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2021 , Vol. 36 >Issue 12: 3131 - 3143

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20211209

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Study on the ecological-economic effects of rice-aquatic coculture land use pattern: The case of rice-crayfish coculture in Hubei province

  • TAN Shu-hao ,
  • LIU Qing ,
  • ZHANG Qing-yong
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  • School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872, China

Received date: 2020-06-27

  Revised date: 2020-09-14

  Online published: 2022-02-28

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Copyright reserved © 2021.
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Abstract

In this paper, we focused on a new land-use model of integrated rice-aquatic coculture systems and based on the survey data in Qianjiang and Jingzhou, calculated and compared the ecological-economic effects of rice-crayfish co-culture and rice monoculture. The results show that compared with rice monoculture, rice-crayfish co-culture can improve the ecological-economic effects of land use. However, more than half of the co-farming households in the surveyed area continue the traditional extensive production mode, and there is a serious excessive investment in production, which hinders the further optimization of the ecological-economic effects of their land use. In addition, if we only consider the economic effects but ignore possible negative effects on environment, the land-use efficiency of rice-crayfish co-culture will be overestimated by 45.28%. At present, it is urgent to incorporate environmental impact into land-use efficiency assessment, implement the development concept of "double water and double green", guide farmers to rationally arrange various production inputs, and effectively optimize the ecological-economic effect of rice-crayfish co-culture, so as to promote sustainable land use.

Key words： integrated rice-aquatic coculture system; land use; rice-crayfish co-culture; ecological-economic effects; green agriculture

Cite this article

TAN Shu-hao , LIU Qing , ZHANG Qing-yong . Study on the ecological-economic effects of rice-aquatic coculture land use pattern: The case of rice-crayfish coculture in Hubei province[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2021 , 36(12) : 3131 -3143 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20211209

发展绿色农业、提升农业生产的生态—经济效果,是中国农业面临的重要课题。稻田综合种养将水稻种植和动物养殖有机结合,通过物种间互惠和资源的互补利用,能够节约利用土地、增加经济产出并改善稻田生态环境[1],是中央一号文件、农业部和多数省份重点主推技术之一。国务院办公厅2015年《关于加快转变农业发展方式的意见》提出“把稻田综合种养,作为发展生态循环农业的重要内容”,《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》《全国农业现代化规划（2016—2020年）》和2017年《农业部关于进一步调整优化农业结构的指导意见》均提出要把发展稻田综合种养作为推动农业绿色发展的重要途径。近年来,稻田综合种养的模式不断创新,推广应用面积迅速扩大。根据农业农村部渔业渔政管理局和全国水产技术推广总站、中国水产学会发布的《中国小龙虾产业发展报告（2019）》,全国稻田综合种养面积在2018年达到3042万亩,其中稻虾面积占四成以上。
作为稻田综合种养的典型代表,稻虾共作通过田间改造,在水稻种植期间套养小龙虾,有望成为一种生态—经济友好的土地利用方式。相较于传统的水稻单作模式,稻虾共作充分利用稻田的浅水环境和冬春闲置期,实现“一水两用,一田双收”,有效提高了稻田产出率和资源利用率,增加了农户收入[2]。水稻和小龙虾的互利共生还能增强土壤肥力[3],抑制稻田的病虫草害[4],减少温室气体的排放[5],并增加微生物丰富度[6],改善稻田生态系统和农业生态环境。不过,在实际生产中,由于前期投入和生产技术要求较高,经验不足的稻虾种养户往往难以取得预期的收益[7]。根据2018年底湖北省水产技术推广总站对2000余户稻虾种养户的调查,三分之二的种养户仅能保本甚至出现了亏损,能够盈利的种养户仅占三分之一[8]。此外,部分农户为追求经济利益而大量投放不合标准的物料[9],造成严重的资源浪费和环境污染,违背了稻虾共作绿色发展的初衷。
与水稻单作相比,稻田综合种养的经济收益和生态影响究竟如何?通过比较稻田综合种养和水稻单作的成本—收益以及成本效率,学者们对其经济效果进行了评估。陈欣[10]基于全国范围的大规模试验田发现,稻虾共作的单位面积纯收入比水稻单作高44.87%;李嘉尧等[11]证实了稻—蟹、稻—鱼种养模式的平均利润是水稻单作的2.43~3.92倍;Ahmed等[12]和王晓飞等[13]则进一步基于DEA方法计算成本效率,发现与水稻单作户相比,稻鱼共作户和稻虾共作户具有更高的成本效率。在评估稻田综合种养的生态效果时,除基于田间实验来分析其对土壤[14]、水体环境[15]、病虫草害[16]等环境要素的影响外,学者们还通过比较不同模式下化肥和农药的施用量来测算稻田综合种养的节肥、减药效应[17]。关于稻田综合种养综合效益评估的研究相对较少,且集中在稻—鱼、稻—鸭等模式上。向平安等[18]基于田间实验,发现稻—鸭模式能够减少稻田CH4排放量,且若考虑CH4排放的环境成本,采用稻—鸭模式的农户经济效益更佳。刘某承等[19]运用综合效益评估方法比较了浙江省青田县稻鱼共生和水稻单作的效益,发现尽管稻鱼共生的投入产出比和投资利润率较低,但若考虑社会—经济—生态综合效益,稻鱼共生平均每公顷的综合价值比水稻单作高9631元。通过梳理现有文献,发现：第一,已有研究多强调稻田综合种养的经济效果或环境影响,对综合效果的研究较少,尤为缺少对于稻虾共作这一新兴模式生态—经济综合效果的评估。第二,已有研究多基于试验田与示范区,与农户的生产实践有较大不同。目前稻田综合种养的主要模式仍然是小农户家庭经营,试验田与示范区无法代表农户的生产实践。第三,已有研究缺少对稻田综合种养整体效率的测算,难以为其发展提供更深层次的理论指导。那么,与水稻单作相比,稻虾共作在农户实践中的生态—经济综合效果如何?是否符合绿色发展的要求?其效果的进一步发挥受何种因素的制约?回答以上问题能够客观评估稻虾共作的发展效果,提高稻虾共作土地利用效率,促进可持续发展。鉴于此,本文测度和比较稻虾共作与水稻单作的土地利用效率,从而评估稻田综合种养土地利用方式的生态—经济效果,并进一步探索优化途径。

