石春柳， 梁 龍

（1.貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略研究所，貴州 貴陽 550025；2.貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)建設(shè)美麗中國，要始終踐行綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)形成綠色低碳生產(chǎn)生活方式。產(chǎn)業(yè)興旺是夯實(shí)鄉(xiāng)村振興的基石，貴州省通過反復(fù)探索，確定依托生態(tài)資源優(yōu)勢，創(chuàng)建12 項(xiàng)特色優(yōu)勢農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。中藥材產(chǎn)業(yè)作為貴州省重點(diǎn)發(fā)展的十二大特色產(chǎn)業(yè)之一，截至2021 年底，全省中藥材總面積515 740 ha，位居全國第二，產(chǎn)量274.13 萬t，產(chǎn)值262.59 億元，其中，天麻、太子參等位居全國第一位，產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，前景較好。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，學(xué)術(shù)界對中藥材產(chǎn)業(yè)從不同角度進(jìn)行了探索，希望踐行“兩山理論”，在創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的綠色低碳、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。首先，部分學(xué)者對中藥材生態(tài)化進(jìn)行了界定，明確了中藥生態(tài)發(fā)展原理，強(qiáng)調(diào)中藥材的種植要由化學(xué)農(nóng)業(yè)向生態(tài)農(nóng)業(yè)模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展[1-3]，并采用不同的方法對中藥材所含風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行了評估，關(guān)注其潛在的藥理危害和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[4-7]。其次，從產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈視角為中藥產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了思路[8]。強(qiáng)調(diào)以全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化過程中，中藥材產(chǎn)業(yè)需走綠色生產(chǎn)模式[8-11]。此外，在藥理生態(tài)研究和產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的同時(shí)，部分學(xué)者也關(guān)注中藥材林下田間種植的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，指出當(dāng)前中藥材在種植過程中存在化肥農(nóng)藥使用不合理、農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問題[12]，而微生物肥料能減少農(nóng)藥化肥在中藥材種植中的用量，還能提高品質(zhì)[13]，同時(shí)免耕技術(shù)和田間雜草在中藥生態(tài)化中也具有一定的作用[14-15]。對中藥材產(chǎn)業(yè)的綜合效益評價(jià)也是一大熱點(diǎn)，眾多學(xué)者從單一或綜合效益方面，對產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了多方評估[16-19]。

相關(guān)研究表明，當(dāng)前中藥材生產(chǎn)已取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，但相對粗放的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式顯然與國家倡導(dǎo)的“雙碳”目標(biāo)不符[20]，既要綠水青山又要金山銀山是貴州產(chǎn)業(yè)需要迫切解決的問題。眾多研究中，中宏觀層面的研究較多，而且方法相對單一。事實(shí)上，很多中藥材發(fā)展地區(qū)都是將傳統(tǒng)種玉米的山地和坡地改種中藥材，在這一轉(zhuǎn)變過程中，采用多種方法對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益同步研究的關(guān)注較少。因此，本研究以貴州省典型的玉米改種太子參為例，基于生命周期視角，采用投入產(chǎn)出法、碳足跡法從微觀角度對藥-糧種植的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益進(jìn)行分析，為貴州省中藥材產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、生態(tài)化、高質(zhì)量發(fā)展提供建議。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

牛大場鎮(zhèn)隸屬于貴州省施秉縣，海拔在600 m~1 000 m 之間，年均降雨量1 060 mm，年均氣溫14℃~16 ℃，無霜期255~294 天，其土壤呈弱堿性，有豐富的腐殖質(zhì)，是太子參的理想生長環(huán)境。糧食作物以玉米、水稻為主，在政府引導(dǎo)和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，農(nóng)戶將原來在山坡地種植的玉米大量改種太子參。經(jīng)過十多年的發(fā)展，太子參產(chǎn)業(yè)成為該鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，施秉也是全國最大的太子參產(chǎn)區(qū)，其產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量近三分之一。貴州于2004 年通過國家GAP認(rèn)證，成為全國太子參規(guī)范化種植基地。

