石羊河流域农户选择高效节水技术的影响因素研究

康德奎，王 昱，方良斌，黄 嵩，杨宏伟，雷 莉

(1.甘肃省石羊河流域水资源局，甘肃 武威 733000；2.兰州理工大大学 能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050；3.华北水利水电大学水利学院，河南 郑州 450046)

0 引 言

水资源是人类生产生活的重要物质基础，随着社会经济的发展，水资源需求与供给间的矛盾日益尖锐，水资源短缺已成为制约社会经济发展的重要因素。与此同时，农业灌溉用水效率较低，进一步加剧了我国水资源不足的现状。

石羊河流域位于甘肃河西走廊东部，是我国内陆河流域中人口密度最大、水土资源开发利用程度最高的流域之一。流域水资源总量约18.15 亿m3，灌溉面积30.1 万hm2，人口约221.29 万人，人均水资源量约760 m3，属于资源性缺水地区[2]。由于人为因素、自然、历史等原因，流域水资源过度开发利用，上中游地区过度发展灌溉面积、下游过量开采地下水，经济和社会发展用水严重挤占了生态用水，造成了一系列的生态与环境问题。针对石羊河流域水资源利用和生态环境存在的突出问题，2007年12月国家发展和改革委员会、水利部批复了《甘肃省石羊河流域重点治理规划》及《甘肃省石羊河流域重点治理调整实施方案》，开展石羊河流域重点治理。管灌和滴灌等高效节水灌溉技术推广是石羊河流域重点治理的重要内容，探明农户采用高效节水灌溉技术的情况及其影响因素，对巩固石羊河流域重点治理的成果具有重要的现实意义。

国内外研究发现，农户对高效节水技术的选择，不仅受到政治，经济因素的影响[1]，还受到农户自身情况与当地资源环境的影响[5,10,13,20]。除此之外，影响因素随地域变化也存在一定的差异。在国内的干旱与半干旱地区，如新疆少数民族农户，由于缺少节水技术推广与培训，对节水技术的关注度相对较低[7]。在宁夏，土地沙化严重的地区，耕地含水性差促进了农户选择滴灌与微喷灌技术[11]。在甘肃，近年来积极推进的水权交易市场促进了农户选择滴灌与低压管输水灌溉[12]。在国内的湿润与半湿润地区，如浙江，土地细碎化对农户选择干湿交替技术的影响微乎其微，原因在于土地细碎化对该技术的限制小[18,20,21]，但农户的受教育程度与家庭收入会对农户选择干湿交替技术有显著影响[21]。在西班牙东南部卡塔赫纳，当地的水价和水的可得性，对当地农户选择滴灌技术有显著影响[28]。在缺水的非洲地区，如埃塞俄比亚，缺乏技术知识、耗工、缺少推广服务和灌溉水来源不足限制了滴灌技术在当地的普及[27]。在肯尼亚，缺乏技术培训和正规教育是限制塔拉卡县雨水集蓄节水技术推广的重要因素[23]。

国内外学者对于农户采纳节水技术影响因素的研究有很多，但较少对不同区域影响因素的差异进行比较分析，如湿润地区与干旱地区的比较、同一流域内不同行政区的差异的比较等。此外，也少有研究将水权交易这一影响因素纳入研究范围。

本文基于石羊河流域典型县(区)的农户问卷调查数据，实证研究农户选择高效节水技术的影响因素，分析影响因素的区域差异，提出促进农户选择高效节水技术的政策建议。

1 数据与方法

1.1 数据来源

数据来自于2017年5月在石羊河流域开展的问卷调查。研究组在石羊河流域民勤县、凉州区、永昌县共发放了540份问卷，调查结束后回收了509份，其中有效问卷有496份，有效回收率达91.5%。问卷内容包含农户是否愿意采纳高效节水灌溉技术、调整种植结构、水权交易意愿、影响农户采纳高效节水技术的因素，如农户年龄、受教育程度、拥有土地面积、耕地水资源状况、水利基础设施等资源禀赋特征，水费计价方式、水权交易市场等政策制度特征，农户投资风险、认识程度等认知特征等问题。