1 研究方法与数据来源

1.1 稻田综合种养的生态—经济原理

稻田养殖广泛分布于全球28个国家的稻作区[20],在保护当地农业资源、促进可持续发展方面具有重要作用。中国“稻田养鱼”的历史可追溯到1200年前[21],但长期处于自然粗放发展状态,缺乏相关理论和技术支撑。根据《中国稻渔综合种养产业发展报告（2018）》,直到20世纪70年代末,随着“稻鱼共生”理论被提出并不断完善,我国稻田种养技术体系逐步形成。自1990年代中期起,稻田种养进入快速发展阶段,2000年我国已成为世界上稻田养鱼面积最大的国家。进入21世纪后,各地因地制宜探索发展出稻—虾、稻—鳖、稻—鳅、稻—蟹等新型稻田种养模式,把传统的稻田养殖推进到了“以渔促稻、稳粮增效、质量安全、生态环保”的稻田综合种养新阶段[22]。
现代稻田综合种养模式的构建与运行很大程度上依赖于农业生态学理论的指导[23]。因此,遵循稻田综合种养的生态—经济原理是保障其生态—经济效果的前提条件。基于互利共生理论,稻田综合种养将多种生物安置到原有稻田生态系统内,人工诱导其共生互利,从而控制和调节系统中的物质循环与能量转化。如图1所示,水稻单作模式下,水稻稻花、底栖生物和浮游生物随水流失,稻田杂草被拔除,稻田生态系统中存在大量能量流失。而在稻田综合种养模式下,水稻和水产的共生循环将水稻单作时被浪费的能量转化为水产的能量,提高了稻田生态系统的能量转化效率[24]。稻田综合种养还是对食物链理论和生态位理论的实践应用。在稻田综合种养生态系统内,水产动物成为物质和能量转化的枢纽,构成了更加复杂的食物链结构,充分利用了稻田中下水层的空间生态位和营养生态位[25]。上述理论为稻田综合种养实现良好的生态—经济效果提供了理论基础。
图1 稻田综合种养的生态—经济原理

注：根据奚业文等[24]改进。

Fig. 1 Ecological and economic principles of integrated rice-aquatic coculture system

