生姜专用膜覆盖栽培技术经济效果评价

吕晓兰 吴 曼 赵帮宏 王 哲

（河北农业大学，河北保定 071000）

生姜原产于东南亚，因其药食同源的特性，现已成为全球各地居民饮食中重要的食品和调味料，并进一步发展为医药、功能性食品的原材料。目前，山东省、福建省、广东省等为我国主要生姜产区，其中山东省以其便利的出口条件和产业规模成为全国乃至全球重要的生姜产业集聚区（王俊玲，2018）。生姜是我国重要的出口创汇蔬菜之一，已成为部分地区农民主要经济来源。

生姜传统栽培需进行遮光，遮光材料的加盖和撤除费时费工。根据生姜对温光环境的特殊需求研发的生姜专用膜覆盖栽培技术，不但能够精准地满足不同生长时期生姜对温度和光照的不同需求，显著提高生姜的产量和品质，有效防止病虫害的发生，而且还能实现一膜两用、节本省工、增产增效的目标。

据山东农业大学徐坤教授和曹逼力副教授、吕尧副教授研究团队调查显示，生姜专用膜覆盖栽培技术已在山东省、河北省推广使用，2019—2021年辐射带动生产基地面积1.45 万hm2，建设技术核心示范区4 个，新增产值12 亿元。2021 年该研究团队对山东省生姜测产数据显示，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的生姜产量较传统栽培提高15%以上；因生姜绿色专用膜的使用，生姜种植过程中无需再进行遮光，每667 m2节约2～3 个用工，节省遮阳网投资300 元以上。

1 技术介绍

生姜专用膜覆盖栽培技术所采用的专用膜是根据生姜生长发育特性及其对环境条件的需求开发出的地膜和棚膜两大类农用膜。其中覆盖1 个栽培季节的地膜厚度为0.012～0.020 mm，幅宽1.1～2.0 m，透光率70%左右，断裂标称应变（纵横向）≥300%，直角撕裂强度（纵横向）≥1.2 N ·m-1，可贴地面覆盖或起宽度0.5～1.0 m 的小拱架覆盖，一般栽植1～2 行生姜；覆盖2 个栽培季节的棚膜厚度为0.040～0.080 mm，幅宽4.0～8.0 m，透光率75%左右，断裂标称应变（纵横向）≥350%，直角撕裂强度（纵横向）≥60 000 N · m-1，主要用于覆盖大、中拱棚，棚内可栽植4～16 行生姜。生姜专用膜通过增加绿光比率影响膜内光照环境，在膜上打孔或扒缝通风改变膜内温度和湿度，从而调节温光环境。调查发现，由于设施类型及覆膜方式不同，生姜专用膜使用1～2 个栽培季节不等。地膜小拱棚栽培生姜生长后期需要在专用膜上打孔通风；中拱棚或大棚栽培生姜生长后期采用棚膜扒缝通风，以保护棚膜完整，便于翌年重复利用。由于设施和覆膜方式不同，生姜生长周期有所差异，在植株生长至5 个分枝时，可以撤除小拱棚棚膜。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

为掌握生姜专用膜覆盖栽培技术的实施效果，通过会议研讨、问卷调查的方式对山东省、河北省使用生姜专用膜覆盖栽培技术的姜农、生产商、经销商进行调研，共收回调研问卷145 份，均为棚膜覆盖栽培（包括大棚和中、小拱棚）。依托2022 年国家特色蔬菜产业技术体系调研问卷，选择山东省、河北省使用传统覆膜栽培技术的姜农问卷145份，对生姜专用膜覆盖栽培技术的投入结构、产出结构、产出收益进行描述性统计分析与比较。

2.2 研究方法

参考邵砾群等（2014）对苹果栽培模式技术经济评价、贺梅英和陈斐鸣（2019）对荔枝龙眼水肥药一体化技术经济效益评价，以及白丽等（2021）对日晒高温薄膜法的技术评价使用的研究方法，结合生姜专用膜覆盖栽培技术实际应用情况，采用单要素生产率的方法进行技术效益测算和比较分析。选取劳动生产率、成本产出率和土地生产率等作为测算指标，构建技术经济评价指标体系。

土地生产率是反映土地生产能力的指标，用于测算单位面积土地产出的农产品或产值。文中使用667 m2生姜利润进行测算，其计算公式为：土地生产率 = 农产品产值/土地面积。