1.2 分析方法

采用二元Logistic回归模型分析石羊河流域农户选择高效节水技术的影响因素。从农户个体特征，家庭特征，资源禀赋，政策制度与认识五个方面选取多个解释变量进行分析。Logistic概率函数的表达式为：

Pi=exp(Yi)/[1+exp(Yi)]

(1)

(2)

则Logistic模型拟合回归方程式为：

(3)

式中：Pi表示第i个农户采用农业高效节水灌溉技术的概率；Yi表示第i个农户是否采用农业高效节水技术，当Yi=1时表示第i个农户采用农业高效节水技术，当Yi=0时表示第i个农户不采用农业高效节水技术；Xi表示第i个影响农户采用农业高效节水灌溉技术的因素；β0表示拟合回归方程的回归常数项；βi表示拟合回归方程中的待估计参数，亦为第i个影响因素的回归系数。

1.3 变量选择

查找干旱地区、半干旱地区、半湿润地区、湿润地区农户选择高效节水技术的影响因素的相关文献各5篇，将其中影响农户选择高效节水技术的显著因素进行整理，得到结果如表1。

表1 不同地区节水技术与显著因素表Tab.1 Water-saving technologies and significant factors in different regions

表1表明，土地规模、兼业程度、政府补贴、水费计价方式在不同地区对农户均有显著影响，出现频率较大，且不同地区出现频率的差别不大；年龄、性别、灌溉费用、配套灌溉设施是否完善、农业种植结构在不同地区均对农户有显著影响，但出现次数不多，出现次数在不同地区间的差异较小；受教育程度在半干旱和半湿润地区对农户的影响较为显著；土地细碎化程度在湿润地区对农户的影响较其他地区偏弱，尤其是水稻种植区域，当地常用的干湿交替技术受土地细碎化的限制较小；家庭收入情况在干旱地区对农户的影响高于其他地区，干旱地区的灌溉水资源相对较少，节水技术能有效提高灌溉用水效率，但高效节水技术的投资和运行成本高，降低了农户对节水技术的采纳意愿；水资源在干旱、半干旱和湿润地区对农户有显著影响，干旱、半干旱地区水资源不足，促进了节水技术推广，而湿润地区充足的水资源在一定程度上阻碍了节水技术的推广；对技术的了解程度和对技术的风险感知在半干旱和半湿润地区对农户的影响程度明显高于其他地区。

结合参考文献与石羊河流域的水权、水价改革和产业结构调整政策，选择研究变量如表2。

2 描述性统计分析

调查对象中，男性农户所占的比例较高，达到了71.17%；农户年龄在18～35岁的占38.1%，36～50岁的农户占51.61%，51岁以上的农户占10.28%。农户受教育程度基本在小学和初中水平，占66.33%，拥有高中以上学历的农户占33.67%，总体受教育程度偏低。担任过村干部的农户仅占5.85%。在兼业方面，目前以纯农业生产作为收入来源的农户家庭仅占15.12%，有58.02%的农户家庭以农业生产为主要收入来源，剩余31.85%的农户家庭，已放弃农业生产或不把农业生产作为其家庭主要经济来源。所有调查的农户人均收入为6 700 元，其中，平均非农业人均收入为3 900元。在土地规模方面，有超过一半的农户家庭拥有的耕地面积在0.54～1 hm2(占50.20%)，25.60%的农户家庭拥有1.01～1.53 hm2的耕地，拥有1.54 hm2以上耕地的农户家庭仅占7.46%，此外，还有16.73%的农户家庭所有耕地不足0.53 hm2。

