農(nóng)業(yè)機(jī)械化、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)系研究

摘要：雙碳目標(biāo)下，推動農(nóng)業(yè)節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的應(yīng)有之義?；?011—2021年31個(gè)省（市、自治區(qū)）面板數(shù)據(jù)，利用固定效應(yīng)模型、調(diào)節(jié)效應(yīng)模型等方法，實(shí)證檢驗(yàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、環(huán)境規(guī)制以及兩者交互項(xiàng)與農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化增加農(nóng)業(yè)碳排放，具體而言，農(nóng)業(yè)機(jī)械化每提升1個(gè)單位，農(nóng)業(yè)碳排放量將增加0.237個(gè)單位。環(huán)境規(guī)制會減少碳排放，具體而言，環(huán)境規(guī)制每提升1個(gè)單位，農(nóng)業(yè)碳排放量將減少0.225個(gè)單位。調(diào)節(jié)效應(yīng)表明，環(huán)境規(guī)制在農(nóng)業(yè)機(jī)械化與農(nóng)業(yè)碳排放之間存在調(diào)節(jié)效應(yīng)，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳減排的正向作用抵消農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳減排的部分負(fù)向作用。異質(zhì)性表明：相較于非糧食主產(chǎn)區(qū)與東、西部地區(qū)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化有利于減少糧食主產(chǎn)區(qū)和中部地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放量。據(jù)此提出以下建議：升級農(nóng)業(yè)機(jī)械，發(fā)展新型綠色農(nóng)機(jī)；政府加強(qiáng)監(jiān)管，加大環(huán)境規(guī)制力度；各地區(qū)因地制宜發(fā)展，降低農(nóng)業(yè)碳排放。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械化；環(huán)境規(guī)制；農(nóng)業(yè)碳排放；調(diào)節(jié)效應(yīng)；農(nóng)業(yè)碳減排

中圖分類號：F323; S210.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-5553（2024）12-0208-08收稿日期：2024年2月17日

修回日期：2024年4月26日

*基金項(xiàng)目：中國工程院戰(zhàn)略研究與咨詢項(xiàng)目（2023—DFZD—57）

第一作者：賈伊龍，男，2000年生，河南濟(jì)源人，碩士研究生；研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化。E-mail：930461524@qq.com

通訊作者：徐輝，男，1975年生，湖北咸寧人，博士，教授，博導(dǎo)；研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。E-mail：343644670@qq.com

Study of the relationship between agricultural mechanization， environmental regulation and agricultural carbon emissions

Jia Yilong， Xu Hui

（School of Economics and Management， Yangtze University， Jingzhou， 434023， China）

Abstract： Promoting energy efficiency and reducing emissions in agriculture is a suitable approach to achieving the green transformation of agriculture under the dual-carbon goal. The paper conducted an empirical analysis by using panel data from 31 provinces， municipalities，and autonomous regions between 2011 and 2021. The analysis examined the relationship between agricultural mechanization，environmental regulation，and their interaction terms，and agricultural carbon emissions by using fixed-effects models， moderating-effects models，and other methods. The study shows that agricultural mechanization leads to an increase in agricultural carbon emissions. Specifically， for every one unit increase in agricultural mechanization， agricultural carbon emissions increase by 0.237 units. On the other hand，environmental regulation reduces carbon emissions. Specifically， for every unit of environmental regulation，agricultural carbon emissions decrease by 0.225 units. The moderating effect suggests that there is a moderating effect of environmental regulation between agricultural mechanization and agricultural carbon emissions，with the positive effect of environmental regulation on agricultural carbon emissions reduction offsetting part of the negative effect of agricultural mechanization on agricultural carbon emissions reduction. The presence of heterogeneity implies that agricultural mechanization is more likely to lead to a reduction in agricultural carbon emissions in the main food-producing regions and the central region， as opposed to the non-main food-producing regions and the eastern and western regions. Accordingly， the following recommendations are made as follows： upgrading agricultural machinery and developing new green agricultural machinery， strengthening government supervision and environmental regulations， and tailoring the development of each region to reduce agricultural carbon emissions.