在稻虾系统中,水稻能够改善水质、为小龙虾提供荫蔽,优化小龙虾的生存环境,其秸秆还可以作为小龙虾的食物来源。小龙虾以稻田内的害虫和水草等为食,可以减少水稻农药施用量,小龙虾对稻田生态环境的高度敏感性还会进一步促使农户采用新型生态农药与肥料。同时,小龙虾在生长过程中,打通土壤深层与表层的通透性,其排泄物和剩余残饵又能为水稻提供生物肥料,从而减少化肥施用量。可见,水稻和小龙虾的互利共生能够在减少农业投入成本的同时保护稻田生态环境,为实现生态友好、经济高效的土地利用提供基础。

1.2 研究区概况

在我国各种稻田综合种养模式中,稻虾模式应用面积最大、总产量最高,主要分布在长江中下游地区（表1）。2018年,长江中下游五省湖北、湖南、安徽、江苏和江西的稻虾种养面积之和占全国稻虾总面积的94.26%。在上述省份中,湖北省光温水土资源条件优越,全省水稻种植面积3000多万亩,其中约1000万亩适宜开展“虾稻共作、稻渔种养”生产,预计到2020年全省稻田综合种养面积将发展到700万亩①(① 数据出自湖北省农业农村厅发布的《湖北省“虾稻共作、稻渔种养”产业发展规划（2019—2022年）》。)。2018年,湖北省稻虾种养面积达571万亩,稻田养殖小龙虾产量达81.24万t,分别占全国稻虾种养总面积的48.96%和全国总产量的49.58%,全省小龙虾一产产值达到324.96亿元②(② 数据出自农业农村部渔业渔政管理局、全国水产技术推广总站、中国水产学会发布的《中国稻渔综合种养产业发展报告（2019）》。)。在稻虾养殖面积及养殖产量方面,湖北均居于全国首位。
表1 2018年长江中下游各省份稻田综合种养发展情况

Table 1 Integrated rice-aquatic coculture system in the middle and lower reaches of Yangtze River in 2018

地区 稻田综合种养面积/hm2 稻虾种养面积/hm2 占全国稻虾总面积比例/% 模式
湖北 393166.67 380666.67 48.96 宽沟、稻虾共作模式
湖南 300146.67 145240.00 18.68 湖北模式
安徽 150633.33 108693.33 13.98 湖北模式
江苏 241060.00 54966.67 7.07 稻虾连作
江西 66993.33 43306.67 5.57 湖北模式
合计 1152000.00 732873.34 94.26 ——

注：根据《中国稻渔综合种养产业发展报告（2019）》计算得到。

在湖北各县市中,荆州市稻虾养殖面积最大,产量最高。2018年全国小龙虾产量排名前30的区县中,荆州市共有6个区县入选并囊括了前两名,全市小龙虾总产量达33.71万t③(③ 数据出自农业农村部渔业渔政管理局、全国水产技术推广总站、中国水产学会发布的《小龙虾产业发展报告（2019）》。)。潜江市与荆州市毗邻,是稻虾种养的发源地,该市总结发布的潜江“稻虾共作”技术规程已经作为全国性标准发布。2018年,潜江市小龙虾产量达9.22万t,比上年增长20.4%;稻虾共作面积达54万亩,比上年增长20.0%④(④ 数据出自潜江市统计局发布的《2018年潜江国民经济和社会发展统计公报》。)。

1.3 数据来源

所用数据来源于课题组2018—2019年开展的实地调研。为了全面获取稻虾种养相关信息,课题组首先在长江中下游五省中选取湖北省作为研究区域;进而在综合考虑稻虾发展规模、采用的技术模式和地理相对位置后,选取潜江市和荆州市作为调研地区,并在潜江市和荆州市分别随机抽取了5个乡镇,在各乡镇内按照1:1的原则抽取稻虾种养农户和水稻单作农户。剔除重要指标缺失的样本后,最终得到稻虾共作有效问卷199份,水稻单作有效问卷237份。在正式调研前,课题组分别于湖北省潜江市和荆州市进行了以深度访谈为主的预调研,并根据预调研的情况完善调查问卷。

