耕地流轉與規模經營改善了農業環境嗎？
——基于耕地利用行為對農業環境效率的影響檢驗

馬賢磊，車序超，李 娜，唐 亮

（南京農業大學中國土地問題研究中心，江蘇 南京 210095）

1 引言

中國通過改良作物品種，推廣化肥、農藥等農業化學品的使用，顯著促進了糧食產量的穩步增長和農業經濟的快速發展[1]。但是，隨著工業化和城市化的快速發展，農業勞動力稀缺日趨明顯，農業生產方式逐步轉變[2]。一方面，隨著土地租賃市場的發育，土地經營規模逐漸擴大，農業機械技術、節水灌溉技術、測土配方施肥等先進農業技術被大量采用；另一方面，農業生產要素（化肥、農藥和機械）投入強度也呈增加趨勢。然而，長期農業化學品過量投入，也容易引發土壤板結、水體富營養化和溫室效應等環境問題[3]，引起了政府對農業生態環境和國家糧食安全的高度重視。2018年中共中央《關于實施鄉村振興戰略的意見》提出深入實施“藏糧于技，藏糧于地”戰略，在有效保障農民利益的基礎上，積極推進農業生產改革，促進農業生產方式從傳統分散的小農經濟，向以機械化、規模化、集中化生產為主的現代農業經濟轉變[4]，該轉變在保證糧食產量增加的情況下，也可能對土地資源可持續利用和農業生態環境產生顯著影響。

已有關于農戶耕地利用行為的研究多集中于耕地流轉行為[5]、農業生產投入行為[6]、農戶集約用地行為[7]等方面。普遍認為農戶的耕地利用行為受到經濟發展、政策制度安排等外部因素和農戶個體及家庭特征等內部因素的影響，在耕地利用方式、利用程度和利用強度等方面產生行為差異[6]，進而影響土地質量和糧食產量[8]。學界關于耕地利用行為對生態環境影響的研究則主要集中在兩方面：一方面學者應用評價方法或構建評價模型對某區域整體的生態安全和環境效應進行評價[7，9]；另一方面，學者采用化肥、農藥使用量衡量生態環境，認為農業生產中化學品投入是農業碳排放和面源污染的主要來源[10]。此外，隨著農業經營規模的擴大，國內外學者研究發現不同規模農戶的行為動機、要素投入和要素配置對環境外部性存在顯著影響[11-12]。但是，尚未有學者從農業環境效率的角度探討具體耕地利用行為對農業生態環境的影響，也無學者分析耕地流轉和規模經營、耕地利用方式、耕地利用強度等耕地利用行為對農業環境效率影響的傳導機制。

鑒于此，本文選擇水稻、小麥、玉米三個糧食產區涉及的26個省份①由于北京、天津、上海、青海和西藏的數據缺失，故本文省份為不包括該5省（市、自治區）的26個省份。（不含港、澳、治地區）作為研究區域，在梳理耕地利用行為對農業環境效率影響的基礎上，構建“耕地流轉—利用規模—利用方式與利用強度—農業環境效率”的傳導路徑，利用2007—2016年全國省級的農業生產數據，采用超效率SBM模型從面源污染和碳排放兩個視角分別測算農業環境效率②農業面源污染主要為化學品使用中化學元素的流失及殘留，而農業碳排放主要為化學品生產、運輸、施用過程的隱含碳排放量和柴油、電力等能源消耗產生的碳排放量。雖然面源污染和碳排放均是農業生產過程中的重要環境影響，但是同樣的耕地利用行為可能對這兩個環境因素存在差異化的影響。，檢驗耕地流轉和利用規模、耕地利用方式、耕地利用強度對農業環境效率影響的傳導路徑，以期為土地資源可持續利用和農業可持續發展提供可行性建議。

