蓝郭华, 韩剑桥,2, 王 飞,2, 戈文艳,2, 张鹏涛, 董云云
(1.西北农林科技大学 水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100;2.中国科学院 水利部 土保持研究所, 陕西 杨凌 712100; 3.商洛市商州区水利局, 陕西 商州 726000)
陕西省南部地区耕地资源稀少,土地质量较差[1],且多以坡地为主,水土流失严重[2],利用效率低下。种植经济作物是陕南地区提高坡地利用效率的有效途径之一,但目前仍存在严重的弃耕现象。因此,如何提高坡地利用效率,并做好水土保持工作是陕南地区生态文明建设和乡村振兴的关键问题之一。
提升农地利用率的措施,主要包括改善农业生产条件[3-5]、完善土地流转制度[4,6-9]以及完善种粮补贴政策[5,9]等几个方面。在水土流失严重地区,还需进行坡耕地水土流失治理,提高粮食产量[10-11]。坡耕地治理措施主要以坡改梯为主,配套必要的生产道路和蓄水排水工程,营造水保林草,形成综合防护体系。1994年以来,陕南的商洛市累计实施坡改梯18 660.22 hm2,治理水土流失面积2 060.97 km2[12]。梯田在减少水土流失、提高农业产量方面发挥着重要作用[13-14]。但是由于种植作物不同,致使坡耕地与梯田的适宜性在农户之间有所差异,不同的田坎类型也会影响到土壤水分等参数,通过对比坡耕地与多种田坎类型的梯田在不同作物种植过程中的优缺点,探索适宜的坡地治理策略,对土地利用方式和坡改梯工程优化极具指导意义。目前,相关学者对经济作物坡地治理的策略和措施开展了大量研究,但较少从农民主观意愿的角度开展分析,农地利用率的提升策略还有待优化。
为此,本文采用实地勘察、问卷调查的方式,以陕西省商洛市商州区为典型区,调查农户经济特征和经济作物坡地的土地利用状况,并对比分析坡地与梯田的优缺点以及不同材料田坎的特性,探讨提高土地利用效率和水土流失治理效益的途径。
陕西省商洛市商州区地处秦岭腹地,介于109°30′—110°14′E,33°38′—34°12′N之间。该地区由河谷川原、低山丘陵和中山地貌组成[15],气候温和,雨量充沛,属暖温带半湿润季风山地气候,是中国重要的生物基因库和生态屏障。全区耕地总面积3.20×104km2,占该地区土地总面积的12.01%[12],土壤贫瘠,人均数量少,后备资源不足,且随着国家建设占用耕地的增加,人多地少的矛盾愈加突出[1]。当地水土流失较严重,目前仍有1.00×103km2的水土流失面积需要治理,平均土壤侵蚀模数为2 495 t/(km2·a),属于中度流失区[16]。商州区是陕西省重点生态保护区和南水北调重要水源涵养基地,该区大部分土地属于限制开发区,环保意义重大[17]。
本研究于2019年3月6日到16日,采用随机入户的方法开展调查,共涉及6个村庄93家农户,收集的调查问卷占农户比例的2.80%。调查的主要内容包括: ①家庭基本特征与土地利用状况; ②坡耕地与梯田利用现状; ③坡改梯治理措施效果对比。
商州区药材和经果林种植面积较多,选取种植代表性作物,且同时存在坡耕地和梯田的6个村庄进行调查,确保调查对象的典型性和代表性。其中王山底村、刘河村以及罗村主要以种植药材为主,并兼种少量的玉米等粮食作物;上河村全村以核桃产业为主;黄鱼村主要种植药材、核桃和樱桃;张郭村平地大部分被流转,剩余土地以种植烤烟为主。
为识别影响农户土地弃耕的主要因素,采用二项Logistic回归模型对问卷结果进行分析。Logistic模型是将逻辑分布作为随机误差项概率分布的一种二元离散选择模型,适用于因变量为两分变量的回归分析,是分析微观个体意愿、决策行为及其影响因素的理想模型[18-21]。本研究为二分类因变量——农户“有弃耕”和“无弃耕”,由于被解释变量为非线性,需用Logistic模型将其转化为效用模型进行评估[22]。Logistic回归模型可表示为:
