中國農藥施用與農業經濟增長脫鉤狀態：時空特征與影響因素*

于 偉，張 鵬

(1.山東財經大學工商管理學院，濟南 250014； 2.濟南大學商學院，山東濟南 250013)

0 引言

作為農業外部補給的農藥施用對解決病蟲草危害作用顯著，能夠改善農業生產條件，降低農戶勞動投入強度，穩定農產品數量供給； 但另一方面，中國已成為世界最大的農藥生產國和消費國[1]，單位面積化學農藥的平均用量比發達國家高2.5～5倍[2]，但有效利用率僅為35%[3]。大量殘留農藥進入自然生態系統加劇了農業面源污染，對農業內部循環和生態效率產生不利影響，并引致農產品質量安全問題[4-5]。這種經濟“正”效應和社會生態“負”效應之間的沖突使得合理使用農藥變得必要且緊迫。

綠色發展背景下的農藥施用及其引發的資源環境問題日漸引發關注， 2016年和2017年“中央一號”文件均明確提出實施農藥零增長行動，謀求減少農藥施用成為現代農業政策和農業供給側改革的重要內容。學者們圍繞農藥施用的相關研究聚焦于農戶施藥意愿及其影響因素、農藥施用的經濟社會后果以及農戶施藥行為的干預機制等。既有研究顯示農戶施藥行為受到人口統計變量、風險態度、社會關系網絡、生產經營類型、土地規模、農藥對產量的影響和農產品預售價格等的綜合作用[2， 6-10]，命令控制政策、宣傳培訓政策和市場激勵政策對農戶不同施藥行為影響存在差異[11]，技術培訓有助于克制農戶對農藥的過量施用[12]； 過量和不規范的使用農藥危及農產品質量安全、生態環境和農戶整體健康[13]； 避免農藥過量施用需要發揮市場收益保證的機理作用、構建差異化的獎補機制，完善農業保險、強化農藥施用記錄管理和包裝殘余處理、通過終端檢測形成農藥減用的供應鏈傳導機制等[2-3， 14]。

現代農業進步和綠色發展的共同訴求意味著提升農產品生產效率的同時減少對農藥的過度依賴。盡管既有研究對農藥施用的影響因素和干預措施等進行了分析，但目前仍缺少中國農藥施用與農業經濟增長之間相互變動方向和變動比重問題及其影響因素的深入探索，而厘清這一問題對明確中國農藥投入與農業經濟增長關聯狀態進而有針對性的制定“控藥減害增收”措施無疑具有重要價值。文章嘗試基于2005—2015年數據和脫鉤理論測度中國農藥施用與農業經濟增長脫鉤指數和追趕脫鉤指數，分析相關影響因素動態影響強度，以期為制定農藥施用的調整政策和農業資源環境保護措施提供借鑒。

1 研究方法和數據來源

1.1 Tapio脫鉤指數和追趕脫鉤指數

脫鉤(Decoupling)理論最早是指存在響應關系的兩個或以上物理量之間相互關系不再存在，近年來在資源環境領域得到廣泛應用。基于脫鉤指數構造方法能夠分析農業經濟增長與農藥施用間存在的同向/反向變化以及同比/非同比變化問題。按照經合組織(OECD)定義思路，當農藥施用量增長比農業經濟增長慢時，即為農藥施用與農業經濟增長之間脫鉤，并可細分為絕對脫鉤和相對脫鉤。在常見的OECD和Tapio脫鉤指標模式中，后者克服了前者因對考察時段期初期末值高度敏感導致穩定性不強的不足，為更多研究采納。追趕脫鉤指數則進一步衡量了特定單元農業經濟增長與農藥施用之間關聯狀態相對“模范”單元的差距。

(1)

(2)