表2 模型变量选择与解释表Tab.2 Model Variable Selection and Interpretation

根据调查结果，所有受调查的农户中，有57.66%的农户表示愿意采用高效节水技术，有70.56%的农户表示愿意在政府相关政策的引导下进行合理的种植结构调整，有78.63%的农户对水权交易有极大兴趣或已经有一定的水权交易经历。在调查区内，不同地区的结果也存在一定差异。民勤县与凉州区的农户对高效节水技术表现出较大的兴趣，愿意采纳技术的农户分别占68.23%和60.47%，而永昌县仅有45.05%。在农业种植结构调整方面，3个县(区)(民勤县，凉州区，永昌县)的农户都表现出了较高的意愿，分别为75.29%、70.23%和63.96%。在水权交易方面，民勤县和凉州区的农户有较积极的意愿，分别为88.82%和83.72%，而永昌县仅为53.15%。

表3 调查对象基本特征及农业高效节水技术采纳意愿调查表Tab.3 Questionnaire on basic characteristics of respondents and willingness to adopt agricultural water-saving technologies

续表3 调查对象基本特征及农业高效节水技术采纳意愿调查表

3 农户采用高效节水技术的影响因素分析

农户对节水技术的采用属于典型的二分变量，运用Logistic模型分析，愿意采用的赋值为1，不愿意采用的赋值为0，运用软件SPSS17.0进行分析，使用强迫进入法对模型进行参数估计，得出结果如表3。

模型的卡方检验值为132.734，Sig为0，模型整体显著。模型的似然比检验值-2logL为518.602，Cox&SnellR2为0.246，NagelkerkeR2为0.328，该模型拟合优度尚可。

将分析结果与文献总结的结果比较，年龄、土地面积、土地细碎化程度、兼业程度、水资源状况、政府补贴、水费计价方式、农户对新技术的投资风险感知与文献总结结果相同，对农户选择均有显著影响。但受教育程度与农户对节水技术的了解程度这两个因素在石羊河流域对农户的影响并不明显。配套设施是否完善与农业种植结构在文献中各出现1次，但模型分析结果显示这两个因素对石羊河流域农户选择有显著影响。剩余水量可否交易在文献中出现1次，但在石羊河流域，近年来快速发展的水权交易市场使得这个因素对当地农户的选择产生显著影响。

表4 回归分析结果表Tab.4 Regression analysis results

注：***，**，*分别代表在1%，5%，10%的水平上统计显著。

3.1 农户个体因素

在农户个体因素方面，年龄对农户的选择有显著的负影响，在1%水平上显著。年龄越大的农户在面对新的高效节水技术时显得更加谨慎，更倾向于使用现有的节水技术，而年轻的农户则对新技术有更明显的选择意愿。这与先前研究的结论一致；性别对农户的选择没有显著影响，这与先前的结论一致；受教育程度对农户的选择有负面影响，但未通过显著性检验，这与先前研究的结论不同，可能原因为当地受教育程度高的农户的劳动机会成本较高，因此对农业种植和节水技术并不关心，而受教育程度低的农户的收入以农业种植为主，更重视节水技术；是否担任村干部对农户的选择没有显著影响，这与先前研究的结论一致，虽然村干部有更多的渠道了解或是带头使用新的节水技术，但受到其他因素的影响，该因素对农户的节水技术选择没有显著影响。

3.2 农户家庭因素

在农户的家庭因素方面，农户的土地面积对选择高效节水技术有显著的正影响，在5%水平上显著，这与先前研究的结论一致。较大的土地面积降低了采用高效节水技术的相对成本，且有利于发挥节水技术的效果；农户家庭的土地细碎化程度对农户的选择有负影响，在1%水平上显著，这与先前研究的结论一致。石羊河流域的土地细碎化程度高，在研究区内样本土地的平均块数为0.06 hm2/块，这使得节水技术的投资成本高，收益低，农户选择意愿不明显；家庭收入对农户的选择有正影响，但不显著，这与先前研究的结论一致。虽然收入高的农户有能力选用高效节水技术，但节水技术带来的收益低于成本，收入低的农户又难以独立承担安装与使用的费用；家庭兼业程度对农户的选择有负影响，在1%水平上显著，这与先前研究的结论一致。兼业程度高的家庭，农业收入已经不是主要收入来源，因此对高效节水技术并不关心。

