确定灌溉水交易成本价格的田间试验方法

□孙雪峰 石瑞新 孙晓东

确定灌溉水交易成本价格的田间试验方法

□孙雪峰 石瑞新 孙晓东

水权交易的中心环节是交易价格的制定，科学合理的交易价格是水权交易能否顺利成交的关键，要制定一个比较成功的交易价格需要可靠的基础数据。就目前来说，相比工业用水和服务业用水，农业灌溉用水量占比较大，通过节水改造或者放弃农业生产，能够产生富余的水量，最有可能用于水权转让水交易。有了这部分节约的水量或者放弃农业生产置换的水量，原来农业的灌溉用水户成为出售方，可以向工业企业、生态环境转让交易。但是以什么样的价格成交，价格是不是公平的足以促进交易双方顺利成交，是需要进行量化研究的。

1.灌溉水交易价格

1.1 灌溉水交易价格

一个公平的水交易价格，包括成本价格和市场调节价格。成本价格是能够补偿因节水或者放弃种植不降低农民收入水平的最低价格，市场调节价格是根据市场供求关系反应水资源稀缺程度的波动价格。市场调节价格是在成本价格的基础上增加或者减少一定比例确定的。制定水交易价格关键在成本价格的测算和确定。

1.2 成本价格的测算方法

成本价格测算的途径有很多方法，包括直接试验法、现场调查法、文献资料分析法、间接类比法、机会成本法等。最接近实际的是直接试验法。

1.3 直接试验法

直接试验法就是直接测定灌溉水生产的粮食或果实的价值。现场调查法是调查农业种植户的产量和投入，购买方的能力与需求量，统计一个结果。文献资料分析法其实是利用了别人的现场调查资料和数据。间接类比法是参考相近地理位置和类似水资源条件的已有交易价格，结合实际情况调整的方法。机会成本法就是不灌溉的水应用到更赚钱的行业的价值和成本价格。

2.田间试验是直接试验的最佳途径

2.1 替代成本

灌溉是把水输送到需要灌溉的作物根系，通过参与植物的光合作用生产出果实。在这个过程中，水可以分为物理运移和化学反应两个阶段，首先需要把水运送到植物根系，即水的生产与制造成本，包括水源工程成本、输送工程成本、灌溉工程与管理成本；其次在产品生产中作为原料合成具有市场价值的果实。如果不改变农业灌溉用水的用途，那么水在农业生产中的作用就是产品的价值。但是如果把农业灌溉的水或者节约的水进行转让，按照市场经济的原则等价交换的话，那么水的价值就直接变成了对方的成本或者叫替代成本。确定了这个成本，水权交易双方就可以按照成本加利润的办法去制定合理的交易水价。

2.2 灌溉试验

灌溉试验是研究水及水的供应方式与作物生长相关因素之间关系的科学，是探索有关水与产量的最基础方法。成本价格测算主要是寻找灌水量或耗水量与产量的关系，从灌溉试验的设计角度来说并不复杂，采取单因素多水平试验即可，即以作物灌溉水量为试验因素，以当地常规的灌溉水量为依据，把灌溉水量分不同灌溉用水水平，在其他试验条件相同的情况下，得到不同的灌水量对产量的影响关系曲线，从而得到水在作物生产过程中形成的产量价值。灌溉试验是通过田间试验获得灌溉水量与产量关系的最佳途径。

3.以承德市灌溉水交易价格确定为例

3.1 承德市新的战略定位

2014年2月在京津冀协同发展座谈会上，习总书记准确地将张承地区定位为“京津冀水源涵养功能区”。建立水源涵养功能区这一战略定位，对承德市目前水资源以开发利用为主的经济功能是一个巨大冲击，要实现从水资源的经济功能向生态功能转变需要做大量的工作，其中最核心和关键的工作就是水资源的管理，重点是节约、配置和保护。即在现有水源的基础上，以提高水资源利用效率为重点，统筹考虑工业、农业、服务业用水比例，妥善安排生产、生活、生态的发展顺序，按照水源涵养功能区对水质水量的要求，逐步向生态型水资源管理转变。

3.2 承德市开展灌溉水成本及价值研究

承德市水资源不足，供需矛盾突出，已成为经济社会环境生态可持续发展的关键制约因素。在各行业用水比例中，灌溉用水量仍占总用水量的60%以上，压缩和节约农业灌溉用水，逐渐向生态环境用水置换将是大势所趋。

为了尽早适应经济转型需要，河北省水利技术试验推广中心与承德市节水办联合开展了“承德市灌溉水成本测算及价值分析研究”项目。目的是按照社会主义市场经济理论的要求，测算合理的灌溉水交易价格，利用水价水权水市场的交易平台，逐步改变水量在工业、农业、服务业方面的配置比重，为承德市经济发展转轨变型提供技术基础支撑。

3.3 田间试验法确定承德市灌溉水转让交易成本价格的步骤

首先确定主要灌溉作物，分析灌溉模式，选择试验地点。再根据作物的生物学特性按照单因素多水平试验方法设计灌水次数和灌水量，统计产量，得到单方水效率最高的灌溉水量与最高产量的灌溉水量。第3根据农业灌溉用水全部被替代或置换，或者是通过牺牲部分产量按照节水高效的灌溉而节约下来的水量进行替代成本计算。第4根据种植作物的权重制定承德市综合水权交易指导价格，以及相应灌溉模式下各具体作物的水权交易指导价。

3.4 田间试验地点选定原则

第一条，立足于承德市坝下地区的农业灌溉区域。第二条，以占全市80%以上的种植作物为主要研究对象。第三条，试点水源有保证、灌溉设施相对完善、乡村户有积极性、人员有一定的科技意识、种植作物有代表性。