劳动生产率指劳动者在生产活动中对投入要素的使用效率。通过生姜生产过程中单位面积用工数量进行计算，其计算公式为：劳动生产率 = 农产品产值/劳动投入量。

成本产出率指标用于测算单位农产品产值需要的投入成本。一般以单位面积农产品产值与总投入成本的比值作为成本产出率指标，对不同作业方式下成本产出率进行比较分析，其计算公式为：成本产出率 = 农产品总产值/农产品总成本。

此外，使用描述性统计分析方法对生姜绿色专用膜生产商、经销商进行效益分析，判断生姜专用膜覆盖栽培技术对不同主体的经济影响。

3 姜农生姜种植效益对比分析

3.1 经济效果测算与分析

2022 年高温干旱，在我国生姜产量大幅度减产的情况下，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的土地生产率、劳动生产率和成本产出率都具显著优势，有效降低了自然灾害风险损失。

使用生姜专用膜覆盖栽培技术的土地生产率为6 500.00 kg · （667 m2）-1，比传统覆膜栽培技术高39.05%；劳动生产率为619.35 元 · d-1· 人-1，比传统覆膜栽培技术高5.80%；在成本产出率方面，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的平均成本产出率为345.37%，比传统覆膜栽培技术高67.13%（表1）。由此可见，该技术具有较好的经济效果。

表1 2022 年生姜不同栽培技术的经济效果测算

3.2 投入产出分析

在农药费用方面，生姜专用膜覆盖栽培技术显著抑制了杂草生长和病虫害的发生，每677 m2降低农药费用356.67 元（表2）；在农膜方面，实现了一膜两用，既节约了传统栽培的遮阳网投资，又省去了加盖及撤除遮阳网管理工序，实现了轻简化栽培，每677 m2节约张挂遮阳网投资300～500 元；在灌溉方面，因膜下温度较为平稳，通风量减小，有利于保持土壤水分，浇水量降低10%以上，灌溉费用降低10.47%。生姜专用膜覆盖栽培技术能够有效优化投入结构，降低投入产出比。

表2 2022 年生姜不同栽培技术的投入成本分析

3.2.1 投入结构比较分析 生姜生产的投入成本包括物质费用以及各环节人工费用，其中物质费用包括种苗费、肥料费、农药费、农膜费、机械作业费、灌溉费。是否使用生姜专用膜覆盖栽培技术一般不会影响种苗费用、肥料费用和机械作业费用的支出，对农药费用、农膜费用、遮阳网费用、灌溉费用、人工费用的影响较大。

① 农药费用。生姜专用膜覆盖栽培技术减少了农药的使用，降低了农药费用。从表2 可以看出，使用生姜专用膜覆盖栽培技术每677 m2需要农药费用273.33 元，占总成本的2.41%，比传统覆膜栽培的总成本占比减少2.40 百分点。使用传统覆膜栽培的农药费用为630.00 元，是使用生姜专用膜覆盖栽培技术的2.30 倍左右。

② 农膜费用。由于生姜绿色专用膜的生产工艺技术要求高，导致其售价高于其他农膜。调研发现，市场上生姜绿色专用膜使用寿命多为2 年，每677 m2需要302.86 元，本文进行1 年使用寿命折算后每677 m2需要151.43 元，加之无需覆盖遮阳网，每677 m2节省遮阳网费用300.00 元。使用传统农膜与遮阳网总费用为463.44 元 · （677 m2）-1，生姜专用膜覆盖栽培技术在覆膜与遮阳环节每667 m2节省费用312.01 元。从总成本占比来看，使用传统覆膜栽培的农膜费用占总成本的1.34%，略高于生姜专用膜覆盖栽培技术的农膜费用1.25%的占比。

③ 灌溉费用。使用生姜专用膜覆盖栽培技术每677 m2灌溉费用为116.39 元，比传统覆膜栽培的灌溉费用降低10.47%。相比于生长后期使用遮阳网，生姜专用膜覆盖栽培技术生长后期将生姜绿色专用膜放在棚顶，在保持生姜生长的同时减少了通风量，有利于保持土壤水分，降低水分蒸发，浇水量降低10%以上。从总成本占比来看，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的灌溉费用占总成本的1.03%，传统覆膜栽培中灌溉费用占比为0.99%，两者在总成本中占比基本持平。

④ 人工费用。生姜的生长后期管理和采收过程中较少使用机械，多为人工管理和采收。使用生姜专用膜覆盖栽培技术无需铺设遮阳网，每677 m2人工费用3 533.00 元。传统覆膜栽培技术需要铺设遮阳网，每677 m2人工费用4 699.95 元。由于减少了遮阳网的使用，省去了人工加盖及撤除遮阳网管理工序，加之使用该项技术使得生姜后期长势较好，减少了除草、用药的人工管理，使得每677 m2用工减少2～3 个，节约用工费用1 166.95 元 · （677 m2）-1，人工费用下降24.83%。从总成本占比来看，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的人工费用占总成本的31.18%，比传统覆膜栽培人工费用的占比低4.71百分点。

