潘曉燕，鄭星挺，葉曉玲，張士黎，王華杰

(浙江農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，浙江臨安 311300)

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不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的能源效率比較
——以養(yǎng)雞為例

潘曉燕，鄭星挺，葉曉玲，張士黎，王華杰

(浙江農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，浙江臨安 311300)

隨著以大量消耗化石能源為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式在我國的推進，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加劇了能源緊缺、環(huán)境污染等問題，因而急需一種能源效率高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。 有機農(nóng)業(yè)“低能耗、低污染”的特點受到許多學(xué)者的關(guān)注。為了弄清有機農(nóng)業(yè)在提高能源效率方面的潛力，以雞養(yǎng)殖為例，通過對比分析研究有機農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)能源效率的差異。研究結(jié)果顯示，有機雞養(yǎng)殖能源投入產(chǎn)出比為1.82元/MJ，比常規(guī)農(nóng)業(yè)高19%。并在以上分析基礎(chǔ)上提出相關(guān)的政策建議。

有機農(nóng)業(yè)；能源效率；養(yǎng)雞業(yè)

能源短缺一直是現(xiàn)代化社會面臨的重要問題，我國作為一個人口大國，理應(yīng)更加重視。隨著世界能源價格的高漲，我國能源供求關(guān)系日益緊張。并且，更令人擔憂的是，當前許多研究者在理論上都把追求經(jīng)濟效益最大化作為目標，以能源能夠無限供給為前提，主要側(cè)重于提高經(jīng)濟效率與生產(chǎn)效率，主張學(xué)習(xí)歐美大農(nóng)場模式，在能源角度考察農(nóng)業(yè)效率的研究很少。借鑒相關(guān)資料，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以可再生能源為基礎(chǔ)，由自然平衡生態(tài)系統(tǒng)，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以化石能源為基礎(chǔ)，干擾了自然平衡機制。伴隨著能源的流動，平衡機制也會發(fā)生變化?；?、農(nóng)藥、加工、包裝、儲藏、配送等無不以增加能耗為基礎(chǔ)，按照熱力學(xué)第二定律，能源的轉(zhuǎn)化只能由有效能源單向地轉(zhuǎn)化為無效能源，造成污染或熵增，人為加長產(chǎn)業(yè)鏈，不僅由于增加能耗而推高農(nóng)產(chǎn)品，而且產(chǎn)生高污染、高處理成本、溫室效應(yīng)和食品安全問題[1]，如土壤退化、農(nóng)作物農(nóng)藥殘留量超標、食品添加劑的濫用、田園景觀的破壞、連片種植引起自然植被減少、自然物種和天敵的減少等。

1 國內(nèi)外相關(guān)文獻回顧

國外對農(nóng)業(yè)能源效率的研究較早開始于杰里米· 貝夫金和特德· 霍華德，他們在《熵：一種新的世界觀》一書中用熱力學(xué)第二定律解釋了能源消耗與通貨膨脹之間的關(guān)系，能源價格的提高使得農(nóng)產(chǎn)品種植、加工、運輸和包裝成本提高[1]。該定律同時是各種經(jīng)濟活動的指導(dǎo)原則，它指出能量雖然守恒，但其轉(zhuǎn)化是由有效能轉(zhuǎn)向無效能的不可逆過程，并伴隨著熵值的增加，成為污染的根源。從能源消耗角度看，有學(xué)者指出，以美國為首的大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是能源效率最低的[1]。例如，中國、印度尼西亞、緬甸等亞洲國家傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式用0.21～0.42 J的熱量可以生產(chǎn)4.18 J熱量的玉米、大豆、花生等食物，而美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)則需要消耗0.48～2.09 J的熱量[2]。Christa Liedtke等也用大量數(shù)據(jù)說明全球食品供應(yīng)中能源效率的低下，指出提高能源效率的緊迫性[3]。這種生產(chǎn)方式在市場化與全球化的推動下，已經(jīng)引起了氣候變化、能源危機、食品安全等問題，使農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性問題日益突出，而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對于能源的利用更加有效。趙其國等從熱力學(xué)、能源效率比較、環(huán)境及食品安全問題方向考察，指出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對化石能源的依賴性極高[4]。從實踐角度出發(fā)，李富佳等曾以甘肅平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)生態(tài)牛系統(tǒng)建立了一個生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)分析模型(EA-SD)，模擬了生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的綜合效益及其演變趨勢，發(fā)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的綜合效率更高[5]。