1.4 研究方法

农业生产的理想状态是在极大化经济产出的同时,不对环境产生负面影响。但是,农业生产实践中,在生产农产品等期望产出的同时会不可避免地产生环境污染等非期望产出。本文参考卢新海等[26]和梁流涛等[27]的做法,把非期望产出纳入到土地利用系统,将环境效率评估方法应用到土地利用效率评价中,通过计算环境约束下的土地利用效率,反映稻虾土地利用模式的生态—经济综合效果,并和不考虑环境因素约束的经济效果进行比较。
学界用来评价效率的方法主要包括数据包络分析（DEA）方法和随机前沿分析方法。DEA在生产函数的确立和多指标处理上具有优越性,其中考虑非期望产出的SBM-U模型具有非径向、非角度的优势,改进了松弛问题[28],可以分解出效率损失的各个来源,从而有助于有针对性地提升效率。因此,本文采用非期望产出的SBM模型来测度环境约束下的土地利用效率,反映土地利用的生态—经济效果。
本文以农户为决策单元构建生产的可能性边界,来分析环境约束下的土地利用效率。假定有 n 个决策单元,投入向量为 X j = ( x 1 j , ⋯ , x mj ) T ,产出向量 Y j g = ( y 1 j g , ⋯ , y s 1 j g ) T ,非期望产出向量 Y j b = ( y 1 j b , ⋯ , y s 2 j b ) T 。在规模报酬可变（VRS）假设下,即 ∑ j = 1 n λ j = 1 , λ j ≥ 0 ,   j = 1,2 , ⋯ , n 时,含有非期望产出的SBM模型可以表示为：
ρ * = 1 - 1 m ∑ i = 1 m s i - x i 0 1 + 1 s 1 + s 2 ∑ r = 1 s 1 s r g y r 0 g + ∑ r = 1 s 2 s r b y r 0 b s. t. x 0 = Xλ + s - y 0 g = Y g λ - s g y 0 b = Y b λ + s b s - ≥ 0 ,   s g ≥ 0 , s b ≥ 0
式中： ρ * 代表环境约束下的土地利用效率水平; s - 、 s g 、 s b 分别为投入、期望产出、非期望产出的松弛变量。当 ρ * = 1 且 s - = s g = s b = 0 时,函数存在最优解,决策单元完全有效;当 ρ * < 1 时, s - 、 s g 、 s b 中至少有一个不为零,决策单元存在效率损失,即土地利用无效率,投入产出具有改进的空间。
为了解各决策单元土地利用无效率的来源,参考Cooper等[29],进一步将土地利用无效率分解为投入无效率（ I E x ）、期望产出无效率（ I E g ）和非期望产出无效率（ I E b ）,分别表示为：
I E x = 1 m ∑ i = 1 m s i - x i 0 , i = 1,2 , ⋯ , m
I E g = 1 s 1 ∑ i = 1 s 1 s r g y r 0 g , r = 1,2 , ⋯ , s 1
I E b = 1 s 2 ∑ i = 1 s 2 s r b y r 0 b , r = 1,2 , ⋯ , s 2
为了验证环境因素在土地利用效率分析中的重要性,还通过投入导向DEA方法计算了不考虑环境影响、仅仅以扩大期望产出为目标的土地利用效率,以其衡量土地利用的经济效果。这一方法是基础的DEA方法,在文中不再赘述。

1.5 变量选取

水稻单作和稻虾共作都基于农户对稻田系统的利用,其投入包括土地、资本和劳动力,产出则包括期望产出（即农户生产收入）和非期望产出（即环境污染）。
（1）投入指标。考虑数据的可获性,用农户实际耕作的耕地面积（包括承包地和转入耕地）来表示土地投入。劳动力投入包括家庭劳动力投入和雇佣劳动力,总劳动力投入以八小时为一个工日折算为总劳动时间。资本投入上,根据其在农业生产中的作用,可以划分为苗种、肥料、病害治理和机械四类。为了统一度量,本文将实物投入转为货币形式,以元为单位。
（2）产出指标。农户生产的期望产出为农户从事水稻单作或稻虾共作得到的生产收入。在我国化肥过量施用严重,化肥零增长目标亟待达成的背景下,减少农户化肥使用量有利于缓解土壤肥力下降,提高土地利用效率[30,31]。稻虾共作平均每公顷能够减少化肥费用约717元,具有显著的化肥减量效应[32],是缓解农业面源污染的重要模式。因此,考虑到数据的可得性和化肥减量施用的重要性,将化肥溢出的面源污染量（TN,TP）视为主要的非期望产出⑤(⑤ 由于药物成分十分复杂,且大多为无机物,故本文暂不考虑药物对稻虾生产中氮、磷排放的影响。),产污单元为氮肥、磷肥和复合肥,根据单元调查法计算稻虾共作中产生的面源污染量。对于各单元污染物的产污系数,沿用以往文献的普遍做法[33,34],用化肥折纯的化学成分来衡量,氮肥、磷肥和复合肥的TN产污系数为1、0和0.33,TP产污系数分别为0、1和0.15。在参照国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室《污染源普查农业源系数手册》中分省系数取值的基础上,参考赖斯芸等[35]和史常亮等[36]的研究,确定湖北省的氮肥和磷肥流失率。在此基础上,可估算化肥面源污染排放量,其计算公式为：
E m = ∑ E ij = ∑ C ij × μ ij = ∑ T i × ρ ij × μ ij
式中： E m 为化肥面源污染总排放量（kg）; E ij 为单元i的第j种污染物排放量（kg）; C ij 为单元i的第j种污染物产生量（kg）; T i 为单元i指标统计数; ρ ij 和 μ ij 分别为产污系数和化肥流失率（%）。