综合来看，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的姜农节约了物质费用和人工费用，投入结构更为合理。使用生姜专用膜覆盖栽培技术的农药费用、农膜费用、遮阳网费用、灌溉费用、人工费用合计为4 074.15 元 · （677 m2）-1，比使用传统覆膜栽培技术减少28.80%。此外，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的物质费用和人工费用均低于传统覆膜栽培技术，有效降低了生姜生产的总成本。

3.2.2 产出结构比较分析 通过研究生姜专用膜覆盖栽培技术的投入结构、产出结构和经济利润发现，该技术农膜费用较高，但是其他成本投入均处于较低水平，并且由于改善了生姜生长环境，生姜产量和品质大幅度提升，促进了生姜产业高质量发展。

① 产品品质。笔者结合调研及山东农业大学徐坤教授和曹逼力副教授、吕尧副教授研究团队调查结果得出，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的生姜生长势较好，根系发达，叶片较宽，颜色浓绿；肉质根茎淀粉和可溶性糖含量提高12%以上，可溶性蛋白、游离氨基酸含量提高50%以上，挥发油含量提高38%以上，产品品质显著提高。

② 产量变化。2021 年生姜优质安全高效生产示范田测产结果表明，使用生姜专用膜覆盖栽培技术平均每667 m2产量达6 382.73 kg，使用传统无色膜技术（对照）平均每667 m2产量为5 305.82 kg，示范田较对照增产20.30%（表3）。

表3 2021 年生姜专用膜覆盖栽培技术示范田测产结果（大棚栽培）

2022 年在高温干旱、全国生姜严重减产的情况下，使用生姜专用膜覆盖栽培技术平均每667 m2产量为6 500.00 kg，与往年正常年份生姜产量基本持平，相比传统覆膜栽培技术的生姜产量提高了39.05%，有效降低了自然风险。

从货币收益来看，由于使用生姜专用膜覆盖栽培技术后提高了生姜产量和品质，使得生姜收益大幅度上升。每677 m2的收益为39 130.00 元，比传统覆膜栽培高12 065.11 元；每677 m2的净收益为27 800.00 元，比传统覆膜栽培高13 832.06 元。投入产出比和货币收益具有反向关系，比较两种技术的投入产出比发现，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的投入产出比为0.41，低于传统覆膜栽培的0.94（表4）。这表明该技术的产出较高，收益较好，具有较高的技术推广价值。由于生姜专用膜覆盖栽培技术减少了遮阳网投入和人工费用，降低了病虫害发生率，也抑制了杂草的生长，使生姜对自然环境的适应程度高于传统覆膜栽培技术，投入产出比较低，货币收益较高。

表4 2022 年生姜不同覆膜技术使用下产出情况

3.3 经济利润比较

由于栽培品种和自然条件差异较大，不同地区的经济利润不尽相同。根据生姜生产环节的实际投入，将物质成本（K）、土地成本（N）、生产过程中的劳动投入（L1）设为固定资本投入，采收环节的劳动投入（L2）设为可变成本投入，其会随产量的变化而变化。调研发现，生姜采收环节每677 m2需要投入劳动力成本为900 元，则边际可变劳动系数设为0.52，代表每多采收1 kg 生姜所支付的劳动成本，1 kg 生姜的价格为P，每667 m2产量为Q，则利润函数为：R=PQ-（K+N+L1+ 0.52Q）。

根据生姜利润函数对是否使用生姜专用膜覆盖栽培技术进行经济利润测算，当使用生姜专用膜覆盖栽培技术每667 m2产量为6 500.00 kg 时，生姜的售价达到2.08 元 · kg-1时能收回所有的成本，姜农开始盈利；传统覆膜栽培技术每667 m2产量为4 674.42 kg 时，生姜的售价达到2.93 元 · kg-1能收回所有的成本，姜农开始盈利。因此，使用生姜专用膜覆盖栽培技术的姜农更容易获利，市场价格超出盈亏临界点越高，获利越高（表5）。