Keywords： agricultural mechanization; environmental regulations; agricultural carbon emissions; regulatory effect; agricultural carbon reduction

0 引言

農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展是當(dāng)前全球農(nóng)業(yè)領(lǐng)域面臨的重要議題，農(nóng)業(yè)碳減排是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展必由之路。為推動農(nóng)業(yè)節(jié)能減排，貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和重大決策部署，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門分別于2020年和2022年頒布《農(nóng)業(yè)機(jī)械報(bào)廢更新補(bǔ)貼實(shí)施指導(dǎo)意見》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實(shí)施方案》，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色低碳發(fā)展。然而，相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國農(nóng)業(yè)碳排放占比約達(dá)全國總量的17%^［1］，農(nóng)業(yè)作為全球第二大碳排放源，我國農(nóng)業(yè)碳排放總量大約為世界農(nóng)業(yè)碳排放總量的12.54%^［2］，農(nóng)業(yè)低碳綠色轉(zhuǎn)型減排任重而道遠(yuǎn)。與此同時(shí)，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化快速發(fā)展，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率^［3］、實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶收入增長^［4］、推動小農(nóng)戶與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有機(jī)銜接的同時(shí)，暴露出溫室氣體加劇、生態(tài)環(huán)境惡化等嚴(yán)重問題。而環(huán)境規(guī)制在激勵(lì)農(nóng)戶采納綠色生產(chǎn)技術(shù)，推動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型與提高農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率方面具有一定貢獻(xiàn)^［5］。那么，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制究竟對農(nóng)業(yè)碳減排的影響如何？有待實(shí)證檢驗(yàn)。

關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的影響，現(xiàn)有文獻(xiàn)已展開了較為豐富的研究。首先，關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展效果研究可主要分為經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)兩方面。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)研究方面，學(xué)者們主要探討了農(nóng)業(yè)機(jī)械化對糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)^［6］、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提高^［3］以及農(nóng)戶收入增長^［4］等方面的影響。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)研究方面，學(xué)者們對此展開了豐富研究，但尚未得出一致結(jié)論，存在“促進(jìn)論”“抑制論”和“不確定論”三種觀點(diǎn)。其中，促進(jìn)論者認(rèn)為，農(nóng)業(yè)機(jī)械化通過種植結(jié)構(gòu)的“趨糧化”^［7］、優(yōu)化生產(chǎn)要素配置^［8］、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級^［9］等途徑減少農(nóng)業(yè)碳排放，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效率。抑制論者認(rèn)為，農(nóng)機(jī)的大規(guī)模作業(yè)過程中因大量使用化石能源，并未促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，反而因?yàn)樽陨聿裼偷娜紵斐纱罅康臏厥覛怏w排放加劇了環(huán)境的惡化和碳排放^［10］。不確定論者則認(rèn)為，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)生態(tài)效率存在農(nóng)地經(jīng)營規(guī)模的門檻效應(yīng)^［7］，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對種植業(yè)碳排放效率、生態(tài)效率分別呈現(xiàn)U型和倒U型結(jié)構(gòu)^［11］。其次，關(guān)于環(huán)境規(guī)制對綠色農(nóng)業(yè)的影響研究，學(xué)者觀點(diǎn)較為一致，大多認(rèn)為環(huán)境規(guī)制激勵(lì)農(nóng)戶采納有機(jī)肥、秸稈還田等綠色生產(chǎn)技術(shù)^［12］，提高生態(tài)養(yǎng)殖效率^［13］，增強(qiáng)農(nóng)戶廢棄物資源化利用與綠色生產(chǎn)意愿^［14］，從而推動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型^［5］。此外，少數(shù)學(xué)者認(rèn)為環(huán)境規(guī)制和碳排放之間存在顯著的倒U型關(guān)系^［15］，且隨著環(huán)境規(guī)制力度的加強(qiáng)，環(huán)境規(guī)制在減少碳排放量上存在明顯的正向作用^［16］，相較于正常強(qiáng)度的環(huán)境規(guī)制，我國農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰時(shí)間在高強(qiáng)度環(huán)境規(guī)制下提前五年實(shí)現(xiàn)^［17］。

