玉米改种茶叶经济和碳足迹变化研究——以贵州省花溪区久安乡为例

梁 龙,潘加芹,李仲佰,郑雪艳

(1.贵州财经大学乡村振兴战略研究所，贵州贵阳 550025；2.盘州市农业农村局，贵州盘州 553599)

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。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。

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。部分学者关注茶产业对农户生计的影响，李华海等量化评价了机采茶园的经济效益，马立锋等探讨机械施肥对茶叶产量、品质和经济效益影响。林玲等指出，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,部分研究将经济与生态效益进行综合分析。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

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 hm。

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。

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:

=

(1)

式中，是不同生产模式的经济的产投比，和是不同模式的经济投入和经济产出。

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]。

这类形容词还有好好儿的、慢慢儿的、薄薄儿的、细细儿的、高高儿的、暗暗儿的、悄悄儿的等，但总得来说，这类形容词不是很多。

表1 2种种植模式单位面积投入情况

表2 久安乡玉米/茶青生产单位面积投入产出数据

=∑+GHGNO=∑×+××157×298

(2)

式中,为作物生产碳排放总量；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；GHGNO为由于N肥投入导致土壤的NO排放并转换为CO当量。为不同碳源投入量；为各碳源排放相关系数;为包括无机肥和有机肥在内的总氮投入；为玉米和茶叶种植N排放系数，按照总N投入的1%以NO形式排放到大气中计算，1.57和298分别是N转换为NO和NO转为CO的转换系数。单位经济产值碳足迹的计算公式如下：

CI=

(3)

式中,CI为单位经济产值碳足迹；为不同生产模式经济净利润。

2 结果与分析

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/hm增加到6 330.00元/hm，增加了1.76倍，农药投入从279.15元/hm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/hm提升到69 780.00元/hm，收益比为1∶7.82，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。

表3 单位面积2种种植模式的产出及收益情况

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、PO和KO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NO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、PO和KO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。

表4 玉米改种茶叶的碳足迹变化

3 讨论

从该研究来看，茶园的经济效益明显高于玉米种植。虽然该研究没有考虑茶园前期投入，但调查统计表明，包括久安乡在内的贵州大部分地区在改造茶园过程中，茶苗是政府统一调度分发、指导栽培，农户基本是自我管理，前期3年每年肥、药投入在6 000元/hm左右，3年18 000元/hm，按照茶园盛产期20年折算，前期投入成本分摊到盛产期为900元/(hm·a)。考虑到小农户茶园面积普遍不大，久安乡农户茶园面积在0.1～1.0 hm，平均0.5 hm，因此，即便是小农户，在当地政府支持下，是能够完成玉米改种茶园及前期投入，盛产期后，农户每年的茶青收入在1.28万～12.83万元，理论上每户的平均收入为6.41万元。

关于茶园的经济效益，国内外都有不少研究。苏祝成对斯里兰卡茶园分布与绩效做了分析，结果发现，斯里兰卡农户茶园经营面积在1～2 hm，高于久安乡农民规模，农户也是将鲜叶出售给公司，但农户的产量和经营绩效普遍高于公司的规模化生产，其原因是农户更偏重于人力的投入。Van Ho等对越南北部太原市小农户茶园生产收益进行了调查，发现茶园规模为0.3 hm，平均茶青产量和经济效益为8 116.8 kg/hm和147 588越南盾/hm(折合704美元/hm)。尼姣姣对贵州省眉潭县小农户茶青生产进行了调查，结果表明，肥料、雇工及农药投入与久安乡基本一致，产出效益在3.1万～14.5万元/hm。可见，国内外茶叶产区，茶园收入都是农户收入重要组成部分，但是茶园规模偏小、后续加工能力欠缺，以及从业者年龄偏高、受教育年限偏低等要素，制约了小农户的收入进一步增长。

碳足迹是生态环境效应的重要指标，该研究选取面积、产量和经济效益碳足迹指数进行分析，结果显示，除净利润碳足迹，茶园面积和产量碳足迹均高于玉米种植，其根本原因是总N投入的高达395 kg/hm。根据李书田等的概述，标准茶园的N、PO和KO合理投入为180、90、180 kg/hm。事实上，当地农户为了获取较高的经济效益，除了增加化学N投入，而且工厂化生产的有机肥中的N含量也远高于玉米种植中农户自己生产的厩肥，高N投入导致土壤温室气体排放增加。因此，根据茶园生产需求精准施肥是下一步的工作重点。

用碳足迹来评估不同农作系统生态效益是当前国内外较为普遍的做法。该研究对国内外玉米和茶叶的碳足迹进行了简单梳理，结果见表5。从玉米的碳足迹来看，无论面积、产量还是利润碳足迹，除个别地区外，贵州地区的碳足迹均较其他地区高，与伊朗、秘鲁相比，差距更大，与全球平均水平相比，也有不小差距，这说明将贵州低效玉米改种其他经济作物有其合理性。从茶青的碳足迹相比，面积碳足迹和产量碳足迹均远高于伊朗和土耳其，单位茶青的碳足迹低于印度，但单位面积碳足迹高出甚远。Xu 等对中国福建地区的有机茶研究成果表明，有机模式能够显著降低面积和产量碳足迹，因此，有机模式是值得贵州地区借鉴的模式。

表5 不同地域玉米和茶青碳足迹情况

从该研究来看，虽然从玉米种植转换为茶叶栽培，单位面积和产量的碳足迹都有所提升，但从国内外研究来看，如果进行合理栽培和管理，或者采取有机模式，其面积和产量碳足迹都能够大幅度下降。另外，Liang 等和Li 等的研究成果表明，茶园具有较大的碳汇潜力。因此，从碳足迹来看，玉米改种茶叶是一种有效的结构调整方式。

4 结论

依托自然资源禀赋发展特色产业，带动地方经济发展、实现乡村振兴，是农业结构调整的目标，贵州省因此压缩低效玉米发展茶园经济。该研究以久安乡为例，采用投入产出法和碳足迹对玉米改种茶叶进行经济和生态环境效益分析。结果表明，玉米改种茶叶，经济效益大幅度提升，能够帮助农户增加收益。从碳足迹角度分析，虽然茶青的单位面积和产量碳足迹远高于玉米，但净利润的碳足迹仅为1/7。另外，通过与国内外其他地区玉米和茶青生产碳足迹对标，进一步证明玉米改种茶叶具有合理性，如果通过种植和管理措施改进，茶园还有较大的减源增汇潜力。