指标层和基础评价指标层两个层次[2]。指标体系方法虽然比单纯用模型方法评估更为全面,但是指标体系的研究中仍然存在以下问题:①有些指标看似合理,但由于数据不易获得,实际操作起来就很困难;②有些指标在选择上存在概念模糊和交叉现象,不少具体指标之间存在较高的正、负关联性[27];③指标数据太多,不便操作。同时,评价指标体系中权重或贡献率的确定也是很困难的技术问题,目前国内研究中常采用层次分析法、特尔菲法等方法,有很强的主观性。
2影响农业资源利用的因素分析
随着我国经济建设速度的加快,农业生态的环境问题也日益严峻,农业资源和已经呈退化的趋势,土地沙漠化、水土流失、农田污染等现象十分严重,很多时候,为了实现利益最大化,对耕地过度利用,破坏其原有的生存环境,工业排放的废水、废气等对农业的泥土和用水都造成严重的损害,近而影响农作物的生长,城市现代化进程的加快,人口的急剧增长,都打破了农业资源原有的生长环境,因此,要提高农业资源的利用率就要重新规划农业的发展模式。
2.1在浪费资源方面在农业生产方面,资源浪费的现象十分严重,例如:玉米的秸秆就是很好的饲料和有机肥料,但是在收割后为了方便清地,采取直接在田地焚烧秸秆的措施,不仅浪费了农业资源,燃烧产生的有害气体还会影响生态环境;在农田灌溉时,很多农民为了方便直接把水管放在田地无人看管,造成大水漫灌的现象,这样不仅破坏了田地的收成,还促使水土流失,影响土地的二次耕种。
2.2资源与环境被污染方面在农业生产的过程中,会出现很多污染浪费的现象,比如:在饲养牲畜时产生的粪便都直接投入排水池中,农业生产中化肥的大量使用使农作物的农药含量大大升高,进而对人体造成伤害,污水排放到江河湖泊中导致藻类的异常繁殖,引发水质发生恶化。这些污染现象都严重破坏了生态环境。
3合理开发资源与强化环境保护意识
农业资源的保护就是要运用法律、经济、政治等手段,协调农村经济发展与农业自然资源利用的关系,对破坏和滥用农业自然资源的行为所实行的监督管理。具体可以从以下几方面入手:
3.1要正确认识资源开发与环境保护之间的关系,促进二者协调发展。农业资源的有效利用是农业生产发展的基础,在农业生产建设中必须要遵循自然环境的规律,不要只追求利益最大化,要着眼于全局,不要以牺牲环境为代价发展经济。
3.2改善当前的发展模式,提高资源的利用效率。在农业生产过程中要尽量减少化肥的使用,用自然光的光合作用代替饲料化肥,这样可以减少对土地的伤害,增加耕种的次数,提高产量,合理规划更重的密度,采取高杆作物和低杆作物交叉种植的方式,既节省耕地又可以促进植物进行光合作用,获得更多的能量,近而提高作物产量。
3.3在浇灌农田时要节约用水,实现水资源的重复利用。随着科技的进步,在农田浇灌的方式上也发生很大变化,提高工作效率的同时也带来水资源的浪费,可以根据实际需要选择合适的浇灌方式,提高水资源的利用率。
3.4大力开发再生能源。近几年随着农业资源开发力度的加大,很多资源已经逐渐减少面临枯竭,因此,开发可再生资源显得尤为重要。在农业生产的过程中,我们可以有效利用风能、太阳能、沼气等为农业的发展提供能源,这样既起到了提高农作物产量的效果,又有效地节约了不可再生资源,进一步促进农业的可持续发展。
3.5要坚持农业资源环境保护与农业生产相统筹、外源污染防控与内源污染治理相协同、政府引导与社会参与相结合的原则,以“两个持续提高”为工作目标,重点做好农产品产地土壤重金属污染普查,抓好重金属污染治理修复工作,探索建立耕地重金属污染防治的长效机制;强化农业面源污染监测,抓好示范建设,推进农业面源污染综合防控常态化;加大秸秆机械化还田力度,全面推进秸秆循环利用,建设一批秸秆综合利用示范县,扎实推进秸秆综合利用步伐;加强地膜监管,加大推动地膜回收与资源化利用力度,启动可降解地膜示范和推广,推动农田残膜污染治理取得新成效;探索农业野生植物保护和合理利用的新机制,推进农业物种资源保护工作再提升;力争实现外来入侵生物防控管理工作制度化、监测预警信息化、防治工作长效化、防控管理分类化;实施现代生态农业重点工程,加强标准化建设,加快推进现代生态农业创新发展;树立不同地区美丽乡村典型,推动形成农业农村环境联动整治和美丽乡村建设新局面。
3.6要落实建设中国特色社会主义“五位一体”的总体布局,牢固树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,以生产力持续提高、资源永续利用和生态环境不断改善为目标,以保障国家粮食安全和主要农产品有效供给、农民持续增收为前提,以保护农业资源、减少投入品使用、治理环境污染、修复农业生态为手段,推进农业发展方式转变,建立农业资源环境保护长效机制,实现粮食和主要农产品有效供给安全、农产品质量安全和农产品产地(资源环境)安全的三个安全以及生产发展、生活提高、生态良好的三生共赢,确保资源环境对现代农业发展的可持续支撑能力,不断提升农业生态文明程度。
3.7建立健全环境监测预警体系。要想真正地实现环境保护,就要建立健全环境保护的预警机制,避免化肥农药的广泛使用造成对农作物的伤害,导致生态环境和土地资源的退化,影响土地的耕种能力,建立预警系统,就可以及时掌握农业资源的发展变化,针对出现的问题状况及时解决,避免造成更大的伤害。
中图分类号: F326.1 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2015.20.014
随着经济的发展与科技的进步,吉林省的玉米种植业也在与时俱进,采用科学的种植方法、选用优良的种植品种等,使得玉米产量大大提高。农户们逐渐意识到科学种田的好处,希望有懂科学、懂技术的专家能实时指导他们进行科学种田,但是由于实际条件的限制,专家不可能长期陪同农户种田和对作物生长过程中的一些问题进行实时解答,因此就需要有一种像专家一样的智能决策系统帮助农户解决种植过程中的种种疑问,这就是玉米生产管理智能决策系统。
1 智能决策系统及玉米生产管理智能决策系统简介
作物模拟又称作物建模,是20世纪60年代随着作物生理生态知识的积累和计算机技术的飞速发展而成长起来的一种边缘学科,是一项新的农业信息技术。作物模拟是指建立土壤―作物―大气系统模型,用于定量描述不同土壤、大气环境下作物在各个发育阶段,器官生成、光合产物的积累和分配、土壤水分平衡和养分平衡等过程。作物模拟的主要作用是进行动态预测,但不能直接为用户提供判断决策。
专家系统(Expert System)是一个具有智能特点的计算机程序,它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。专家系统通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取等部分构成,如图1所示。专家系统能够以相关知识为基础,进行推理并做出决策,但专家系统不能预测系统的状况和走向。
“玉米生产管理智能决策系统”是针对吉林省玉米生产管理和种植方式,应用信息技术进行资源利用和经济效益分析,进而实现优化管理,提供最佳灌溉、施肥和管理辅助决策信息和管理知识。其主要用途就是玉米生产优化管理及农业资源合理利用。使用者通过输入土壤、气候、水分等条件,该软件就能帮助得出哪些玉米品种最适合在当地种植,并给出当地土壤肥力状况,提示用户在何时施肥、施哪些肥、何时浇水、浇多少水,可以预测产量及传播科学种田方面的知识。
2 玉米生产管理智能决策系统的主要推广模式
根据我国的国情与现实的生产实际情况,对于玉米生产管理智能决策系统应该采取以下与其相适宜的推广模式。
2.1 “政府+大学+示范应用+农户”模式
“大学”是农业科教单位的典型代表,既是大学,培养出新时代的应用人才,也是新型科技研发的基地之一。在政府、学校的支持下,大学可以组织教师和科研人员对农户进行相关的培训和技术指导,并负责解决玉米生产管理智能决策系统在推广应用过程中出现的各类技术问题,以进一步修正、完善系统的功能。但由于农户对新事物、高科技等缺乏了解,往往会对其存在质疑和反感,因此玉米生产管理智能决策系统注定会在最初的推广与应用阶段存在一定的困难。针对这种情况,政府和大学不应采取勉强其接受的做法,而应从当地的农户中选择那些容易接受新事物、新思想的农户入手,采取示范应用的方式对玉米生产管理智能决策系统进行推广和应用。以少数人获得的实际应用效果和产量效益为动力来推进系统的使用范围。
这种推广模式适用于玉米生产管理智能决策系统的应用初始阶段和新开展推广应用的地区。但“政府+大学+示范应用+农户”的推广模式也存在一定的不足之处,如:大学教师和科研人员不可能长期留在当地指导农户使用该系统。所以,该系统能得以广泛推广和使用还应依靠当地的农业技术推广站的工作人员。
2.2 “政府+农业技术推广站+示范应用+农户”模式
“政府+农业技术推广站+示范应用+农户”的推广应用模式,是以政府为主导,农业技术推广站为依托,个别农户带头示范应用的推广方式。随着农村经济的进一步深化,在各乡(镇)出现了由政府出资,农业科技人员带头组织的农业技术推广站,这些农业技术推广站往往会为农户提供各种新品种、新技术方面的信息。农业技术推广站的工作人员可将玉米生产管理智能决策系统首先推荐给能接受新事物的个别农户进行示范使用。从而达到一传十、十传百的推广效果。这种推广方式虽然解决了“政府+大学+示范应用+农户”推广模式中的缺点,但同时该模式也面临着新的不足,即农业推广站只能起到推广宣传的作用,却无法对系统本身存在的不足进行修正和二次开发。常此下去,玉米生产管理智能决策系统将因无法得到进一步完善而失去其推广和使用的价值。
2.3 “政府+大学+农业技术推广站+示范应用+农户”模式
“政府+大学+农业技术推广站 +示范应用+农户”的推广模式,是一种由政府和大学共同推动,以农业推广站为依托的推广应用模式。这种方式汲取了前两种模式的优点,克服了前两种模式的缺点和不足,是现阶段推广玉米生产管理智能决策系统较为合理、有效的一种模式。
3 影响吉林省玉米生产管理智能决策系统推广的主要因素
3.1 农户对玉米生产管理智能决策系统的认识和接受程度
玉米生产管理智能决策系统要想得以广泛推广并取得良好效果,主要取决于农户对系统的认识和接受程度。在农户心里传统的耕种方式方法早已根深蒂固,很难改变,这严重影响了农户对新技术、高科技的接受程度。使用行政命令强硬推广玉米生产管理智能决策系统的应用,只会使农户对该系统更加反感。因此,必须让农户认识和了解,并产生应用系统的主观意愿,才能推动和加快玉米生产管理智能决策系统的推广与应用的步伐。
3.2 政府宣传推动和财政支持的力度
一是玉米生产管理智能决策系统的推广与应用是一项惠及吉林省农民的重要工程。在吉林这个玉米生产大省,在经济和科技还较落后的情况下,系统的推广应用必须在政府的推动和宣传下才能付诸实施;二是玉米生产管理智能决策系统在研发和推广的过程中都需要投入大量的人力、物力和财力,而农户在应用玉米生产管理智能决策系统前所购置的信息处理设备也需要一笔较大的开支,在短期内产投比收益不显著的情况下绝大部分普通农户是不会愿意使用玉米生产管理智能决策系统的。因此,政府应对系统研发、推广人员及农户给予资金支持,才能确保系统的推广与应用效果。
3.3 玉米生产管理智能决策系统的推广与农业信息化建设的协调程度
农业信息化是指通过知识、信息、技术的大量注入,使农业基础设施装备现代化,农业技术操作全面自动化,农业经营管理信息网络化。吉林省玉米生产管理智能决策系统只是农业信息化建设的一个方面,要加快吉林省农业信息化步伐,尽早摘掉贫穷落后的帽子,仅仅依靠玉米生产管理智能决策系统是远远不够的。目前,新农村建设如火如荼,农业产业发展日新月异,但农村信息化建设和农业专业信息系统建设依然存在研发和推广应用脱节的现象。一方面,农业科学技术和计算机信息技术飞速发展;另一方面,新技术推广还以传统的“科技下乡”模式慢慢推进,使得专业新技术、新成果转化依然困难。因此,智能决策系统的推广程度与农村农业信息化建设程度是分不开的。
参考文献
[1]吴雨华.国内外智能决策系统的发展概况及推广应用[J].农业与技术,2005,25(01).
[2]白杨敏.智能化农业信息技术及示范推广模式研究[D].太原:山西大学,2004.
