玉米改种茶叶经济和碳足迹变化研究

摘要 贵州省根据资源禀赋和市场需求，压缩玉米改种蔬果茶等经济作物，其综合效益需要量化评价。以贵州省花溪区久安乡为例，采用投入产出法和碳足迹法评估玉米改种茶叶的经济效益和碳足迹变化。结果表明：从经济效益分析，改种茶叶后，单位面积投入增加1.47倍，经济效益提升了6.82倍。从碳足迹变化来看，虽然茶园的单位面积和产品碳足迹分别增加了4.96%和10.14%，但茶青净利润碳足迹仅为玉米的1/7。另外，通过与国内外碳足迹对标分析，进一步证实了玉米改种茶叶的合理性，同时茶园还有较大减源增汇潜力。

关键词 农业结构调整;投入产出法;经济效益;碳足迹

中图分类号 S-9文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）19-0208-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.19.050

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on Economic and Carbon Footprint Change about the Conversion of Maize Production to Tea Planting—Taking Jiuan Town，Huaxi District，Guizhou Province as an Example

LIANG Long PAN Jia-qin LI Zhong-bai2 et al

（1.Strategy Research Institute of Rural Revitalization of Guizhou University of Finance and Economics，Guiyang，Guizhou 550025;2.Bureau of Agriculture and Rural Affair of Panzhou City，Panzhou，Guizhou 553599）

Abstract Over the last several years，maize cultivation was substituted by cash crops such as vegetable，fruit and tea planting in Guizhou Province，and its comprehensive effect should be accurately evaluated.In this study，taking Jiuan Town as an example，both input-outputand carbon footprint methods were used to estimate its economic and carbon footprint change associated with agricultural structure adjustment，namely conversion of maize cultivation to tea planting.The results showed that，compared to maize production，the input of economic cost for tea planting increase by 1.47 times，but the output has increased 6.82 times.As for ecological effect，the acre-based and yield-based carbon footprint of tea leaf increased by 4.9% and 10.8%，respectively，and the carbon footprint was only one-seventh associated with net benefit.In addition，based on comparative analysis with other regions，further verified that the conversion from maize to tea cultivation is reasonable，and there existed huge potentials with reduction of carbon source and added carbon sink about tea planting.

Key words Agricultural structural adjustment;Input-output method;Economic effect;Carbon footprint

2018年中央一号文件明确提出：乡村振兴，产业兴旺是重点。2019年中央一号文件强调：持续推进农业绿色发展，发展壮大乡村产业，全面推进乡村振兴。2020和2021年的中央一号文件反复强调：发展壮大乡村产业，推进农业绿色发展，依托地方特色优势资源。发展特色农业产业，打造农业全产业链在全国各地得到坚决贯彻实施。

贵州省92%地区属于山地和坡地，喀斯特地貌面积占全省总面积的62%，加上低纬度、高海拔、多云雾、寡日照的特殊情况，决定了贵州省急需因地制宜，发展特色高效农业。2015年贵州省提出发展现代山地特色高效农业，2018年提出“5+1”战略，即大力发展蔬菜、茶叶、食用菌、生态家禽和中药材五大特色产业，同时构建现代冷链物流夯实一二三产融合的基础。此后，经过不断摸索，特色农业产业具体内容扩展到包括种植、养殖在内的12项产业，茶叶始终是其中的重要组成部分。仅2018年，贵州省就调减低产低效玉米52.3万hm 种植替代作物44.5万hm 茶叶占据相当大比重。到2020年，贵州省茶叶面积突破46.7万hm 产量近20万t，无论是面积还是产量，均成为我国重要产茶区之一，而且还有进一步挖掘的潜力[1]。总体而言，大力发展茶产业及相关产业，既能实现农民增收、农业增效，又是绿色低碳发展的有效路径，因此，受到贵州省上下高度重视[2]。

对于茶产业的研究，部分学者从产业整体可持续发展方面进行探索。陈桃等[3]分析了我国茶产业存在的问题、原因，并提出相应的对策。陈宗懋[4]探讨了新时代中国茶产业的创新与发展的模式与路径。周琳[5]则对中国茶叶贸易国际竞争力进行了比较分析。对于各地茶产业发展状况和存在的问题，不同学者也做了论述[6-9]。部分学者关注茶产业对农户生计的影响，李华海等[10]量化评价了机采茶园的经济效益，马立锋等[11]探讨机械施肥对茶叶产量、品质和经济效益影响。林玲等[12]指出，由于茶农在供应链上的弱势导致获利微薄。茶叶生产的生态影响是近年来的研究热点，不少学者关注茶产业和粮改茶、林改茶对环境的影响[13]，部分研究将经济与生态效益进行综合分析[14]。但从微观角度分析西南地区新一轮产业结构调整对小农户经济收入及潜在环境影响的研究不多。因此，笔者以贵州省花溪区久安乡为例，对坡地玉米改种茶叶模式进行综合效益分析。