(1)
式中:pi为农户有弃耕的概率;α为常数取值;xj为第j个影响农户弃耕的自变量;m为自变量的数量;βj为自变量的估计系数; e为自然数。对于本研究中的二分类变量“有弃耕”和“无弃耕”来说,出现或不出现“有弃耕”(或“无弃耕”)的概率之比称为几率。通过对公式(1)进行自然对数变换,可得到取值范围为实数的连续变量即几率,且几率和自变量呈线性关系[23]:
(2)
本次入户调查共得到有效问卷93份,有效回收率为100%。调查的农户主要以男性居多,占73.12%。年龄以40~60周岁为主,占调查总数的60.22%,大于60周岁的次之(26.88%),小于40周岁的最少(12.90%)。从事农业活动的多为40周岁以上的中老年人,年轻劳动力输出较多。被调查者的受教育程度以初高中为主,占58.06%。超过半数的农户家庭人均耕地面积在0.07 hm2以下(59.14%)。人均耕地在0.21 hm2以上的农户仅为6.45%,其耕地主要来源是租用或借用其他农户。被调查农户基本特征具体见表1。
表1 被调查对象基本状况
2.1.1 农业经济收入状况 研究区内经济作物类型主要包括药材、经济树种、粮食作物和烤烟,其他作物有蔬菜、油葵、豆子等。主要以种植药材和经济树种为主,分别占47.00%和27.00%。被调查者的家庭收入、人均收入以及农业收入的变异系数大,表明各家庭之间差异明显。据调查,家庭收入主要来自于务工,占总收入的80.57%,养老金、土地流转所得以及贫困户补贴等占8.17%。农业收入在家庭总收入中占比较低,仅为11.26%(见表2)。64.52%的农户农业收入在2000元以下,农业收入在10000元以上的仅占9.68%(见表3)。农业收入较高的小部分农户多采取大户经营模式,耕地面积较大。
表2 被调查者家庭人均总收入和农业收入状况
表3 被调查者家庭收入来源及比例
2.1.2 耕地弃耕情况 研究区土地弃耕现象严重,总体弃耕率高达15.00%,坡耕地和梯田的弃耕率分别为22.10%和10.76%。影响弃耕的因素是多方面的,二项Logistic回归分析结果表明:坡地面积、土地质量和野生动物破坏对农户弃耕具有显著的影响,这些因素会导致农户土地弃耕意愿的增强,是导致土地弃耕的重要因素。此外,农业收入过低也是农户弃耕的关键原因(见表4)。
2.2.1 农民对坡耕地治理的认识 水土保持具有多方面的效益,被调查农户认为水土保持的主要目的是涵养水源减少水土流失和改善生态环境,选择率分别为38.73%和30.39%,此外还有提高土地生产力(9.80%)、防灾减灾(8.82%)、优化改良土壤(7.35%)和防风固沙净化空气(4.90%)的目的。农户对于水土保持的需求主要集中在涵养水源减少水土流失,优化改良土壤和提高土地生产力上。在坡改梯效果方面,农户认为主要有减少水土流失(33.94%)、增加产量(26.61%)和利于耕作(23.39%)3个作用,同时还能改善养分、增加水分和增加土地面积(见图1)。
表4 农户是否弃耕土地的影响因素回归系数显著性分析
注:“*”和“**”分别表示相应的解释变量在0.05水平和0.01水平上显著。
图1 农户对水土保持和坡改梯的认识和需求
坡耕地和梯田在农户种植过程中表现出各自的优缺点。对于坡地,82.80%的农户认为其没有优点,其余农户认为坡地具有利于收获、不易积水、光照条件好以及利于机械耕作的优点。坡地的缺点主要表现为土壤储水量少、产量低经济效益差以及水土流失严重,这同时也是影响弃耕的主要原因。
修建梯田后土壤储水量增加,有利于保持水土和提高经济效益。修建梯田可以促使土壤养分提高、土层增厚、易于耕作,另外修筑梯田的同时会修建道路,使交通更加便利。农户认为梯田的缺点主要表现在修建成本高和不能使用大型机械两个方面,分别占31.00%和22.00%,另外还有易积水(上部)、土层薄、不利于收获、地里残留水泥石块、面积减少以及土壤容重大等缺点,但也有29.00%的农户认为梯田没有缺点。对于当地严重的水土流失,九成以上的农户认为修建梯田对其具有明显的改善作用(见表5)。