1.2 數(shù)據(jù)獲取

本研究數(shù)據(jù)來自2022 年課題組成員對施秉縣牛大場鎮(zhèn)太子參和玉米種植主體的調(diào)查，采用問卷調(diào)查方法，對牛大場鎮(zhèn)從事太子參和玉米生產(chǎn)的農(nóng)戶進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)狀的問卷調(diào)查，太子參和玉米規(guī)模種植戶分別調(diào)查35 戶。通過問卷調(diào)查和半結(jié)構(gòu)訪談形式，對農(nóng)戶生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)查，即調(diào)查在種植過程中種子、化肥、農(nóng)藥、燃油、機(jī)械以及勞動(dòng)力等要素的物質(zhì)流和經(jīng)濟(jì)流投入和產(chǎn)出情況。當(dāng)?shù)乜緹煼N植面積較大，種植用地大部分為流轉(zhuǎn)土地，烤煙采收后直接種植玉米，因此需要支付土地承包費(fèi)用。所有原始數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，結(jié)果見表1。因玉米種植基本是農(nóng)戶自主生產(chǎn)，采收后簡易曬干、脫粒，作為養(yǎng)殖飼料，少量用于食用，基本不流通到市場中，為保持比較研究中的科學(xué)性，故以當(dāng)?shù)赜衩卒N售市場價(jià)格計(jì)算農(nóng)戶玉米生產(chǎn)的銷售收入。

表1 太子參、玉米種植單位面積投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)

1.3 研究方法

1.3.1 投入產(chǎn)出法

本研究利用投入產(chǎn)出法計(jì)算不同作物種植的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算公式見式（1）。

式中：Ie為不同作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比，Io和Ii分別是不同作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和投入值。

1.3.2 碳足跡法

本研究采用碳足跡法來分析太子參和玉米種植過程中各種農(nóng)資投入對環(huán)境產(chǎn)生的影響，具體包括勞動(dòng)力、燃油、農(nóng)藥、機(jī)械、肥料等農(nóng)資投入引發(fā)碳排放和種植階段N肥施用引發(fā)土壤排放N2O 轉(zhuǎn)化為CO2當(dāng)量。具體計(jì)算公式見式（2）和式（3）。

式中：EN2O為農(nóng)作過程中N 肥施用導(dǎo)致土壤產(chǎn)生的N2O；Nt表示包括無機(jī)肥和有機(jī)肥在內(nèi)的總氮投入量；C為作物生產(chǎn)碳排放總量；Ci為種植過程中各類農(nóng)資投入產(chǎn)生的碳排放；GHGN2O為N 肥施用引發(fā)土壤排放N2O 轉(zhuǎn)化為CO2當(dāng)量；Gi為不同碳源投入量；δi為各碳源排放相關(guān)系數(shù)（相關(guān)農(nóng)資投入碳足跡系數(shù)見表2），1.57 是N 轉(zhuǎn)換為N2O 的轉(zhuǎn)換系數(shù)，298 是100 年尺度上N2O 等量于CO2的全球潛在增溫趨勢。單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值碳足跡和單位產(chǎn)品碳足跡計(jì)算公式見式（4）和式（5）。式中：CI為單位產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值碳足跡；IO為不同作物經(jīng)濟(jì)凈利潤。Cp為單位產(chǎn)品碳足跡；P為不同作物產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

從表1 數(shù)據(jù)可以看出，太子參種植過程中化肥、土地承包費(fèi)用、農(nóng)藥投入占比較大，依次為25.65%、21.24%、20.42%。其次是種子的投入，占了總投入的16.56%。因太子參生長對養(yǎng)分需求量大，因此在種植過程中需要施用大量的化肥、農(nóng)藥（主要以壯根營養(yǎng)液、殺蟲劑為主）以保證太子參產(chǎn)量。其次，施秉縣太子參種植規(guī)模較大，主要以種植大戶承包農(nóng)戶閑散土地，形成連片種植為主，因此，土地承包費(fèi)用投入較多。太子參種植屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，由于目前尚未研發(fā)出采收機(jī)器，大量勞動(dòng)力的投入主要是在太子參的采收階段。玉米種植中肥料和土地承包投入較多，兩項(xiàng)投入占到了總投入的68.92%。綜合來看，化肥、農(nóng)藥以及土地承包費(fèi)用的投入在藥-糧種植中都屬于高投入項(xiàng)目，在降低成本、提升品質(zhì)的新型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型中是需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。

表3 數(shù)據(jù)顯示，太子參種植的經(jīng)濟(jì)效益各項(xiàng)指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玉米種植的經(jīng)濟(jì)效益。按照目前兩種作物的市場收購價(jià)計(jì)算，太子參為16 元/kg，玉米為2.6 元/kg。兩種作物產(chǎn)值中，太子參單位面積產(chǎn)值為120 895.52 元/ha，玉米單位面積產(chǎn)值為26 232.83 元/ha，太子參產(chǎn)值是玉米產(chǎn)值的4.6 倍，太子參單位面積凈利潤為87 400 元，是玉米的6.13 倍。從投入產(chǎn)出效益來看，玉米產(chǎn)投比為2.19，太子參是3.6，即投入是產(chǎn)出的360%，太子參是玉米的1.64 倍，太子參的收益率是玉米的2 倍多。因此，相比于傳統(tǒng)的糧食種植模式，貴州省大力發(fā)展中藥材產(chǎn)業(yè)確實(shí)能夠提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