关键词:
农业资源;利用效率;措施研究
一、农业资源内涵及其研究意义
(一)内涵
人们在进行农业生产活动时所运用到的各类资源统称为农业资源,其主要包含了农业自然资源以及社会上的各类资源。农业自然资源是指自然界中原本就天然存在的,例如水资源、土地资源以及物种资源等,这些资源对于农业生产和发展来说是最为基本的条件。而社会资源则是指能够为农业生产提供各种需要的资源,其主要包括了生产技术、生产设备以及投入资金等。
(二)研究意义
加强农业资源的合理应用对于实现现代化农业发展有着意义非凡的作用,为此针对如何提高农业资源利用效率进行研究是十分有意义的。现代化农业的发展离不开丰富的农业资源,而作为农业发展的基础和重中之重,资源的保护和充分利用应作为日后开发的重点。但是从当前的实际状况来看,我国农业资源的利用还不够充分,尤其是土地资源逐年下降、农业生态环境日益下滑、农业资源的相关法律尚不健全和完善等。因此针对这些现存的问题,提出针对性的解决措施显得尤为重要。
二、我国农业资源的利用现状
从大体上来看我国农业资源正朝着逐渐减少的形式发展,尤其是在耕地资源的总量上更是处于下降趋势。农业生态环境的恶化也给我国农业的发展造成了严重的影响,环境保护成为现代化农业发展的重心。农业资源相关法律也需要逐步完善,法制的构建对于实现农业资源的合理利用有着不可取代的作用。
(一)耕地资源总量逐年下降
随着对土地资源的随意开采和使用,这些年耕地资源的总量呈不断下降的趋势。从数据上来看以往人均耕地数量可以达到0.106公顷,但是随着非法占用耕地进行项目建设工作的情况越来越多,现如今人均耕地数量已然下降到0.094公顷,并且耕地总量大约减少了850万公顷。加之从21世纪开始我国的年平均人口自然增长率为7.66%,高速增长的人口也给土地资源的占用施加了巨大的压力。这些数据表明耕地资源的保护和有效利用迫在眉睫,因此提出科学利用耕地资源的举措是关键。
(二)农业生态问题日益严重
农业资源的浪费以及对自然资源的肆意开发,使得农业生态环境逐渐恶化,现如今我国农业生产活动已经形成边使用、边改造的局面,而这种情形的形成也是因为我国缺少对农业生态环境的保护。从数据上来看我国的水土流失总面积已经超过了350万公顷,每年平均新增水土流失面积超过了2万公顷,同时我国的土地荒漠化面积已经增加到262万公顷。这些数据裸地反映我国农业生态问题的严重化,提出针对性的解决措施成为当务之急。
(三)农业资源相关法律不完善
不仅如此农业资源的相关法律和法规建设工作还有待完善,这主要是因为异地开发、农用后备资源拍卖、掠夺式资源利用等现象较为普遍,因此导致农业资源的大量浪费。促进现代农业的发展必须要逐渐构建和完善法律法规体系,只有这样才能够解决资源流转和有偿使用等问题。
三、如何做好对农业资源的高效利用
加强对农业资源的合理利用需要从多个角度进行分析和考虑,尤其是针对耕地资源浪费、生态环境恶化以及法律法规尚不完善等问题。因此本文针对这些尚存的农业资源利用问题提出了相应的解决措施,希望能够对促进我国现代化农业的发展有所启示。
(一)科学利用耕地资源
要想进一步做好对我国农业资源的高效利用,必须要制定合理且科学的计划从而充分利用耕地资源。从具体的实施方法上来看,其可以运用现代化的科学技术通过综合治理和耕地改造,建立起高效农作物生产基地,这在很大程度上可以实现耕地的高效利用,同时也会因此创造出更多的财富。应该积极建立耕地保护区,并积极种植树木从而减少土地荒漠化现象。耕地资源的保护和充分利用,可以不断促进现代农业的进步和发展。
(二)积极发展生态农业
生态农业工作的开展对于实现农业资源的有效利用有着重要的帮助作用,为此积极发展生态农业是当前的工作重点之一。发展生态农业应充分保护农业资源,并以环境优化、提高经济效益为出发点,不断开展生态农业降低环境污染,逐步推动我国农业的可持续发展。例如在水资源的保护上,其可以大力发展节水农业或者通过地下输水管道来实现对水资源的充分利用。生态农业的建设是当前现代化农业的重点项目,必须要给予充分的重视。
(三)进一步加强交流合作
交流合作工作的开展也可以在很大程度上促进农业技术的发展,同时技术上的交流也可以实现农业资源的充分利用。因此在具体的研究中要坚持“走出去”、“请进来”相结合,不断学习国内外先进的农业生产技术,实施农业资源的高效利用。加强法律法规建设法律法规体系的构建对于解决和约束我国农业资源不合理现象有着极大的帮助作用,为此加快法律法规工作的落实十分关键。首先应加强对农业资源的产权相关制度的落实和完善,其次要建立农业资源综合管理制度,并且要保证农业综合性法律法规的地位,切实地将法律落实到实际的工作当中。
结束语
如何做好对农业资源的高效利用是现代化农业发展的研究重点,为此本文提出了若干针对性的措施,希望能够对我国构建现代化农业生产有所帮助。其中科学利用耕地资源、积极发展生态农业、进一步加强交流合作、加强法律法规的建设等,这些都是提升我国农业化发展水平的重要举措。因此在今后的农业发展进程中要不断探索和实践,并将最新的理论成果切实地落实于实践当中。
作者:熊苏雅 单位:西南大学重庆市北碚区
中图分类号:F32 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)06-0033-04
农业发展从原始社会的刀耕火种到现代农业机械化,无论是现代农业还是传统农业,它们在提高农业资源利用率、创造了农业增收的同时,也导致了土壤有机层破坏、环境污染、病虫害爆发等一系列农业生态问题,这种以能源的巨大消耗和环境的破坏为基础,只能说是一种农业资源利用效率低的“高消耗”的农业[1]。农业资源的低效利用是阻碍农业发展的“瓶颈”,因此,农业资源利用效率的提高是保护资源、节约资源和利用资源的有效方法。随着人口不断增长、工业化程度的快速深入、不能再生资源量的快速降低,而人类对物质的无限需求给资源利用、环境保护和农业发展及技术进步带来了巨大压力。因此,在资源和环境承载能力的范围内,如何以保护环境为基础、大力提高农业资源利用效率,满足人类社会发展对农业的需求,便成为了人民关注的重大发展问题。湘西自治州位于湖南省的西北部武陵山区,多山少田,无论是从数量上还是质量上农业资源都没有优势,并且,由于近年来大量的矿产开发使环境污染和生态破坏,导致湘西整个资源环境条件恶化。因此,重视对农业资源利用效率的研究,不但对有利于提高粮食产量和节约农业资源,而且对资源利用效率科学理论的丰富与发展有力,对满足大量人口在有限资源情况下对农产品日益增长的需求具有重要意义。
一、农业资源高效利用及其评价
鉴于农业资源范围广、既包括自然资源又包括社会资源,因此,对其利用效率的评价,不仅要考虑该资源利用的经济效益、也要考虑到其利用所带来的社会效益,这为全面准确的测算其利用效率在技术上带来很大的困难[2]。然而,农业资源利用效率分析方法有很多种,例如生产函数法、能值评价法、数据包络分析法、比值分析法、能量效率评价法等。根据数据的可知性和方法运用的简单性原则,本文对湘西地区主要农业资源(耕地资源、化肥资源、电量资源和农业机械资源)的利用效率运用比值分析法进行分析。比值分析法中资源效率的公式为:
Rec=(E0-N0)/Ri (1)
(1)式中的Rec为资源利用效率,Ri为资源消耗量,Eo为有效价值,N0为在资源消耗利用过程中产生的负面效应价值。因此,根据上式不但可以直接求算该资源利用效率[3~4],还可以通过计算资源消耗系数来间接求算资源利用效率[5]。由公式可知,消耗系数越大,资源的利用效率就越低。同时根据上式,提高资源利用效率的三条途径分别为节约资源,提高有效价值产出和降低负面效应价值。由于农业资源消耗利用过程中产生的负面效应价值N0难以通过计算得出准确结果,而且农业资源消耗利用过程中也会产生有用的副产品。由于农业资源生产过程中产生的正负面影响结果难以量化,而且其正负面影响可以相互抵消,因此,在测算农业资源利用效率过程中,其结果不会产生显著影响。同时,该方法实际操作性强,所以这种处理方式对各年份的比较是可行且有意义的[3]。
二、湘西地区主要农业资源利用效率比较分析
(一)耕地资源消耗系数
耕地作为农业生产中最基本及最重要的资源。提高耕地利用效率关系到国家农业生产的可持续性和粮食安全。耕地资源消耗系数表达式为:
CLre=Fla·10 000/Og
式中,Clre——耕地资源消耗系数(m2 /kg);Fla——耕地播种面积(hm2);Og——粮食总产量(kg)。
湘西地区1995—2006年耕地资源消耗系数变化趋势(见图1)。由图可见,湘西地区耕地资源消耗系数在近十二年的农业生产过程中波动范围在2.3~3.2之间,1995—2006年总体上呈现下降趋势,从每生产1kg粮食需消耗耕地3.15m2下降到需消耗耕地2.35m2,下降了0.8m2/ kg。另外从图1可见,1998年、1999年和2000年相对于1997年又转变为上升趋势,同时,2002年和2005年分别相对于2001年和2004年耕地消耗系数增大。这表明湘西地区耕地资源利用效率随年份的增大,整体呈现上升趋势。耕地资源利用效率提高的主要原因为优良农产品品种的选用,农业科技的投入,耕作制度的变革以及先进管理方式的应用。
(二)农业机械资源消耗系数
农业机械资源消耗系数表示每生产1 kg谷物所需要的农业机械资源,表达式为:
Arcf=Mrcf·10 000/Og
式中,Arcf——耕地资源消耗系数(kg/kg);Mrcf——机械资源(kw);Og——粮食总产量(为kg)。
1995— 2006年湘西农业机械资源消耗系数的变化情况(见图2)。从图2可见,1996—2006年,湘西农业机械资源消耗系数总体呈上升变化趋势,这表明农业机械资源利用效率的降低,而从湘西的农业机械资源利用效率比较来看(见图2),随年份的增大,农业机械资源消耗系数增大,说明该地区耕地对农业机械化程度越来越高,使湘西州的山地被整理为平地,耕地质量明显提高有关,这是导致农业资源利用率提高的主要因素,而不同年份间有差异,这可能是由于在农业资源利用效率评价过程中,社会、生态及经济资源等方面的投入难于量化所导致。提高农业资源配置效率,充分应用现代农业科学技术,是全面地了解农业生产系统特征,解决比值分析法在农业资源利用效率评价中局限性的有效途径。
(三)化肥资源消耗系数
化肥作为粮食增产的一项重要资源,在农业生产中发挥着极其重要的作用。根据有关部门公布的测算结果,化肥的使用在整个农业技术对粮食增产的贡献率中占有极其重要的比重。也因此,使得中国农业生产中化肥施用量在近年内迅速增加。然而,随着化肥用量的不断增大,导致了土壤的板结、环境的污染、农产品质量的下降等问题。因此,科学地考虑化肥使用对其在农业生产中泛用所带来的负面影响具有重要的意义。为此,可采用化肥消耗系数(即单位农产品化肥消耗量)评价化肥对农业生产的贡献率。其计算公式为:
Fec=Faua /Og
式中,Fec——化肥资源消耗系数(kg /kg 粮食);Faua——年度化肥投入量(kg);Og——粮食总产量(kg)。
湘西地区1995—2006年化肥资源消耗系数变化趋势(见下页图3)。由图可见,湘西地区单位粮食(kg)生产所消耗的化肥量在1995年为0.192kg,到2007年上升到0.28kg,同时化肥消耗系数呈现随年份增加而上升的趋势。而全国单位粮食(kg)生产化肥消耗量的平均值为0.084kg。可以看出,湘西化肥利用效率低于全国平均水平。湘西地区化肥资源消耗系数递增的趋势意味着单位粮食产量投入的化肥量提高了,而化肥利用效率却逐年递减。这说明该地区化肥的大量使用是粮食增产的主要因素之一,而化肥资源消耗系数偏高,意味着该地区化肥的使用缺乏科学性。这既导致了资源的浪费,又给农业生态系统带来了破坏和污染。
(四)电量资源利用效率
电量资源消耗系数用地区粮食产量与农业粮食生产用电量之比来表示,可以反映电量资源利用效率。因资料限制,用农村用电量代替农业生产用电量。为此,可按下式计算农业电量资源消耗系数:
Eec=Eua /Og
式中,Eec——农业电量资源消耗系数(kw.h/kg 粮食);Eua——每年电量资源量(kw.h);Og——粮食总产量(kg)。
上述电量资源消耗系数可以反映单位粮食(kg)生产所消耗的电量,其倒数为农业电量资源利用效率系数。
由图4可知,湘西地区电量资源消耗系数呈现递增趋势,由1995年的0.120上升至2006年的0.180,同时电量消耗系数的波动也较为明显,1996—1998 年湘西农业电量消耗系数上升,1998—2000 年,电量消耗系数又下降,之后,缓慢增加。虽然湘西地区电量资源消耗系数低于全国平均水平,但与东部地区平均水平(0.53)相比,该地区电量消耗水平仍然偏高。出现这一现象,表明在农业生产产量提高的同时,电量资源的利用效率却在降低[6]。
三、总结
湘西耕地资源总的消耗系数随年份的增加而下降,但化肥资源、机械资源、电量资源的消耗系数总体呈现上升趋势,并且各年份之间存在着较大差异,发展极不平衡。针对较高的耕地资源效率和很低的化肥资源、机械资源和电量资源的现状,提出了提高湘西主要农业资源利用效率的措施:(1)对于日趋短缺的耕地资源的管理,关键在于耕地面积的保护;(2)针对化肥资源、机械资源、电量资源消耗系数总体呈现上升态势,关键在于增加使用有机肥、修复水渠、塘坝,增大传统自流灌溉。
参考文献:
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Main Agricultural Resource of Western Region and Its Usage Efficiency
SONG Zhi-juan,LI You-ji,BAI Jin-xiang,ZHANG Xiao-lin
农业废弃物是一种特殊形式的农业资源,具体指农业资源利用过程中产生的物质能量流失和农业生产和再生产中资源投入与产出在能量和物质的差额。
二、农业废弃物处理与资源化利用的发展现状
农业废弃物的产生主要有四种来源,分别为植物性来源、动物性来源、农副产品加工性来源和农村城镇生活性来源,这些废弃物的来源伴随着现代农业的不断发展而出现。总的来说,我国农业废弃物处理与资源化利用的发展仍存在着许多问题,主要表现在以下几个方面:一是农业废弃物的来源较广且分散,产生的废弃物数量越来越多,在对其进行处理时未能做到实际有效;二是处理众多农业废弃物的技术水平较为低下,只进行了较为粗放的资源化利用;三是缺乏相应的政策支持和配套基础设施,制约了农业废弃物的处理与资源化利用。
三、农业废弃物处理与资源化利用的主要途径
鉴于农业废弃物处理与资源化利用的重要意义,我们可以从这些农业废弃物产生的来源与发展现状出发,探讨出具体的处理与资源化利用途径,主要包括以下几个方面:
1.深化对现有农业废弃物的资源利用,通过发展循环经济将废弃物作用到农业上来。
(1)制作肥料 .