2 结果分析

不考虑环境因素约束的土地利用效率只关注经济产出,没有考虑农业生产的环境影响,可视为土地利用的经济效果;考虑环境约束的土地利用效率则不仅关注经济产出,还兼顾对环境的影响,是土地利用的综合效率,可视作土地利用的生态—经济效果。首先比较水稻单作和稻虾共作的生态—经济效果来检验稻虾共作是否提高了土地利用效率,进而通过比较稻虾共作的经济效果和生态—经济效果反映稻虾共作过程中是否忽视了环境影响,最后通过分解稻虾共作土地利用无效率来探究提高稻虾共作土地利用生态—经济效果的途径。

2.1 土地利用生态—经济综合效果

土地利用效率的值介于0~1之间,越趋近于1,表明土地利用的效果越好。表2显示了共作农户和单作农户的土地利用效率。在不考虑环境因素约束的情况下,共作农户总体的土地利用效率（0.523）略高于单作农户（0.505）,但二者土地利用效率均值无显著差别。这说明,农户采纳新的土地利用方式后并没有改变粗放的经营方式,资源配置没有得到改善,效率损失仍然大量存在。在考虑环境约束的情况下,共作农户的土地利用效率均值为0.360,显著高于单作农户的土地利用效率均值（0.286）,前者高出后者25.87%,但二者均低于低效率水平（土地利用效率均值小于0.5）。可见,稻虾共作土地利用的生态—经济效果显著优于水稻单作,但调研区稻虾共作土地利用的综合效率仍然处于较低水平。这说明,与水稻单作相比,稻虾共作能够提高土地利用综合效率,优化土地利用的生态—经济效果,符合生态农业发展的具体要求,但实践中,其提高土地利用效率的效果没有得到充分发挥,仍有进一步优化的空间。
表2 农户土地利用效率

Table 2 Calculation results of land use efficiency

土地利用效率 考虑环境约束 不考虑环境约束
稻虾共作 水稻单作 稻虾共作 水稻单作
均值 0.360 0.286 0.523 0.505
最大值 1 1 1 1
最小值 0.072 0.074 0.144 0.150
标准差 0.263 0.200 0.229 0.204
T检验 3.266*** 0.882

注：T检验一栏为在两种情况下分别对稻虾共作和水稻单作进行独立样本t检验的结果;***表示在1%水平上显著。

表3为环境约束下农户土地利用效率分布状况。本文将环境约束下农户土地利用效率分为三组,1为强效率组,0.5~1为中等效率组,小于0.5为低效率组。同时为了进一步探究土地利用过程中污染严重的农户情况,将小于0.2的视为极低效率组[37]。可以发现,共作和单作农户土地利用效率值分布都较极端,位于中等效率组的农户占比均低于10%,且80%以上的农户土地利用效率偏低。在环境约束下,强效率组（值为1）的共作农户占样本户的11.55%,其生态—经济效果良好,不需要改进投入产出;中等效率组（值为0.5~1）的共作农户仅占样本农户的7.04%,可通过对投入与产出进行适度调整而优化生态—经济效果;有81.41%的共作农户位于低效率组（值<0.5）,其土地利用的生态—经济效果有较大改进空间;而26.63%的共作农户土地利用效率极低,亟待改进。
表3 环境约束下农户土地利用效率分布状况

Table 3 Distribution of farmers' land use efficiency under environmental constraints

农户 效率值 稻虾共作 水稻单作
户数/户 占比/% 户数/户 占比/%
极低效率组 小于0.2 53 26.63 84 35.44
低效率组 小于0.5 162 81.41 217 91.56
中等效率组 0.5~1 14 7.04 12 5.06
强效率组 等于1 23 11.55 8 3.38