1 数据来源与研究方法

1.1 研究区概况

贵阳市花溪区（106°27′～106°52′E、26°11′～26°34′N）地处黔中腹地，总面积900 km 下辖4个镇、5个乡、8个街道，常住人口72.7万。全区以山地和丘陵为主，为典型的喀斯特地质地区，全年平均气温15.7 ℃，降水量1 215 mm，海拔1 090～1 450 m，以硅铝质土壤分布最为广泛，多黄砂泥、黄泥、冷砂泥和胶泥土土属。该区气候温润，山林环绕，无风沙洪涝。久安乡地处重点水源保护区，故严禁发展工业，以生态旅游业和传统种植业为生，是花溪区最主要产茶区。全乡共有耕地747.0 hm 茶园1 347.3 hm 投产茶园面积近466.7 hm2。

1.2 数据获取 该研究以久安乡久安村和雪厂村农户为调查对象，采取问卷调查方法，对久安乡从事水稻、玉米和茶叶生产的农户进行生产现状的问卷调查，共调查2个行政村70户农户的粮食和经济作物的生产情况。具体调查内容包括：农户生产情况，即在种植过程中施肥、打药、灌溉、机械、电力和采取的各种管理措施，以及劳动力投入等;经济投入产出数据主要包括不同生产模式农资投入、农作物产出的数量和价格等，运用Excel进行数据处理分析，结果见表1和表2。考虑到该地产业结构调整中主要是将坡地玉米改为茶园，农户负责茶园生产，企业实施全量收购并将茶青加工成茶业，故只考虑玉米改种茶叶过程中，玉米和茶青生产对生态环境的潜在影响。

1.3 研究方法

1.3.1 投入产出法。该研究中采用投入产出法计算不同模式的经济效益，其计算公式如下：

Ie=Io/Ii（1）

式中，Ie 是不同生产模式的经济的产投比，Ii和Io 是不同模式的经济投入和经济产出。

1.3.2 碳足迹评价。

该研究采用碳足迹来分析玉米改种茶叶对环境的影响，其系统边界是从摇篮到玉米籽粒和茶青离开农田和茶园，具体碳足迹包括农田和茶园生产过程中各种农资投入（肥料、农药等）的碳排放量，农田、茶园生产过程中燃油、电力之和，碳足迹计算公式为（2）～（3），各类农资投入的碳足迹参数见文献[15]。

C= Ci+GHGN2O= Gi×δi+Nt×Ei×1.57×298（2）

式中，C为作物生产碳排放总量;Ci为生产过程中农药、肥料、灌溉、机械等各类农资投入所产生的碳排放量;GHGN2O 为由于N肥投入导致土壤的N2O排放并转换为CO2当量。Gi为不同碳源投入量;δi为各碳源排放相关系数;Nt为包括无机肥和有机肥在内的总氮投入;Ei为玉米和茶叶种植N排放系数，按照总N投入的1%以N2O形式排放到大气中计算，1.57和298分别是N转换为N2O和N2O转为CO2的转换系数[15]。单位经济产值碳足迹的计算公式如下：

CI=C/Io（3）

式中，CI为单位经济产值碳足迹;Io为不同生产模式经济净利润。

2 结果与分析

2.1 经济效益分析

从表1可以看出，因为经济作物茶叶需要投入的养分比较高，从水稻-玉米种植结构调整为水稻-茶叶种植模式后，其成本较水稻-玉米种植模式增加了2.45倍，主要是肥和药增加，肥料投入从2 297.55元/hm2增加到6 330.00元/hm 增加了1.76倍，农药投入从279.15元/hm2提高到2 040.00元/hm 增加了6.31倍。但从表3可以看出，从传统粮食作物种植转为粮经二元模式后，单位面积的净收入从8 924.70元/hm2提升到69 780.00元/hm 收益比为1∶7.8 即水稻-茶叶模式的收入是传统水稻-玉米模式的7.82倍。其主要原因是茶叶的收益比较高，鲜茶青的平均产量为 5 982 kg/hm 由花溪区引进的贵茶集团以25.00元/kg价格进行收购，而玉米的平均售价为1.72元/kg。因此，虽然茶青的产量较玉米稍低，但就经济效益而言，将水稻-玉米的粮粮模式改为水稻-茶叶的粮经模式，虽然成本提高，但由于经济作物拥有更高的销售价格，因此，玉米改种茶叶的确能给农民带来更高的经济效益。

2.2 生态影响分析

从表4可以看出，单位面积的玉米碳（CO 下同）足迹是4 337.06 kg/hm 首先是N、P2O5和K2O投入导致的碳排放分别占总排放的41.6%、3.6%、2.6%，合计化肥生产和运输导致的碳足迹占总碳足迹的47.8%。其次是由于N肥投入导致土壤N2O排放，占总排放的25.8%，再次是农家肥的排放，达到19.0%。就茶叶的碳排放而言，单位面积茶园碳排放为4 552.32 kg/hm 较玉米种植增加了4.96%，其中N、P2O5和K2O分别占总排放的47.5%、2.1%和1.4%，化肥的碳足迹高达51.0%。其次是氮肥投入导致土壤GHG排放占总排放的40.5%。玉米和茶青的单位产量的碳足迹分别是0.69和0.76 kg/kg，也就是说，单位产品茶青的碳足迹比玉米高10.1%。但玉米和茶青净利润的碳足迹分别为0.49和0.07 kg/元，玉米是茶青的7倍。因此，从面积碳足迹和产品碳足迹而言，茶青的碳排放较玉米高，但从产值碳足迹而言，玉米远高于茶青生产。