3.5 选定程序

3.5.1 调查承德市农业种植结构

承德市2013年～2015年粮食种植面积（表1），排在第一位的是玉米（52%），其后依次为蔬菜（19.4%）、薯类(12.6%)、水稻、小麦、谷子、油料、高粱。由于薯类基本不灌溉，灌溉面积占80%以上的是玉米、蔬菜、水稻。林果类代表性品种是苹果和板栗。

3.5.2 实地选择试验点

根据第三条原则，确定代表性县分别为平泉县、宽城县、隆化县。2014年12月先后到平泉县、宽城县、隆化县实地考察选择试验地点。最终选定的结果为：在隆化县汤头沟镇小汤沟村，主要试验高耗水水稻种植区和一般农作物玉米的灌溉用水量及成本；在平泉县道虎沟乡广兴店村，主要试验大棚种植黄瓜和香菇的灌溉用水量及成本；在宽城县塌山乡尖宝山村，主要试验干鲜果品板栗、苹果的灌溉用水量及成本。

4.田间试验的布置与设计

一般的灌溉试验是在特定的灌溉试验场地进行，特定场地是指试验地与周边边界清晰、独立的灌水量降雨量计量、小区相对独立等。在田间搞灌溉试验的难点就在于试验场地没有特殊的设施，所以在设计时尽量能够满足特定场地的要求。只要满足了场地要求，其他的观测就可以按部就班进行了。

4.1 玉米试验小区

共设5个小区，每个小区5m宽，30m长，每个小区为一个畦田，小区与小区之间有0.5m宽畦埂使得小区之间边界更清楚，整个试验地块有1m保护区使得试验地块与大田作物减少干扰；田间灌水方式采用当地常用的畦田灌溉，每个畦田口有一个出水口，带计量水表。在畦田的短边设置不超过60mm的畦埂，降雨量超过60mm时，自动排除多余积水。

4.2 水稻试验小区

水稻是喜水作物，在特定生育期需要保持一定的水层才能正常生长，但是水层深度不一样会对水稻生长产生一些影响。经过调查，当地的灌溉水层一般在10cm～12cm，按照10cm为标准，分别以5cm、8cm、10cm、12cm、15cm为水平试验设计，各处理灌水次数相同，但是每次灌水深度不同，以深层最高者没有水层作为各小区的灌水标准。为了确保水稻试验的代表性，试验地块选在整个田块的中部，与大田水稻的生长环境相同。由于水稻需要保持一定的水层，为了避免小区间水位差造成侧向渗漏，在小区设计时采用了田埂两侧铺设0.7米防渗布的措施，在整地时统一测定小区地面高程，保证水层深度满足设计要求。经过2015年、2016年的试验，证明这种措施效果比较好。

4.3 板栗、苹果试验小区

试验所在地共种植800株板栗，依山栽植，2013年建设了微灌工程，每棵树都有微灌喷头，灌溉条件比较好，试验设计时主要是把每棵树周边的田埂培土加厚，防止渗漏流失，每棵树增加了单独控制的水表。苹果与板栗类似。

4.4 香菇、黄瓜实验设计

香菇和黄瓜试验都是在温室大棚中进行的，边界清楚，每个小区相互独立，试验设计时增加了单独控制的水表。香菇的微喷主要是增加湿度和降低温度的作用，在设计时要用温度和湿度双指标作为判断依据，棚内增加了干湿球温度计的密度。黄瓜采用的是膜下微喷灌溉方式，每个小区一块水表进行水量控制。

4.5 田间试验的观测

试验记录内容包括灌水量、施肥用药、用工、生长特性及产量等内容。灌水日期记录灌水开始和结束时间，精确到时、分、秒；水表读数精确到小数点后4位；用工时间按照小时计算。施肥（用药）记录日期（年、月、日）、肥料（药品）名称，有多种肥料（药品）的分开记录，肥料（药品）单价以市场购买价格为准；记录时填写好重量单位和单价的单位。不同品种生育期不同，生育期划分也有所区别。黄瓜、香菇到了出果期有时候1天2～3次，每次都要记录采摘日期和重量。而其他作物到了季节一次收获，产量计算和考种比较集中，邀请专家见证。玉米、水稻需要测定千粒重，其他需要测定单果重。

水量的记录是重中之重，包括有效降雨量、灌水量、地下水补充量、根系层内土壤水蓄变量等。由于是在田间进行灌溉试验，并且承德地下水位埋深超过根系层，可以不计地下水补充量。根系层土壤水蓄变量是播种与收获时土壤水含量的差，经常认为是相同的。所以，只记录了灌水量和有效降雨量。

表1 承德市粮食种植面积统计表 单位：万亩

5.田间试验的效果

5.1 得到了6种试验对象的灌溉制度

经过2015年、2016年的试验，得到了6种试验对象的产量与水量关系，结合灌溉季节得到了高产灌溉制度、节水高产灌溉制度、经济灌溉制度，为承德市节水高产灌溉提供了依据。

5.2 得到了灌溉水价值暨替代价值

以全部替代或节水高效替代两种情况分别计算了6种试验对象的灌溉水价值和替代价值，为计算灌溉水交易成本水价提供了依据。

5.3 计算了承德市农业节水潜力

以水稻和玉米为主，依据试验结果，得到了承德市农业灌溉潜在的节水量。

5.4 计算了承德市农业灌溉水交易平均成本价格

以6种试验对象的种植面积为依据，平均计算了承德市平均的灌溉水交易平均成本价格，为相关的决策分析提供了依据。□

2017-10-18

孙雪峰，男，汉族，河北省水利技术试验推广中心，正高级工程师。

石瑞新，女，汉族，承德市节约用水办公室，工程师。

孙晓东，男，汉族，承德市节约用水办公室，助理工程师。