2.2 土地利用的生态—经济效果与经济效果

为进一步评估稻虾共作的土地利用效果,对稻虾共作的经济效果和生态—经济效果进行比较⑥(⑥ 水稻单作在考虑环境约束的情况下的土地利用效率均值（0.286）与不考虑环境约束情况下的土地利用效率均值（0.505）存在显著差异（t= -34.528）,但这不是本文关注的重点,不在文中进行讨论。),将二者的差值视为不考虑环境因素而导致稻虾共作被高估的效率[38]。如表2,不考虑环境因素约束的情况下,稻虾共作土地利用效率的均值为0.523;考虑环境因素的情况下则为0.360。对二者进行配对样本均值T检验发现均值有显著差异（t= -19.683）,前者高出后者45.28%。这说明,若忽略稻虾共作过程中的环境污染,将导致土地利用效率被高估45.28%,不能准确衡量稻虾共作的真实效果。也就是说,评估稻虾共作土地利用的效果,在考虑稻虾生产对农户收入影响的同时,还应充分考虑其对环境的影响。
参考汪克亮等[39]的方法,本文进一步基于种养户土地利用经济效果和生态—经济效果的均值来划分不同土地利用效率模式,并用分类矩阵表示（图2）。矩阵横向是考虑环境约束的土地利用效率,纵向是不考虑环境约束的土地利用效率;两种条件下2017年调研区种养户土地利用效率均值点分别为0.523和0.360。以均值点出发的两条直线将矩阵平面划分为四个区域,分别代表稻虾共作土地利用效率的四种模式,即高经济效果—低环境效果型、高经济效果—高环境效果型、低经济效果—低环境效果型以及低环境效果—高环境效果型。在调研的199个种养户中,有54户属于高经济效果—高环境效果型,是稻虾共作发展的引领者。有25户属于高经济效果—低环境效果型,其虽然具有较好的经济收益,但缺乏可持续发展能力。有2户属于低经济效果—高环境效果型,其土地利用可持续性较强,但有限的资源投入未能和农业生产形成配比。118户属于低经济效果—低环境效果型,在生产过程中浪费大量资源并造成严重的环境污染。
图2 稻虾共作土地利用效率模式分类矩阵

Fig. 2 Classification matrix of rice-crayfish co-culture land-use efficiency

2.3 共作农户土地利用无效率的分解

土地利用效率值小于1表明存在效率损失,即土地利用无效率。土地利用无效率可以分解为投入无效率、期望产出无效率和非期望产出无效率。总体上,种养户的三种无效率值分别为0.581、0.007和0.472,可见投入冗余对土地利用效率的负向影响最大,非期望产出的负向影响次之,而期望产出并未出现明显的产出不足情况。这说明资源的过量消耗是阻碍调研区稻虾共作土地利用生态—经济效果提高的主要因素。
为指导稻虾种养户优化其生产行为,进一步分析各投入要素的冗余程度。用各投入的松弛变量S–除以对应的投入变量,计算各要素投入的冗余率发现,肥料、病害治理和劳动的冗余率最高,超过了60%,分别为70.86%、63.86%和60.70%;苗种、土地和机械次之,分别为56.15%、49.20%和48.68%。可见,调研区农户在肥料投入、病害治理投入和劳动投入方面的冗余率较大,达到60%及以上,造成了成本损失,说明土地利用效率的提高可以通过提升肥料投入、病害治理投入和劳动投入等投入要素的利用效率来实现。
过量投入与农户技术掌握程度和生产管理水平相关。相较于水稻单作,稻田综合种养所需的投入更高,若生产管理不当,未能有效控制养殖过程中的各项投入,就将承受高昂的成本和更大的经营风险。稻虾系统内虾的产量和价格波动占系统总变化率的三分之二以上,具有较高的由虾病引起的生产风险和虾价波动造成的市场风险[40]。小龙虾极易发生病害,熟练掌握小龙虾病害防治技术的农户能够科学防控病害,而技术掌握相对薄弱的农户则难以有效防治病害,导致大量投入药物和反复投放苗种。调研区64%的农户认为在稻虾生产中小龙虾病害风险极大且自身缺乏有效防范手段,16%的农户认为病害风险较大但在可控范围内,仅有20%的农户认为能够有效防范小龙虾病害。
不同农户的肥料投入也十分悬殊。理论上,小龙虾以稻田内的秸秆、害虫和水草等为食,可减少饲料投入,而其排泄物和剩余残饵又可为水稻提供生物肥料,减少肥料投入。农业部渔业渔政管理局于2018年发布的《稻渔综合种养技术规范：通则》要求农户充分利用稻田天然饵料。在天然饵料不足时,通过调节亲本雌雄比例、合理放养、种植水草等技术提高对水体中天然营养物质的利用率;同时充分利用小龙虾粪肥,减少化肥施用。但实际生产中,由于农户技术掌握不足,往往存在过量投入肥料的情况。调研区有89%的农户表示其无法科学判断稻田内天然饵料和土地肥力是否充足,仅凭借自身经验和观摩邻里行为来施用肥料,且78%的农户确信自己在生产过程中存在超量施用。
稻虾共作中劳动利用率偏低。农户在稻虾共生期间每天都要耗费大量时间进行田间管理,依靠人工劳动完成小龙虾的投食和捕捞。规模较大的农户还需雇佣短工来缓解劳动力约束,特别是4-6月要雇工收虾。调研区雇佣劳动平均每个工日需80~100元,这极大地增加了劳动力成本。