2 耕地利用行為對農業環境效率的影響：基于文獻分析

農戶耕地利用行為實質是農戶農業生產決策行為，其行為通過影響生產資源的合理利用與配置，進而影響農業可持續發展[6]。本文根據農戶生產決策過程，首先考慮農業生產的主要生產要素“土地”，土地要素決定了農戶耕地利用規模的選擇；其次是“生產什么”以及“如何生產”，決定了農戶耕地利用方式的選擇；最后考慮“生產多少”的問題，即農戶耕地利用強度的選擇[8]。圖1刻畫了“耕地流轉—利用規模—利用方式與利用強度—農業環境效率”的傳導路徑。工業化和城鎮化快速發展的背景下，區域耕地流轉市場得到快速發展，土地利用規模逐漸擴大，農業勞動力和資本需求發生改變，農業生產方式（即耕地利用方式和利用強度③現實中耕地利用方式與強度可能涉及更多的內容，如良種技術、有機肥和綠肥、農膜或者水資源投入強度等，但是這6項是農業生產中最重要的，且統計數據予以統計的，也是本文集中分析的內容。）隨之發生轉變，進而影響農業環境效率。

農業環境容易受到區域政策、農戶生產行為、區域經濟環境等多種因素的影響。通過梳理相關文獻，從耕地流轉、利用規模、耕地利用方式和耕地利用強度4個方面分別探討其與農業環境效率的關系（表1）。

（1）耕地流轉、利用規模與農業環境效率。耕地流轉促使農業經營由兼業化小農向專業化大農轉變，在擴大經營規模的同時改善農業經營能力并改進農業種植技術，以期增加農業經濟效益[13]。如圖1所示，耕地流轉與耕地利用規模擴大是快速工業化與城市化引致的農業生產方式的重要轉變，但這種轉變除了直接影響農業環境效率外，同時也通過影響耕地利用方式和利用強度間接影響農業環境效率。

圖1 “耕地流轉—利用規模—利用方式與強度—農業環境效率”分析框架圖Fig.1 Analytical framework on “cultivated land transfer-land operation size-land use pattern and intensity -AEE”

已有研究表明耕地流轉與土地利用規模既會改善農業生態環境，也會存在一定的環境負效應。首先，耕地流轉使土地由分散經營的小農向種植大戶、家庭農場、合作社等專業化種植方向集中[5]。對于轉入戶而言，經營者具有較高的經營能力以及豐富的生產經驗，在農業生產時具有環保意識，更容易采用先進的農業機械和環保種植技術（如測土配方施肥、病蟲害防治技術等），并減少化肥等化學品投入[14]。對于轉出戶而言，一方面由于土地規模較小，生產模式為“自給自足”型，基于食品安全的角度，農戶更可能會注重環境的保護[15]；另一方面由于勞動力短缺，農戶更容易使用資本替代勞動力進行農業生產，加大化肥、農藥的投入，增加環境風險。其次，發育不完全的市場流轉行為往往伴隨不規范和不完備的流轉契約，使規模經營者容易產生短視化行為，只注重短期利益，如調整種植結構以及耕種方式和耕種強度增加收益，容易增加碳排放和面源污染[16]。此外，農業經營規模對農業環境的影響與區域經濟發展有關。在經濟發達地區，耕地經營規模能夠與當地的生產條件和生產力水平相適應，經營者往往能夠更科學合理的使用化肥、農藥與農膜等生產資料，但是在經濟欠發達地區，耕地規模經營則未必能促使經營者采用環境友好型生產方式[17]。

（2）耕地利用方式與農業環境效率。農業生產過程中，農戶根據自然環境、社會環境和自身偏好等因素自主選擇種植作物，同時作物種植方式尤其農業技術的應用也存在差異[18]，進而對農業環境產生影響。梳理文獻發現，農業機械化短期內可以緩解農業生產壓力，提高農業生產效益，但長期應用容易加重對農業環境的干擾，而且碳排放量也會隨機械化水平的提高而增加[19]。作物秸稈還田能夠提高土壤肥力以及化肥利用率，減少農戶的化肥投入，有助于作物的生長發育[20]。相比傳統農業灌溉，節水灌溉技術不僅有助于控制土壤系統中養分損失帶來的面源污染，還可以適當減少電力資源消耗所產生的碳排放量[21]。

表1 耕地利用行為對農業環境的影響預期Tab.1 The impact prediction of cultivated land use behavior on AEE