多數(shù)研究表明，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式在減少能源消耗，提高能源效率方面具有一定的優(yōu)勢。Moreno等有研究西班牙中部地區(qū)半干旱條件下有機及常規(guī)農(nóng)業(yè)的15年的能源消耗情況，結(jié)果表明，與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比，有機農(nóng)業(yè)能源效率較高——凈能量每年每公頃為14.5 GJ，能量投入產(chǎn)出率為5.36，單位能量產(chǎn)值為400 kg/GJ[6]。有機農(nóng)業(yè)能源效率高的一種解釋是其對機械、化肥及農(nóng)藥等使用的嚴格控制，顯著減少了化石能源的投入。相關(guān)研究顯示，有機農(nóng)業(yè)比常規(guī)農(nóng)業(yè)能源投入可減少25%。

農(nóng)業(yè)能源粗放型生產(chǎn)雖然短期內(nèi)憑借大量化石能源的投入在較低的能源效率條件下保持高產(chǎn)，相伴而生的環(huán)境問題、食品安全問題累積到一定程度后，勢必影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，違背可持續(xù)發(fā)展。鑒于以上研究，很多學(xué)者主張回歸傳統(tǒng)，充分尊重自然，利用太陽能和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[7-8]。對于養(yǎng)雞業(yè)來講，傳統(tǒng)的放養(yǎng)方法一度處于低谷，被現(xiàn)代化的養(yǎng)殖場籠養(yǎng)方式所取代。由于能源問題和食品安全問題的日益突出，傳統(tǒng)放養(yǎng)方式慢慢開始受到歡迎，但對于兩者之間的對比研究還是甚少。筆者將基于對不同養(yǎng)雞方式的案例點進行調(diào)查，運用統(tǒng)計描述的方法，比較不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的能源效率。以此分析為基礎(chǔ)，為未來農(nóng)業(yè)的出路提供一個參考，這將有助于提高能源的利用效率，緩解一系列環(huán)境問題，幫助促進國家的可持續(xù)發(fā)展[9]。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源 為了研究不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的能源效率比較，并且以養(yǎng)雞為例，筆者選擇了湖州地區(qū)南北兩塊區(qū)域中養(yǎng)雞農(nóng)戶相對較多的村莊作為調(diào)查范圍。該次調(diào)查采用問卷發(fā)放的形式，在湖州市的2個村，每個村各選20份問卷，10份問卷針對的是有機生產(chǎn)方式，另外10份針對常規(guī)生產(chǎn)方式，共發(fā)放40份問卷，實際回收有效問卷39份，回收率97.5%。問卷的主要內(nèi)容針對農(nóng)戶在養(yǎng)雞業(yè)的投入與產(chǎn)值，投入包括飼料、燃料油、汽油、電、天然氣等，產(chǎn)值包括肉雞的價格、數(shù)量、時間等。

2.2 研究方法

2.2.1 模型設(shè)定。為了探究不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的能源效率比較，筆者選擇將產(chǎn)值平均值與投入平均值的比例作為能源效率的衡量值。由于產(chǎn)值與投入中包含的因素很多并且較難度量，因此，筆者選擇利用標準煤折算系數(shù)，將投入中所包含的元素全部轉(zhuǎn)換為標準煤進行換算，這樣相對科學(xué)且方便。即該模型為：

(1)

式中,e表示調(diào)查樣本的能源效率值；Yi表示第i個農(nóng)戶在養(yǎng)雞業(yè)中產(chǎn)值，該產(chǎn)值平均值包含了雞種在價格、數(shù)量及時間方面的綜合考慮；Eij表示第i戶的第j項能源投入量；i代表農(nóng)戶的戶數(shù)。

2.2.2 變量選擇與描述統(tǒng)計。描述性統(tǒng)計研究(descriptive study)是指利用常規(guī)檢測記錄或通過專門調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)資料(包括實驗室檢查結(jié)果)，按不同地區(qū)、不同時間及不同人群特征進行分組，描述相關(guān)特征和暴露因素的分布狀況，在此基礎(chǔ)上進行比較分析，獲得人群、地區(qū)、時間分布的特征，進而獲得原因線索，提出假設(shè)。