綜上所述，現(xiàn)有文獻(xiàn)分別針對農(nóng)業(yè)機(jī)械化、環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳減排的影響進(jìn)行了大量研究并取得豐碩成果，為本文研究奠定良好的理論基礎(chǔ)。但就上述已有研究來看，存在進(jìn)一步研究的空間：一是雖然已有學(xué)者討論了農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳減排的影響，但結(jié)論尚不一致。二是現(xiàn)有研究認(rèn)為環(huán)境規(guī)制有利于對農(nóng)業(yè)機(jī)械化的綠色轉(zhuǎn)型升級，但農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制二者共同作用于對農(nóng)業(yè)碳減排的影響究竟如何，有待考證?；诖耍梦覈?1個(gè)?。ㄊ校?011—2021年面板數(shù)據(jù)，擬從環(huán)境規(guī)制視角，進(jìn)一步考察農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的影響。

1 理論分析與研究假說

1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響

我國乃農(nóng)業(yè)大國，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要依賴農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的應(yīng)用過程中，受限于資金、技術(shù)、推廣等問題，綠色農(nóng)機(jī)使用率較低，仍以傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械為主^［18］。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械相對于綠色農(nóng)機(jī)更加低效耗能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)業(yè)柴油碳排放量占總碳排放量的60%^［19］，表明我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展對農(nóng)業(yè)碳排放十分不利。盡管農(nóng)業(yè)機(jī)械化有助于提高生產(chǎn)效率，但本文認(rèn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展可能會增加農(nóng)業(yè)碳排放。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化通常需要大量能源，尤其是對于使用大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的農(nóng)場，這可能導(dǎo)致更多的化石燃料的使用，從而增加溫室氣體排放，能源消耗所帶來的碳排放量已經(jīng)成為首要的農(nóng)業(yè)碳排放源^［20］。大多數(shù)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備依賴于化石燃料，如柴油、汽油以及電力。其中，電力也是農(nóng)業(yè)碳排放量增加的關(guān)鍵因素之一，倘若電力來自化石燃料發(fā)電廠，則使用電力農(nóng)機(jī)產(chǎn)生的二氧化碳（CO₂）、氮氧化物和顆粒物等溫室氣體無異于以化石燃料為動力的傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)，致使農(nóng)業(yè)碳排放驟增。近些年來，我國機(jī)械化發(fā)展主要以經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，缺乏對農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用的關(guān)注，忽視農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展造成溫室氣體排放增加^［21］?，F(xiàn)如今，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展程度將繼續(xù)提升，機(jī)械化應(yīng)用規(guī)模化勢必將繼續(xù)擴(kuò)大，所需能源消耗也將持續(xù)不斷增加，進(jìn)而對農(nóng)業(yè)碳排放的影響越來越大，成為中國實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰道路上的攔路虎。

基于上述分析，提出假說1：農(nóng)業(yè)機(jī)械化增加農(nóng)業(yè)碳排放。

1.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械化、環(huán)境規(guī)制和農(nóng)業(yè)碳排放

環(huán)境規(guī)制是以保護(hù)環(huán)境為目的，在政府主導(dǎo)下，對污染公共環(huán)境的各種行為進(jìn)行管制，是社會性規(guī)制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。由英國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家庇古最早提出該研究，其提議通過稅收來控制和調(diào)節(jié)企業(yè)產(chǎn)生的污染行為?，F(xiàn)如今各國政府在對抗環(huán)境污染問題時(shí)已經(jīng)將環(huán)境規(guī)制作為一項(xiàng)重要手段。環(huán)境規(guī)制可以通過直接或間接手段抑制碳排放，其中，直接手段為政府通過命令的方式對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行調(diào)整，限制能耗高、效率低的化石能源的使用，或通過制定企業(yè)產(chǎn)品以及行業(yè)的碳排放標(biāo)準(zhǔn)等；間接手段則是通過調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)活動來完成^［22］。