2.2.2 农民对土地利用的意愿 在对农户坡改梯意向的调查中发现,由于梯田在种植上的优势,66.67%的农户表示非常需要修建梯田,17.20%的农户表示不需要修梯田。由于务农耗费时间长且经济效益差,66.67%农户更愿意选择外出打工,并有89.25%的农户选择将土地进行流转,仅有31.18%的农户由于年龄和身体原因选择在家务农(见表6)。
表5 农户对坡地和梯田的优点和缺点认识以及所占比例
表6 农户对土地利用意愿
坡改梯的治理方式差异主要体现在田坎形式上,在所调查的农户中,梯田的拥有率为81.72%,田坎有土坎、干砌石田坎、浆砌石田坎和浆砌石空心砖田坎4种类型,所占比例分别为44.74%,35.53%,10.53%和9.21%。不同田坎由于材料和工艺差异导致修建成本、透水性以及耐久性差异较大。农户普遍认为浆砌石田坎、干砌石田坎和浆砌石空心砖田坎修建成本比较高。干砌石田坎和浆砌石空心砖田坎留有空隙透水性比较好,浆砌石田坎和干砌石田坎耐久性好。相比之下,土坎梯田就地取材成本最低,但是其透水性和耐久性也最差(见图2)。
图2 不同田坎成本、透水性和耐久性对比
(1) 农业收入占比低,耕地经济功能下降。超过半数以上的农户人均耕地面积不足0.07 hm2,且多以坡地为主,耕地质量差,导致农业收入低。由于耕地经济效益低,农民投入与产出的期望值不成正比,加之劳动力有限和老龄化等原因,造成耕地荒废[24-26]以及收入降低,农业收入占比减少,导致耕地的经济功能日益下降。
(2) 种植结构单一,缺乏专业技术指导等原因进一步削减耕地经济功能。农作物种植单一,受灾易绝产绝收[4]。从调查结果看,每个村庄种植的作物比较单一,农业收入来源少,当遭受不可控的自然灾害,会影响整个村庄的农业收入。所调查的村庄多数以种植药材为主,种植周期为3~5 a。由于近年来药材价格下降,再加上收获成本过高,导致农户放弃收获,有的甚至已接近10 a未收获,严重影响了农业经济收入。例如上河村全村以核桃产业为主,2018年受到霜冻的影响,核桃基本绝收,农业收入几乎为零,家庭收入全部来源于务工。
由于农村经济发展相对滞后,大量有知识的农民涌入城市,农户文化程度较低,缺乏高素质技术人才,且村里缺少农业技术指导人员,致使出现果树病虫害或其他作物问题得不到很好解决。而且村庄缺少水利灌排措施,农业收入多是“靠天吃饭”,受天气影响较大,再加上野生动物对作物的毁坏,导致产量低效益差,进一步削减了耕地的经济功能。
(3) 土地经济功能下降,导致弃耕现象。社会和经济发展是中国耕地撂荒的主要原因[27],随着耕地经济功能的下降,农业经济效益降低,农户更愿意外出务工,以获得更高的经济收入。再加上距离较远、交通不便等原因,继续耕种耗时耗力且收益低,导致弃耕问题更加严重。
水土保持措施可以有效地减少水土流失和改善生态环境,但是农民基于农业生产的需要,更多的是希望在改良土壤和提高土地生产力等方面起到重要作用,以期得到更高的农业收入。坡改梯作为一项重要的水土保持工程措施,在减少水土流失、提高农业产量方面发挥着重要作用[28-30],在农户种植过程中认可度也比较高。
根据种植作物的不同需求,农户对耕地的要求也不相同。以种植药材为主的农户认为坡地优于梯田(当地多为水平梯田),因为坡地更有利于药材的挖掘,而且梯田易积水不利于药材生长。坡地修建成梯田后,可以有效地减少水土流失和改善土壤养分,易于耕作,使土地成为高产稳产的基本农田[12]。总体来说,梯田比坡地更有利于农业生产。但在梯田修建过程中由于挖填方的扰动会造成土壤结构变差[31]。缺乏专业指导致使表层熟土掩埋至地下,表层多以生土为主,有效土层变薄,导致土壤肥力降低。再加上修建过程中大型机械的使用,使土地被压实,后期缺乏翻耕,造成土地质量差,进而影响土地经济收益。在梯田修建结束后,由于后期工作不到位使得地里残留水泥石块,不利于耕作,并对土地质量造成一定影响,阻碍了农业生产的发展。因此修建梯田时,应充分考虑农民的种植需求,比如种植药材的地区可以考虑修建坡式梯田,减少土壤储水量并有利于植物根系的挖掘,以满足农民的实际需要。同时要严格按照梯田修建的技术要求进行修建,并做好善后工作,减少外在因素对梯田土地质量的影响。