1)堆肥。利用微生物在一定温度、湿度、pH值条件下,使畜禽粪便和秸秆等农业有机废物发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质土壤的物质,可作肥料和改良土壤。根据处理过程中微生物对氧气要求的不同,培肥化可分为好氧堆肥化和厌氧堆肥化。
2)液体肥料。农业废弃物(废渣、杂草、废菜叶、瓜果皮等)做成堆肥后,其液体汁液经安全处理后可制成液体肥料。
3)有机生物肥。堆肥处理后,沼气池中的固体残渣经处理后可制成有机肥。
4) 有机复合肥。将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子等无害化处理和稳定化处理后,配以一定比例的无机氮、磷、钾复合造粒,加入功能微生物而形成的一种融有机、无机肥及功能微生物于一体的“三合一”肥料。
(2)生产饲料
1)氨化饲料。利用碱尿素等含氨的物质经过与秸秆混合发生变化,使秸秆中的纤维素、木质素细胞壁膨胀疏松,便于牲畜消化吸收。
2)青储饲料。能有效保持作物茎杆的青绿状态,提高适口性。
3) 生化蛋白饲料。利用微生物培养基、酵母真菌、氨基酸、酶制剂等生物和矿物质使作物饲料转化成蛋白饲料,比普通饲料营养价值更高。
4)糖化饲料。人工造就近似于牛前胃的生理环境,通过有益微生物发酵使秸秆的纤维素、半纤维素、木质素等成分转化为糖类,增加粗蛋白7%~13%、18种氨基酸4%~8%及各种维生素,从而使低能的废弃物转化为高能的廉价的“细菌饲料”。
5) 碱化饲料。在一定浓度的碱液(通常占干物质的3% ~5%)的作用下,打破秸秆粗纤维中纤维素、半纤维素、木质素之间的醚键或酯键,并溶去大部分木质素和矽酸盐,撕断维生素与木质素的复合物,从而提高粗饲料的营养价值,使不消化的木?|素变为易消化的羟基木质素,利于动物吸收。
(3)生产工业及医药原料
1) 有机产品。生产木糖、木糖醇、淀粉,制乙醇、糠醛,提取烟碱及中药原料。
2) 轻型建材。可制作编织物和装饰品及其他。如麦秸可编成凉席凉帽;高粱秆可制成门帘和窗帘;稻草和其他秸秆可广泛用于造纸、人造板、复合墙板等
3) 可降解的包装材料。用农作物秸秆制作的方便碗和快餐盒有易分解、易腐烂的优点,不仅减少了白色污染,还减少了木料的消耗,利于保护环境。
4) 食品防腐剂和空气清新剂。如竹叶可制防腐剂,有些水果残渣可制成空气清新剂。
5) 药物。如芹菜和黄瓜根可制成中药,薯秧根可作饲料、制糖稀或酿酒。副食品如果皮可制饴糖、酒精或氨基酸,过熟的水果可制成果酱、甜点心、冰淇淋、饮料和果味面包等。
6) 生产食用菌。平均1kg食用菌(平菇、香菇、金针菇等)可消耗秸秆1kg左右,菌渣还可还田作有机肥料。
7) 其他。农业废弃物还可用来制造生物油、生物柴油、生物塑料、生物洗涤剂、汽车构件和特殊纸类等。
2.建立一套完整的农业废弃物处理与资源化利用的政策法规,提高全民对农业废弃物资源化利用的意识。
近年来,我国粮食生产基础薄弱、资源环境压力大、粮食供需矛盾突出的局面并没有改变。当前,国际粮食价格以较快速度上涨,无疑将加大我国粮食安全的风险。面对国内外粮食安全形势发生的新变化,从农业资源利用的角度重新认识我国的粮食安全问题,对保证经济社会健康发展具有重要意义。
一、我国农业资源利用的现状
(一)耕地面积减少和耕地质量下降
首先,我国耕地资源的数量呈逐渐下降趋势。1996年,我国耕地总面积为19.5亿亩,2006年底降为18.2亿亩,10年净减少1.3亿亩。同时全国人均耕地面积1.3亩,不到世界平均水平的40%。在全国2 000多个县(市)中,目前有600多个县(市)人均耕地面积在世界公认的人均耕地警戒线0.8亩以下。从长远看,随着我国工业化、城镇化和现代化进程的加快,耕地面积继续减少的趋势将不可避免。其次,耕地质量有逐步恶化趋势。一是土壤营养元素含量不均。全国有95%的耕地缺磷、23%的耕地缺钾、14%的耕地磷钾俱缺。二是中低产田面积大。在现有的耕地中,中低产田与高产田的比例是7:3,优质耕地所占的比例很小。三是耕地水土流失严重。耕地水土流失面积有增无减,尤其是表土的流失,使富含养分的土壤被大量冲走,造成土壤贫瘠。四是土壤沙化、盐碱化程度逐年加重。全国土壤沙化面积已达15 330万公顷,占国土面积的15%,盐碱化耕地面积为763万公顷,占总耕地面积的8%。五是耕地退化加剧。干旱、半干旱的地区已有40%耕地严重退化。
(二)水资源短缺和水污染问题严重
一方面,水资源总体上短缺,尤其是北方地区更为突出。另一方面,水污染问题非常突出。据环保部门监测,全国七大体系中水质为五类与劣五类的有40%左右,并且不能用于农业灌溉。
(三)气候条件不稳定性增加
近百年来,世界的气温逐渐变暖,气候也变得无规律,农业作为对气候变化反映最为敏感的产业之一,气候变化对粮食安全影响重大。
二、我国粮食安全的现状
(一)工业用粮食需求快速增长
随着养殖业的发展,饲料用量稳步增长,年均增长3%左右。受粮食加工业能力快速增长拉动影响,工业用粮快速增长。
(二)粮食进口数量较大
由于耕地资源短缺,我国适当进口一定数量的粮棉油来满足国内需求是有必要的。但这种进口应是补充性的。
(三)发展生物质能源的影响
近几年,世界谷物生产年均增长幅度仅为0.4%,而消费年均增长率在1%左右,世界粮食库存持续减少,造成粮食出口国出口减少,供求紧张,价格上涨。随着石油日益紧缺,人们对生态环境的要求越来越高及科技的发展,为生物能源产业创造了前景。从世界发展趋势看,玉米利用已主要不是作为养殖业的饲料,而是工业生产原料,这将对我国粮食安全产生重要影响。
三、利用农业资源保证粮食安全的措施
(一)提高现有耕地资源的使用效率
1.保证耕地资源的数量。坚持最严格的耕地保护制度,特别是加强基本农田保护。按土地利用总体规划从严审查各类规划用地规模和标准,严格执行土地用途管制制度,依法严格管理农村集体和个人建设用地,坚决制止违法违规占用耕地和林地行为。对城市大量闲置、撂荒的开发区,应尽快恢复其农业功能。同时,国家可考虑将农用地转为非农用地征收土地增值税,可起到抑制非农土地需求过度的作用。还要禁止城市盲目扩张,以有效保护现有耕地。
2.提高耕地资源的质量。合理引导农村集约用地,切实防止破坏耕作层的生产行为。加大土地复垦、整理力度。按照田地平整、土壤肥沃、路渠配套的要求,加快建设旱涝保收、高产稳产的高标准农田。加快实施沃土工程,重点支持有机肥积造和水肥一体化设施建设,鼓励农民发展绿肥、秸秆还田和施用农家肥。扩大土壤有机质提升补贴项目试点规模和范围,增加农业综合开发投入,积极支持高标准农田建设。
(二)提高水资源的利用效率
1.节约水资源。要发展节水型农业,提高水分利用率;加强井灌区的管理,对大型灌区进行节水改造,合理开发利用地下水资源;加强现有地表水灌区的技术改造与科学管理;调整农业种植结构和水资源的优化分配;加强农业水源工程建设,发展引水调水工程等。
2.减少水污染。要合理施用和推广高效低残留农药和化肥,提倡使用生理治病虫害的方法。要严禁污水灌溉,强调科学用水,充分利用大自然的净化能力来涵养水源,植树造林,加强水土流失的治理,以提高水体生态自净能力。目前的农户沼气工程、新农村建设中的改厕改圈、集约化饲养场和饲养小区的污水处理、配方施肥等方面的政策措施,都将有助于减少对水资源的污染。
(三)提高土地的综合生产能力
1.加大农业科技支撑力度。随着可耕地等自然资源的减少,提高粮食产量的主要途径是科技进步。据联合国粮农组织预测,未来世界粮食增产总量约20%将来自播种面积的增加,约80%来自单产的提高。所以,我们应把工作重点放到大力推进农业科技进步上,加大科研投入,加强国家基地、区域性农业科研中心的创新能力建设,实施粮食安全科技保障工程,培养一批具有高水平的科技人才队伍,确定主攻方向,组织力量联合攻关,争取在几年内取得一批保障国家粮食安全的重大科技成果。
2.改善农业和农田基础设施。主要是增加小型农田设施建设投入,强化农田基础设施建设,不断改善基础条件,提高粮食综合生产能力。通过实施国家优质粮食产业工程等一批重大工程建设项目,加大土地开发整理复垦力度,搞好中低产田改造,提高耕地质量,建设一批高标准农田。加强农村饮水、道路、电网、通信、文化等基础设施建设,大力发展农村公共交通,改善农村人居环境。
(四)开拓农业资源循环利用的新途径
1.开展农业废弃物资源化利用。实行种植业生产所积累的生物资源全程化利用,禽畜养殖业低排放与粪便资源化利用。尤其是发展沼气外,要探索生物质能源、微生物能源、禽畜粪便最经济利用的新思路,进行循环利用与资源化开发。农业废弃物的合理利用,一方面可治理废弃物对农业环境的污染,另一方面可变废为宝,让废弃物作为资源发展循环农业。
一、农业灌溉用水现状分析
现阶段,我国的农业发展中灌溉水源的开发与利用效率与国外产业化农业相比还有一定差距,灌溉水源投人与产出方面效益偏低,尤其是水资源分配不均的农村地区,在农业灌溉中存在着盲目开发、利用效率低、水源浪费等情况,导致水资源投人多、产出低,利用效率与效益均十分低下二国内在农业灌溉水源管理方面存在严重不均现象,一方面与各地管理措施是否到位、管理体制完善与否有密切关系,另一方面与各地经济发展水平有一定关系二尤其是偏远山区,作为经济条件较差区域,水资源开发管理盲目且不到位,水价体制滞后、管理人员专业水平低、管理措施不健全、资金投人少等,导致农业灌溉工程多数无法最大限度的发挥自身服务农业发展效益。
二、农业灌溉水利用效率的影响因素分析
1、节水灌溉技术
对该影响因素进行实际调研时,其调研地主要采取低压管道方式的水节约灌溉技术,利用低压管道可有效防止灌溉时引起输水损失等情况,再配合实施移动型喷灌等技术,便能起到较好的节水功效,然而采用节水技术目前还处在示范时期,被访问农户其对于灌溉节水技术了解程度还相对较低,多数的农户对于节水技术的了解仅限于听说过层面,对于节水型灌溉技术具有一定了解的农户占少数,而非常了解该节水技术的农户便更少,由此可知,农户认识节水技术依旧处在较为粗浅的时期,因此,需促使农户对节水技术在农业生产方面的重要性进行充分了解,从而使得农业灌溉节水技术得到普遍推广与应用。