隨著環(huán)境規(guī)制研究的深入進(jìn)行，國家政府將環(huán)境規(guī)制用于農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，致力于制定農(nóng)機(jī)生產(chǎn)和排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)法律法規(guī)。環(huán)境規(guī)制對農(nóng)機(jī)企業(yè)和農(nóng)戶均有重要影響。首先，對于農(nóng)機(jī)企業(yè)而言，環(huán)境規(guī)制促使農(nóng)機(jī)企業(yè)減少化學(xué)物品（如農(nóng)藥、化肥、化石燃料以及柴油等）的使用。政府通過制定相關(guān)使用限制和使用標(biāo)準(zhǔn)，減少化學(xué)物品以及燃料使用所產(chǎn)生的溫室氣體，碳排放對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的破壞，加快農(nóng)機(jī)企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型升級，促使企業(yè)采用更加清潔，環(huán)保的再生能源，促使農(nóng)機(jī)企業(yè)增加環(huán)保相關(guān)投入，促進(jìn)企業(yè)綠色技術(shù)效率的增長^［23］。其次，對于農(nóng)戶而言，一方面，補(bǔ)貼政策激勵(lì)農(nóng)戶綠色生產(chǎn)。政府為激勵(lì)農(nóng)戶使用綠色農(nóng)機(jī)將采取一系列補(bǔ)貼政策，例如，政府發(fā)放綠色農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼，改變農(nóng)戶使用污染性投入要素行為，增加綠色低碳農(nóng)機(jī)的使用^［24］。另一方面，政策宣傳規(guī)制農(nóng)戶生產(chǎn)行為。政府通過推廣傳播低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)的相關(guān)信息和知識，提高農(nóng)戶對低碳農(nóng)機(jī)以及技術(shù)的認(rèn)識，全面的了解農(nóng)業(yè)低碳綠色生產(chǎn)，提高綠色農(nóng)機(jī)技術(shù)的使用可能性^［25］。最后，政府利用環(huán)境規(guī)制加強(qiáng)對農(nóng)機(jī)使用的監(jiān)管力度，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用和維護(hù)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行妥善處理和回收，設(shè)定相關(guān)獎(jiǎng)懲政策，積極促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的綠色可持續(xù)發(fā)展，提高農(nóng)戶的使用積極性。

環(huán)境規(guī)制加快促進(jìn)了企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型升級，促使農(nóng)戶采取綠色生產(chǎn)行為。在環(huán)境規(guī)制下，農(nóng)業(yè)機(jī)械化化石燃料使用量的減少，工作效率的提升，降低了溫室氣體的排放。因此，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的降低起到了調(diào)節(jié)作用。

基于以上分析，提出假說2：環(huán)境規(guī)制有利于降低農(nóng)業(yè)碳排放。假說3：農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響受到環(huán)境規(guī)制的調(diào)節(jié)作用。本文影響機(jī)制分析圖如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)指標(biāo)與計(jì)量方法選擇

2.1 變量指標(biāo)與數(shù)據(jù)說明

1）被解釋變量，農(nóng)業(yè)碳排放的水平（A_car）使用農(nóng)業(yè)碳排放總量來表示。借鑒羅明忠等^［26］的做法，采用農(nóng)用塑料薄膜、化肥、農(nóng)用柴油、有效灌溉面積、農(nóng)藥以及農(nóng)作物總播種面積6種要素投入量來計(jì)算農(nóng)業(yè)碳排放水平。農(nóng)業(yè)碳排放計(jì)算如式（1）所示。

式中： ACE_i，t ——省份 i 在 t 年的農(nóng)業(yè)碳排放水平；

k ——碳源；

e_k，i，t ——不同碳源的碳排放量；

δ_k ——各碳源；

ω_i，t ——各碳源對應(yīng)的碳排放系數(shù)。

2）核心解釋變量，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平（A_mec），采用農(nóng)業(yè)機(jī)械化總動力表示。

