丹江口庫區農戶氮肥施用強度的影響因素分析3

鄭 鑫

(中國社會科學院研究生院,北京100102)

丹江口庫區農戶氮肥施用強度的影響因素分析3

鄭 鑫

(中國社會科學院研究生院,北京100102)

本文在對丹江口庫區6縣(市)223戶農民的問卷調查基礎上,以小麥和玉米的種植為例,運用一般線性模型對影響農戶氮肥施用強度的因素進行分析,旨在尋找降低農戶氮肥施用強度的有效途徑。回歸結果表明,在小麥和玉米種植上,農戶的氮肥施用強度隨種植規模的擴大而降低;地域因素對兩種作物的氮肥施用都有顯著影響,位于河南省的農戶氮肥施用強度相對較高;有機肥對氮肥的替代效應不明顯,在小麥種植上施有機肥對農戶的氮肥施用強度有顯著的正效應;農戶家庭總收入、勞動力務農機會成本和測土配方施肥對氮肥施用強度沒有明顯影響;玉米的家庭需求比對氮肥施用強度有顯著正效應。

丹江口庫區;農戶;氮肥;施用強度

南水北調中線工程南起丹江口水庫,北抵北京,可以緩解北京及沿線廣大地區的缺水問題,而控制和改善丹江口水庫的水質是該工程能否成功的前提。除總氮含量超標外,丹江口水庫能夠長期穩定在國家Ⅱ類水質,富營養化是丹江口水庫水質的主要威脅。農業生產中的氮肥施用量超過農作物的實際利用量,使土壤中氮素盈余并累積,地表徑流、農田排水和淋溶把農田中的氮素帶入水體,造成水體的富營養化[1]。對丹江口水庫富營養化問題的研究主要集中在點源污染方面,鮮有從微觀角度對庫區農戶氮肥施用行為的分析,本文基于2009年4-5月對丹江口庫區農戶的調查數據,利用經濟理論和計量模型對影響庫區農戶氮肥施用強度的因素進行分析和研究,為進一步制訂生態補償標準提供參考。

以往對農戶化肥施用行為的研究,主要從農戶是農產品的生產者和銷售者的角度進行分析[2-4],施肥強度是農戶利潤最大化的選擇。研究發現了許多對農戶施肥強度有較高顯著性的因素,這些因素包括:化肥價格、是否施有機肥、是否接受過技術培訓、非農就業比例、人均非農收入、農產品銷售比、是否遭災、耕地等級、戶主受教育水平以及地域差異[2-6]。但是對于某些因素的作用效果,研究得出了不同的結論。

有機肥作為一種肥料可以起到替代化肥的作用,有機肥的施用對農戶的化肥施用強度存在負效應[3,6],但是何浩然發現農戶并沒有因施有機肥而降低化肥施用強度[2]。農業技術培訓可以提高農民有效施肥的能力,從而降低農戶的化肥施用強度[3],何浩然發現參加過技術培訓的農民會增加化肥的施用量,并把這種現象解釋為化肥生產商和利益相關者以化肥促銷和農作物促產為培訓目標的結果[2]。鞏前文的研究證實,農戶隨農產品銷售比例的提高會增加化肥施用量,并把這種現象解釋為農戶可以從農產品銷售中得到更多的現金收入,從而可以購買和投入更多的化肥[4]。馬驥的研究發現,農產品銷售因素對化肥施用強度有負效應[3]。

以往研究忽視了對以下因素的分析。農戶是農產品的生產者和供給者,但不能忽視農戶的農產品消費者和需求者角色,農戶可以把農產品用于消費、生產性投入和銷售,農產品用途的不同對氮肥施用強度產生的影響也不相同。不同農作物對化肥需求的種類和數量存在差別,小麥和玉米是喜氮作物,而煙葉是喜鉀作物,忽視農作物的種類必然造成研究結果的偏差。對于同一種農作物,隨著農戶種植規模的擴大,化肥施用量應該存在規模經濟,因此對施肥強度的分析同樣不能忽視種植規模的影響。

本文在借鑒前人研究的基礎上,把農戶的農產品需求者角色、農作物種類和種植規模三個因素引入分析,以期更清楚的了解丹江口庫區農戶氮肥施用強度的影響因素。

1 樣本農戶的選擇與基本特征

考慮到對丹江口水庫的影響,樣本農戶選自河南省的淅川縣、西峽縣、鄧州市和湖北省的丹江口市、鄖縣、鄖西縣,該6縣(市)分別屬于丹江口水庫流域的丹江水系和漢江水系,其中丹江口水庫的丹庫部分主要位于淅川縣,漢庫部分主要位于丹江口市。基于對水庫影響程度的考慮,選取的村主要位于水庫或河流附近,農業生產相對比較發達;由于當地地理環境比較復雜,所選村力求體現地理環境的差異。本次調查包括了農戶在2008年的大部分生產和生活活動。調查方式采用調查員在所選村中,隨機選擇樣本農戶,然后進行訪談并填寫問卷的方式。本次調查共走訪農戶252戶,剔除信息不完整樣本,本文使用有效樣本為223戶,其中淅川縣58戶,西峽縣37戶,鄧州市29戶,丹江口市21戶,鄖縣36戶,鄖西縣42戶。樣本農戶的基本特征見表1。