2、灌溉面积扩大
伴随农业生产灌溉面积不断的扩大,使得灌溉水利用效率也获得相应提高,当前此类现象在农业生产中是具有存在的环境的。由于农村大量劳动力的转移,使得农村劳动力的不足现象变得越发严重,当前小农经济也已难以满足农业的实际生产需求,而对农业进行规模化的生产则有利于提高农业资源生产效率与整合程度,进行规模化的农业生产把更多耕地资源进行整合,并且也将更多农业生产劳动力以及其它形式的生产要素等集合到一起,并保证要素的投入充裕性及安排合理性,从而提高各生产要素的利用效率,同时也有效提高灌溉水这一不可或缺投入要素的利用效率,因此,进行规模化的农业生产对于提高灌溉水利用效率具有一定促进功效。
3、农户对于水资源短缺的认识
由当前农户对于水资源短缺程度认识情况而言,若农户水资源危机意识较强,则其水利用行为也将更为谨慎,且保护水资源的力度也会更强,灌溉时将会更多的对节约用水行为进行考虑,尽可能防止水资源无谓的损耗,可按照农作物生长的周期以及天气状况以对灌溉进行合理安排,或采取一些节水方法以实现高效利用水资源的目的,因此,农户能否科学认识水资源的短缺情况将会对农户灌溉水利用效率的提升产生很大影响。
4、灌溉用水成本
由价格理论等方面来考虑,增加农户的用水成本将对提高灌溉水利用效率起一定促进功能,然而实证分析的结果却和理论不同,理论分析需要和实际情况相结合,若某地农业水利设施相对较为落后,无法准确计量出灌溉水的使用量,对灌溉水的管理方式较为粗放,并且灌溉水费用若非按亩进行收取,便是通过农户自性进行灌溉安排,不收任何灌溉用水费用,因此农户灌溉的成本主要指取水费用,由电费、燃油费等构成能源成本,而不包含水资源的管理费与水资源费用等,因此用水成本难以体现出水资源的真实商品性价值,同时某些地方政府,为鼓励农户进行及时灌溉,及抗旱、保收等,采取节水灌溉形式展开灌溉,并对农户灌溉给予一定专项农业补贴,这一定程度上也使农户用水成本得到减轻,使农户产生用水费用下降等错觉,并且,消耗能源费用的农户也仅能给定一个大概数值,无法精确得到数量值,因此水利用成本对于灌溉水利用效率影响效果不明显。
三、农业灌溉中水资源的有效利用措施
1、建立完善的节水管理措施
通过多种途径来加强节水宣传,树立节水意识。对以流域为基础的水资源实施统一管理。对节水工程和灌溉进行科学管理,提高科学用水水平。加快管理体制改革,创新管理模式。建市健全节水法律法规,加大执法力度。积极调整水资源分配关系,加快节水农业体制创新。加快建立节水投入新机制,加大节水农业投入力度。建立水资源高效利用水监控与评估体系,完善节水农业技术支持体系。
2、合理开发利用水资源
2.1 开采利用地下水
地下水作为水资源的重要组成部分,为了有效的缓解当前水资源供需矛盾,则可以对地下水进行合理开发利用,严禁超采和无限制开采地下水的情况发生。
2.2 多水源的联合利用
水资源的合理开发利用可以有效的促进农业的持续发展,有利于更好的实现生态环境的保护。无论是过度开采地下水还是一味的利用地表水资源都会带来一定的负面作用,所以在高效节水农业发展过程中,需要实现多水源联合利用,不仅有利于水资源的持续利用,而且还会有效的实现对生态环境的保护。
2.3 劣质水的转化利用
在农业节水工作中,需要对劣质水的利用潜力进行挖掘,实现对劣质水的开发利用,从而有效的弥补水资源不足的问题,同时还可以实现农业节水的目标。
3、工程节水技术
3.1 修建水利工程,对现有的灌区工程进行技术改造和配套建设。以高效节水为中心,对现有的大、中、小型灌区工程进行更新改造。
3.2 加强渠道防渗衬砌。加强渠道防渗的措施效益明显,而且成本低,是农业灌溉节水措施中主要的节水措施之一,同时也是目前农田灌溉节水工程改造的关键环节。
3.3 铺设低压管道输水。管道输水灌溉技术被认为是管理最方便、节水最有效、投资最省的一种输水灌溉技术。
3.4 平整土地,改造沟畦,改进地面灌溉技术。平整土地,同时结合土地平整进行田间工程改造,可以大大提高灌水效率。喷灌、滴灌、微灌技术的采用,是工程节水结束的霞要组成部分,也是效果明显的灌水手段。
4、加强节水高产农产品的种植
农村区域应当依据当地的水资源实际情况,对传统的产业构造进行转变,减少种植耗水高、生长周期长、产出低、效益低的农产品,对生长周期短、产出高、耐干旱、四季皆宜的新型农产品进行加强种植。并且由当地的政府对农产品市场进行管理与组织,给予更多的资金支撑,达到提升经济收益的目标。这样就实现了用更少量的水资源获得更高的经济收益。也做到了对水资源的高效率利用,缓解了水资源缺乏的局面。
结束语
水资源正在呈现日益短缺的局面,所以对于水资源进行更有效的利用,减少水源浪费,成为了社会生产生活中每个领域都在关注的课题。而从灌溉工作的角度来说,因为其具有涉及面积广、需求量较大等特征,所以采取不同的灌溉手法在用水量与用水率上可能会存在很大的差距,所以对于灌溉环节的水资源利用进行考察是十分必要的。在灌溉这种用水量大的环节,要比其他环节更加注重水资源的利用率。需要根据目前存在的问题,制定出更加完善的控制管理措施与制度,并切实的贯彻在实际的工作中,才能够确保在灌溉工作中对水源进行更加有效的利用。
论文摘要:随着水资源短缺的加剧和全球人口的增长,农业水资源利用不仅要实现节水目标,更重要的是在节水的前提下实现产出的高效益。但是目前我国水资源短缺对农业和农村经济发展的制约已经越来越严重了,已经成为限制农业和农村经济可持续发展的重要因素。所以强调了发展水资源高效和可持续利用道路,建立节水型社会对我国经济、社会可持续的发展有着重要意义。文章就农业水资源的高效利用与可持续发展进行探讨。
1 我国水资源的基本现状
水资源是指可资利用或有可能会被利用的水源,可以用的水源必须具有足够的数量和较高的质量,并且必须是可以定期更新补充、可持续利用的。但是事实上,我国是一个水资源比较短缺、旱灾频繁的国家,如果按人均水资源量来计算,我国人均占有量仅仅有2500m3,大约为世界人均水量的1/4,已经被联合国列为13个贫水国家之一。建国以来,我国虽然在水资源的开发利用方面都做了大量的工作。然而,随着工业和城市的迅速发展,需水不断增加,出现了供水紧张的局面。水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。
2 我国农业水资源利用所存在的问题
2.1 水资源利用的效率比较低,并且浪费严重
目前,我国水资源短缺与浪费的情况并存,同时由于我国对水资源的利用属于粗放低效利用,所以这就又加剧了水资源短缺程度。
2.2 农业资源管理体制的滞后
目前我国现有的农业资源管理体制已经不能适应市场经济发展对农业资源利用和保护的要求,这是造成目前我国水资源短缺以及低效利用、水资源污染等问题的主要原因。
3 解决农业水资源问题的建议
3.1 建立完善的水资源管理体制
水资源管理要想实现一体化,就必须有相应的管理体制作为前提,建立完善的水资源管理体制,是促进水资源可持续发展的重要途径。但目前,我国水资源的管理体制非常不合理,这就造成了在水资源的开发利用中出现许多问题。概括来说主要存在如下问题:(1)水资源短缺与水资源浪费现象明显;(2)现行的水资源管理体制和政策对于形成有效的水资源保护机制比较难,同时水资源管理也缺乏一定的积极性,这样显然是不利于节水的;首先,必须将保护水资源的思想深入人心,使得每个公民有节约用水的理念。另外无论产业结构布局或是结构调整,还是各项政策的制定和落实,政府都必须考虑到有关水资源的制约因素,从而建立节水型社会。在管理方面,改变原有的管理方法,由供给管理转向需求管理与供给管理的有机结合,进而逐步实现需求管理。
3.2 面向国内市场,开展水资源贸易
市场是资源配置的重要手段,向国内市场开展水资源贸易,是解决21世纪水资源的重大方略之一。对于开拓国内市场,主要包括两个方面。(1)建立节水型经济激励机制,包括:补偿奖励机制,即国家或政府根据节水的实际情况,给予供水单位适当的补偿奖励;惩罚奖励机制,即对于完成节水指标的用户给予适当的奖励,对于没有完成的用户,给予适当的惩罚,奖励与惩罚相结合。(2)建立科学的水价体系。科学的水价体系是水资源相关经济运行正常的重要前提,同时也是合理利用水资源的保证。
3.3 加强水资源管理
加强水资源管理,必须形成城乡水资源统筹管理的制度。水资源管理是一个涉及人与自然关系、产业关系、生产生活关系、政府市场关系等在内的系统工程,必须运用系统的思维和方法进行管理,从而加强流域水资源统一规划、配置、调度,加快城乡水务一体化进程。必须改变城乡分而治之、部门“多龙治水”的局面,努力实现从供水管理向需水管理,从过度开发、无序开发向合理开发、有序开发进行转变。 加强水资源管理,要积极引入市场机制。所以应该积极探索水权流转,不断健全水资源管理制度,同时鼓励民间投资办水、兴水、护水,保护投资者合法收益,充分利用市场机制,优化配置水资源。同时,充分运用价格杠杆,完善水资源价格机制使得水企业和居民节约用水、高效用水、科学用水。
4 结束语
水是人类生存不可替代的物质,但水资源的状态和使用方式是可以替代的。经济可持续发展的同时必须考虑水资源的承载能力,要考虑农业水资源的可持续发展。水资源不可能像能源等通过寻找替代来解决其贫乏危机,水资源的可持续道路有其自身特点。水资源的高效与可持续利用是包括水工程安全、水污染控制与治理技术、水资源利用与合理配置、水污染控制与治理技术必须时时刻刻地与水资源的可持续发展相结合。
参考文献
[1] 王乐财.农业水资源高效利用的探讨[J].中国新技术新产品,2009,(24).
