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user: 3. 高效农业产业的综合效益评价 据《西安市统计年鉴2016》 [ 1 ] 知，目前，西安城郊区市葡萄种植面积达9.50万亩，产量达12.67万吨；设施蔬菜大棚13.95万个，种植面积为26.64万亩，蔬菜产量140.38万吨，主要种植芹菜、黄瓜、西红柿、辣椒等。以一年两作小麦-玉米的种植为参照，选取葡萄产业和设施蔬菜产业为代表，对西安城郊区的高效农业产业的经济、社会和生态效益进行评价。 3.1. 经济效益评价 由表1可知，葡萄、设施蔬菜的单位面积产值远高于小麦-玉米轮作的单位面积产值，表明高效农业的创造价值的能力优于粮食作物；小麦-玉米的单位面积净利润为负数，而葡萄和设施蔬菜的单位面积净利润、成本利润率和经济产投比均较高，表明高效农业投资回报能力也优于粮食作物。 根据西安城郊区葡萄和设施蔬菜的种植规模进行测算，葡萄和设施蔬菜每年创造的产值分别为7.80亿万元、39.77亿万元；若发展葡萄和设施蔬菜的耕地为种植小麦-玉米，则种植葡萄和设施蔬菜分别比种植小麦-玉米分别多创造6.17亿元和35.03亿元的产值，分别带动农民增收4.54亿元和20.99亿元。葡萄、设施蔬菜的成本利润率均超过1，经济产投比均超过2，由此可知，高效农业的经济效益要远优于粮食作物，有效促进了农民增收和农业增效。 3.2. 社会效益评价 社会效益是指农户经营高效农业对社会产生的影响。主要从吸纳农村劳动力和对父母、子女的照顾两个方面评价农户经营高效农业的社会效益。 3.2.1. 吸纳农村劳动力 据调查，葡萄种植户基本以2个劳动力种植为主(表2)，平均种植规模为4.24亩，根据西安城郊区葡萄现有的种植规模进行估算，2016年西安城郊区以种植葡萄种植为主业的劳动力约为4.48万人，也就是说，葡萄种植解决了西安市城郊区4.48万人的就业问题，若按照西安市农村居民人均纯收入15，778.00元计算，则其创造的社会财富为7.07亿元；此外，由于葡萄种植在农忙季节，还需雇佣自家成员之外的社会劳动力进行生产，据测算，西安城郊区葡萄种植每年可以向社会提供的就业劳动力机会约为98.00万人工/年，按雇工价格80.00元/天计算 [ 1 ] ，则葡萄种植所提供的社会就业价值约为7840.00万元/年。 Table 1 Comparison of economic benefit between grape， vegetable and wheat-corn plantin 指标 葡萄 设施蔬菜 小麦-玉米 单位面积产值(元/亩) 8277.81 14，927.89 1778.52 单位面积净利润(元/亩) 4782.29 7935.16 −224.19 成本利润率(%) 136.81 113.47 −11.19 经济产投比 2.37 2.13 0.92 表1. 葡萄、设施蔬菜与小麦-玉米种植经济效益比较 Table 2 Comparison of absorbing rural labor force between grape， vegetable and wheat-corn plantin 指标 葡萄 设施蔬菜 小麦-玉米 吸纳自家劳动力 基本以2人/户种植为主 设施蔬菜大棚用工116.19天/个 用工15天/亩，兼种为主 向社会提供就业机会人工/亩∙年 10.32 3.60 几乎没有 表2. 葡萄、设施蔬菜与小麦-玉米种植吸纳农村劳动力比较 根据《西安市统计年鉴2016》 [ 1 ] ，西安城郊区每个设施蔬菜大棚的平均种植规模为1.91亩/个，《全国农产品成本收益资料汇编2016》 [ 2 ] 中设施蔬菜的每亩用共数量均为60.83人工/亩，则每个设施蔬菜大棚的家庭用共平均为116.19天/个；若一个设施蔬菜大棚吸纳一个家庭劳动力计算，则西安城郊区设施蔬菜吸纳的长期劳动力为13.95万人；按照西安市农村居民人均纯收入15，778.00元计算，则其创造的社会财富为22.01亿元(表3)。《全国农产品成本收益资料汇编2016》 [ 2 ] 中设施蔬菜的雇工数量为3.60人工/亩，则根据西安城郊区设施蔬菜的种植规模，可得设施蔬菜每年可以向社会提供的就业劳动机会约为95.90万人工/年，若雇工价格为80.00元/天计算，则设施蔬菜所提供的社会就业价值约为7672.00万元/年。 3.2.2. 对子女和老人的照顾 与种植小麦-玉米相比，种植葡萄和设施蔬菜可以农户提供一份相对稳定且不错的收入，家庭主要劳动力基本不用长期外出务工，不仅避免了“留守老人”和“留守儿童”，而且提供了给予父母和子女生活贴身照顾的机会，以此带来老人生活满意度的提高、子女较好的学习成绩与健康的心理。 