表1 樣本農戶基本特征均值Tab.1 The average value of sample farmer’s characteristics

樣本農戶主要種植11種農作物,其中小麥和玉米的種植面積占總種植面積的58.3%,而小麥和玉米的氮肥施用量占總施用量的68.6%。因此本文以農戶在小麥和玉米種植上的氮肥施用行為作為研究對象。

2 農戶氮肥施用強度的影響因素分析

2.1 理論分析

影響農戶氮肥施用強度的因素有很多,主要可以歸納為經濟因素、技術因素和農戶特征因素三類。

2.1.1 經濟因素

農戶是農產品的生產者和消費者,農戶的氮肥施用強度是在資源稟賦約束下實現利潤最大化和效用最大化的最優選擇。

(1)農戶資金稟賦約束著氮肥購買量,如果不考慮農戶從家庭外部獲得資金融通,農戶家庭收入構成氮肥投入強度的主要約束條件。

(2)氮肥和農產品的價格變化也會影響農戶的氮肥施肥強度。本文分析的農戶,地域分布接近,農業生產的時期相同,可以認為所有農戶所面對的化肥價格和農產品價格趨同而不予考慮。

(3)有機肥主要由農村生產和生活所產生的有機物質,經農戶處理而成。有機肥對氮肥可以起到一定的替代作用,施有機肥可以降低農戶氮肥施用強度。有機肥還有改良土壤的作用,施有機肥可以消除土壤板結,從這個角度說有機肥和氮肥之間存在互補關系。隨著有機肥收入的減少,有機肥對氮肥的互補作用增強,施有機肥對降低氮肥施用強度的作用下降。

(4)氮肥屬資本性投入,勞動對氮肥有一定替代作用。農戶勞動力豐富,可以通過采用勞動力密集的施肥方式,降低氮肥施用強度。

(5)農民農產品用途的不同會導致氮肥施用強度的差異。用于銷售的農產品,農民按照氮肥投入的邊際收益來確定氮肥施用強度;用于自己消費的農產品,農民出于對品質的要求,會適當降低氮肥施用強度,出于對產量的要求,則會適當提高氮肥施用強度;用于中間投入的農產品,農民氮肥施用強度的決策標準是農產品生產和加工環節總收益最大。

(6)農戶農作物種植規模對氮肥施用強度的規模經濟。主要氮肥品種碳酸氫銨的購買單位為50 kg/袋,而且碳酸氫銨易揮發,所以農戶隨著種植規模的擴大能選擇更經濟的投入量;農戶要選擇降低氮肥施用強度的方法,必須付出信息搜尋成本,隨著農戶種植規模的擴大,單位面積分攤的搜尋成本不斷降低。規模經濟的存在使農戶的氮肥施用強度隨農作物種植規模擴大而降低。

2.1.2 技術有效性因素

施用氮肥不僅需要經濟考慮,同時還有一定的技術要求,不同的農作物和土壤類型需要的氮肥施用強度存在差異。

(1)農作物種類不同需要的氮肥量不同,由于本文對小麥和玉米的氮肥施用強度分別分析,因此可以不考慮農作物種類的影響。

(2)土壤的養分含量、灌溉、排水以及通風、光照等方面的差異都會影響氮肥的施用強度。土壤養分含量充足,可以降低氮肥施用強度,土壤的其他條件好則可以有效利用施用的氮肥,降低氮肥施用強度。

2.1.3 農戶特征因素

農民是否能夠做出符合經濟原則和技術要求的決策,選擇最優的氮肥施用強度,與其施肥能力密切相關。

(1)一般情況下,農戶戶主是氮肥施用強度的主要決策者,戶主的受教育水平越高,越能夠有效的利用氮肥,使氮肥的施用量與農作物、土質等相適合,從而減少氮肥施用。

(2)是否參加過施肥培訓和進行過測土配方施肥也是影響農民有效施肥的因素。通過參加施肥培訓可以使農民了解新的施肥技術和化肥品種;測土配方施肥可以針對土壤營養元素的盈缺,施用相應品種和適當數量的化肥。如果農民存在過量施肥,并且施肥培訓和測土配方施肥是有效的,那么農民參加施肥培訓或者進行測土配方施肥可以有效降低氮肥施用強度。