济宁市位于鲁西南腹地,地处黄淮海平原与鲁中南山地交接地带,为鲁苏豫皖四省结合部。东邻临沂,西接菏泽,南面是枣庄市和江苏省徐州市,北面与泰安市交界。辖市中区、任城区、兖州市、曲阜市、邹城市、泗水县、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、梁山县,共计2区3市7县。济宁市处于鲁南经济带的中部位置,是山东省重点打造的区域发展新高地和山东向南参与区域经济合作与竞争的战略支点。农业在其经济发展中占有重要位置,近年来由于水土流失、非农占用等问题严重,全市耕地面积锐减。
1济宁市水土资源概况
水土资源是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件,是生态系统中最活跃和影响最广泛的因素,是农业发展的基础。同时,水土资源又是有限的自然资源,因而水土资源的持续利用是人类社会可持续发展的条件和保障。
1.1济宁市水资源现状
1.1.1 济宁市水资源总量
济宁是山东省淡水资源最丰富的地区。微山湖水面1,260km2,是全国十大淡水湖之一,储水量达30亿m3。另有丰富的地下水资源,淡水资源占全省的1/6。济宁市属南四湖水系,境内河流众多,流域面积50km2 以上的河流共91条,总长度1,516km,均流入南四湖。
济宁水资源总量平水年为49.98亿m3,其中地表水33.71亿m3,地下水天然补给量16.26亿m3;可利用水资源总量30.37亿m3,其中地表水17.44亿m3,地下水12.93亿m3。降水保证率为50%年份、75%年份、95%年份水资源总量分别为46亿m3、35亿m3、26.2亿m3。天然水资源与可利用水资源的单位面积拥有量、人均占有量均高于全省平均水平。但人均占有水资源量608m3,不足全国水平的1/4,低于联合国确定的人均占有量1,000m3的警戒线。济宁市水资源相对联合国规定的人均水资源量人口承载力处于超载状态,相对山东省人口承载力处于富余状态(见表1)。
表1 济宁市各县市区多年平均水资源情况表
1.1.2 时空分布不均
济宁市位于山东省西南部,多年平均降水量为684.4mm,但时空分布不均(见图1),南部地区较为丰富,中部地区缺水严重,年际差异较大,连丰、连枯年份和区域性缺水现象时有发生[1]。
1.1.3 地下水开采失衡
济宁市各县市区的水源主要取自地下水,自20世纪60 年代以来,地下水开采量不断增加。每年抽取地下水量近20亿m3,远远大于14.7亿m3的多年平均可开采量。过量开采地下水致使地下水位持续下降,形成了大面积的降落漏斗。为控制地下水的持续超采,保障工农业生产及人民生活用水的可持续供给,促进水资源良性循环,全市投入近大量资金,大力推进工农业节水,加强引水回灌补源工程建设,但几个较大的漏斗区地下水位依然持续下降,并由此形成了地面沉降,在某些地方已出现了地面裂缝、建筑物沉陷等环境地质灾害。
图1济宁市亩均水资源分布图
1.1.4 水污染不断加重
随着城市化进程的不断加快和国民经济的发展,工业及城市生活废污水的排放量也不断增加,全市每年排放废污水2.8亿吨,市区日排废污水超过10万吨,邹城市和兖州市超过5万吨,其余县市区均在4 万吨以上。每年化肥施用量折纯28.5万吨,年使用农药990多吨,这些污染源大部分未经任何处理直接流入河流、湖泊,严重污染了地表水体。污染的地表水体下渗导致地下水水质逐年恶化,并在河流两侧形成地下污染带,使沿岸农田被迫污染灌溉,又导致了污染物的大面积地表沉积扩散,使农产品品质下降,有害物超标[1]。
1.1.5 水资源浪费严重
济宁市的工业用水重复利用率为56%,万元产值工业用水量为100m3,均低于全国平均水平。城市供水远未杜绝跑、冒、滴、漏现象,管道漏失率在15%以上。农业灌溉用水占全市总用水量的近80%,是名符其实的用水大户。虽然已推广了管道输水和防渗措施,但由于受经济条件的制约,先进的“三灌”面积所占的比例还很小,大部分灌区还是土渠输水、大水漫灌,灌溉水的有效利用率只有40%左右[2]。
1.2济宁市土地资源及利用现状
1.2.1 土地利用构成
全市土地资源总面积1,068,490hm2,约占全省土地总面积的7.13%,人均用地面积0.13hm2。耕地面积600,000hm2,人均耕地面积0.073hm2,林地面积12,305hm2。
1.2.2 土地资源利用中存在的主要问题
虽然济宁市土地资源较为丰富,但在开发利用过程中,由于缺乏土地保护和治理的有效措施,耕地面积减少的趋势日益严峻,原因如下:一是随着人口增长和经济发展,今后对土地的总需求会更多,诸如农村宅基地、城镇房地产开发、陆上道路交通占地、工矿企业占地等;二是南水北调工程实施后,南四湖蓄水位抬高,滨湖地带地下水位也会相应上升,对湖堤外距离约25m以内的约670hm2农田造成不利影响;三是济宁市地下煤炭资源丰富,采煤业及煤化工业是济宁市发展经济的支柱产业之一。但这必将使大片农田发生沉陷而形成广阔的湿地水域或涝洼地。每片塌陷区面积小则上千亩,大则上万亩,分散分布, 互不相连。目前全市因采煤而造成的地表下沉面积已有16,700hm2,预计以1,400hm2/年的速度增加;四是为了保证南水北调工程的水质,国家在南四湖区建设若干处人工生态湿地,也将减少一部分耕地。
据济宁市水土保持普查统计,近10年全市山丘区土壤流失面积2,367km2,占山丘区总土地面积的82.7%,每年流失土壤问题约950万t,相当于山丘区近2,700hm2耕地30cm厚的表层土壤被剥蚀,被带走的氮、磷、钾等元素,约折合标准化肥4.8万t。
2济宁市农业水土资源匹配分析
本文从水土资源总量及匹配的动态分析入手, 运用水土资源匹配系数, 分析市域尺度农业水土资源匹配程度及其空间差异性, 为评判济宁市农业可持续发展的基础条件,提高济宁市粮食综合生产能力,进行农业发展的科学规划提供参考依据。
农业水土匹配系数是反映特定区域农业生产可供的水资源和耕地资源时空适宜匹配的量比关系。其测算模型为Riwl=wiα/Li。式中: Riwl为i市域水土资源匹配系数,wi为i市域水资源量,Li为i市域耕地面积,α为市域农业用水比重[3]。
基于济宁市多年平均水资源量、耕地面积及农业用水比重统计数据, 运用测算模型, 得出济宁不同市域(不包括市中区)尺度的水土资源匹配系数(见表2)。
表2济宁市各县市区水土资源匹配系数
根据Ri值的集聚与离散的差异特征,将农业水土资源匹配系数划分4个等级:A.匹配程度较优(1.10<Ri≤3.49);B.匹配程度良好(0.55<Ri≤1.10);C.匹配程度一般(0.38<Ri≤0.55);D.匹配程度较差(0<Ri≤0.38);由图表2可以看出:济宁市平均水土资源匹配系数为0.67,匹配程度良好,高于全省0.23的平均水平。其水土资源匹配的总体特点是:南部匹配系数最高,北部一般,中部最差。其中匹配程度较优的是微山县和鱼台县;匹配程度良好的地区包括金乡县、曲阜市;匹配程度一般的地区包括兖州市,汶上县,梁山县; 匹配程度较差的地区包括嘉祥县、泗水县、邹城市、任城区。
以上分析结果与现实基本吻合。济宁市南部的微山县和鱼台县、金乡县地处湖泊分布区地,水资源比较充足,耕地相对较少,所以水土资源匹配系数较高;中部地区经济发展的核心区,在水资源匮乏的情况下,工业和城市用水占用了农业用水,所以水资源匹配较差,农业水资源短缺是中部地区粮食生产乃至农业发展的硬约束, 极大地影响了农业的可持续发展。
3济宁市农业水土资源可持续利用对策
根据分析济宁市的水土资源匹配状况,济宁市的农业可持续发展要从经济效益、社会效益、生态效益三个角度出发,分别对水资源、土地资源的可持续利用提出合理的方案,全面改善水土资源的利用现状。
3.1合理利用水资源
科学利用水土资源的途径主要包括以下几个方面: 采用先进的节水灌溉技术, 减少灌溉定额以扩大有效灌溉面积,提高水利用效率;充分发挥水肥耦合效应, 通过减少灌溉水量和化肥施用量, 提高土壤中养分的积累, 改善土壤结构, 减轻日益加剧的农田面源污染, 改善农业生态环境。
具体要做好以下几方面的工作:
1)搞好地表水与地下水的联合调度。在工农业生产中,用水规划应以利用地表水为主,超采区范围内坚决禁止新打自备井,以保护有限的地下水资源。邹县电厂四期、运河电厂一期续建、济宁电厂扩建等重点项目,用水都实行了地表水与地下水联合调度,汛前枯水期以地下水为主,汛后以地表水为主[4]。
2)加快实施引水回灌工程,充分利用雨洪资源。由于降水集中,大雨以超渗径流的形式迅速排入河湖。为保证河湖大堤的安全,需及时将大量积聚的水体排泄掉,地下水漏斗得不到充分回补,雨洪资源大部分被浪费。在地理、地质条件适宜的漏斗区建设回灌沟渠和节制闸门,调集汛期洪水回灌不仅可以增加水资源可利用量,还可以降低下游河湖的防洪压力[5]。
3)加大节水治污力度,实现污水资源化。大力推行计划用水和节约用水,提高用水效率。加快工业节水技术改造,使工业万元产值取水量达到全国平均水平。继续因地制宜地推广先进的节水灌溉技术,在经济发达区和高科技农业示范园区,大力推广高标准的“三灌”工程,逐步扭转大面积浪费水的现象。要加大治污力度。按照水体的纳污能力,严格控制入河排污口的设置和扩大。积极推进产业结构调整,坚决关闭一些治污无望的企业,加强点源面源治理,减少工业污染,加快污水处理厂建设,实现污水资源化[6]。
4)开展矿井水回收利用,目的是减少水资源浪费,缩小矿井水对环境的污染。将回收的矿井水经过处理、达到回收利用标准后可广泛用于矿区洗浴、绿化、井下降尘、发电冷却等生产、生活各方面。采煤塌陷是煤矿开采中不可避免的问题。利用矿区塌陷的大坑和电厂水源,以及坑口排放的水发展水产养殖业(鱼、虾、蟹)。必备的条件是:塌陷大坑离发电厂要近,而且矿坑排水是经过消毒过滤处理的,消除了有害物质后(谨防水产的二次污染)可以便利引到坑中,但塌陷的大坑要做处理。可以就地取材,利用粉煤灰颗粒细腻的特点,将大坑底部和周边做防漏灌浆处[7]。
3.2土地资源合理利用
1)要根据土地利用总体规划,在一定区域制定土地用途分区,明确土地用途限制内容,实行土地用途变更制度,对土地资源用途采取行政、经济和法律等手段进行控制监管。一要控制用地总量,严格限制农用地转为非农建设用地;同时要对耕地实行特殊保护并要对现有土地资源进行动态检测。
2)加大对土地的法律管理力度。对农业用地,特别是良田耕地要按照《基本农田保护条例》规定划定基本农田保护区,建立严格的基本农田保护制度,并落实到地块,明确责任,严格管理。基本农田保护区的划定工作应纳入县级土地利用总体规划,乡镇和县级非农业产业的发展(包括开发区),不能规划和配置在农田保护区内。
3)特别指出的是,济宁市存在大量的采煤塌陷地。在地下水位不太高的塌陷区域、积水较浅或季节性积水的塌陷地建立排水系统,达到重新利用土地的目的。对地下水位较高、塌陷较深的常年积水区,采用将积水区继续挖深来充填塌陷地周围的浅塌陷处,建立水产、养殖、农业和环境并举的经济环境基地。在地面沉降未稳沉之前,利用经充分论证无二次污染的采矿固体废弃物、建筑垃圾和河湖淤泥等物充填,将塌陷地整平、复垦,进行土地综合治理。
在已治理的塌陷地选择适当的利用方式,形成景观好、稳定性强、经济效益高的植被,综合设计农、林、渔、畜等生物链,形成稳定、高效的生态系统。在复垦的土地上种植农产品以外还规划种植花草树木,在水域内发展养藕、养鱼等产业,适合济宁—兖州—曲阜—邹城组群式城市生态环境建设区。
4结束语
虽然济宁市的水土资源比较丰富,可是由于经济的发展、人口增加和人民生活水平的提高,对水土资源的利用量越来越大,人地关系矛盾日益突出,所以济宁市的水土资源可持续研究日益紧迫。特别是济宁市存在大量的煤矿开采地,应根据其水土资源利用特点建立一个水土资源可持续利用的模式,有助于辐射推广以矿区为特征的水土资源可持续利用的具体实施方案,从而延长煤炭产业链,能对实现济宁市水土资源的可持续利用起到很大的促进作用。
参考文献
[1] 曹锋,周雪,徐飞.济宁市水资源可持续利用初步探讨[J].治淮,2005(5):27-28.
[2] 王传武.济宁市水资源相对承载力研究[J].人民黄河,2010(6):75-76.
[3] 顾莉丽,孙立新,倪锦丽.吉林省农业水土资源可持续利用研究[J].生态经济,2009(1):204-206.
[4] 李栋,刘景伟,姜立彬等.水土资源可持续利用对策研究[J]. 水利经济,2008,26(5):17-19.
