基于省級層面的中國農藥使用環境庫茲涅茨曲線研究

周芳+金書秦+沈貴銀

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.13.067[HT9.]

摘要：基于1993—2013年我國除港澳臺之外的31個省（市、區）的省級層面數據，定量分析農藥使用量與經濟增長之間的環境庫茲涅茨曲線（EKC）關系，并定性探討其驅動因素。研究結果表明，除了7個省（市、區）外，我國和其他24個省（市、區）的農藥使用量與經濟增長之間存在著顯著的倒“U”形關系。其中，7個省（市、區）的農藥使用量仍處于上升階段，還沒有達到峰值；8個省（市、區）的農藥使用量已經達到峰值并呈現下降趨勢；9個省（市、區）的EKC曲線呈“N”形，其農藥使用量依然處于上升階段。農藥使用量受到農業生產結構、農業技術進步、農業環境管理等因素的復合影響，這3個因素分別對農藥使用量產生正向、負向和負向影響。要實現我國農藥使用量的零增長甚至負增長，需要立足于各地區的實際情況，合理調整和布局其農作物種植結構和農業生產結構，加強農藥減量控害的相關政策創設以及加大農藥減施增效技術的推廣力度。

關鍵詞：農藥；環境庫茲涅茨曲線（EKC）；經濟增長

中圖分類號： F323.22文獻標志碼： A[HK]

文章編號：1002-1302（2017）13-0260-03[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2017-03-20

基金項目：國家重點研發計劃（編號：2016ZY0600374704）；西藏哲學社會科學專項資金重點項目（編號：16AJY001）；西藏軟科學研究計劃（編號：Z2016R67F08）。

作者簡介：周芳（1989—），女，山東德州人，博士，講師，主要從事農業環境政策研究。E-mail：zhoufang_abc@163.com。

通信作者：沈貴銀，研究員，主要從事農業經濟管理研究。E-mail： shengy@caas.cn。

[ZK）]

21世紀以來，在一系列強農惠農政策的支持下，我國農業農村經濟快速發展，農業綜合生產能力邁上新臺階，糧食生產實現歷史性的“十二連增”，為國民經濟平穩健康發展作出了重要貢獻。作為重要的農業生產資料，農藥、化肥等化學品投入對農作物穩產高產起到了重要作用[1-2]。我國已經成為世界上最大的化肥、農藥生產國和消費國。其中，我國農藥使用量由2000年的128萬t增加到2014年的181萬t（商品量），年均增長2.5%；農藥使用強度由2000年的8 kg/hm2增加到2014年的11 kg/hm2，年均增長2.3%（圖1）。

[FK（W11][TPZF1.tif][FK）]

但是，農藥對于農業而言是把雙刃劍，除了帶來農作物增產等意欲產出外，還會產生面源污染等非意欲產出。農藥使用量大、利用率低、施藥方法不科學等問題日益嚴重，造成農業面源污染，影響農業生產安全、農產品質量安全和生態環境安全，危害人體健康，威脅農業可持續發展[3]。因此，農藥減量化迫在眉睫，有利于推進農業“轉方式、調結構”，防治農業面源污染，促進節本增效、節能減排，促進農業可持續發展。

現有關于農業環境與經濟增長之間關系的研究，通常采用環境庫茲涅茨曲線（EKC）進行理論與實證研究。環境庫茲涅茨曲線認為，經濟增長與環境污染之間存在類似于倒“U”形的曲線關系，即在經濟增長的初期，資源消耗和污染排放隨著收入的增加而增大；隨著經濟的持續增長，當收入水平達到一定高度后，資源消耗和污染排放隨著收入的增加而下降[4]。近年來，我國不同學者就我國不同區域的農業環境庫茲涅茨曲線進行研究。劉揚等以化肥為例，對我國農業EKC進行了驗證，發現我國化肥施用量與人均農業總產值存在著EKC關系[5]。張暉等對江蘇省經濟發展水平與過剩氮污染的EKC進行驗證，發現二者存在顯著的倒“U”形關系[6]。李太平等對我國化肥投入面源污染的EKC進行驗證，表明我國化肥投入面源污染與經濟增長之間存在典型的倒“U”形曲線關系[7]。石美玲對河南省農業面源污染與經濟增長的EKC關系進行實證研究，證實二者之間倒“U”形關系成立[8]。周雪晴對我國西南地區5省農業面源污染與經濟增長進行實證研究，發現這5省的EKC呈現“N”形或倒“U”形[9]。這些研究主要以化肥為對象驗證農業EKC是否存在，對農藥使用與經濟增長之間關系的研究較為缺乏。本研究基于省級層面數據，驗證我國農藥使用量與經濟增長之間的EKC關系，并分析其驅動因素，以期為“十三五”實現農藥零增長目標和推進農業可持續發展提供依據和參考。