3 结论与讨论

本文基于SBM-U模型测算湖北潜江和荆州稻虾共作土地利用的生态—经济效果,得到以下结论：（1）稻虾共作土地利用的生态—经济效果（0.360）优于水稻单作（0.286）,但仍有较大提升空间。稻虾共作能够提高土地利用效率,符合农业绿色发展的具体要求,可以促进土地可持续利用。但在实践中,稻虾共作提高土地利用效率的效果没有得到充分发挥。（2）不考虑环境因素约束的情况下,稻虾共作土地利用效率的均值为0.523;而在考虑环境约束的情况下,仅为0.360。忽略稻虾共作过程中的环境污染,将导致土地利用效率被高估45.28%,不能准确衡量稻虾共作的真实效果。调研区有59.29%的共作农户仍然延续着高投入、高污染、低效率的生产模式,限制了稻虾共作土地利用效率的提升。（3）投入冗余是导致土地利用效率损失的主要原因,肥料、病害治理和劳动的严重过量投入阻碍了稻虾共作土地利用的生态—经济效果的提高。
以上结论对于当前正在高速发展的稻虾种养具有重要政策启示。首先,本文发现稻虾共作的土地利用效率优于水稻单作,合理规范的稻虾共作可以同时实现良好的生态效果和经济效果。研究证实了稻虾共作这一新型土地利用模式不仅能够实现“一水两用,一田双收”,还能够减少面源污染、促进土地资源的可持续利用,为各地通过推广稻虾共作而实现“稳粮、促渔、增效、提质、生态”的政策目标提供了依据。其次,本文证实了忽略稻虾共作过程中的环境污染,将导致土地利用效率被高估。在实际生产中,部分地区盲目发展稻田综合种养,出现了“重虾轻稻”“重经济利益轻环境影响”等现象,农户延续以往高投入的粗放生产模式,导致稻田综合种养提高土地利用效率的效果没有得到充分发挥,偏离了政策出发点。因此,衡量稻虾共作土地利用效率时应贯彻“双水双绿”的发展理念,充分考虑环境影响,而不能“穿新鞋,走老路”,盲目追求经济收益而忽视其对生态环境的影响。最后,农户过量投入肥料和农药主要是由于其受限于自身技术掌握程度和生产管理水平,难以科学判断肥料和病害投入适宜用量,也难以甄别农资可靠度。同时,雇工困难和过高的雇工成本造成农户劳动利用率较低。基于此,提出以下三点政策建议：（1）将环境影响纳入稻虾共作土地利用效率评估,不可忽略生态环境影响,仅凭经济效果推动稻虾共作的发展。（2）针对性地开展病害防治和科学施用肥料技术培训,引导农户科学安排肥料和病害治理等投入,避免农户陷入“病害发生—加大投入—病害发生”的恶性循环。（3）完善稻虾种养农业社会化服务,利用社会化服务组织在技术信息和农资产品甄别上的优势,统一安排各项投入,减少资源浪费。
需要说明的是,作为一种新型的土地利用方式,稻虾共作在我国出现的时间较短,大多数农户进入时间有限,因此本文未能进行跨年度的比较分析。如果后续研究能够进行跟踪调查和动态分析,将为提高稻虾共作土地利用的生态—经济效果,实现稻田综合种养的健康发展提供更为切实可行的建议。

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