济宁市位于鲁西南腹地,地处黄淮海平原与鲁中南山地交接地带,为鲁苏豫皖四省结合部。东邻临沂,西接菏泽,南面是枣庄市和江苏省徐州市,北面与泰安市交界。辖市中区、任城区、兖州市、曲阜市、邹城市、泗水县、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、梁山县,共计2区3市7县。济宁市处于鲁南经济带的中部位置,是山东省重点打造的区域发展新高地和山东向南参与区域经济合作与竞争的战略支点。农业在其经济发展中占有重要位置,近年来由于水土流失、非农占用等问题严重,全市耕地面积锐减。
1济宁市水土资源概况
水土资源是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件,是生态系统中最活跃和影响最广泛的因素,是农业发展的基础。同时,水土资源又是有限的自然资源,因而水土资源的持续利用是人类社会可持续发展的条件和保障。
1.1济宁市水资源现状
1.1.1 济宁市水资源总量
济宁是山东省淡水资源最丰富的地区。微山湖水面1,260km2,是全国十大淡水湖之一,储水量达30亿m3。另有丰富的地下水资源,淡水资源占全省的1/6。济宁市属南四湖水系,境内河流众多,流域面积50km2 以上的河流共91条,总长度1,516km,均流入南四湖。
济宁水资源总量平水年为49.98亿m3,其中地表水33.71亿m3,地下水天然补给量16.26亿m3;可利用水资源总量30.37亿m3,其中地表水17.44亿m3,地下水12.93亿m3。降水保证率为50%年份、75%年份、95%年份水资源总量分别为46亿m3、35亿m3、26.2亿m3。天然水资源与可利用水资源的单位面积拥有量、人均占有量均高于全省平均水平。但人均占有水资源量608m3,不足全国水平的1/4,低于联合国确定的人均占有量1,000m3的警戒线。济宁市水资源相对联合国规定的人均水资源量人口承载力处于超载状态,相对山东省人口承载力处于富余状态(见表1)。
表1 济宁市各县市区多年平均水资源情况表
1.1.2 时空分布不均
济宁市位于山东省西南部,多年平均降水量为684.4mm,但时空分布不均(见图1),南部地区较为丰富,中部地区缺水严重,年际差异较大,连丰、连枯年份和区域性缺水现象时有发生[1]。
1.1.3 地下水开采失衡
济宁市各县市区的水源主要取自地下水,自20世纪60 年代以来,地下水开采量不断增加。每年抽取地下水量近20亿m3,远远大于14.7亿m3的多年平均可开采量。过量开采地下水致使地下水位持续下降,形成了大面积的降落漏斗。为控制地下水的持续超采,保障工农业生产及人民生活用水的可持续供给,促进水资源良性循环,全市投入近大量资金,大力推进工农业节水,加强引水回灌补源工程建设,但几个较大的漏斗区地下水位依然持续下降,并由此形成了地面沉降,在某些地方已出现了地面裂缝、建筑物沉陷等环境地质灾害。
图1济宁市亩均水资源分布图
1.1.4 水污染不断加重
随着城市化进程的不断加快和国民经济的发展,工业及城市生活废污水的排放量也不断增加,全市每年排放废污水2.8亿吨,市区日排废污水超过10万吨,邹城市和兖州市超过5万吨,其余县市区均在4 万吨以上。每年化肥施用量折纯28.5万吨,年使用农药990多吨,这些污染源大部分未经任何处理直接流入河流、湖泊,严重污染了地表水体。污染的地表水体下渗导致地下水水质逐年恶化,并在河流两侧形成地下污染带,使沿岸农田被迫污染灌溉,又导致了污染物的大面积地表沉积扩散,使农产品品质下降,有害物超标[1]。
1.1.5 水资源浪费严重
济宁市的工业用水重复利用率为56%,万元产值工业用水量为100m3,均低于全国平均水平。城市供水远未杜绝跑、冒、滴、漏现象,管道漏失率在15%以上。农业灌溉用水占全市总用水量的近80%,是名符其实的用水大户。虽然已推广了管道输水和防渗措施,但由于受经济条件的制约,先进的“三灌”面积所占的比例还很小,大部分灌区还是土渠输水、大水漫灌,灌溉水的有效利用率只有40%左右[2]。
1.2济宁市土地资源及利用现状
1.2.1 土地利用构成
全市土地资源总面积1,068,490hm2,约占全省土地总面积的7.13%,人均用地面积0.13hm2。耕地面积600,000hm2,人均耕地面积0.073hm2,林地面积12,305hm2。
1.2.2 土地资源利用中存在的主要问题
虽然济宁市土地资源较为丰富,但在开发利用过程中,由于缺乏土地保护和治理的有效措施,耕地面积减少的趋势日益严峻,原因如下:一是随着人口增长和经济发展,今后对土地的总需求会更多,诸如农村宅基地、城镇房地产开发、陆上道路交通占地、工矿企业占地等;二是南水北调工程实施后,南四湖蓄水位抬高,滨湖地带地下水位也会相应上升,对湖堤外距离约25m以内的约670hm2农田造成不利影响;三是济宁市地下煤炭资源丰富,采煤业及煤化工业是济宁市发展经济的支柱产业之一。但这必将使大片农田发生沉陷而形成广阔的湿地水域或涝洼地。每片塌陷区面积小则上千亩,大则上万亩,分散分布, 互不相连。目前全市因采煤而造成的地表下沉面积已有16,700hm2,预计以1,400hm2/年的速度增加;四是为了保证南水北调工程的水质,国家在南四湖区建设若干处人工生态湿地,也将减少一部分耕地。
据济宁市水土保持普查统计,近10年全市山丘区土壤流失面积2,367km2,占山丘区总土地面积的82.7%,每年流失土壤问题约950万t,相当于山丘区近2,700hm2耕地30cm厚的表层土壤被剥蚀,被带走的氮、磷、钾等元素,约折合标准化肥4.8万t。
2济宁市农业水土资源匹配分析
本文从水土资源总量及匹配的动态分析入手, 运用水土资源匹配系数, 分析市域尺度农业水土资源匹配程度及其空间差异性, 为评判济宁市农业可持续发展的基础条件,提高济宁市粮食综合生产能力,进行农业发展的科学规划提供参考依据。
农业水土匹配系数是反映特定区域农业生产可供的水资源和耕地资源时空适宜匹配的量比关系。其测算模型为riwl=wiα/li。式中: riwl为i市域水土资源匹配系数,wi为i市域水资源量,li为i市域耕地面积,α为市域农业用水比重[3]。
基于济宁市多年平均水资源量、耕地面积及农业用水比重统计数据, 运用测算模型, 得出济宁不同市域(不包括市中区)尺度的水土资源匹配系数(见表2)。
表2济宁市各县市区水土资源匹配系数
根据ri值的集聚与离散的差异特征,将农业水土资源匹配系数划分4个等级:a.匹配程度较优(1.10<ri≤3.49);b.匹配程度良好(0.55<ri≤1.10);c.匹配程度一般(0.38<ri≤0.55);d.匹配程度较差(0<ri≤0.38);由图表2可以看出:济宁市平均水土资源匹配系数为0.67,匹配程度良好,高于全省0.23的平均水平。其水土资源匹配的总体特点是:南部匹配系数最高,北部一般,中部最差。其中匹配程度较优的是微山县和鱼台县;匹配程度良好的地区包括金乡县、曲阜市;匹配程度一般的地区包括兖州市,汶上县,梁山县; 匹配程度较差的地区包括嘉祥县、泗水县、邹城市、任城区。
以上分析结果与现实基本吻合。济宁市南部的微山县和鱼台县、金乡县地处湖泊分布区地,水资源比较充足,耕地相对较少,所以水土资源匹配系数较高;中部地区经济发展的核心区,在水资源匮乏的情况下,工业和城市用水占用了农业用水,所以水资源匹配较差,农业水资源短缺是中部地区粮食生产乃至农业发展的硬约束, 极大地影响了农业的可持续发展。
3济宁市农业水土资源可持续利用对策
根据分析济宁市的水土资源匹配状况,济宁市的农业可持续发展要从经济效益、社会效益、生态效益三个角度出发,分别对水资源、土地资源的可持续利用提出合理的方案,全面改善水土资源的利用现状。
3.1合理利用水资源
科学利用水土资源的途径主要包括以下几个方面: 采用先进的节水灌溉技术, 减少灌溉定额以扩大有效灌溉面积,提高水利用效率;充分发挥水肥耦合效应, 通过减少灌溉水量和化肥施用量, 提高土壤中养分的积累, 改善土壤结构, 减轻日益加剧的农田面源污染, 改善农业生态环境。
具体要做好以下几方面的工作:
1)搞好地表水与地下水的联合调度。在工农业生产中,用水规划应以利用地表水为主,超采区范围内坚决禁止新打自备井,以保护有限的地下水资源。邹县电厂四期、运河电厂一期续建、济宁电厂扩建等重点项目,用水都实行了地表水与地下水联合调度,汛前枯水期以地下水为主,汛后以地表水为主[4]。
2)加快实施引水回灌工程,充分利用雨洪资源。由于降水集中,大雨以超渗径流的形式迅速排入河湖。为保证河湖大堤的安全,需及时将大量积聚的水体排泄掉,地下水漏斗得不到充分回补,雨洪资源大部分被浪费。在地理、地质条件适宜的漏斗区建设回灌沟渠和节制闸门,调集汛期洪水回灌不仅可以增加水资源可利用量,还可以降低下游河湖的防洪压力[5]。
3)加大节水治污力度,实现污水资源化。大力推行计划用水和节约用水,提高用水效率。加快工业节水技术改造,使工业万元产值取水量达到全国平均水平。继续因地制宜地推广先进的节水灌溉技术,在经济发达区和高科技农业示范园区,大力推广高标准的“三灌”工程,逐步扭转大面积浪费水的现象。要加大治污力度。按照水体的纳污能力,严格控制入河排污口的设置和扩大。积极推进产业结构调整,坚决关闭一些治污无望的企业,加强点源面源治理,减少工业污染,加快污水处理厂建设,实现污水资源化[6]。
4)开展矿井水回收利用,目的是减少水资源浪费,缩小矿井水对环境的污染。将回收的矿井水经过处理、达到回收利用标准后可广泛用于矿区洗浴、绿化、井下降尘、发电冷却等生产、生活各方面。采煤塌陷是煤矿开采中不可避免的问题。利用矿区塌陷的大坑和电厂水源,以及坑口排放的水发展水产养殖业(鱼、虾、蟹)。必备的条件是:塌陷大坑离发电厂要近,而且矿坑排水是经过消毒过滤处理的,消除了有害物质后(谨防水产的二次污染)可以便利引到坑中,但塌陷的大坑要做处理。可以就地取材,利用粉煤灰颗粒细腻的特点,将大坑底部和周边做防漏灌浆处[7]。
3.2土地资源合理利用
1)要根据土地利用总体规划,在一定区域制定土地用途分区,明确土地用途限制内容,实行土地用途变更制度,对土地资源用途采取行政、经济和法律等手段进行控制监管。一要控制用地总量,严格限制农用地转为非农建设用地;同时要对耕地实行特殊保护并要对现有土地资源进行动态检测。
2)加大对土地的法律管理力度。对农业用地,特别是良田耕地要按照《基本农田保护条例》规定划定基本农田保护区,建立严格的基本农田保护制度,并落实到地块,明确责任,严格管理。基本农田保护区的划定工作应纳入县级土地利用总体规划,乡镇和县级非农业产业的发展(包括开发区),不能规划和配置在农田保护区内。
3)特别指出的是,济宁市存在大量的采煤塌陷地。在地下水位不太高的塌陷区域、积水较浅或季节性积水的塌陷地建立排水系统,达到重新利用土地的目的。对地下水位较高、塌陷较深的常年积水区,采用将积水区继续挖深来充填塌陷地周围的浅塌陷处,建立水产、养殖、农业和环境并举的经济环境基地。在地面沉降未稳沉之前,利用经充分论证无二次污染的采矿固体废弃物、建筑垃圾和河湖淤泥等物充填,将塌陷地整平、复垦,进行土地综合治理。
在已治理的塌陷地选择适当的利用方式,形成景观好、稳定性强、经济效益高的植被,综合设计农、林、渔、畜等生物链,形成稳定、高效的生态系统。在复垦的土地上种植农产品以外还规划种植花草树木,在水域内发展养藕、养鱼等产业,适合济宁—兖州—曲阜—邹城组群式城市生态环境建设区。
4结束语
虽然济宁市的水土资源比较丰富,可是由于经济的发展、人口增加和人民生活水平的提高,对水土资源的利用量越来越大,人地关系矛盾日益突出,所以济宁市的水土资源可持续研究日益紧迫。特别是济宁市存在大量的煤矿开采地,应根据其水土资源利用特点建立一个水土资源可持续利用的模式,有助于辐射推广以矿区为特征的水土资源可持续利用的具体实施方案,从而延长煤炭产业链,能对实现济宁市水土资源的可持续利用起到很大的促进作用。
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中图分类号:TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-03-0281-1
水是维系人类生存与发展必不可少的资源,水资源短缺已成为全球性难题。我国作为全世界水资源最为缺乏的国家之一,水资源的紧缺已经严重影响到农业生产及人民群众的生活。随着我国社会经济的持续稳定发展和城市化进程的不断推进,工业用水与生活用水势必将大幅度提升,在总量有限的情况下,农业用水肯定会减少。由此看来,我国农业水资源将出现负增长,水资源供需矛盾变得更为突出。所以,合理开发与利用水资源,促进水资源的统一管理,强化水资源的节约与保护,是做好水资源利用工作的重要内容。
1 我国农业水资源利用现状
1.1 农业水资源供需呈现失衡态势
当前,我国农业缺水现象严重,全国每年由于缺水而少产粮食达到大约800亿公斤,尤其是我国一部分干旱地区的农业用水形势更为严峻,华北、黄淮、西北的东部地区频频出现大范围的旱情,而内蒙东部、黑龙江西部和吉林西部则出现了中等程度的干旱,河北省大部与辽西、辽南地区连续多年干旱少雨。
1.2 农业水资源质量不断下降
我国农业用水危机之所以出现危机,在相当大程度上是因为水质恶化而引发的。当前,包括地表水和地下水在内的我国水质污染十分严重。大量河流被污染,同时地下水也均遭到了不同程度污染,特别是北方五省区及海河流域的地下水污染状况较为严重。
1.3 农业生态环境严重恶化
为满足农业用水不断增长之现实,必须加大水资源的开采力度。一般认为,当水资源的径流量利用率超过了20%,就会对水环境造成极大影响,达到50%时则将产生更为严重的影响。当前,我国水资源的开发利用率超过了19%,预计到2030年,全国地表水资源的利用率将超过27%,尤其是海河、淮河及黄河等地表水资源的利用率均将超过50%。同时,地下水的开发利用也将达到很高的程度,过度开采地下水,将带来地面沉降、海水入侵等一系列环境问题。
2 加强我国水资源利用工作的思路