据调查，葡萄种植户的平均种植规模为4.24亩，设施蔬菜以每个蔬菜大棚解决1个劳动力就业进行估算，依据《西安市统计年鉴2016》 [ 1 ] 西安市的总抚养比29.98%，其中少年儿童16.33%，老年人口13.65%，由此可以测算出，与种植小麦-玉米相比，葡萄种植可以避免7316名留守儿童和6115名留守老人；设施蔬菜种植可以避免22，780名留守儿童和19，041留守老人。 3.2.3. 其他社会效益 1) 保障西安市蔬菜的常年供应 随着设施蔬菜配套生产技术的推广，有效地消除或降低自然气候的影响，使得西安市蔬菜的常年均衡生产供应水平大大提高。“百万亩设施蔬菜工程”的逐步实施对西安市蔬菜生产供应及应急储备能力的提升起关键作用。 2) 优化就业结构 一方面，高效农业作为劳动密集型生产行业，由于收益较高，会促使更多从事二三产业的农民重新做出就业选择，使得就业结构趋向合理化。另一方面，高效农业吸纳了不具备非农就业能力的农村转移劳动力，使农民成为从事农业生产的产业工人。 3) 促进县域经济的发展 高效农业可以有效促进现代科学技术与装备在农业上的应用，促进现代农业的发展。高效农业不仅带动了种子、专用肥、农药等生产资料的生产经营，而且带动了蔬菜与葡萄加工配送中心、储藏保鲜冷库等的建设以及运输业、休闲观光等相关行业的发展，进一步延长了产业链条，促进了县域经济的发展。目前，户县500吨的葡萄酒生产线已建成，延伸了葡萄产业的发展链条，不仅解决了葡萄滞销问题，还安置了当地60多名农民工就业；户县每年葡萄熟文化节系列活动的举办，极大地提高了户县葡萄品牌的信誉度和市场竞争力。 Table 3 Value evaluation of rural labor force in grape， vegetable and wheat-corn plantin 指标 葡萄 设施蔬菜 人数 价值/万元 人数 价值/万元 就业人数(万人) 4.48 70，685.00 13.95 220，103.00 向社会提供就业机会/(万人工∙天) 98.00 8330.00 95.90 7672.00 合计 / 79，015.00 / 227，775.00 表3. 葡萄、设施蔬菜吸纳农村劳动力价值测度 3.3. 生态效益评价 高效农业在取得经济效益提供社会效益的同时，也能改善对环境的不利影响。本研究从种植葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的碳汇能力、滞尘作用和吸收有毒气体三个方面来考察以上三种产业正的生态效益。农户在种植葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的过程中因施用农药和化肥，也会对生态环境产生负面影响。由于施药量难以计量，因而，本研究仅选用单位面积化肥相对多施用的量作为度量种植葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米对生态环境造成的负面影响，即对环境造成的污染。 3.3.1. 碳汇价值测度 1) 碳蓄积量的测算 葡萄园生态系统呈现明显的碳汇功能。植被净初级生产力(NPP)是衡量生态系统对大气碳库碳汇能力的标准，与净CO 2 交换量(NEE)互为相反数。郭维华 [ 3 ] 利用涡度相关系统在西北旱区甘肃武威地区葡萄园进行的CO 2 通量观测实验，得出葡萄园生态系统2008年至2011年的NEE分别为−820、−824、−961和−992g∙m 2 ∙y −1 (负值表示吸收大气中的CO 2 ，生态系统为碳汇；正值表示向大气释放CO 2 ，生态系统为碳源)。本文测度西安城郊区葡萄的碳汇功能，取以上实验结果的平均值，即每年每亩葡萄园的NEE = −(820 + 824 + 961 + 992) × 666.67/4 = −599.50 kg/亩，得到葡萄园的NPP = 599.50 kg/亩。 根据农田生态系统生物量的数据，估算农田生态系统固定CO 2 的物质量，是当前估算农田生态系统碳蓄积量采用较多的方法之一。农田生态系统生物量的计算方法，采用作物经济产量与经济系数比值而得到。计算方法见公式(1)： M c = ∑ C i × Y i × ( 1 − W i ) / H I i (1) 式中，M c 为农田生态系统碳蓄积量，单位为t/a；Y i 为作物的经济产量，单位为t/a；W i 为作物经济产品部分的含水量，单位为%；HI i 为作物经济系数，C i 为碳吸收率，即作物合成单位有机干物质所吸收的碳。根据田志会等 [ 4 ] 的研究，蔬菜、小麦和玉米的经济系数、经济产量重的含水量和碳吸收率如表4。 依据表4中的参数和《西安市统计年鉴2016》 [ 1 ] 中小麦、玉米和蔬菜的单位面积产量，计算得到小麦-玉米、设施蔬菜的碳蓄积量分别为552.89 kg/亩、237.15 kg/亩。 2) 碳交易价格 根据上海环境能源交易所提供的《碳市场快讯》，2014年、2015年七个碳排放权试点二级市场成交均价分别为36.60元/吨、25.86元/吨、2016年12月的碳市交成均价为17.53元/吨，三者的平均价格为26.67元/吨。