3）調(diào)節(jié)變量，環(huán)境規(guī)制（regu）采用地方財(cái)政環(huán)境保護(hù)支出占比表示。

4）控制變量，為確保研究結(jié)論的科學(xué)性，在參考借鑒相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、財(cái)政支農(nóng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、種植結(jié)構(gòu)和城鎮(zhèn)化率五個(gè)變量作為控制變量，納入模型回歸。其中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP），以農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值衡量；財(cái)政支農(nóng)（A_fin），以農(nóng)林水事務(wù)財(cái)政支出占比衡量；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（indu），以第一產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重衡量；種植結(jié)構(gòu)（R_rice），以糧食播種面積與農(nóng)作物總播種面積占比衡量；城鎮(zhèn)化率（urb），城鎮(zhèn)人口與地區(qū)總?cè)丝谡急群饬俊?/p>

2.2 數(shù)據(jù)來源與描述性統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)來源于2011—2021年全國31個(gè)省（市）面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均來源于EPS數(shù)據(jù)庫，部分缺失數(shù)值采用插值法補(bǔ)齊，數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。

2.3 實(shí)證模型設(shè)定及估計(jì)方法說明

2.3.1 基準(zhǔn)模型

基于前文分析，為驗(yàn)證農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響，構(gòu)建基準(zhǔn)模型如式（2）所示。

A_car_i，t=α₀+α₁A_mec_i，t+X∑control+η_t+μ_i+ε_i，t （2）

式中： ∑control ——系列控制變量；

α₀ ——常數(shù)項(xiàng)；

α₁ ——解釋變量；

X ——各控制變量對應(yīng)系數(shù)；

η_t ——時(shí)間固定效應(yīng)；

μ_i ——個(gè)體固定效應(yīng)；

ε_i，t ——隨機(jī)干擾項(xiàng)。

2.3.2 調(diào)節(jié)效應(yīng)模型

為驗(yàn)證農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響是否受到環(huán)境規(guī)制的調(diào)節(jié)作用，在基準(zhǔn)模型（2）的基礎(chǔ)上，加入農(nóng)業(yè)機(jī)械化與環(huán)境規(guī)制的交互項(xiàng)（A_mec×regu），并構(gòu)建調(diào)節(jié)效應(yīng)模型如式（3）所示。

A_car_i，t=α₀+α₁A_mec_i，t+α₂regu_i，t+α₃A_mec_i，t×regu_i，t+X∑control+η_t+μ_i+ε_i，t （3）

式中： α₂ ——環(huán)境規(guī)制系數(shù)；

α₃ ——交互項(xiàng)系數(shù)。

3 實(shí)證分析

3.1 基準(zhǔn)模型分析

基準(zhǔn)模型采用逐步回歸法，表2匯報(bào)了基準(zhǔn)回歸結(jié)果。

由表2列（6）估計(jì)結(jié)果可知，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的回歸系數(shù)為0.237，且在1%的水平下顯著，表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化每提高1個(gè)單位，農(nóng)業(yè)碳排放量將增加0.237個(gè)單位，即農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展將會增加農(nóng)業(yè)碳排放，假說1得到驗(yàn)證。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用主要依賴于柴油等化石燃料的消耗，而化石燃料的燃燒又不可避免地產(chǎn)生更多的二氧化碳排放。且我國農(nóng)機(jī)發(fā)展水平較為低下、傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)燃燒效率低、燃料消耗較大，因此導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放量的增加。

3.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為驗(yàn)證研究結(jié)果的穩(wěn)健性，本研究分別使用系統(tǒng)GMM、縮尾處理和縮短年份三種方法驗(yàn)證基準(zhǔn)回歸結(jié)果的穩(wěn)健性，如表3所示。