表1 脫鉤指數分類

狀態擴張相對負脫鉤1擴張連接2擴張相對脫鉤3擴張弱絕對脫鉤4擴張強絕對脫鉤5指標區間ΔY>0,ΔP>0T>1.2ΔY>0,ΔP>00.8≤T≤1.2ΔY>0,ΔP>00≤T<0.8ΔY>0,ΔP<0-0.5≤T≤0ΔY>0,ΔP<0T<-0.5狀態衰退相對脫鉤a衰退連接b衰退相對負脫鉤c衰退弱絕對負脫鉤d衰退強絕對負脫鉤e指標區間ΔY<0,ΔP<0T>1.2ΔY<0,ΔP<00.8≤T≤1.2ΔY<0,ΔP<00≤T<0.8ΔY<0,ΔP>0-0.5≤T≤0ΔY<0,ΔP>0T<-0.5

需要說明的是，脫鉤狀態劃分并無固定標準，借鑒既有文獻的做法[15]，該文將農藥施用與農業經濟增長脫鉤狀態分為如表1所示的10種類型，旨在細致刻畫省域農業經濟增長和農藥施用的相對變化狀態。以擴張強絕對脫鉤為例，該種狀態下農業經濟增長的同時伴隨著農藥施用量的下降，且后者降幅超過了前者增幅的0.5倍，出現“控藥增收”的理想狀態。

1.2 農藥施用與農業經濟增長脫鉤影響因素分析：基于LMDI分解

為明確農藥施用與農業經濟增長脫鉤的影響因素，該研究使用對數平均分解指數法(LMDI)進行分解[16]，該方法具有無殘差和聚合一致等優點。基于Kaya 恒等式思路設定農藥施用量計算方式如下：

(3)

其中，Pt指代第t期農藥施用量，St、Lt和Ot分別為第t期農作物播種面積、農業從業人員數和農業總產值，Wt、Vt和Ct則分別對應第t期單位播種面積勞動力數量、單位勞動力農業產值和單位產值的農藥施用量。t-1期與t期農藥施用量差異分解可由式(4)推導。

(4)

其中，ΔPtα、ΔPtβ、ΔPtδ和ΔPtγ即為4種效應對農藥使用量變化的貢獻份額。進一步的，聯立式(1)和式(4)可以得出：

(5)

該研究原始指標取自《中國統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》，個別缺失值通過插值法補齊，末期缺失值通過趨勢外推得出，農業經濟增長按2005年不變價格計算，港澳臺數據缺失故不計。需要說明的是，由于農藥施用集中在種植業，該文農業從業人員和農業增加值指標均采取種植業口徑，由于種植業從業人數統計數據缺失，該文以農林牧漁從業人數為基礎通過種植業增加值占農林牧漁增加值比重予以剝離。

2 結果與分析

2.1 中國農藥施用量的時空格局研究

各省域匯聚數據顯示， 2005年、2010年和2015年中國農藥施用總量分別為146.01萬t、175.83萬t和178.29萬t，考察期內整體呈現出增長態勢，中國農業經濟增長仍伴生大量的農藥施用。考察末期的2014—2015年中國農藥施用總量有所下降，這受到國家控藥導向政策、消費者對綠色農產品購買傾向的增長以及農業生產條件改善等因素的綜合作用。圖1報告了考察期內各省域單位播種面積的農藥施用量及均值(即農藥施用強度，單位：t/千hm2，囿于篇幅報告部分年度，缺失年度數值備索)。能夠看出，大部分省域農藥施用強度在考察年度內出有波動的增長趨勢，農業經濟增長對農藥施用仍存在較大依賴。就空間分布而言，考察期內東部、中部、西部和東北(國家統計局口徑)單位播種面積的農藥施用量均值分別為每千公頃播種面積15.94t、12.49t、6.02t和8.20t。農藥施用強度均值呈現“東高西低”的空間格局，這與中東部地區較高的人/地比重和相對較高的病蟲害發生面積率等因素有關，考察期內福建、廣東和海南等南部沿海省域農藥使用強度最高，這部分省域是中國雙季稻主要種植區和經濟水果、茶葉優勢產區，是稻瘟病和小菜蛾等常見病蟲易發重發區[17]。變異系數(CV)計算結果顯示，考察年度內省域間單位播種面積的農藥施用量差異呈現先增后減的趨勢，考察末期農藥施用量的省際差異較初期有所擴大。