表3 太子參、玉米單位產(chǎn)出及收益情況

2.2 碳足跡分析

從表4 和圖1 可以看出，太子參種植過程中單位面積總碳足跡為21 950.74 kgCO2eq/ha，其中N 肥的投入間接引發(fā)碳排放量和施用N 肥引發(fā)土壤碳排放量較高，分別為12 451.24 kgCO2eq/ha、 5 709.76 kgCO2eq/ha，兩者占總碳排放的82.73%，其次是P2O5和K2O 的投入引發(fā)的碳排放，二者碳足跡分別為2 026.34 kgCO2eq/ha 和887.27 kgCO2eq/ha，分別占總碳排放的9.23%和4.04%；其余生產(chǎn)農(nóng)資投入，如勞動(dòng)力、機(jī)械、燃油、農(nóng)藥和農(nóng)家合計(jì)碳排放量為876.14 kgCO2eq/ha，5 項(xiàng)共占總排放的4%。單位凈利潤碳足跡為3.98 元/kgCO2eq，表明太子參種植每排放1 kgCO2eq 可為生產(chǎn)經(jīng)營者帶來3.98 元的利潤。單位產(chǎn)品碳足跡為2.91 kgCO2eq/kg，表明每生產(chǎn)1 kg 的太子參，將引起2.91 個(gè)單位的CO2釋放。玉米種植單位面積總碳足跡為9 132.21 kgCO2eq/ha，其中最主要排放源為N 肥，N 肥的投入間接引發(fā)碳排放量和施用N 肥引發(fā)土壤碳排放量較高，分別為5 805.02 kgCO2eq/ha 和2 739.61 kgCO2eq/ha，占總碳排放的93.57%。其次分別為P2O5、燃油、農(nóng)藥、K2O、勞動(dòng)力、機(jī)械。太子參碳排放相較于玉米而言，除了農(nóng)藥使用引發(fā)碳排放低于玉米，其余各項(xiàng)農(nóng)資投入碳排放都高于玉米。太子參和玉米的單位產(chǎn)品的碳足跡分別是2.91 kgCO2eq/kg 和0.91 kgCO2eq/kg，也就是說每生產(chǎn)1 單位產(chǎn)品太子參比玉米多排放2 個(gè)單位的CO2。太子參和玉米凈利潤的碳足跡分別為3.98元/kgCO2eq 和1.56 元/kgCO2eq，太子參是玉米的2.55 倍。因此，從面積碳足跡和產(chǎn)品碳足跡而言，太子參都高于玉米，但從凈利潤碳足跡來看，太子參單位碳排放的利潤是傳統(tǒng)玉米的2.55倍。

圖1 太子參和玉米種植碳排放比較

表4 太子參、玉米種植碳排放數(shù)據(jù)

3 討論

3.1 經(jīng)濟(jì)效益對標(biāo)分析

該研究對太子參和玉米種植的各項(xiàng)農(nóng)資經(jīng)濟(jì)投入和產(chǎn)出進(jìn)行核算，比較分析藥-糧種植兩種模式下的經(jīng)濟(jì)效益，研究發(fā)現(xiàn)太子參的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于玉米。從太子參種植過程中的投入來看，化肥、農(nóng)藥以及用于承包土地的費(fèi)用投入較多，三項(xiàng)占總投入67.31%。

對中藥材經(jīng)濟(jì)效益核算的研究成果也比較豐富，部分研究見表5。相比于陜西省黃芩、云南省龍膽草和木香種植，貴州省太子參種植成本投入較高，單位面積產(chǎn)值也高于龍膽草和木香，太子參產(chǎn)值是龍膽草和木香的2 倍多。表明太子參相比于其他中藥材經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)。福建省太子參種植投入和產(chǎn)值都高于貴州省太子參種植，原因是當(dāng)年太子參市場收購價(jià)是目前的3 倍還多，2012 年為53 元/kg，2022 年是16 元/kg，但貴州省太子參單位面積產(chǎn)量比福建省高3 748.97 kg。由此可以發(fā)現(xiàn)太子參市場價(jià)格波動(dòng)較大，從長遠(yuǎn)來看具有不穩(wěn)定性。因此要保證農(nóng)戶的種植有長期穩(wěn)定的收入，穩(wěn)定市場收購價(jià)是基礎(chǔ)和前提。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明施用科學(xué)配比化肥，能使太子參每公頃增產(chǎn)240 kg，增產(chǎn)率達(dá)200%。同時(shí)，提高機(jī)械化生產(chǎn)水平，能夠提升太子參的品相，提升經(jīng)濟(jì)價(jià)值[26-27]。