(3)農戶的地域差異。地域差異包含了氣候、種植習慣、地理特征等許多因素,也可以把地域因素看作是一個綜合因素。農戶的聚集會產生知識外溢,施肥知識會在農戶之間傳播,因此同一地域農戶的施肥行為有一定的相似性。

2.2 模型設定和變量選擇

本文的目的在于確定影響丹江口庫區農戶氮肥施用強度的具體因素,結合對影響農戶氮肥施用行為因素的理論分析,本文采用一般線性模型進行回歸估計。模型一般形式如下:

Y:小麥(玉米)的氮肥施用強度,以小麥(玉米)每畝的氮肥折純施用量表示;

β0:常數項;

X1:農戶家庭總收入,2008年農戶全年各項收入之和;

X2:是否施用有機肥,定性變量,由施有機肥和不施有機肥兩類組成,引入1個虛擬變量,施有機肥時取1,不施則取0;

X3:家庭常住勞動力的平均收入,反映施肥勞動的稀缺程度和機會成本;

X4:農戶自己需求的小麥(玉米)占總產量的比重;X5:農戶種植的小麥(玉米)的規模;

X6:小麥(玉米)的畝產量,替代變量,表示耕地的肥沃程度,產量高則說明耕地相對肥沃,反之則相對貧瘠;

X7:農戶戶主的受教育程度,定性變量,包含小學及以下、初中和高中及以上3個類別,引入2個虛擬變量,當戶主只受過初中教育時取1,否則取0,當戶主受過高中及以上教育時取1,否則取0;

X8:農戶是否進行過測土配方施肥,定性變量,包含進行過測土配方施肥和未進行測土配方施肥兩個類別,引入1個虛擬變量,如果沒進行過測土配方施肥取1,否則取0;

X9:地域變量,引入1個虛擬變量,農戶位于湖北省取1,位于河南省取0;

ε:隨機擾動項。

2.3 回歸結果和分析

本文使用Eviews 6.0軟件的最小二乘法對方程進行逐步回歸估計(STEPLS),剔除對小麥和玉米的氮肥施用強度不存在顯著影響的因素,回歸結果見表2。小麥和玉米氮肥施用強度影響因素的回歸方程通過了顯著性檢驗,但是在對小麥和玉米影響顯著的影響因素上存在差異。

(1)家庭總收入對氮肥施用強度的影響不顯著,農戶可以不受資金約束,選擇最優的氮肥施用強度。從調查結果看,農戶的年平均化肥支出為2172.9元,只占農戶家庭總收入的5.4%,家庭總收入幾乎不存在對購買氮肥的資金約束。家庭總收入對小麥氮肥施用強度的回歸系數為負,說明隨著家庭收入的提高農戶對糧食品質的要求強于對糧食產量的要求。

(2)施有機肥對小麥氮肥施用強度有顯著的正向影響,而對玉米影響不顯著。有機肥對氮肥有替代和互補兩種作用,隨著有機肥施用的減少,有機肥對氮肥的替代作用減弱,而互補作用增強。調查發現,在小麥種植上施有機肥的有41戶,占總種植戶的25.6%,在玉米種植上施用有機肥的有24戶,占總種植戶的13.4%,所以施有機肥沒能成為顯著的負影響因素。

有機肥已經成為比化肥更稀缺的投入,農戶會把有機肥施用到最重要的耕地上,因此施有機肥還有顯示耕地收成穩定與否的信息功能。樣本農戶的耕地中有相當比重的坡地和消落地,坡地和消落地的收成相對不穩定,農戶會在收成穩定的耕地上多施有機肥和氮肥,這就造成了小麥生產中有機肥對氮肥施用強度的顯著正向效應。

(3)常住勞動力的年平均收入對小麥和玉米不存在顯著影響,說明農戶施氮肥過程中勞動和資本的替代關系較弱,農戶之間的勞動稟賦通過市場或社會網絡實現了調整。

(4)農戶的農產品家庭需求比重對小麥的氮肥施用強度沒有顯著影響,而對玉米在5%的水平上有顯著的正向效應。小麥生產主要為農戶提供口糧,51%種植小麥的農戶生產的小麥全部自己消費,因此小麥的家庭需求比重對氮肥施用強度影響較小。

農戶主要把玉米用于中間投入和直接銷售,農戶家庭需求玉米的比重高說明農戶把更多的玉米用于中間投入,如飼養家禽和家畜。從回歸結果看,農戶家庭收入中來自玉米作為中間投入的部分越大,農戶的氮肥施用強度就越高。

(5)種植規模對小麥和玉米存在負效應,分別在5%和1%的水平上顯著,小麥和玉米生產上存在對氮肥施用的規模經濟。小麥和玉米的種植規模每增加1畝,氮肥施用強度分別下降0.36 kg/畝和0.62 kg/畝。回歸結果證實了規模經濟在氮肥施用強度上顯著存在,這也是以往研究所忽略的。