（3）耕地利用強度與農業環境效率。現有文獻在研究區域農業生態環境及分析土地利用行為時通常考慮土地利用強度指標[6，8]，其中農藥、化肥和農業機械投入則是最主要的生產性投入要素。研究發現，化肥和農藥等化學品的投入雖然可以改善土壤肥力，但長期過量使用，則會逐漸破壞土壤的耕種結構，導致土壤板結、水體富營養化和溫室效應等系列環境問題，加劇農業面源污染[3]。農業機械化可以更好地替代勞動力進行農業生產，推動農業規模化、集中化作業，但伴隨其投入強度的加大，石化資源的消耗以及碳排放量隨之增加[22]，進而影響農業環境。

3 研究方法與數據來源

（1）超效率SBM模型及變量選取。本文所研究的農業環境效率包含“碳排放”和“農業面源污染”兩個非期望產出變量，考慮選擇TONE提出的SBM模型[23]，但該模型在測算相對效率時，有效決策單元效率值最大為1，在實證過程中可能存在多個有效決策單元，無法對其進行進一步區分。因此本研究最終選擇突破有效決策單元效率值最大為1限制的超效率SBM模型[24]，計算省級農業環境效率。模型具體表達式如下：

式（1）中：sx-、sy+、su-分別表示投入、期望產出、非期望產出的松弛變量，當其數值為非零時，分別對應投入過多、期望產出不足、非期望產出過多的現象。對于決策單元而言，當0＜ρ＜1時，表明該決策單元是非有效的，當ρ≥1且sx-=sy+=su-= 0時，表示決策單元技術是有效率的。

本文將種植業作為研究對象，選取土地、種子、化肥、農家肥、農藥、農膜、農業服務①此處的農業服務花費包括：租賃作業費（機械作業費、畜力費、排灌費），燃料動力費，技術服務費，工具材料費，修理維護費，其他直接費用及間接費用（固定資產折舊、保險費、管理費、財務費和銷售費）。、農業勞動力8項主要投入指標，其中除勞動力投入根據鄉村從業人員進行估算外[25]，其余均為直接統計數據。農業碳排放主要為化學品生產、運輸、施用過程的隱含碳排放量和柴油、電力等能源消耗產生的碳排放量，本研究碳排放源主要包括化肥、農藥、農膜、柴油、翻耕和灌溉②各碳排放源排放系數為：化肥0.895 6 kg·kg-1；農藥4.934 1 kg·kg-1；農膜5.18 kg·kg-1；柴油0.592 7 kg·kg-1；翻耕312.6 kg·km-2；農業灌溉25 kg·hm-2。，借鑒李波等碳排放測算方法計算碳排放量[26]。農業面源污染主要為化學品使用中化學元素的流失及殘留，本研究選取化肥氮磷流失量、農藥無效利用量和農膜殘留量表征，核算方式參考王寶義等[22]農業面源污染測算方法，相關系數主要參考《第一次全國污染普查：肥料流失、農藥流失、地膜殘留系數手冊》，且考慮地域差異的影響。

（2）計量模型構建及變量選取。根據“耕地流轉—利用規模—利用方式與利用強度—農業環境效率”的傳導路徑發現，本文的中介效應檢驗中存在兩個中介環節，即耕地流轉會通過耕地利用規模來影響耕地利用方式和利用強度，進而對農業環境效率產生影響，如圖1所示。針對本文研究問題的特點，具體檢驗方法分為兩步[27]。第一步，判斷“耕地流轉—利用規模—農業環境效率”路徑是否存在顯著的中介效應。若存在，則進行第二步。第二步，判斷“利用規模—利用方式和利用強度—農業環境效率”路徑是否存在顯著的中介效應。若存在，則“耕地流轉—利用規模—利用方式與利用強度—農業環境效率”傳導路徑成立。