為了研究有機雞養(yǎng)殖與非有機雞養(yǎng)殖的能源效率比較，筆者選擇在湖州地區(qū)的2個村尋找代表性較強的農(nóng)戶做相關(guān)調(diào)研，訪問了10戶有機雞養(yǎng)殖農(nóng)戶和10戶非有機雞養(yǎng)殖農(nóng)戶，調(diào)研了每家農(nóng)戶肉雞的總數(shù)量、生長周期和單位價格，且記錄下每家農(nóng)戶用于養(yǎng)雞消耗的能源值，能源的種類包括飼料、燃料油、汽油、天然氣和電力等。用總數(shù)量與每只肉雞總價格相乘后再比上單位時間計算出其平均產(chǎn)值；將各能源值與它們各自的標準煤系數(shù)相乘之后累加再比上單位時間計算出能源消耗平均值。所有變量統(tǒng)計完成后，兩者之比便為需要得到的數(shù)據(jù)——能源效率。

3 對不同生產(chǎn)方式下能源效率的描述性統(tǒng)計分析

由表1可知，前期筆者必須做好充分的調(diào)研工作，統(tǒng)計好需要運用到的主要變量。首先，筆者需要在市場上做關(guān)于肉雞基本情況的調(diào)查，了解到有機肉雞價格為36元/kg，平均每只雞3.2 kg；非有機肉雞價格為20元/kg，平均每只雞2.6 kg。將之前統(tǒng)計的所有農(nóng)戶的養(yǎng)雞數(shù)量做一個平均值處理，得出每家農(nóng)戶養(yǎng)殖有機肉雞平均數(shù)量為96只，非有機肉雞平均數(shù)量為138只，有機肉雞平均生長周期45 d，非有機肉雞平均生長周期100 d。取30 d為單位時間，將平均數(shù)量與每只肉雞單價相乘比30 d出有機肉雞與非有機肉雞的平均產(chǎn)值。其次，計算出有機肉雞單位時間(30 d)內(nèi)消耗燃油量206 L，汽油206 L，電力189 kW·h，天然氣76 m3，飼料6.2 kg，非有機肉雞單位時間內(nèi)消耗燃油量329 L，汽油329 L，電力206 kW·h，天然氣118 m3，飼料7.7 kg。根據(jù)每種能源的標準煤折算系數(shù)，得出每種能源的標準煤折算值，帶入模型公式(1)中，計算出能源效率。

表1 有機雞與非有機雞養(yǎng)殖能源投入產(chǎn)出

基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，項目組系統(tǒng)比較了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的能源效率：有機雞養(yǎng)殖能源效率1.82 元/MJ，非有機雞養(yǎng)殖能源效率1.53元/MJ。可見，利用傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，即放養(yǎng)，能夠相對節(jié)省一定飼料。從生態(tài)雞的養(yǎng)殖特點上看，其一般以自由采食林間昆蟲、雜草為主，人工補飼有機飼料為輔。放養(yǎng)雞食物分飼料、飼草兩部分。人工飼料多數(shù)為有機飼料，在種植生態(tài)雞飼料及飼料原料時，一般按有機食品要求耕作。人工補飼的動物性飼料也是按生產(chǎn)有機食品的標準執(zhí)行。在人工飼料生產(chǎn)過程中嚴禁添加各種化學(xué)藥品，以保證生態(tài)雞的品質(zhì)。天然飼料主要有天然飼草、成熟的籽實和各種天然昆蟲等。由于放養(yǎng)雞在室外活動時間多，同時也決定了其在其他類別能源的消耗少，能源效率也相對較高。

采用現(xiàn)代化的養(yǎng)殖方式，即籠養(yǎng)，其在飼料上的消耗明顯多于放養(yǎng)雞?；\養(yǎng)雞活動空間狹窄，食用專用飼料提供能量及生長、生產(chǎn)需要，并且該飼料中含有多種化學(xué)添加劑，大幅度減短了其生長周期。由于籠養(yǎng)雞本身的生長特點，決定了其需要定期注射疫苗，而疫苗中的化學(xué)合成劑也是不言而喻的。同時，生長周期短也造成了運輸頻繁的特點，同樣增加了其能源的消耗量。綜合多種因素，籠養(yǎng)雞的能源效率高于放養(yǎng)雞，即傳統(tǒng)生產(chǎn)方式能源效率高。這與前文的理論預(yù)期基本保持一致。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論 根據(jù)以上分析結(jié)果，有機雞養(yǎng)殖的能源效率為1.82元/MJ，非有機雞養(yǎng)殖的能源效率1.53元/MJ，高于非有機雞養(yǎng)殖19%。分析原因：從產(chǎn)出角度看，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式下的有機雞肉質(zhì)量更高，更受人們喜愛和追捧，所以市場需求量大，價格相對較高。從能源投入角度看，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式下的有機雞多數(shù)時間放養(yǎng)在室外，以各種蟲子、雜草為食，明顯減少飼料的投入。從能源節(jié)約角度看，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式下的有機雞養(yǎng)殖更加注重廢物的回收利用，充分利用可用資源，從而減少了能源消耗。