圖1 各省域單位播種面積的農藥施用量年度值和均值

2.2 省域尺度脫鉤指數和追趕脫鉤指數測度的時空特征

表2報告了2005—2015年期間各省域各年度以及整體時段農藥施用與農業經濟增長脫鉤和追趕脫鉤狀態，其中脫鉤指數值刻畫了考察單元農藥施用與農業經濟增長狀態的變化比較。就整個時段而言，全部省域因農業增加值的攀升均表現出擴張式狀態，其中北京、上海、江蘇、浙江、福建、山東和重慶表現為擴張絕對脫鉤，農業經濟增長同時伴隨農藥施用量下降，農業生產減少了對農藥投入的依賴，這部分省域是我國城市化進程和農業科技創新領先區域，以城帶鄉發展和農業科技推廣有助于農業投入要素的集約化利用。北京和上海為擴張強絕對脫鉤狀態，農藥投入相對降幅更為明顯。擴張絕對脫鉤狀態省域僅占全國樣本總數的22.58%。天津、河北、山西、遼寧、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、西藏、陜西、青海和寧夏表現為擴張相對脫鉤狀態，農業經濟和農藥施用量同時增長，農藥施用增幅顯著小于農業經濟增幅，農業增產仍依賴于農藥施用。云南為擴張連接狀態，農藥施用和農業經濟增幅相對一致。內蒙、吉林、海南、甘肅和新疆為擴張相對負脫鉤狀態，農業經濟增長以更大幅度的農藥投入增長為代價，農業生產與農藥投入密切掛鉤，其中西北省域農藥大幅度施用與特殊農業生產條件有關，這部分省域是推動“控藥增收”需要著力關注的省域。具體到不同年度，各省域農業經濟增長和農藥施用脫鉤狀態則表現迥異。其中京津冀和長三角省域在考察時段內多表現為擴張相對和擴張絕對脫鉤狀態，農業經濟增長同時出現農藥施用量下降，東北、西北和云貴地區考察期內仍有較多年份表現為擴張相對負脫鉤和擴張連接狀態，農業施用量仍居高不下，綠色農業發展任重道遠。

追趕脫鉤指數旨在描述各省域與“模范”省域之間差距的變化。“模范”省域意味著低農藥施用基礎上的高農業經濟增長，由于上海市在考察全時段范圍內表現出擴張絕對脫鉤，因此以上海為基準計算其余省域的追趕脫鉤指數。2005—2015年全時段內除北京和西藏因農業增加值較低為衰退式追趕脫鉤狀態以外，其余省域均表現為擴張式追趕脫鉤狀態。其中，內蒙、吉林、海南、云南、貴州、陜西、甘肅、青海和新疆在整體考察時段內表現為擴張相對負脫鉤的不利狀態，這部分省域農業經濟增幅超過上海，但以更大程度農藥施用的增幅為代價。江浙和山東整個時段內為擴張弱絕對脫鉤，與上海相比表現為農業經濟和農藥施用量出現反向變化，農藥相對施用量出現下降。分年度觀察各省域追趕脫鉤狀態顯示，東北板塊多數年度內出現擴張相對負脫鉤的不利狀態，長江中游省域在考察年度末期出現擴張強絕對脫鉤的優化追趕狀態，云貴等西南省域和陜甘青等西北省域在考察年度內多為擴張相對負脫鉤和擴張連接，與上海相比在農業經濟增長同時伴生更多量的農藥施用。