表2 回歸結果Tab.2 The regression results

(6)以畝產量為替代變量的耕地肥沃程度,對小麥和玉米的影響都不顯著。畝產量對小麥的氮肥施用強度回歸系數為負,說明小麥畝產量越高,農戶對小麥的產量要求越低,對品質要求越高。

(7)戶主的受教育程度對小麥的氮肥施用強度沒有顯著影響,但是在對玉米氮肥施用強度影響上,只受過初中教育的戶主比只受過小學及以下教育的戶主氮肥施用強度高,該影響在10%的水平上顯著。

(8)測土配方施肥對降低氮肥施用強度的效果并不顯著。如果說技術培訓帶有農作物促產和化肥促銷的目的,測土配方施肥主要由農業主管部門實施,帶有更多的公益性目的,但回歸結果并不理想。通過比較發現,種植煙葉的農戶進行測土配方施肥后平均每畝可以降低近10千克的化肥折純投入。施肥對煙葉的香氣和煙堿等重要指標有很強的影響,所以煙葉種植的測土配方施肥相對嚴格和規范,后續服務也相對完善,這使得煙葉生產中測土配方施肥起到了顯著降低化肥施用強度的作用。

(9)地域變量對小麥和玉米的氮肥施用強度都有非常強的影響。比較發現,在小麥和玉米的氮肥施用強度上湖北一側普遍比河南一側低。

3 結論和政策建議

通過對丹江口庫區農戶氮肥施用行為的分析,發現規模經濟和地域差別對農戶在小麥和玉米的氮肥施用強度上存在顯著影響;由于小麥和玉米在生理上和用途上的差異,影響兩種農作物氮肥施用強度的因素也存在一些差異;有機肥施用減少使施用有機肥不能對小麥和玉米的氮肥施用強度起到明顯的降低作用,而互補效應和信息顯示效應明顯;農戶的家庭總收入、家庭勞動稟賦和測土配方施肥對小麥和玉米的氮肥施用強度沒有明顯影響。

通過對丹江口庫區農戶氮肥施用行為的分析,本文認為采取有效措施降低農戶氮肥施用強度應該從以下幾個方面入手。

(1)加快農村勞動力城市化進程,促進耕地合理流轉,擴大戶均種植面積。不論是小麥還是玉米,在降低氮肥施用強度方面都表現出顯著的規模經濟,而且通過減少農民還可以減輕當地人口對農業的壓力,從而降低氮肥施用強度。

(2)采取措施降低有機肥的生產和施用成本,增加施用有機肥的收益,以提高有機肥施用比例和數量。雖然有機肥對氮肥的替代作用不顯著,而且在小麥種植上施有機肥還顯示出正效應,但這正是有機肥施用減少所致,有機肥施用比例已經到了不能再低的程度。

(3)測土配方施肥必須科學開展,嚴格執行,持續服務。本應對降低氮肥施用強度產生明顯作用的因素并沒有達到預期的效果,說明實行測土配方施肥的單位或農戶沒有按要求持續的進行下去。

(4)充分考慮地域差異,因地制宜采取措施。樣本農戶所在的6縣(市)在同一地域,但在氮肥施用強度上仍存在顯著差異,因此必須充分考慮地域差異,以提高措施的針對性和有效性。

References)

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Influencing Factors on the Farmers’Nitrogenous Fertilizer Use in Dan jiangkou Reservoir Area

ZHENG Xin
(Graduate School,the Chinese Academy of Social Sciences,Beijing 100102,China)

Based the survey of 223 farmersof six counties in Danjiangkou Reservoir area,through the general linermodel,by the analysisof he farmers’nitrogenous fertilizer useon thewheat and corn,this article finds the effectiveway to reduce the farmers’nitrogen use rate.This egression results clarify some influencing relationship of the factors.Nitrogen use rate reduceswith the farms’production scale on wheat and corn.The regional factor has significant effect on wheat and corn and the nitrogenous fertilizer use rate is higher in Henan Province.The rganic fertilizer doesn’t have the substitution effect to nitrogenous fertilizer furthermore and has significant positive effect on nitrogen use strength duringwheat production.The farmers’household total income,opportunity cost of agricultural labor and the formula fertilization by soil testing don’t have significant effectson the nitrogenous fertilizer use rate ofwheat and corn.The ratio of the farmer household demanding has a positive significant effecton corn’s nitrogen use rate of corn.

Danjiangkou Reservoir area;farmer,nitrogenous fertilizer;use rate

F06212

A

1002-2104(2010)05-0075-05

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.05.013

2009-10-09

鄭鑫:博士生,主要研究方向為中國農村工業化與城市化。

3國家科技支撐項目(項目編號:2006BAC18B04-1)。

(編輯:劉呈慶)