田坎是保障山地、丘陵区梯田稳定性的重要设施,直接影响梯田效益的发挥[32-33]。对于梯田田坎的选择,农户更倾向于干砌石田坎,耐久性与透水性更好;空心砖相比于石头更容易被风化,使用时间不持久,因此耐久性较差;浆砌石田坎透水性较差,加上水泥的使用增加了成本。但是由于石坎梯田的成本较高景观效果较差,修建需要慎重,开发具有可持续性的土坎梯田是十分必要的。不同田坎的透水性和稳定性与土壤条件以及坡改梯前的坡度等有关,本文通过对农户的问卷调查,从农户视角了解不同材料的梯田田坎在农户种植过程中的适宜性以及农户对不同梯田田坎的认识,对不同田坎透水性和稳定性的综合分析需要通过试验的方法进一步研究。
本研究通过问卷调查的形式,对农户家庭基本特征与土地利用状况、坡耕地及梯田利用现状和坡耕地治理策略和方法等进行了统计分析,利用二项Logistic回归模型分析了影响农田弃耕的因素。根据分析结果可得出以下结论:
(1) 当地土地利用以种植药材和经济树种为主,农户农业收入占家庭收入比重较低,耕地经济功能日益下降;
(2) 当地土地弃耕现象严重,坡地面积、农业收入、土地质量和野生动物破坏是影响农户土地弃耕的重要原因;
(3) 农业水土保持措施在减少水土流失和改善生态环境方面具有重要意义,但在改善土地质量、提高农业经济效益方面仍需要加强,要综合考虑经济和环境效益;
(4) 坡改梯是一项有效的土地整治措施,在农户中认可度和需求量都比较高,但在设计、修建和维护上仍存在不符合农民需求等问题;
(5) 对比不同梯田田坎类型,干砌石田坎的耐久性和透水性综合性能最好,但存在成本高等问题,亟需寻找和研究综合性能好的田坎类型。
(1) 持续提升土地利用效率。根据不同地区的弃耕原因,采取不同措施提高土地利用率。加大农业资金投入,加强农业基础设施建设[3-5]。通过修建梯田,改善土壤质量,减少水土流失,同时加强农田道路和水利设施建设,改善交通和灌溉条件,提高农业生产力。通过布设防护栏保护耕地或调整种植结构[34],减少野生动物对农作物的破坏。各村庄应配备农业技术人员,加强对农民农业技术的指导,选择优良品种,提高农产品产量和质量,因地制宜发展特色产业,提高农田利用率。
(2) 符合农民需求,做好集约经营和土地流转。土地集约化经营和土地流转是目前发展农业的重要途径[6,35]。由于农村人口流失,大量耕地面临着无人耕种的现状,而且小规模经营成本高、经济效益低。通过集约化经营,集中人力、物力,降低生产成本,提高经济效益,实现经济效益最大化。需要做好土地流转工作,建立健全土地流转机制,推动土地流转健康有序地进行。
(3) 加强和完善坡地治理工作。在进行农业水土保持工程建设时应充分考虑当地农户的需求,做好减少水土流失、改善生态环境的同时兼顾土地经济功能,提高农业经济效益。在坡改梯工程建设中要因地制宜,做好梯田的设计、修建与维护工作,规范建设管理,不断提高梯田建设管理水平[36]。寻找和开发修建成本、透水性、耐久性和景观效果等综合性能好的田坎,更大限度的发挥梯田建设在农村经济发展中的作用。
农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题。现阶段要坚持乡村振兴战略的要求,树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,严守生态保护红线,落实以自然恢复为主的方针,推进乡村绿色发展,打造人与自然和谐共生发展新格局[37],推动土地经济功能与生态功能共同发展,从而促进农村全面发展,实现乡村振兴。