2.1 完善水资源管理体系建设
随着我国立法体系的逐步健全完善,我国的水资源立法体系已初步建立,但是,配套法规与监督协调机制还没有健全,存在多头管理与水权不明确等现象。因为水资源系统是一个涉及到水文生态系统与社会经济系统的十分复杂的系统。应当从水资源合理开发、分配与利用,协调区域社会经济发展和生态系统良性发展来进行考虑。因为水资源的可持续利用是综合性战略,所以要积极推行集成化的水管理模式,强化农业水资源管理的一体化理论研究,并注重和区域水资源管理的具体实践相互融合。要强化水资源和水环境、水权和水市场及水源涵养等方面的综合管理,在进行国内水资源管理体制改革的基础上,积极引进国外先进的水资源管理技术。
2.2 提高农业水资源的经济效益
要根据量水而行和以水定发展之原则,不断调整产业结构,建立起和水资源相适应的新型经济结构。要结合农业实际需要,因地制宜,不断调整作物布局与内部农业产业的布局。在缺水地区,要严格限制高耗水农作物的大面积培植,积极鼓励发展用水效率比较高的高新农业技术,不断扩大节水型农作物的栽培面积,尽量减少耗水量大及经济效益低的农作物种植面积。在饲养业发展上,要增加耗水较少的禽类饲养,同时减少耗水较多的畜类饲养。在农村能源上,应当积极发展太阳能、风能及沼气等各种新能源。在农业生活用水上,要引导农民改变传统的用水方式与习惯,并使用带有节水功能的水龙头与喷头,从而倡导节约用为水。
2.3 处理好农业用水和其他用水间关系
构建农业用水宏观调控机制中的一个重点就是要正确处理好农业用水和国民经济中其他行业用水间的相互关系。因为我国一部分地区的水资源短缺,各部门的用水都十分紧张。所以,应当处理好农业用水和工业用水、城市用水的关系。同时,要处理好农业用水和生态环境保护、修复用水之间的关系,特别是我国北方地区的生态环境极为脆弱,所以,要确保水资源的可持续利用,必须注重水保护,并做好生态环境的修复工作。
3 结语
综上所述,我国水资源的合理利用与开发,是目前亟待解决的一个重大问题。随着我国人口的继续增加及人民群众生活质量的持续提高,加强水资源的利用问题已变得更加紧迫。要解决好农业水资源的开发难题,唯有合理配置地水资源,通过充分节约用水与高效用水,方能解决我国水资源可持续利用问题,进而保障我国经济社会的协调发展。
参考文献
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得到广大农民认同,不仅反映了农民对资源性农业废弃物循环利用的主观认识和接受程度,
而且影响到“两型农业”的建设进程。鉴于此,本文基于湖北省752位农民的调研数据,采
用Ordinal Probit模型系统分析了农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知及其影响因
素。研究结果表明:①资源性农业废弃物循环利用的价值得到了大多数农民的认同,但其
价值并未得到充分体现。农民对资源性农业废弃物循环利用各类价值的感知程度排序是:环
境价值>社会价值>经济价值,其比例分别为86.0%、68.7%、60.3%;②尽管影响农民对
资源性农业废弃物循环利用各类价值感知的关键因素略有差异,但总体上而言,男性、年龄
较小、学历较高、具有农业科技培训经历、主要收入来源为农业、家庭信息化水平较高、对
环境污染的关注程度较高、对当前农村环境状况评价较差、环境情感积极性较高的农民,更
能感知到资源性农业废弃物循环利用的价值;③资源性农业废弃物循环利用要实现经济价
值、环境价值、社会价值的统一,需要政府部门在制度安排上向农业循环经济倾斜:通过采
取强化补贴、引导涉农企业参与、培育资源性农业废弃物循环利用服务实体等措施解决农民
的后顾之忧;加强以正规教育和非正规教育为代表的人力资本投资,加快推进农村信息化建
设;形成农民、政府双方关于资源、环境、经济协调发展的共同学习型组织,建立资源性农
业废弃物循环利用共同愿景,通过培育农民的环境情感,提高其主动保护环境的意识。
关键词 资源性农业废弃物;循环利用;环境价值;社会价值;经济价值
中图分类号 X2;X71
文献标识码 A
文章编号 1002-2104(2014)10-0150-07
doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2014.10.021
改革开放以来,基于观念、认知、科技等多种因素影响,虽然我国农业经济实现了快速增长,农产品产量持续增加,但却带来了巨大的资源环境代价,并由此而逐渐成为影响我国农业健康发展的重大障碍。基于可持续发展理念的资源性农业废弃物循环利用,理应是破解“资源贫乏”与“环境贫困”的有效选择。资源性农业废弃物循环利用在农民增收、农业增效、农村环境友好等方面的价值引起了政府部门的高度重视。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》提出了“综合治污与废物循环利用”优先主题。《国家“十二五”科学和技术发展规划》要求实施“废物资源化科技工程”。与此同时,以资源性农业废弃物循环利用为核心的“农村清洁工程”、“以奖促治、以奖代补”工程也已展开试点。在这样的背景下,研究农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知及其影响因素,不仅是正确认识资源性农业废弃物循环利用政策实施效果的必要前提,而且,对于进一步完善中国大力推进生态文明建设等关系人民福祉、关乎民族未来的公共政策也具有重要启示性意义。
迄今为止,有关资源性农业废弃物循环利用的研究主要集中于以下三个方面:一是循环利用路径研究。Mehtaa et al.[1]探讨了农业废弃物的肥料化问题。Guo et al.[2]分析了农业废弃物的能源化问题。二是基于客观层面的循环利用效益研究。Thelen et al.[3]通过田间实验研究玉米秸秆与牲畜粪便发酵还田对碳循环的影响,发现纳入粪便后的生物系统年均净全球变暖潜势为-784 g/m2。三是农民参与循环利用的意愿或行为研究。何可等[4]分析了农民农业废弃物减碳化利用需求,发现感知有用性、感知易用性、便利条件是影响农户利用需求的关键因素。王舒娟等[5]对农民出售秸秆的决策行为进行了分析,发现曾经出售过秸秆的农民仅占37.8%。此外,还有不少学者针对农业废弃物循环利用补偿标准[6]、市场供需[7]等问题进行了大量研究。
通过以上文献回顾不难发现,学界在资源性农业废弃物循环利用研究方面取得了一定成就,既有自然科学视角的研究,又有社会科学视角的探讨,但有关农民对资源性农业废弃物循环利用价值感知方面的文献尚未见报道。事实上,农民是参与资源性农业废弃物循环利用的主力军,他们对资源性农业废弃物循环利用的价值评判决定其参与意愿。同时,作为一种福利性特点较为明显的公共政策,资源性农业废弃物循环利用的价值能否得到广大农民认同,不仅反映了农民对资源性农业废弃物循环利用的主观认识和接受程度,而且影响到“两型农业”的建设进程。鉴于此,本文以湖北省752位农民调查数据为基础,通过构建Ordinal Probit模型分析农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知及其影响因素,以期弥补现有研究的不足,并为政府部门的相关决策提供参考。
1 理论分析
1.1 概念界定
资源性农业废弃物循环利用是指将具有潜在价值的作物秸秆、畜禽粪便、农作物谷壳等农业废弃物直接作为原料进行利用或者再生利用。在本文中,农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知是指农民对资源性农业废弃物循环利用的综合感受,即农民认为参与资源性农业废弃物循环利用到底“划算不划算”、资源性农业废弃物循环利用政策的实施到底“合理不合理”的主观感受。它主要包括两个方面:①生态环境知识层面上,农民对资源性农业废弃物循环利用所带来的良好作用认知;②生态环境意识层面上,农民对资源性农业废弃物循环利用价值性的心理满足程度,即农民认为自身能够从资源性农业废弃物循环利用中获得净效益的大小。
1.2 资源性农业废弃物循环利用的价值
资源性农业废弃物循环利用的价值主要体现在3个方面:①社会价值。突破资源与能源约束,解决农业发展困境的根本出路在于改变目前“资源―产品―废弃物排放”的高碳农业发展模式,发展以循环经济为理念的“资源―产品―废弃物循环利用”模式[8]。畜禽粪便、作物秸秆等资源性农业废弃物被称为“放错位置的资源”,对资源性农业废弃物进行循环利用,能够有助于推动农村发展模式的改革。②环境价值。作为农村清洁工程的重要内容,资源性农业废弃物循环利用确保了农民在从事正常农业生产活动的同时,能够实现人与自然的和谐共处,避免畜禽粪便、作物秸秆等资源性农业废弃物不当处置而引发的环境污染问题之外,还能获得农业生态系统提供的保育能力,最终实现互利共生。③经济价值。资源性农业废弃物循环利用推动了资源利用方式根本转变,既能减少对化肥、农药等农业资源的消耗,又能增加资源可利用量,从而有利于节省农业生产成本,提高农民收入。
1.3 影响因素的理论分析
借鉴国内外学者对一般性环境知识和环境意识的研究成果,结合资源性农业废弃物循环利用的特点,本文认为影响农民对资源性农业废弃物循环利用价值感知的关键因素主要包括农民个人特征、家庭经营特征和心理特征。
(1)个人特征。①性别。Blocker et al.[9]发现尽管女性更加关心环境问题,但在环境保护行动的积极性上却要弱于男性。②年龄。史兴民等[10]认为,年龄越大的居民对环境污染的感知程度越高。③正规教育。宗明绪等[11]指出,教育年限对农民的环境保护行为具有积极的作用。④非正规教育。邓正华等[12]发现,农民与农业科技推广部门的联系越密切,其对生态环境的认知程度越高。
(2)家庭经营特征。①家庭人均年收入。家庭人均年收入是农民社会经济地位的重要表征。Bernath et al.[13]对都市森林游憩价值的研究表明,人们的收入越高,其对都市森林产品的认同程度、支付意愿也随之提高。②主要收入来源。王常伟等[14]指出,与非农收入型农民相比,农业收入型农民对环境的认知程度更高。③耕地面积。邢美华等[15]发现,人均耕地面积对农民环保认知具有正向影响。④家庭信息化水平。邢美华等[15]认为,信息获取渠道的畅通程度是影响农民环境知识的重要因素。
(3)心理特征。①环境态度。Balderjahn[16]指出,人们对环境污染的态度能够决定其生态环境意识,对环境污染的关注程度越高,越倾向于认同并采纳改善环境的措施。②环境评价。韩洪云等[17]评估了退耕还林的环境价值,研究结果表明,农民对当地环境状况的评价能够影响其对退耕还林环境价值的判断。③环境情感。Guagnano et al.[18]的研究发现,人们对自然环境越有感情,越有保护环境的行为意识,对环境友好型政策的认可程度随之增强。
2 数据来源与模型方法
2.1 数据来源
本文所使用的数据来源于课题组于2012年7-8月、2013年7-8月对湖北省武汉、随州、黄冈三地进行的入户调查。综合考虑研究目的、可操作性、资金约束等因素,我们在武汉选择了周河村、彭泗村、顾岗村、龙桥村、周山村、许易村、七里村等农村作为调研区域;在随州选择了陈畈村、勤劳村、吉祥寺村、钓鱼台村、玄龙庙村等农村作为调研区域;在黄冈选择了河铺村、土门村等农村作为调研区域。调查采取随机抽样的方式,共发放问卷800余份,剔除前后矛盾、关键信息漏答的问卷后,共获得适用于本文研究目的的问卷752份。
2.2 模型方法
本文反映农民资源性农业废弃物循环利用价值感知的数据是分类数据。关于此类数据的处理方法,主要分为三种:一是将其作为连续数据,使用OLS进行估计;二是将其视为定序数据,采用Ordinal Logistic模型或Ordinal Probit模型进行估计;三是将其转化为二分类数据,采用二元Logistic模型或二元Probit模型进行估计。尽管这三种方法在处理此类数据时均存在一定的缺陷,但估计结果较为接近[19]。本文采用第二种方法,并依据回归结果的拟合优度,选择Ordinal Probit模型进行回归。
根据前文分析,资源性农业废弃物循环利用的价值主要体现在社会价值、环境价值、经济价值等3个方面。据此,本文设定了3个Ordinal Probit模型。模型Ⅰ为农民对资源性农业废弃物循环利用社会价值感知模型;模型Ⅱ为农民对资源性农业废弃物循环利用环境价值感知模型;模型Ⅲ为农民对资源性农业废弃物循环利用经济价值感知模型。
Ordinal Probit模型的基本形式是:
y*i=Xβ+εi
式中:y*i为潜在变量;X为解释变量;i的取值范围是1到n的自然数;β表示待估计参数;εt~N(0,σ2I)。
2.3 变量说明
2.3.1 因变量说明
(1)模型Ⅰ的因变量。通过考察农民对资源性农业废弃物循环利用“有益于农村社会发展”的认同程度来测量其社会价值感知。采用李克特(Likert)五级量表对其进行赋值,“完全不认同”用“1”表示,“不太认同”用“2”表示,“不确定”用“3”表示,“比较认同”用“4”表示,“完全认同”用“5”表示。
(2)模型Ⅱ的因变量。通过考察农民对资源性农业废弃物循环利用“有益于环境保护”的认同程度来测量其环境价值感知。赋值方法同模型Ⅰ。
(3)模型Ⅲ的因变量。通过考察农民对资源性农业废弃物循环利用“有益于农民增收”的认同程度来测量其经济价值感知。赋值方法同模型Ⅰ。
2.3.2 自变量说明
本文3个模型的自变量均包括个人特征、家庭经营特征和心理特征。各变量的描述性统计如表1所示。
(1)个人特征。包括性别、年龄、正规教育、非正规教育等4个变量。其中,正规教育用农民受教育程度进行测量,非正规教育则用农民是否参加过技术培训来表征。