具體研究過程設計如下：

首先考察“耕地流轉—利用規模—農業環境效率”路徑是否存在顯著的中介效應。根據中介效應檢驗程序，建立如下實證模型：

其次考察“利用規模—利用方式和利用強度—農業環境效率”路徑是否存在顯著的中介效應，建立如下實證模型：

式（5）—式（7）中：Yit表示農業環境效率；i和t分別表示第i個省份和第t年；transit表示耕地流轉率；scaleit表示人均耕地播種面積表示人均耕地播種面積的平方項，用于捕捉經營規模對土地利用行為和農業環境效率可能存在的非線性影響；MEDit表征耕地利用方式和利用強度，主要包括機械化水平、秸稈還田率、節水灌溉技術采用率、化肥投入強度、農藥投入強度和機械投入強度；Xit表示家庭特征變量和區域特征變量等控制變量；δ、ε為個體效應和隨機誤差項。

由于研究數據為短面板數據，且重點關注個體效應，因此，本文采用引入區域虛擬變量的隨機效應面板模型進行估計，由于測算的農業環境效率值在0～2之間，因此，存在雙向截尾特征，因此使用面板Tobit模型估計。此外，估計結果采用溫中麟等[28]提出的中介效應檢驗程序，對中介變量的中介效應進行檢驗。變量選取及描述性統計見表2。根據已有的研究，控制變量包括家庭特征變量和區域特征變量[13，24]，土地流轉率數據來源于農業部經管司，其余數據均來源于2008—2017年《全國農產品成本收益資料匯編》《中國農村統計年鑒》《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》及相應年份各省市統計年鑒。

4 回歸結果分析與討論

4.1 “耕地流轉—利用規模—農業環境效率”路徑中介效應檢驗

表3為利用規模為中介的中介效應模型估計結果。結果顯示，耕地流轉率并不顯著影響農業環境效率，但耕地流轉能夠顯著擴大耕地利用規模。將耕地利用規模（人均播種面積）中介變量代入式（4），估計結果顯示，耕地流轉對兩種類型的環境效率存在正向的直接效應，中介變量對環境效率的影響均為負①耕地流轉率與人均播種面積兩個變量間的偏相關系數為0.238，遠小于臨界值0.8，因此其共線性不會影響估計結果的準確性。。考慮利用規模對環境效率的影響可能存在非線性關系，因此將其二次項加入模型，回歸結果顯示，人均播種面積二次項系數均顯著為負，表明利用規模對環境效率的影響呈倒U型，通過計算得到利用規模的轉折點分別為0.034 hm2/人和0.041 hm2/人。樣本中大部分決策單元位于轉折點右側，可見單獨將利用規模變量進行回歸估計時，呈現顯著負向影響是合理的。通過上述分析，可以發現雖然耕地流轉對農業環境效率的總效應不顯著，但其對農業環境效率的影響存在顯著的直接效應和間接效應。耕地流轉通過將耕地從低生產率的兼業戶流轉到高生產率的專業戶手中，可以提高農業專業化效應，專業化經營主體更加注重其管理、生產能力和資本投資水平，對農業環境效率產生直接的正向影響。此外耕地流轉通過擴大經營規模，對農業環境效率產生間接影響，環境效率伴隨經營規模的改變呈現倒U型趨勢。

表2 變量定義及描述性統計Tab.2 Variable de finitions and descriptive statistics

表3 耕地利用規模為中介的中介效應檢驗Tab.3 Mediating effects test of the land operation size

4.2 “利用規模—利用方式和利用強度—農業環境效率”路徑中介效應檢驗

首先，檢驗利用規模對農業環境效率的總效應。表4匯報了利用規模對環境效率的估計結果。與4.1部分的結論一致，結果顯示，人均播種面積對兩種類型的農業環境效率的總效應均為倒U型，即人均播種面積在一定范圍內促進農業環境效率，超出范圍則會降低環境效率。根據計算發現樣本中85%以上的決策單元位于轉折點右側，因此單獨將利用規模變量進行回歸估計時，結果呈現顯著負向影響。將兩種類型的環境效率對比發現，在一定規模下，利用規模對面源污染的改善作用大于農業碳排放，但超出范圍后，利用規模越大，其對面源污染的加劇作用也大于農業碳排放，這與侯軍東等所得到的“經營規模越大，農業面源污染越嚴重”結論相同[18]。

