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user: 2. 调整种植结构治理对策的经济分析 灌溉农业在河北省用水结构的比例最大，因此调整种植结构，发展适水种植模式，建立与水资源承载力相匹配的种植制度是地下水超采治理的关键措施之一。 自2014~2016年在河北实施的地下水超采治理试点，轮作休耕发挥了比较好的作用。目前“一季休耕，一季雨养”已经发展到13.3万hm 2 (200万亩) [ 9 ]。另外还小面积试点了封井纯雨养旱作模式。鉴于这些模式与传统的小麦玉米一年两作种植模式相比，在灌溉和产出上有较大差异，并且需要不同的生态补偿成本。因此下面以常规小麦玉米种植模式为对照，就不同模式的投入成本、节水效果和对粮食产量的影响进行系统分析，为节水种植制度和治理地下水超采提供理论借鉴。 目前河北省推广的种植制度调整治理超采模式主要有两种，一种是“一季雨养一季休耕”模式，即在常规的小麦玉米一年两作模式中，只种植一季玉米，小麦季节休闲，每hm 2 补贴7500元；一种是完全雨养旱作模式，即小麦玉米均不灌溉(封井)，作物完全靠雨养，该模式每hm 2 补贴12，000元。下面就不同模式分别进行经济分析。 河北省小麦玉米一年两作是主要种植制度，其中一般年份小麦需要3次浇水，即造墒水、拔节水和扬花水，干旱年份多一次灌浆水，多雨年份少一次扬花或拔节水；夏玉米由于雨热同期，生长季降雨基本可满足生长需求，但一般需浇一次出苗水，以保证及时播种。由此干旱年份周年需要浇5水，多雨年份浇3水，一般年份浇4水。每次浇水灌水量825~900 m 3 /hm 2 。为方便估算，每次浇水量取825 m 3 /hm 2 ，多雨年份与少雨年份出现比例相当，只取一般年份进行地下水超采治理措施节水效果估算。这样一般年份浇4水，则周年总灌溉量为 3300 m 3 /hm 2 ，因此周年雨养可节约灌溉水 3300 m 3 /hm 2 ，不种小麦则节约3次灌溉水，节水2475 m 3 /hm 2 。 2.1. 不同模式的节水效果估测 2.1.1. 一季雨养一季休耕 采用一季雨养一季休耕，不种小麦可每hm 2 节约灌溉水2475 m 3 。13.3万hm 2 则节约灌溉水3.3亿m 3 ，即减少地下水超采3.3亿m 3 。如果推广66.7万hm 2 (1000万亩)则可以减少地下水开采16.5亿m 3 。 2.1.2. 完全雨养模式 采用封井完全雨养每hm 2 可节约灌溉水3300 m 3 。推广13.3万hm 2 则节约灌溉水减少地下水开采4.4亿m 3 。如果推广66.7万hm 2 则可以减少地下水开采22亿m 3 。可大部分解决深层地下水超采问题。 2.2. 种植制度调整治理超采的成本分析 2.2.1 . 直接投入成本分析 1) 一季休耕一季雨养模式 目前深井超采区不种小麦一季玉米补贴7500元/hm 2 ，节约灌溉水量为 2475 m 3 /hm 2 ，由此计算，采用一季雨养一季休耕模式，小麦可节水折合每m 3 水投入成本为3.03元/m 3 (7500元/hm 2 ÷ 2475 m 3 /hm 2 = 3.03元/m 3 )。 2) 完全雨养模式 按照估算小麦可亩节水 2475 m 3 /hm 2 ，玉米可节水 825 m 3 /hm 2 ，每a节约灌溉水 3300 m 3 /hm 2 ，完全雨养目前实施的补贴标准是12，000元/hm 2 (800元/亩)，按照这个补贴标准和节水量估算，完全雨养模式节水的投入成本为3.64元/m 3 (12，000元/hm 2 ÷ 3300 m 3 /hm 2 = 3.64元/ m 3 )。 2.2.2 . 考虑粮食安全国家间接投入成本分析 考虑粮食安全国家间接投入的成本，即假定推广的节水技术模式，造成的粮食减产数量需要进口来补充而支付的外汇成本。 1) 一季休耕一季雨养模式 考虑该项措施在减少超采地下水同时，也减少了粮食(小麦)的产出，按照实际产量评估，约减少小麦产量7500 kg/hm 2 。如果按照2018年全年小麦进口平均价格计算，2018年小麦平均进口价格为2767.89千美元/万t，折合(按照1美元兑换6.9元汇率)1.91元/kg [ 10 ]。按照该平均小麦价格计算，则每a国家需要投入14，325元/hm 2 (7500 kg/hm 2 × 1.91元/kg = 14，325元/hm 2 )购买相应减少粮食产出以保障粮食安全，按照相应节约灌溉水的量来折算，则折合5.79元/m 3 (14，325元/hm 2 ÷ 2475 m 3 /hm 2 = 5.79元/m 3 )。 