表2 2005—2015年各省域脫鉤和追趕脫鉤狀態

年度脫鉤狀態2005—2015年指數及狀態Tapio脫鉤狀態追趕脫鉤狀態脫鉤指數脫鉤狀態分類追趕脫鉤指數追趕脫鉤狀態分類北京c5334544aadc3e3d3e44-0.914擴張強絕對脫鉤0.198衰退弱絕對負脫鉤天津33144145453d3d3d3d330.091擴張相對脫鉤0.171擴張相對脫鉤河北33334433ca33334433ca0.036擴張相對脫鉤0.101擴張相對脫鉤山西d32331233cd31331122e0.266擴張相對脫鉤0.473擴張相對脫鉤內蒙古131133114e121123114e1.597擴張相對負脫鉤4.166擴張相對負脫鉤遼寧331315333433111531340.338擴張相對脫鉤0.494擴張相對脫鉤吉林13e23314ee12e13212e12.029擴張相對負脫鉤3.081擴張相對負脫鉤黑龍江11511333ec11511333ec0.571擴張相對脫鉤0.716擴張相對脫鉤上海54455555aa—-1.085擴張強絕對脫鉤——江蘇54444445545444444554-0.262擴張弱絕對脫鉤-0.233擴張弱絕對脫鉤浙江d43444445ad533444355-0.211擴張弱絕對脫鉤-0.131擴張弱絕對脫鉤安徽331433435b321433435b0.259擴張相對脫鉤0.341擴張相對脫鉤福建33333344453332334344-0.004擴張弱絕對脫鉤0.090擴張相對脫鉤江西311315345431131533540.345擴張相對脫鉤0.442擴張相對脫鉤山東143444545a143443545a-0.040擴張弱絕對脫鉤-0.005擴張弱絕對脫鉤河南12333e434c12333e323c0.378擴張相對脫鉤0.475擴張相對脫鉤湖北133334455a133333355a0.088擴張相對脫鉤0.125擴張相對脫鉤湖南54333331455433333e350.078擴張相對脫鉤0.116擴張相對脫鉤廣東213e324523213e3234230.427擴張相對脫鉤0.529擴張相對脫鉤廣西313d332311313e3312110.525擴張相對脫鉤0.705擴張相對脫鉤海南1e11535e541e11535e431.407擴張相對負脫鉤2.257擴張相對負脫鉤重慶d332445545d231434533-0.104擴張弱絕對脫鉤0.357擴張相對脫鉤四川333334445423323342440.041擴張相對脫鉤0.118擴張相對脫鉤貴州131532454312112134330.196擴張相對脫鉤2.255擴張相對負脫鉤云南e11413342ee11313231e1.041擴張連接1.519擴張相對負脫鉤西藏13e5e451413ededeee110.638擴張相對脫鉤-2.222衰退強絕對負脫鉤陜西333144244e113142113e0.257擴張相對脫鉤3.369擴張相對負脫鉤甘肅213131234211313122332.633擴張相對負脫鉤3.990擴張相對負脫鉤青海143c3552a11e1e3e11e20.160擴張相對脫鉤4.753擴張相對負脫鉤寧夏12143344a4333d33d3d30.608擴張相對脫鉤0.116擴張相對脫鉤新疆d3e43e311ae3e23e2e1a1.427擴張相對負脫鉤4.435擴張相對負脫鉤

2.3 中國農藥施用與農業經濟增長脫鉤效應影響因素研究

表3報告了全國和分區域農藥施用和農業經濟增長的脫鉤影響因素的LMDI分解結果。由于考察期內中國各年度農業增加值均呈現上升趨勢，因此式(5)右側若某因素脫鉤指數值為正值則意味著該因素推動了農藥施用量的增長，對農藥施用和農業經濟增長的脫鉤起到抑制作用，反之則意味著推動二者脫鉤。表3顯示，全國范圍內就均值而言，勞動力規模效應和技術進步效應數值為負，成為推動農藥施用和農業經濟增長脫鉤的因素，其中技術進步效應除考察年度初期外均為負值，構成推動農藥施用和農業經濟增長脫鉤的持續動力，對脫鉤的影響強度也存在強化趨勢，這種推動單位產值增長的技術進步效應是包括良種推廣以及生產組織化機械化程度提升在內的技術和制度共同優化的結果。隨著城市化發展，考察年度內單位播種面積的勞動力數量存在有波動的下降趨勢，一定程度上促進了土地流轉和集約化經營，強化了農藥施用的勞動力供給約束，也有利于克服傳統小農生產過程中不確定性導致的農藥依賴傾向，從而有利于降低農藥施用強度。種植規模脫鉤彈性除2005—2006年度外，其余年度方向均為正，考察年度內中國農作物播種面積呈現增長趨勢，新增播種面積仍存在大量的農藥投入，播種面積擴大引發的農藥投入增長在考察末期還存在加劇趨勢。全國范圍內以單位勞動力農業增加值變化刻畫的勞動力生產效率效應在考察年度內均為正且具有一定強化趨勢。由于中國種植業目前比較收益仍相對較低，加之對病蟲害導致作物減產的損失厭惡，農戶仍有大量施用農藥的內在動力，農戶對產出生產過程的風險規避傾向和對產出數量的追求仍是推動中國農藥施用的最重要因素。進一步計算顯示， 2005—2015年間中國全域農藥施用量共增長32.28萬t，其中播種面積和勞動力生產效率效應分別貢獻了10.94 萬t和112.60萬t，勞動力規模和技術進步效應則分別貢獻了-22.99萬t和-68.26萬t。