表5 不同區(qū)域中藥材成本收益情況

3.2 碳足跡對標(biāo)分析

本研究采用碳足跡法對太子參和玉米種植過程中各種農(nóng)資和勞動(dòng)力投入引起的碳排放進(jìn)行核算，研究結(jié)果顯示太子參種植單位面積碳足跡比玉米高12 818.53 kgCO2eq/ha，太子參碳足跡中各項(xiàng)碳源除農(nóng)藥投入的碳足跡比玉米低，其余各項(xiàng)均高于玉米。兩種作物碳排放貢獻(xiàn)最大的都是種植過程中N 肥投入和施用N 肥引發(fā)土壤碳排放?？梢姡茖W(xué)合理施用化肥，在滿足作物生長養(yǎng)分需求的最大限度內(nèi)，減少化肥使用量，用有機(jī)肥替代化肥，既能直接減少CO2的排放，又能實(shí)現(xiàn)中藥材綠色低碳、生態(tài)化發(fā)展。

有關(guān)中藥材施肥量與糧經(jīng)作物碳足跡相關(guān)研究成果見表6。與云南省三七種植和甘肅省黨參種植相比，貴州省太子參種植氮肥、磷肥、鉀肥施用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于三七和黨參。與實(shí)驗(yàn)條件下太子參科學(xué)施肥配比量（N 75 kg/ha、P2O590 kg/ha和K2O 120 kg/ha）差距較大。因此貴州省太子參種植根據(jù)土壤特性，減少化肥施用，避免過量施用，是未來太子參產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的有效措施。相關(guān)研究表明太子參連作會(huì)降低產(chǎn)量與品質(zhì)[31]，因此太子參種植要頻繁更換種植地，調(diào)研中了解到最多不能連作超過5 年。本研究中太子參在肥料投入中有機(jī)肥僅為2 296.27 kg/ha，占總施肥量的33%。因此要科學(xué)合理施用化肥，增加生物有機(jī)肥的使用量[32-34]，維持土壤的健康性，推動(dòng)中藥材產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、健康、綠色、高效發(fā)展。糧改經(jīng)碳足跡研究表明，經(jīng)濟(jì)作物單位面積碳足跡高于糧食作物，表明貴州省糧改過程中經(jīng)濟(jì)作物對環(huán)境的潛在威脅較糧食作物大，因此在擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)作物種植規(guī)模的同時(shí)，要重視產(chǎn)業(yè)綠色生態(tài)化發(fā)展。貴州省玉米種植碳足跡是黑龍江省的2.8 倍，玉米作為貴州省主要糧食作物之一，要在保障糧食安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)減碳化生產(chǎn)。

表6 不同區(qū)域中藥材化肥施用與糧經(jīng)作物碳足跡情況

4 結(jié)語

貴州省自然資源豐富，中藥材種類眾多，中藥材產(chǎn)業(yè)作為十二大特色產(chǎn)業(yè)之一，在鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果、有效銜接鄉(xiāng)村振興中持續(xù)發(fā)力。本研究對太子參和玉米經(jīng)濟(jì)流和物質(zhì)流進(jìn)行核算，采用投入產(chǎn)出法和碳足跡法計(jì)算兩種作物經(jīng)濟(jì)效益和碳足跡，并進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果表明太子參經(jīng)濟(jì)效益大于玉米，太子參單位面積產(chǎn)值為120 895.52 元/ha，是玉米的4.6 倍，凈利潤為87 400 元，是玉米的6.13 倍。因此，貴州省大力發(fā)展中藥材產(chǎn)業(yè)能實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收，同時(shí)促進(jìn)就業(yè)，拓展增收渠道，進(jìn)一步推進(jìn)鄉(xiāng)村振興。從碳足跡來看，太子參碳排放量大于玉米，單位面積總碳排放量為21 950.74 kgCO2eq/ha，比玉米多12 818.53 kgCO2eq/ha，最主要的碳源是化肥，其中，氮、磷、鉀肥投入引發(fā)的碳排量放分別為12 451.24 kgCO2eq/ha、2 026.34 kgCO2eq/ha、887.27 kgCO2eq/ha。因此，科學(xué)合理施用化肥，增加生物有機(jī)肥施用，是實(shí)現(xiàn)中藥材產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要措施。同時(shí)，通過提高機(jī)械投入，減少人工成本，也能提高經(jīng)濟(jì)效益。