1模型設定、變量說明與數據來源

1.1模型設定

以農藥使用量（PE）作為因變量，以人均地區生產總值（PGDP）作為自變量，將EKC設定為二次方程模型，其函數形式如下：

[JZ（]PEit=c+β1PGDPit+β2PGDPit2+εit。[JZ）][JY]（1）

式中：PEit為我國第i省第t年的農藥使用量；PGDPit為第i省第t年的人均GDP；c為常數項；β1、β2和φ為模型參數；εit為隨機擾動項。

1.2變量說明

（1）人均地區生產總值（PGDP），用各地區生產總值與總人口的比值表示。之所以選擇人均GDP而非總量值，是因為人均值更能反映真實收入水平變化及對環境質量的偏好需求。為了消除通貨膨脹的影響，需要利用地區生產總值指數對地區生產總值進行處理，將其折算成以1993年為基期的不變價，進而得到不變價的人均地區生產總值。

（2）農藥使用量（PE），用各地區農藥使用總量表示。

1.3數據來源

選取1993—2013年各地區農藥使用量、人均地區生產總值的面板數據對農藥使用與經濟增長的環境庫茲涅茨曲線（EKC）進行驗證。其中，農藥使用量數據來自《中國環境統計年鑒》，人均地區生產總值數據來自《中國統計年鑒》。需要說明的是，重慶市1993—1996年的數據缺失，其時間序列是1997—2013年。endprint

2結果與分析

2.1各省份農藥使用量與經濟增長EKC擬合分析

采用Eviews 8.0軟件對1993—2013年我國除港澳臺之外的31個省（市、區）農藥使用量與人均地區生產總值之間的關系進行計量模型估計，結果見表1。

[FL（2K2]由表1可見，除了北京、廣東、陜西、甘肅外，全國和其他27個省份的農藥使用量與人均地區生產總值之間都存在倒“U”形曲線關系。但是，天津、四川、西藏3個省（市、區）的回歸參數未通過顯著性檢驗，這3個省（市、區）的倒“U”形曲線關系并不顯著。全國和其他24個省份的倒“U”形曲線關系顯著，相關系數R2數值較高，有的甚至達到0.9以上，各系數都通過了10%的顯著性檢驗，說明對EKC具有充分的解釋力。估計結果顯示：

（1）全國人均GDP和山西、內蒙古、海南、貴州、云南、寧夏、新疆7個省份的人均地區生產總值的拐點值不在樣本區間內，表明全國和這7個省份的農藥使用量仍處于上升階段，還沒有達到峰值。這些省份多為農業生產方式粗放、生產技術落后的西部省份，并且農業生產結構主要以經濟作物為主。其中，山西、貴州、云南、寧夏、新疆的人均GDP已經非常接近拐點，但是這并不意味著這些省份將很快進入農藥使用量的下降階段。這是因為施藥技術落后、氣候變化導致病蟲害多發、糧價下跌導致經濟作物種植面積擴大等不確定性都可能引起農藥用量的上升。這些省份要實現農藥零增長甚至減量化仍然有一定難度。

（2）上海、江蘇、浙江、福建、江西、山東、湖北、重慶8個省份的人均地區生產總值的拐點值在樣本區間內，表明這8個省份的農藥使用量已經達到峰值并呈現下降趨勢，這與其農藥使用總量的觀測值一致。這些省份多為農業生產方式集約、生產技術先進的東部省份，它們的農藥使用量已經率先實現了減量化。

（3）河北、遼寧、吉林、黑龍江、安徽、河南、湖南、廣西、青海9個省份的人均地區生產總值的拐點值在樣本區間內，但是從農藥使用總量觀測值來看，其農藥使用量仍處于上升階段，表明這9個省份的農藥使用量與人均地區生產總值從長期來看可能是“N”形關系。進一步構建EKC的三次方模型驗證得到，這些省份的EKC均呈“N”形，但是只有吉林、安徽、河南、湖南、廣西、青海6個省份的“N”形曲線關系顯著，各系數都通過了10%的顯著性檢驗（表2）。