表5 生姜不同栽培技术的利润测算 元 · （677 m2）-1

3.4 要素密集度比较

通过对比生姜专用膜覆盖栽培技术与传统覆膜栽培技术的投入要素密集度发现，生姜专用膜覆盖栽培技术的资本密集度较低，农膜费用在总成本中的占比为1.34%。传统覆膜栽培技术需要使用普通农膜和遮阳网，因此该技术资本要素高于生姜专用膜覆盖栽培技术，在总成本中占比分别为1.25%和2.29%。生姜专用膜覆盖栽培技术有效降低了劳动要素密集度，该技术的人工费用占总成本的31.18%，比传统覆膜栽培技术低4.71百分点（表2）。

4 社会生态效益

4.1 社会效益

4.1.1 提高姜农收入水平 生姜专用膜覆盖栽培技术在节约人工费用、灌溉费用、农药费用等的同时还提高了产量，据山东农业大学徐坤教授、曹逼力副教授、吕尧副教授研究团队调查结果，2021 年山东省使用该技术每677 m2生姜产量提高15%以上；加之生姜绿色专用膜的使用，生姜品质有了显著提升，且肉质根茎干物质含量较高，耐贮存，提升了市场竞争力，姜农每677 m2收入可提高20%以上。根据笔者2022 年调研数据，每677 m2生姜产量提高39.05%，保持了正常年份的产量，保障了农民收入的稳定性。

4.1.2 促进生姜产业优质高效发展 与传统覆膜技术相比，生姜专用膜覆盖栽培技术使生姜品质更优，姜辣素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、挥发油含量明显提高，使得生姜产品更受消费者喜爱，提高产品市场竞争力的同时，促进了生姜产业持续发展。

4.2 生态效益

4.2.1 节约农业用水 调研显示，相比传统无色膜，生姜绿色专用膜下温度较为稳定，通风量小，土壤水分含量较高，每677 m2可节约用水10%以上，有利于缓解当地农业用水矛盾。

4.2.2 减少农药使用量 生姜专用膜覆盖栽培技术在调节生姜生长温光环境、保持水土的同时，减少了病虫害的发生，抑制了杂草的生长，降低生姜农药残留，对土壤环境和周围空气环境的保护起到了积极作用。

4.2.3 降低塑料污染 相比传统无色膜，生姜专用膜在中棚或大棚可以重复使用，一定程度上减少了废弃塑料薄膜带来的环境污染问题。

5 生姜专用膜覆盖栽培技术推广中存在的问题

5.1 生姜绿色专用膜拉力问题

目前，生姜专用膜覆盖栽培技术推广中最大的难题是生姜绿色专用膜的拉力不如传统无色膜。有农户指出，生姜专用膜在使用过程中需要将膜两侧埋于深坑中，但由于膜拉力不好，在后期撤膜的过程中会产生大量碎块，给清理工作造成了较大困难。此外，在铺设生姜绿色专用膜的过程中需要用力拉扯膜，使其更好地贴合，加之春季多风，更容易造成专用膜毁坏。因此，目前功能母料造成的拉力问题影响了该技术的推广。

5.2 姜农的技术采纳意愿存在差异

目前市场上生姜覆盖的薄膜以无色膜、蓝膜、绿色专用膜三大种类最受欢迎。无色膜作为传统薄膜，姜农使用的时间最长，加之价格较低，部分姜农更偏好使用，但使用传统无色膜的生姜产量较低，品质也不如专用膜。而蓝膜作为新产品，覆膜后生姜出苗快，叶色翠绿，植株较高，姜农使用过后认为比传统无色膜效果好，便继续使用蓝膜，但生姜产量低于专用膜。生姜专用膜使用后膜内温度升高快，出苗快，生姜植株壮而不旺，叶色浓绿，根系发达，利于光合作用和营养成分的积累，从而提高产量和品质。但专用膜作为市场新产品，价格较高，加之姜农担忧其存在风险，导致部分姜农不愿尝试使用。在调研中发现，未使用过薄膜或只使用过传统无色膜的姜农，更愿意尝试使用生姜绿色专用膜，并且当地政府会鼓励姜农使用。

5.3 技术操作失误导致姜农对技术产生不信任

姜农不重视技术操作，凭借经验进行生产活动，导致生姜专用膜覆盖栽培技术没有达到预期效果，此后便不再信任该技术。有的姜农使用生姜绿色专用膜时过早种植生姜，导致生姜产量下降，品质较差；还有的姜农在使用绿色专用膜的同时加盖遮阳网，导致棚内光线较弱，不能满足生姜正常生长的需求。使用技术不当的姜农主要是小农户，合作社、种植大户、企业能够按照技术标准实施。