3.3 资源禀赋因素

在资源禀赋方面，农业基础水利设施的完整程度对农户的选择有显著正影响，在5%水平上显著，这与先前研究的结论不同。完整的水利基础设施，如完整的田间灌排渠系，整修完备的小型蓄水池等，能有效地降低高效节水技术的安装与使用成本。在调查中，民勤县与凉州区的水利基础设施较为完善，当地高效节水技术的应用程度也较高；农业种植结构对农户的选择也有显著正影响，在5%水平上显著，这与先前研究的结论一致。例如大棚蔬菜与花卉的种植，由于其收益高，农户更愿意投资节水技术。而小麦，玉米等作物收益低，研究区农户普遍认为“农产品价格低廉，投资节水灌溉技术不如提高产量更为实际”。水资源现状对农户的选择亦有显著负影响，在5%水平上显著，这与先前研究的结论一致。

3.4 政策制度因素

在政策制度方面，政府的帮扶政策对农户的选择有显著正影响，在5%水平上显著，这与先前研究的结论一致。高效节水技术的投入成本较高，一般的农户难以承受，政策能给予的资金补贴越高，当地的农户越愿意选择新的高效节水技术；合理的水费计价方式对选择有显著正影响，在5%水平显著，这与先前研究的结论一致。水费的计价方式越能反映农户真实的用水量，农户越愿意安装高效节水技术来降低用水量；水权交易市场的发展对农户的选择有正影响，在1%水平显著，这与先前研究的结论不同。在水权交易较为发达的民勤县和凉州区，农户普遍愿意采用高效节水技术。

3.5 认识因素

在认识方面，农户的风险感知对选择有负影响，在1%水平显著，这与先前研究的结论一致。农户对新技术风险性的顾虑很大程度上阻碍了高效节水技术的推广，理性的农户更倾向于风险小，在流域内有大量成功案例的高效节水技术。

3.6 流域内不同县(区)差异比较

民勤县，凉州区，永昌县分别有68.23%，60.47%，45.05%的被调查农户愿意选择高效节水技术。

民勤县作为石羊河流域农户选择高效节水技术比例最高的地区，主要原因在于资源禀赋与政策制度方面。民勤县位于石羊河流域的下游地区，在3个代表县(区)中水资源最为匮乏。因此，民勤县在流域内率先推进农业种植结构改革，大力推进“设施农牧业+特色林果业”的主体生产模式，使农户收益大于投入，促进节水技术的推广。同时，当地还加强用水计量设施的管控，准确计量农户的用水量。在制度方面，民勤县从2003年起3次调整农业水价，对地下水实行两部制水价、农业供水执行差别水价、生活用水推行阶梯式水价。初步建立了与经济发展相适应、良性运行的水价机制和管理体系，通过价格杠杆促进了节约用水。在此基础上，当地政府大力发展水权交易市场，使得农户可以更好的进行水权交易，激发了农户的节水积极性。

凉州区农户选择节水技术的比例略小于民勤的原因在于随着凉州区城镇化与工业化的推进，当地大量的农民选择放弃农业生产转而进入二、三产业工作。凉州区拥有3个县(区)内最高的兼业率。其次，凉州区比民勤县拥有更丰富的水资源。

永昌县是3个县(区)中农户选择节水技术的意愿最低的县。在调查中发现，永昌县对于高效节水技术的宣传力度小，绝大多数农户受传统灌溉方式和节水技术影响，采纳高效节水灌溉技术的意愿较低。其次，永昌县当地水利基础设施建设相对薄弱，农田水利设施建设跟不上现代农业发展建设的步伐。再者，从政策制定方面来讲，缺乏完善的农业水价激励制度和有效的水权交易市场也是制约永昌县农户采纳节水灌溉技术的重要原因。永昌县目前农业水权交易实施甚少，农户节水但非节水受益主体。最后，当地缺乏健全的农业节水技术服务体系，使得永昌县农户对高效节水技术的积极性不高。