(2)家庭经营特征。包括家庭人均年收入、主要收入来源、耕地面积、家庭信息化水平等4个变量。借鉴邢美华等[18]的做法并结合调研区域的实际状况,将家庭信息化水平变量分解为家庭“是否拥有固定电话”、“是否拥有电视”、“是否拥有有线网络”3个维度。对于上述任一问题,若农民回答“是”,则记1分;若农民回答“否”,则记0分。(3)心理特征。包括环境态度、环境评价、环境情感等3个变量。对于环境情感变量,借鉴Dunlap et al.[20]、Chan[21]、汪兴东等[22]等学者的研究,本文设计了“我们应该理解自然、崇尚自然”、“我们应该与自然和谐相处”、
注:“+”表示该自变量与因变量具有正相关关系;“-”表示该自变量与因变量具有负相关关系。
“作为世界的主人,我们可以随心所欲利用自然”、“与适应自然相比,我更希望能够主宰自然”4个问项。前2个问项中,若农民回答“同意”,则记2分;若回答“不确定”,则记1分,若回答“不同意”,则记0分。后2个问项中,若农民回答“同意”,则记0分;若回答“不确定”,则记1分,若回答“不同意”,则记2分。
3 实证结果分析
3.1 农民对资源性农业废弃物循环利用价值的感知情况
从认同程度来看(见表2),农民对资源性农业废弃物循环利用的环境价值认同程度最高,比例高达86.0%;其次是社会价值,比例为68.7%;经济价值则位居末尾,对其持认可态度的农民比例为60.3%。这说明,资源性农业废弃物循环利用的价值得到了大多数农民的认同。但也应注意到,超过三分之一的农民对资源性农业废弃物循环利用的社会价值和经济价值“不认同(包括‘完全不认同’与‘不太认同’)”或“不确定”。这表明,农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知程度远没有政策设计预想中那么高,资源性农业废弃物循环利用的价值并未得到充分体现。
3.2 农民对资源性农业废弃物循环利用各类价值感知程度的影响因素分析
经过多重共线性检验后,发现各自变量之间不存在多重共线性。应用Stata11统计软件,采用Ordinal Probit模型,分别检验各影响因素与农民对资源性农业废弃物循环利用社会价值感知、环境价值感知、经济价值感知之间的关系,结果如表3所示。
不难发现,尽管影响农民对资源性农业废弃物循环利用社会价值感知、环境价值感知、经济价值感知的关键因素略有差异,但总体上而言,男性、年龄较小、学历较高、具有农业科技培训经历、主要收入来源为农业、家庭信息化水平较高、对环境污染的关注程度较高、对当前农村环境状况评价较差、环境情感积极性较高的农民,其对资源性农业废弃物循环利用的价值感知程度较高。
3.2.1 个人特征的影响
(1)性别在模型Ⅰ中的偏回归系数为0.227。这表明,与女性农民相比,男性农民更为了解资源性农业废弃物循环利用在农村社会发展的作用,但在环境价值感知与经济价值感知上,农民的观点没有体现出明显的性别差异。
(2)年龄在模型Ⅰ与模型Ⅱ中的偏回归系数分别为-0.096、-0.111。表明年龄越大的农民对资源性农业废弃物循环利用的社会价值、环境价值的感知程度越低。可能的解释是,农民的年龄越大,从事农业生产的时间越久,其对废弃物传统处理方式(例如随意丢弃、露天焚烧等)形成了一种“路径依赖”。
(3)正规教育在模型Ⅱ与模型Ⅲ中的偏回归系数分别为0.235、0.192。表明农民的学历越高,其对资源性农业废弃物循环利用的环境价值、经济价值的感知程度越高。实际调研也发现,对上述2类价值感知程度最高的群体分别是学历为“大专及以上”、“高中/中专”的农民。
(4)非正规教育在模型Ⅰ与模型Ⅲ中的偏回归系数分别为0.258,0.445。可见,以农民培训经历为代表的非正规教育对其资源性农业废弃物循环利用价值感知具有正向影响。得益于农业科技推广在提高农业生产力方面的重要作用,农民基于科技需求的驱动,对资源性农业废弃物循环利用的各项价值的认知可能更加全面。
3.2.2 家庭经营特征的影响
(1)主要收入来源在模型Ⅱ、模型Ⅲ中的偏回归系数分别为0.355,0.272。表明较之于非农收入型农民,农业收入型农民对资源性农业废弃物循环利用的环境价值、经济价值的感知程度更高。可能的解释是,非农收入水平较高的农民对农业生产的重视程度不高,因此他们对资源性农业废弃物循环利用的价值感知不明显。
(2)家庭信息化水平在3个模型中均通过了显著性检验,即认为家庭信息化水平是显著影响农民对资源性农业废弃物循环利用价值感知的关键因素。从实际调研情况来看,当农民家庭的信息化水平得分由“0分”提升至“3分”时,对资源性农业废弃物循环利用有益于农村社会发展、环境保护、农民增收持认同态度的农民比例分别由56%,70%,44%提升至67.8%,93.5%,79.1%。
3.2.3 心理特征的影响
(1)环境态度在模型Ⅰ、模型Ⅲ中的偏回归系数分别为0.310、0.138。可见,农民对环境污染的关注程度显著影响了其对资源性农业废弃物循环利用的社会价值感知与经济价值感知。
(2)环境评价在模型Ⅰ、模型Ⅱ中的偏回归系数分别为-0.096、-0.165。表明,农民对资源性农业废弃物循环利用的社会价值、环境价值感知程度与其对当前农村环境状况的评价息息相关。如果农民对环境的评价较高,其感知程度较低。
(3)环境情感在3个模型中均通过了显著性检验,表明环境情感能够很好地解释农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知。值得一提的是,模型Ⅲ中,环境情感的偏回归系数是-0.049,即农民对生态环境的情感积极性越高,其对资源性农业废弃物循环利用的经济价值感知程度越低。本文认为,这是合理的。环境商品(例如资源性农业废弃物循环利用)在发展中国家被认为是奢侈品[23]。在卫生基础设施条件较差的农村,资源性农业废弃物循环利用要实现其价值需要投入巨大的成本。较之于普通农民对经济效益的追求,环境情感积极性较高的农民对环境效益的需求更高,这部分农民往往希望投入更高的成本以促进环境效益的提高,因此,这部分农民认为资源性农业废弃物循环利用的经济效益不高。
4 结论与启示
本文通过对农民资源性农业废弃物循环利用各类价值的感知程度及其影响因素的实证分析,得出如下3点结论:①资源性农业废弃物循环利用的价值得到了大多数农民的认同,但其价值并未得到充分体现。农民对资源性农业废弃物循环利用各类价值的感知程度排序是:环境价值>社会价值>经济价值,其比例分别为86.0%、68.7%、60.3%。②尽管影响农民对资源性农业废弃物循环利用各类价值感知的关键因素略有差异,但总体上而言,男性、年龄较小、学历较高、具有农业科技培训经历、主要收入来源为农业、家庭信息化水平较高、对环境污染的关注程度较高、对当前农村环境状况评价较差、环境情感积极性较高的农民,更能感知到资源性农业废弃物循环利用的价值。③以正规教育和非正规教育为代表的人力资本投资、农村信息化建设和农民环境情感的培育会给资源性农业废弃物循环利用的价值体现带来实质性改善。
上述实证研究结果为生态文明建设中农业废弃物资源化推广应用问题的有效解决提供了科学依据。第一,农民对资源性农业废弃物循环利用的经济价值的感知程度居于末位,反映了农民对资源性农业废弃物循环利用的成本担忧。作为一项兼具环境友好和资源节约双重功效的政策措施,资源性农业废弃物循环利用要实现经济价值、环境价值、社会价值的统一,需要政府部门在制度安排上向农业循环经济倾斜,通过采取强化补贴、引导涉农企业参与、培育资源性农业废弃物循环利用服务实体等措施解决农民的后顾之忧。第二,家庭信息化水平对资源性农业废弃物循环利用价值感知的正向影响表明,农业信息化有利于强化农民的环境知识和环境意识,进而增强农民参与资源性农业废弃物循环利用的积极性和信心。第三,形成农民、政府双方关于资源、环境、经济协调发展的共同学习型组织,建立资源性农业废弃物循环利用共同愿景,通过培育农民的环境情感,提高其主动保护环境的意识。此外,加强舆论引导,尤其是强化资源性农业废弃物循环利用在农村发展、农民增收等方面价值性的宣传,重视发挥农技人员的推广作用,都有利于提高农民对资源性农业废弃物循环利用的价值感知。
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Farmers Value Perception and Influencing Factors of Resource AgriculturalWaste Recycling
HE Ke1,2 ZHANG Junbiao1,2
(1.College of Economics & Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan Hubei 430070,China;2.Hubei Rural Development Research Center,Wuhan Hubei 430070, China)
Abstract
As a more obvious welfare characteristic policy measure, whether the values of
resource agricultural waste recycling can be perceived widely by farmers, not only reflects
farmers’ subjective cognizance and acceptance level, but also influences the process of building
‘twotype agriculture’. Given this, based on survey data of 752 farmers in Hubei Province, Ordinal
Probit model was used in this paper to analyze farmers’ value perception and its influencing
factors of resource agricultural waste recycling. The results show that values of resource
agricultural waste recycling can be perceived by most of farmers. But they haven’t been fully realized.
Various types of values in resource agricultural waste recycling perceived by farmers are sorted as
follows, environmental value>social value>economic value, the ratios of which are 86.0%,
68.7%, 60.3%, respectively. Secondly, although there is a slight difference in key factors affecting
farmers perception of various types of values, in general terms, those who have high value perception
of resource agricultural waste recycling are always the ones who are male, highly educated, with
younger age, agricultural science and technology training experience, higher household
information level, more concerned about environmental pollution, poor assessment of current
environmental situation in rural areas, higher environmental emotional enthusiasm, and mainly
living by agriculture. Thirdly, to realize the unification of economic value, environmental value
and social value on resource agricultural waste recycling, it needs government departments lean to
agricultural recycling economy on the institutional arrangement: through adopting many measures
to liberating famers’ worries, such as strengthening the subsidies, guiding agriculturelinked
enterprises’ participation, cultivating the service entities of resource agricultural waste recycling
and so on; enhancing human capital investment which is represented as formal and nonformal
education, and accelerating rural information construction; forming the mutual learning
organization between famer and government on coordinated development of resources,
environment and economy, building the shared vision of resource agricultural waste recycling, and