表3 農藥施用和農業經濟增長脫鉤影響因素的LMDI分解結果

年份全國東部中部TsαtTsβtTsγtTsδtTsαtTsβtTsγtTsδtTsαtTsβt2005—2006-0.5931.4310.1700.399-0.8111.2360.570-0.203-1.0383.1042006—20070.085-0.7251.617-0.441-0.055-0.7601.781-0.9110.126-1.1032007—20080.217-0.7481.505-0.6110.138-0.6821.523-0.6030.157-0.8442008—20090.2970.2940.396-0.5580.0850.3290.566-0.6570.2780.2342009—20100.0870.0940.764-0.7530.0370.0530.843-1.0440.0980.0842010—20110.124-0.6001.446-0.7670.067-0.7651.666-0.8800.082-0.7712011—20120.101-0.0540.925-0.821-0.054-0.2121.230-1.3620.069-0.0852012—20130.144-0.2651.095-1.0170.0510.0080.904-1.1050.193-1.1362013—20140.268-0.4941.218-0.845-0.019-1.1862.191-2.6830.219-0.5612014—20152.600-6.2894.681-7.2110.223-1.0581.818-2.7720.3350.649均值0.333-0.7361.382-1.263-0.034-0.3041.309-1.2220.052-0.043年份中部西部東北TsαtTsβtTsγtTsδtTsαtTsβtTsγtTsδtTsαtTsβt2005—2006-1.0580.472-2.2072.1161.1062.2171.014-0.2460.2650.9782006—20071.955-0.4950.083-0.4411.349-0.1450.147-0.5341.4140.3572007—20081.660-0.5110.306-0.5411.224-0.2700.376-1.8312.397-3.6142008—20090.464-0.7990.6260.657-0.2830.0170.452-1.1961.7510.4472009—20100.750-0.7290.0810.1200.747-0.6930.1740.1620.6840.4642010—20111.661-0.9430.207-0.5571.347-0.0540.050-0.0850.961-1.1722011—20120.993-0.8660.211-0.0240.799-0.3430.0550.1170.787-0.5642012—20131.926-1.5630.328-0.4251.083-0.6470.0310.0790.859-0.7222013—20141.326-1.8480.232-0.1360.904-0.0082.373-4.2092.86516.2462014—20150.0101.0620.894-1.2611.363-0.522-0.2200.3420.893-0.750均值0.969-0.6220.076-0.0490.964-0.0450.445-0.7401.2881.167

東部地區種植規模、勞動力規模和技術進步效應均值均為負，成為推動農藥施用和農業經濟增長的脫鉤因素，其中技術進步影響方向在考察年度內保持一致，是推動東部地區農藥施用和農業經濟增長脫鉤的穩定力量且影響強度存在強化趨勢，這與東部地區較好的農業科技創新基礎和農村教育水平有關，種植規模和勞動力規模影響方向在考察各年度內呈現變動特征。值得注意的是，東部地區各年度內勞動力生產效率效應數值均為正，東部地區人地資源稟賦使得農藥施用成為提升勞動力生產效率的重要影響因素，其對農藥施用和農業經濟增長掛鉤的作用還存在強化趨勢。與期初2005年相比，考察末期2015年東部地區農藥施用量增長了0.66萬t，播種面積、勞動力規模、勞動力生產效率和技術進步效應分別貢獻了-0.83萬t、-6.64萬t、41.48萬t和-33.35萬t。