4 结论与建议

4.1 结 论

干旱地区和湿润地区影响农户采用节水灌溉技术的因素存在差异。在水资源充足性方面，干旱地区水资源不足在政策、经济等其他因素影响下，当地农户更愿意选择高效节水技术。在湿润地区，水资源丰富，农户对高效节水灌溉技术的选择意愿较低。在水权交易制度方面，干旱和半干旱地区更容易建立水权交易市场，在水权交易市场建立后，农户可以通过水权交易市场交易剩余水量获得收益，使得农户更愿意采用节水技术。在湿润地区，水权交易市场发展缓慢，农户的水权意识相对淡薄，使得这一因素对农户选择节水技术的影响较弱。在土地细碎化方面，土地细碎化程度对农户选择高效节水技术的影响与不同地区高效节水技术的特点有关。在干旱地区，主要推广使用滴灌、喷灌、低压输水管等节水技术，需要较大规模的土地才能较好的发挥作用，使得这一因素影响显著。而在湿润地区的水稻种植区，推广的干湿交替等节水技术对土地规模的要求低，即使土地分散依旧能发挥效果，使得这一因素影响不显著。

通过对研究区域内不同行政区的比较，发现同一气候区的不同行政区对农户采用高效节水技术的影响也存在差异。在农户的家庭因素方面，凉州区的高兼业率对农户的选择产生更为显著的负影响。在资源禀赋方面，位于流域下游的民勤县由于水资源的匮乏，使得水资源这一因素在民勤县对农户的选择产生的负影响更为显著。在政策制度方面，民勤县与凉州区实行更为合理的水费计价方式，对农户选择产生的正影响更为显著。而永昌县的水价激励方式与水权交易市场相对落后，对农户的选择产生的正影响并不显著。在认识因素方面，永昌县对于高效节水技术的宣传力度小，且缺乏相应的成功案例，农户对高效节水技术信任度不高，普遍呈观望的态度，对农户的选择产生更为显著的负影响。

4.2 建 议

为了更好的推进高效节水技术在灌区内的推广，提出以下建议。

(1)积极推行严格的水权分配制度。水权制度的改革是石羊河流域改革的关键。积极推进石羊河流域重点治理规划水量分配方案，每年确定流域各县(区)水资源配置总量，并逐级分配到灌区、乡镇、协会和用水户，层层确定取用水总量控制指标，明确各级用水上限。同时，严格落实初始水权的分配，能让农户更清晰的了解自己手中的“权利”，促进农户积极的选择高效节水技术。

(2)推进水价改革。当前流域内许多地区的水价既难以反映水资源供需状况，也难以对农业用水供需双方形成有效的节水激励。因此，当地政府针对各行业制定了不同的水资源费征收标准。合理的水费计价制度，能使水价在国家与农户间形成良好的杠杆作用，使农户自发的采用高效的节水技术。

(3)完善节水激励机制。通过合理的激励机制，如针对设施农业、大田滴灌作物和特色林果业和生态用水，在配水定额内给予一定的优惠补偿，通过对节水技术的经济补贴与执行差别水价等方法，鼓励与引导农户采用高效节水技术。

(4)加快水权交易市场体系建设。一方面，成熟的水权交易市场可以促进水资源较为充足的地区节水，使得节约的水资源能转让给流域内其他缺水地区。另一方面，农户也可以把转让水权获得的收入用于灌溉设施的改造或安装其他先进节水技术，以获得更大的利润。同时，完善的水权交易市场能有效的促进石羊河流域水资源的优化配置和农业高效节水技术的推广。