實證分析結(jié)果表明，在同樣的時間里，放養(yǎng)雞消耗的化石能源少，而籠養(yǎng)雞消耗的化石能源相對較多，因此，放養(yǎng)雞的能源效率要高于籠養(yǎng)雞。也就是說，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式能源效率要高于現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，同時這也是對理論分析的一個驗證?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用過多的化學(xué)原料、飼料添加劑等物質(zhì)，而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)注重可持續(xù)發(fā)展的原則，嚴格把關(guān)化學(xué)合成劑的用量，保證食品質(zhì)量的同時維持較高的能源效率。

4.2 建議

4.2.1 提倡現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在上文的分析中可知，在養(yǎng)雞業(yè)領(lǐng)域中，在同樣的時間里，放養(yǎng)雞消耗的化石能源少，而籠養(yǎng)雞消耗的化石能源相對較多，因此，放養(yǎng)雞的能源效率要高于籠養(yǎng)雞。如果能夠重新開始重視起傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，使之與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，則足以節(jié)約一定量的化石能源，并且提高能源效率。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是一種與生態(tài)農(nóng)業(yè)類似，充分尊重自然，盡量利用太陽能和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物等進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式。作為一種近乎原生態(tài)的生產(chǎn)模式，其對減少我國農(nóng)業(yè)對化學(xué)飼料的依賴，減少能耗，提高能源效率，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)，提高農(nóng)業(yè)效益，改善農(nóng)業(yè)能源投入結(jié)構(gòu)有相當?shù)淖饔谩?/p>

4.2.2 改變?nèi)藗兊乃枷胗^念。在能源日益短缺的當下，我國當前的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)多數(shù)仍以能源可以以穩(wěn)定的價格無限供給為前提，主張實行歐美式大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。不可否認，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在解決食品短缺問題方面有巨大貢獻，因此人們都偏向于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。與此同時，這也給人們造成了一種“隱形”的危機，能源短缺與能源高消耗之間的矛盾，以及高能耗對環(huán)境和食品安全與質(zhì)量問題的影響，這一切都違背了可持續(xù)發(fā)展的理念。所以，人們的思想觀念不能單單停留在對產(chǎn)量的要求上，應(yīng)當用發(fā)展的眼光看待問題，建立起可持續(xù)發(fā)展的觀念，理性看待傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

4.2.3 完善農(nóng)業(yè)支持政策。大多數(shù)情況下，在處理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能源及環(huán)境等外部性問題，市場往往是失靈的，政府完善符合我國國情的農(nóng)業(yè)政策體系對于有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展顯得相當重要。在當前的扶持政策體系中，如同時存在既支持農(nóng)業(yè)有機生產(chǎn)又支持農(nóng)業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展這種在一定程度上相矛盾的政策并不罕見。盡管政府投入大量資金扶持有機農(nóng)業(yè)至關(guān)重要，但盲目增加補貼很可能達不到預(yù)期效果，反而吸引更多的投資人搶占市場，壓縮廣大農(nóng)戶的生產(chǎn)空間。因此，農(nóng)業(yè)支持政策的完善要堅持符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展要求，與時代同步，避免將此極具潛力的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式流于形式。

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The Energy Efficiency of Different Agricultural Production Modes——A Case Study of Chicken Breeding

PAN Xiao-yan, ZHENG Xing-ting, YE Xiao-lin et al

School of Economics and Management, Zhejiang A&F University, Lin’an, Zhejiang 311300)

With the development of excessive consumption of fossil energy production mode in China, it has been caused energy shortage and environmental pollution, so we need a kind of high energy efficiency of agricultural production. Now the organic farming has been focused by many scholars. In order to find out the potential of organic agriculture in improving energy efficiency, choosing the chicken breeding as an example, differences between organic and conventional agriculture energy efficiency were analyzed. The results showed that organic chicken breeding energy input-output ratio is 1.82 yuan/MJ, higher than conventional agriculture of 19%. Based on the above analysis, relevant policy suggestions were put forward.

Organic agriculture; Energy efficiency; Chicken breeding

浙江農(nóng)林大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目(201306018)。

潘曉燕(1993-)，女，浙江湖州人，本科生，專業(yè)：財務(wù)管理。

2015-04-22

S 181.4

A

0517-6611(2015)17-252-03