欧盟碳市场(EU-ETS)的排放配额价格目前约40.00元/吨。 3) 葡萄、设施蔬菜与小麦-玉米碳汇价值测算 依据以上对葡萄、设施蔬菜、小麦-玉米碳蓄积量的测算和碳交易价格，计算得到高效农业的国内和国际碳汇价值(表5)。 由表5可知，葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的碳汇价值从大到小依次为葡萄、小麦-玉米和设施蔬菜。 Table 4 Economic coefficient， water content with heavy economic output and carbon absorption rate of vegetables， wheat and cor 农作物种类 经济系数t/a 作物经济产量重的含水率% 碳吸收率% 冬小麦 0.50 12.50 0.485 玉米 0.53 13.50 0.471 蔬菜 1.00 90.00 0.450 表4. 蔬菜、小麦和玉米的经济系数、经济产量重的含水量和碳吸收率 Table 5 Carbon sink value of grapes， vegetables and wheat-corn in Xi’an subur 葡萄 设施蔬菜 小麦-玉米 国内价值 15.99 6.32 14.75 国际价值 23.98 9.49 22.12 表5. 西安城郊区葡萄、设施蔬菜和小麦玉米的碳汇价值(元/亩) 根据目前城郊区葡萄和设施蔬菜的种植规模进行测算，可得，西安城郊区葡萄种植每年的碳汇价值(以国内市场价值测算)效益为151.90万元，比种植小麦-玉多产生1.86万元的效益，即葡萄与小麦-玉米的碳汇价值基本相当；设施蔬菜每年的碳汇价值为252.81万元，比种植小麦-玉米少产生336.46万元。 3.3.2. 净化大气环境效益测度 运用治理费用法计算葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米净化大气环境的价值，取作物对污染物净化的均值作为基本计算依据。高效农业净化大气的效益主要从滞尘能力(滞留总悬浮微粒即TSP的能力)和吸收有毒气体(吸收SO 2 和NO x 的能力)两方面进行考量。 叶片是植物净化大气环境的重要载体，树木的净化大气的能力与叶片特性(主要包括叶面积大小、叶片粗糙程度等)有直接关系。王会霞等 [ 5 ] 研究发现西安市落叶藤本植物爬山虎的滞尘能力与大叶女贞(属于阔叶树)的滞尘能力相当，而葡萄与爬山虎的植物形态极为相似，因而参考阔叶林对葡萄种植净化空气的能力进行测算。据韩国科学技术处的测定，阔叶林滞尘能力为10.11 t/hm 2 ∙a，NO X 的吸收能力为60 kg/hm 2 ∙a，根据郭清和 [ 6 ] 的研究成果，经济林果吸收SO 2 的量为104.55 kg/hm 2 ∙a。 根据唐衡等 [ 7 ] 的研究成果，耕地吸收各种污染气体平均量分别是：SO 2 为45.00 kg/hm 2 ·a，NO X 为33.00 kg/hm 2 ∙a，削减粉尘为1.50 t/hm 2 ∙a。根据作物净生物量、种植密度与高度、生育期长短等，拟定各类型作物的修正系数。其计算通式表示为： V = Q × I × P (2) 式中，V为净化大气污染物的价值，单位为元/a；Q为单位面积农田吸收污染气体的量，单位为kg/hm 2 ∙a，P为处理污染气体的成本，单位为元/kg，I为不同类型作物修正系数，蔬菜、玉米和小麦的修正系数分别为0.60、1.00和1.65。据赵朝毅和邹志荣 [ 8 ] 对西安市设施蔬菜种植模式的调查，发现设施蔬菜多是一年两茬或三茬的生产模式，故将设施蔬菜的修正系数调整为1.50。 根据以上对葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的滞尘能力和吸收有毒气体的能力和西安市净化大气的价格 [ 9 ] ，得到葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米净化大气的价值(表6)。 由表6可知，葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米净化大气环境的效益从大到小依次为葡萄、小麦-玉米和设施蔬菜。按照目前城郊区葡萄和设施蔬菜的种植规模可得，西安城郊区葡萄种植每年净化大气环境效益为3689.04万元，比种植小麦-玉米多产生2153.75万元的净化大气的环境效益；设施蔬菜每年净化大气环境的效益为2437.37万元，比种植小麦-玉米少产生666.24万元。 3.3.3. 对环境污染的测度 葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的种植过程中，化肥、农药的施用会对生态系统环境造成污染。