2) 完全雨养模式 如果完全雨养旱作模式，假设还种植小麦玉米，则根据衡水的试验资料 [ 11 ]，总粮食产出为8115 kg/hm 2 (541 kg/亩)，其中小麦1710 kg/hm 2 (114 kg/亩)，玉米6405 kg/hm 2 (427 kg/亩)。按照目前的生产水平，即小麦按照7500 kg/hm 2 ，玉米9000 kg/hm 2 计算，完全雨养旱作将减少粮食产出8385/hm 2 (559 kg/亩)。其中完全雨养模式小麦将减少产出5790 kg/hm 2 (386 kg/亩)，玉米将减少产出2595 kg/hm 2 (173 kg/亩)。 按照2018年平均进口小麦价格1.91元/kg，小麦减少5790 kg/hm 2 ，如果进口同样多小麦需要投入成本，5790 kg/hm 2 × 1.91元/kg = 11，055元/hm 2 ；2018年进口玉米平均价格为224.1美元/t [ 12 ]，折合(按照1美元兑换6.9元人民币汇率折算)玉米价格1.55元/kg。减少的玉米产出如果进口同样数量需要成本4022元/hm 2 (2595 kg/hm 2 × 1.55元/kg = 4022元/hm 2 )。完全雨养旱作小麦玉米合计需要投入15，077元/hm 2 (11，055元/hm 2 + 4022元/hm 2 = 15，077元/hm 2 )。通过单位面积投入的资金数量与单位面积节约灌溉水的数量，可以计算完全雨养模式下节约灌溉水的压采成本为4.57元/m 3 (15，077元/hm 2 ÷ 3300 m 3 /hm 2 = 4.57元/m 3 )。 在全雨养模式，直接补贴投入成本和考虑粮食安全进口粮食成本两项合计完的节水成本为8.21元/m 3 (3.64元/m 3 + 4.57元/m 3 = 8.21元/m 3 )。 但是纯旱作条件下，小麦平均产量114 kg/亩，在实际机收和投入生产情况下，按投入产出效益分析，投入大于产出，实际上是不可行的。这样纯旱作条件下小麦将减少产出7500 kg/hm 2 ，而不是1710 kg/hm 2 。照此计算，纯雨养情况下减少的粮食总产量应为7500 kg/hm 2 + 2595 kg/hm 2 = 10，095 kg/hm 2 ，其中玉米减少产出2595 kg/hm 2 。如果减少的粮食需要进口则国家需要投入资金成本14，325元/hm 2 (7500 kg/hm 2 × 1.91元/kg = 14，325元/hm 2 )，玉米14，325元/亩 + 4020元/hm 2 = 18345元/hm 2 ，折合成本18，345元/hm 2 ÷ 3300 m 3 /hm 2 = 5.56元/m 3 。 2.2.3 . 综合成本分析 1) 一季休耕一季雨养模式 综合考虑直接投入成本和间接投入成本，两项节水的成本合计国家需要投入成本8.82元/m 3 (3.03元/m 3 + 5.79元/m 3 = 8.82元/m 3 )。 2) 完全雨养模式 综合考虑直接投入成本和间接投入成本，完全雨养模式下，直接补贴和考虑粮食安全进口粮食成本两项合计的节水成本为9.2元/m 3 (3.64元/m 3 + 5.56元/m 3 = 9.2元/m 3 )。 2.3. 粮食安全方面分析 2.3.1. 一季雨养一季休耕 一季雨养一季休耕措施，减少小麦产量7500 kg/hm 2 。占周年小麦玉米总产量的45.5%。13.3万hm 2 (200万亩)减少小麦10亿kg。其减少产出的程度与推广面积成比例。同时与压采程度高度相关。如果推广66.7万hm 2 (1000万亩)，则压采数量16.5亿m 3 。同时减少小麦产出50亿kg。按2018年河北省粮食总产量370.1亿kg计算 [ 13 ]，减产幅度约相当河北省2018年粮食总产量的13.5%。 2.3.2 . 完全旱作雨养 封井雨养纯旱作，不进行地膜覆盖情况下(考虑环境问题，河北不适宜大面积地膜覆盖粮食种植)单产粮食6405 kg/hm 2 ，较正常小麦玉米周年产量16，500 kg/hm 2 约减产10，095 kg/hm 2 ，减产61.2%。如果推广13.3万hm 2 (200万亩)，减少粮食13.5亿kg，其中减少小麦生产10亿kg，减少玉米3.5亿kg。如果推广66.7万hm 2 (1000万亩)，则减少粮食产量67.3亿kg，其中小麦产出减少50亿kg，玉米产出减少17.3亿kg。按2018年河北省粮食总产量370.1亿kg计算，减产幅度相当于2018年河北省粮食产量的18.2%。