2.2農藥使用量的驅動因素討論

除了人均GDP之外，農藥使用量還受農業生產結構、農業技術進步、農業環境管理等因素的影響。受數據可得性的影響，本研究只對這些因素進行定性討論。

（1）農業生產結構對農藥使用量的影響主要表現為糧食作物比重下降和經濟作物比重上升。蔬菜、果樹等經濟作物的農藥使用量普遍高于糧食作物，這些作物的種植面積增加勢必造成農藥使用量增加，也即農業生產結構對農藥使用量產生正向影響。例如，海南和新疆的經濟作物在農業生產中占比較高，其農藥使用量仍處于上升階段。2000—2013年，我國蔬菜、茶樹、果樹的種植面積由2 526萬hm2增加到 3 574萬hm2，占農作物總播種面積的比重由16.2%增加到21.7%。由此可見，我國農藥減量之路任重道遠。

（2）農業技術進步對農藥使用量的影響可以分為技術效率影響和規模效率影響2個方面[10]。技術效率主要表現為統防統治、精準施藥、綠色防控等高效施藥技術的采用，[JP+1]這些新技術可以減少農藥使用量，也即農業技術進步對農藥使用量產生負向影響。但是受殺蟲效果不佳、農民生產習慣等因素的影響，高效施藥技術推廣難度較大，農藥超量、低效使用問題突出。規模效率主要表現為土地流轉帶來的農業規模化經營，農業生產規模擴大，更有利于高效施藥技術的采用。[JP]

（3）農業環境管理對農藥使用量的影響主要表現為農藥零增長等農業面源污染治理的相關管理制度和政策。近年來，我國先后禁用了甲胺磷等33種高毒農藥，提出了農藥使用量零增長目標，創設了農藥減量政策，使得農藥使用量上升勢頭趨緩。也即農業環境管理對農藥使用量產生負向影響。但是，與嚴峻的農藥污染形勢相比，這些制度和政策仍遠遠不夠，而且其執行情況也有待考察。

3結論

本研究基于1993—2013年我國省級層面的數據，定量分析農藥使用量與經濟增長之間的EKC關系，并定性探討其驅動因素。研究表明，除了7個省（市、區）外，我國和其他24個省（市、區）的農藥使用量與經濟增長之間存在著顯著的倒“U”形關系。其中，山西、內蒙古等7個省份的農藥使用量仍處于上升階段，還沒有達到峰值；上海、江蘇等8個省（市、區）的農藥使用量已經達到峰值并呈現下降趨勢；吉林、安徽等9個省（市、區）的EKC曲線呈“N”形，其農藥使用量依然處于上升階段。我國農藥使用量總體上還處于上升階段，要實現農藥零增長甚至減量化應立足于各省份的實際情況，采取差異化政策，重點攻堅農藥使用量尚未達到峰值且減量難度較大的省份。

除人均GDP外，農藥使用量還受農業生產結構、農業技術進步、農業環境管理等因素的復合影響。其中，農業生產結構對農藥使用量產生正向影響，主要原因在于蔬菜、果樹等農藥依賴性強的經濟作物在農業中的比重增加；農業技術進步對農藥使用量產生負向影響，主要由高效施藥技術的采用產生的技術效率和農業規模化經營帶來的規模效率引致；農業環境管理對農藥使用量產生負向影響，主要表現為農藥零增長等農業面源污染治理的相關管理制度和政策。要分析這些因素對農藥使用量產生的實際影響，亟待搜集相關數據，進行深入的定量研究。

要實現我國農藥使用量零增長甚至負增長，需要大處著眼，小處著手。第一，立足于各地區農業生產實際和資源稟賦，合理調整和布局各地區農作物種植結構和農業生產結構。第二，加強農藥減量控害的相關政策創設，加大重大病蟲統防統治、低毒生物農藥使用、防治組織植保機械的補貼力度，建設覆蓋重點區域、重點作物的病蟲監測網絡，做好試驗示范。第三，加大農藥減施增效技術的推廣力度，推廣高效低毒低殘留農藥和新型高效植保機械，推進綠色防控和統防統治，科學使用農藥，提高農藥利用率。

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