冯武焕等 [ 10 ] 采用清查与普查相结合的方法，对按一定抽样比例确定的西安市典型6901户农户使用化肥、农药进行调查，抽样面积为1685.22 hm 2 ，调查结果见表7。 作物肥料需求表，即形成100 kg农产品作物所吸收的养分数量(表8)。 根据《西安市统计数据2016》 [ 1 ] 中的相关数据，可得到西安城郊区葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米单位面积产量分别为1.33吨/亩、5.27吨/亩、329.00 kg/亩和356.00 kg/亩，进而可测算到单位面积葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米所吸收的化肥量和相对多使用的化肥量(表9)。 Table 6 Clean air environment value of unit area grapes， vegetables and wheat-corn in Xi’an subur 污染物 葡萄 设施蔬菜 小麦-玉米 净化量kg/亩 效益元/亩 净化量kg/亩 效益元/亩 净化量 kg/亩 效益元/亩 TSP 674.00 377.44 150.00 84.00 265.00 148.40 SO 2 6.97 8.36 4.50 5.40 7.95 9.54 NO X 4.00 2.52 3.30 2.08 5.83 3.67 合计 / 388.32 / 91.48 161.61 表6. 西安城郊区单位面积葡萄、设施蔬菜、小麦-玉米净化大气环境价值 Table 7 Statistics of main crops fertilization in Xi’a 施肥类型 果树作物 蔬菜作物 粮食作物 N 359.85 477.75 366.30 P 2 O 5 437.10 502.50 200.10 K 2 O 171.45 205.95 34.05 表7. 西安市主要农作物施肥情况统计(kg/hm 2 ·a) Table 8 Demand of fertilizer in different crop 施肥类型 葡萄 蔬菜作物 小麦 玉米 N 0.80 0.30~0.80 3.00 2.80 P 2 O 5 0.30 0.08~0.23 1.40 1.21 K 2 O 0.72 0.31~1.59 3.60 2.52 表8. 不同作物肥料需求表 Table 9 The exceeded amount of fertilizer applied in grapes， vegetables， wheat-cor 施肥类型 葡萄 蔬菜作物 小麦-玉米 N 13.35 11.98 4.58 P 2 O 5 25.15 26.40 4.43 K 2 O 1.85 很少 很少 合计 40.35 38.39 9.01 表9. 葡萄、设施蔬菜、小麦-玉米多施用的肥料(kg/亩∙a) 由表9可知，高效农业的葡萄和设施蔬菜的种植过程中多使用的氮肥、磷肥和钾肥都超过了作物的需求，也比种植小麦-玉米相对施用了更多量的化肥。汪慧玲等 [ 11 ] 通过对全国2011~2014年21个省市设施蔬菜投入产出数据，根据参数化的二次型方向性距离函数，测算陕西省设施蔬菜生产过程中产生的总氮、总磷的影子价格(衡量生产过程中产生污染物的边际减排成本)分别为1.91元/kg和4.12元/kg；由于葡萄种植多使用的钾肥较少，暂不予以考虑。由此可得，葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米单位面积多使用肥料产生的减排成本分别为129.21元/亩、131.74元/亩和27.02元/亩，葡萄和设施蔬菜由于过量施用化肥，对环境污染造成的损失高于小麦-玉米。 3.3.4. 生态效益综合评价 综合以上对葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米种植产生的碳汇、净化大气环境以及对环境污染价值的测算，先对以上三个产业生态效益的综合进行比较(表10)。 由表10可以看出，葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米的综合生态效益由高到低依次为葡萄、小麦-玉米和设施蔬菜。设施蔬菜的生态效益之所以为负数，由于过多施用肥料对环境污染造成的影响已经超过其正的生态效益。 Table 1 0 Comprehensive benefit comparison of grapes， vegetables， wheat-corn unit are 生态效益 葡萄 设施蔬菜 小麦-玉米 碳汇 15.99 6.32 14.75 净化大气环境 388.32 91.48 161.61 环境污染(负效益) −129.21 −131.74 −27.02 合计 275.10 −33.94 149.34 表10. 葡萄、设施蔬菜和小麦-玉米单位面积综合效益比较(元/亩)