其次，檢驗利用規模對中介變量的影響，表5是利用規模對中介變量影響的估計結果。可以看出，利用規模對秸稈還田、節水技術、化肥和機械投入強度存在顯著影響，且均為非線性關系。伴隨利用規模的擴大，秸稈還田的采用程度呈現U型變化趨勢，但節水技術的采用則呈現倒U型變化。此外，化肥和機械投入強度也會改變，化肥投入伴隨利用規模的增加呈現先減少再增加的趨勢，而機械投入則為先增加后減少的趨勢。可見耕地利用規模對耕地利用方式和利用強度均存在顯著影響。

最后，檢驗中介變量（耕地利用方式和利用強度）的中介效應，根據溫中麟等[28]提出的中介效應檢驗程序，對中介變量進行中介效應檢驗①由于篇幅限制，具體估計結果讀者可向筆者索取。。表6匯報了耕地利用方式和利用強度為中介的中介效應Sobel檢驗結果。可以發現利用規模僅通過影響秸稈還田率、節水技術灌溉率、化肥和機械投入強度進而對農業環境效率產生影響。具體來看，在“面源污染型”環境效率中，秸稈還田和節水技術灌溉的中介效應均不顯著，但化肥和機械存在顯著負向中介效應，分別占總效應的10.1%和13.9%。在“碳排放型”環境效率中，僅機械投入強度存在顯著負向中介效應，其中介效應占總效應的15.8%。因此，耕地利用規模可以通過改變化肥和機械投入強度進而改變“面源污染型”農業環境效率，通過影響機械投入強度來影響“碳排放型”環境效率。

表4 利用規模對環境效率的影響Tab.4 The impact of cultivated land size on AEE

表5 用規模對中介變量的影響Tab.5 The impact of cultivated land size on mediator variables

表6 耕地利用方式和利用強度為中介的中介效應Sobel檢驗Tab.6 Mediating effect Sobel test based on cultivated land use pattern and intensity

5 結論與政策啟示

本文利用2007—2016年26個省份農業生產數據，構建“耕地流轉—利用規模—利用方式與利用強度—農業環境效率”的傳導路徑，并檢驗了耕地流轉、耕地利用規模、耕地利用方式和利用強度對基于“面源污染”和“碳排放”兩類非期望產出測算的農業環境效率的影響。主要結論包括：第一，耕地流轉并未顯著提高農業環境效率，但利用規模對農業環境效率的影響呈倒U型關系。第二，耕地流轉可以通過專業化效應提高農業環境效率，但是同時也通過擴大人均耕地播種面積間接影響農業環境效率。第三，利用規模主要通過改變化肥和機械投入強度進而負向影響農業環境效率。

依據上述研究結論，為促進土地資源可持續利用和農村環境保護，本文提出如下政策啟示：第一，政府應繼續完善土地流轉和土地抵押貸款政策，提高農業經營的專業化水平。第二，在促進耕地規模經營的同時，避免盲目擴大經營規模，應當根據區域地理環境和農業生產特征決定合適的經營規模，同時轉變農業生產方式，提高農業生產技術水平。例如，鼓勵和支持規模化生產主體引入綠色農業環保技術，如綠肥和有機肥使用、精準施肥、噴藥技術、節水技術、秸稈還田技術等，同時優化農業生產資料投入結構，加強農業技能培訓，減少規模經營主體的短視行為，加強對農業化學品施用的監管，合理控制化肥投入強度，減少農業面源污染和碳排放。第三，雖然機械化作業能夠提高農業生產效率，但對于其投入強度也應當控制在合理范圍內，盡量使用更為先進的低碳農業機械，以減少農業碳排放的產生，改善農業環境。

需要說明的是，本文研究數據為省級層面數據，存在一定局限性，后續研究可從農戶微觀層面具體探討耕地流轉與利用規模對農業環境效率的影響路徑。一方面考慮不同地區的差異化影響，尤其是經濟發達地區與相對欠發達地區的差異；另一方面，本文使用人均播種面積來衡量耕地利用規模，缺少農戶土地經營規模或者經營主體（合作社、農業企業等）經營規模數據，未來研究可以使用農戶或經營主體經營規模數據來進一步檢驗本文結論的穩健性。