中西部地區各因素影響均值方向與全國結果一致。種植規模效應和勞動力生產效率效應成為抑制農藥施用和農業經濟增長脫鉤的力量，勞動力規模效應和技術進步效應則是推動農藥施用和農業經濟增長脫鉤的因素。中部地區8.62萬t農藥施用總增長量中播種面積、勞動力規模、勞動力生產效率和技術進步效應分別貢獻了2.32萬t、-8.14萬t、39.77萬t和-25.33萬t。西部地區14.71萬t農藥施用總增長量中播種面積、勞動力規模、勞動力生產效率和技術進步效應分別貢獻了3.46萬t、-4.11萬t、21.05萬t和-5.70萬t。東北地區勞動力規模效應數值為負，單位播種面積勞動力數量的波動下降通過農業集約化發展等方式減少了農藥投入強度，但種植規模變化、勞動力生產效率和技術進步因素數值均為正，是抑制農藥施用和農業經濟增長脫鉤的因素，需要注意的是，東北地區技術進步因素并未對脫鉤產生有效推動，單位產值的農藥施用量仍居高不下，科技進步的控藥效應還有待進一步釋放。

3 結論與討論

傳統粗放增長導致的農業經濟和資源環境之間的沖突使得合理使用農藥變得必要且緊迫。基于2005—2015年數據研究顯示，中國農業經濟增長仍伴生大量農藥施用，中東部地區單位播種面積的農藥施用量顯著高于西部和東北地區。考察時段內僅少數省域表現出農業經濟增長和農藥施用擴張絕對脫鉤的理想狀態，大部分省域仍為擴張相對脫鉤狀態，內蒙、吉林、海南、甘肅和新疆等則呈現為擴張相對負脫鉤的不利狀態。中西部地區勞動力規模和技術進步效應成為推動農藥施用與農業經濟增長脫鉤的力量，種植規模變化和追求勞動力生產效率仍是推動農藥施用的重要因素； 東部地區種植規模變化、勞動力規模和技術進步因素均成為推動農藥施用和農業經濟增長的脫鉤因素； 東北地區僅勞動力規模效應成為推動脫鉤的力量。

基于研究結論，推動農藥施用與農業經濟增長脫鉤，實現“控藥減害增收”目標，(1)推動農業科技的創新。強化良種培育與普及，提升農業生產過程中的技術支撐，完善農業病蟲害監測預警，加大對環境友好型低污染農藥和肥料的推廣度，對農戶合理用藥的規模和類型進行針對性指導。(2)多措并舉形成推動“控藥”合力。通過完善農業病蟲災害保險減少農戶對生產過程的風險感知，發揮農業合作社對農戶施藥行為的規制作用，完善產品分級認證和安全準入制度以及農產品供應鏈壓力傳導，健全推動農戶規范施用農藥的市場機制，通過技術和環境知識培訓強化農戶對大量施藥危害性的認知，實現對農戶過度施藥的綜合約束。(3)通過農地合理流轉和農業機械化等方式集約利用農業生產資源，將提升勞動力生產效率的方式引導到對農業生產資源的集約化利用上，減少農作物增產對農藥的依賴。(4)因地制宜推動農藥施用與農業經濟增長脫鉤。不同區域分解影響因素作用方向和強度存在差異，需要針對自身種植規模和勞動力規模變化以及技術條件等，結合資源優勢和農業發展階段有針對性地設計脫鉤措施，東部農業發展基礎較好地區需要針對城市化進程和人地資源稟賦大力提升農業生產的組織化程度，鼓勵農戶在土地經營模式中的改革創新，加速農業科技創新和推廣，提升土地和農藥施用的綜合利用效率，東南沿海農藥高施用地區尤其需要通過科技創新和低污染農藥替代等方式緩解農藥施用強度； 中西部地區需要進一步完善農村教育和科技資源投入，強化農村教育基礎和科技惠農力度，優化水電等農業生產基礎設施，改善農業生產條件，鼓勵依據本地自然條件發展高附加值的品牌農業； 東北地區需要進一步釋放土地流轉等產生的集約化效應，通過完善技術公共服務和提升農業生產組織化程度等方式強化科技進步的脫鉤效應，擴大知識和智力資本對農業增產的貢獻份額。