5.4 假冒伪劣产品充斥市场

随着生姜绿色专用膜的深入推广，市场上出现大量假冒伪劣产品，其外观颜色与专用膜差异不大，但其性能如透光率、特定光谱等与专用膜相差甚远，姜农在使用后效果不佳，导致不敢再购买专用膜，这对生姜专用膜覆盖栽培技术推广造成了较大的冲击。

6 结论

6.1 综合效率高，具有经济合理性

生姜专用膜覆盖栽培技术的劳动生产率是使用传统无色膜的1.06 倍，土地生产率是使用传统无色膜的1.39 倍，比使用传统无色膜的成本产出率高67.13%。此外，生姜专用膜覆盖栽培技术具有节水、降低农药使用量、减少农业面源污染的生态效益，提高姜农收入、促进生姜产业优质高效发展的社会效益。综合来看，生姜专用膜覆盖栽培技术在降低成本的同时显著提高了收益，综合效率显著提升，具有技术推广的经济合理性。

6.2 技术操作简单，具有技术推广的可行性

生姜专用膜覆盖栽培技术无需再使用遮阳网，节省了加盖及撤除遮阳网管理工序，每677 m2节约用工2～3 个，实现了轻简化栽培，姜农较容易接受。调查发现，2/3 的姜农认为该技术操作简单，经过简单的技术培训指导后就可以掌握。相比传统技术，该技术的经济效益和社会生态效益提升明显，具有技术推广的可行性。

6.3 利润增长显著，利于各主体合作共赢

对于姜农来说，生姜专用膜覆盖栽培技术每677 m2可降低成本1 766.95 元，净收益提高了13 832.06 元，大幅度提升了姜农的利润空间。通过调查生姜专用膜的生产商、经销商发现，生姜专用膜为其带来了较大的收益。对于生产商来说，生产1 t 生姜绿色专用膜利润在1 000～1 500 元之间，每年可增加公司净收益30 万～35 万元。对于经销商来说，生姜绿色专用膜的销售已成为部分经销商的重要业务。合作社和个体种植户是主要销售对象，但销售给不同主体的价格存在差异，2022 年销售给个体种植户的价格比合作社高出12.07%。因此，生姜专用膜覆盖栽培技术的应用推广不仅使先进农业技术得以投入应用，而且提高了专用膜用户（姜农）、生产商、经销商收益，促进了农业市场繁荣。

6.4 外在因素制约，推广具有一定难度

生姜专用膜覆盖栽培技术操作简单，社会生态效益显著，并且具有较高的经济价值。但由于姜农对该技术的接纳程度及信任度存在差异，以及假冒伪劣产品充斥市场等问题，加之功能母料造成的拉力问题，导致生姜专用膜覆盖栽培技术推广困难。

7 建议

7.1 改进专用膜拉力

目前，生姜专用膜覆盖栽培技术推广应用最大的难题是姜农对生姜绿色专用膜的拉力问题更为敏感，从而不愿采用。因此，科研人员和生产商应当着力研究生姜专用膜树脂选择、配方改进和适当增加厚度的路径解决拉力差的问题，在不影响技术效益的前提下，寻找或研发韧性更高的功能母料，解决专用膜拉力问题，提高姜农接受程度。

7.2 依托政府，加强技术培训宣传

政府对农业新技术推广应用起着重要的支持与引导作用（罗锡文 等，2022）。调研发现，83.33%的姜农通过生姜合作社或协会了解并接纳该技术，对于生姜专用膜覆盖栽培技术的推广应用，政府可以联系当地生姜合作社或协会举办技术宣传培训讲座，引导姜农了解新技术，改变传统种植习惯，提高姜农对新技术的接纳程度。

7.3 设计专用防伪标志

由于市场上假冒伪劣产品层出不穷，影响姜农使用意愿的同时，对生姜绿色专用膜产品口碑造成了不良影响。生产商可以在生姜绿色专用膜表面设计一款不能被模仿出来的防伪标志，既可以防止盗用，又可以形成产品外观特色，姜农也可认准防伪标志，购买到真正的生姜绿色专用膜产品。

7.4 重视乡村“能人效应”

姜农对生姜专用膜覆盖栽培技术的不信任是目前技术推广过程中的一大难题。作为在乡村特定范围内对其他农民的认知和行为起着较大的作用的“能人”，可以成为技术推广过程中的一大中介（朱英 等，2021）。通过宣传引导乡村“能人”使用生姜专用膜覆盖栽培技术，从而影响到特定范围内的姜农，促进生姜专用膜覆盖栽培技术的进一步推广。