第一，為緩解內(nèi)生性問題，本研究使用系統(tǒng)GMM模型來避免可能存在的內(nèi)生性問題，模型回歸結(jié)果如表3列（1）所示。使用系統(tǒng)GMM回歸之后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化系數(shù)為0.017 5，作用方向與基準(zhǔn)回歸結(jié)果總體一致，說明本文不存在內(nèi)生性問題。第二，對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行上下5%的縮尾處理，其結(jié)果如表3列（2）所示，在進(jìn)行縮尾處理后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化回歸系數(shù)為0.147，與基準(zhǔn)回歸系數(shù)0.237相比，除系數(shù)略有下降以外，作用方向和顯著性水平均與基準(zhǔn)回歸一致，說明基準(zhǔn)回歸結(jié)果穩(wěn)健可靠。第三，為防止2020年新冠疫情可能對本文研究結(jié)論產(chǎn)生一定偏誤，在剔除2020年樣本后對模型重新進(jìn)行回歸估計(jì)，其結(jié)果如表3列（3）所示，農(nóng)業(yè)機(jī)械化系數(shù)為0.148，且通過1%的顯著性檢驗(yàn)，表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化不利于農(nóng)業(yè)碳減排，其結(jié)果與基準(zhǔn)回歸一致，說明回歸結(jié)果穩(wěn)健可靠。

綜上，通過系統(tǒng)GMM、縮尾處理和縮短年份等多種方法進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)后，均支持農(nóng)業(yè)機(jī)械化會增加農(nóng)業(yè)碳排放這一觀點(diǎn)，故本文研究結(jié)論穩(wěn)健可靠。

3.3 調(diào)節(jié)效應(yīng)分析

為驗(yàn)證農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響是否會受到環(huán)境規(guī)制的調(diào)節(jié)作用，在基準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)上，納入農(nóng)業(yè)機(jī)械化與環(huán)境規(guī)制交互項(xiàng)進(jìn)行回歸分析，其結(jié)果見表4。

由表4列（2）估計(jì)結(jié)果可知，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的回歸系數(shù)為-0.225，且在1%的水平下顯著，即環(huán)境規(guī)制每增加1%，農(nóng)業(yè)碳排放量將會下降22.5%，表明環(huán)境規(guī)制有利于農(nóng)業(yè)碳排放量的減少，假說2得到驗(yàn)證。環(huán)境規(guī)制可以通過促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者采用更為環(huán)保和可持續(xù)的農(nóng)業(yè)實(shí)踐，減少碳排放，為農(nóng)業(yè)的低碳發(fā)展創(chuàng)造有利條件。環(huán)境規(guī)制可以在一定程度上促使農(nóng)戶采取更為環(huán)保和低碳的生產(chǎn)和經(jīng)營方式。政府通過設(shè)定碳排放標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施監(jiān)管政策來規(guī)范農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳排放上限，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者采用更為環(huán)保的技術(shù)和管理實(shí)踐。

由表4列（3）估計(jì)結(jié)果可知，農(nóng)業(yè)機(jī)械化與環(huán)境規(guī)制的交互項(xiàng)對農(nóng)業(yè)碳排放的回歸系數(shù)為1.194，且在5%的水平下顯著，即表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響過程中，環(huán)境規(guī)制應(yīng)有的弱化效應(yīng)尚未發(fā)揮其應(yīng)有作用，假說3未得到驗(yàn)證，但是與基準(zhǔn)回歸系數(shù)0.237相比，在納入農(nóng)業(yè)機(jī)械化與環(huán)境規(guī)制交互項(xiàng)后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化回歸系數(shù)會下降至0.174，表明環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳減排的正向作用抵消農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳減排的部分負(fù)向作用。我國目前農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低，發(fā)展速度也相對比較緩慢，大部分現(xiàn)有農(nóng)機(jī)多是初級農(nóng)機(jī)，初級農(nóng)機(jī)的耕作效率低下，且對柴油等化石燃料需求較大，我國龐大的農(nóng)業(yè)用地也使得農(nóng)業(yè)機(jī)械需要大規(guī)模的投入使用，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)產(chǎn)生的碳排放量日益增多。另外，雖然環(huán)境規(guī)制一定程度上有利于促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營向綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，有利于將農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)行低碳高效的轉(zhuǎn)型升級，但大量的傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)設(shè)備，以及相關(guān)使用政策和排放標(biāo)準(zhǔn)的不完整，使得環(huán)境規(guī)制在作用于農(nóng)業(yè)機(jī)械化來促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳減排的正向影響過程中尚未達(dá)到理想狀態(tài)，道阻且長。

3.4 區(qū)域異質(zhì)性分析

基于農(nóng)業(yè)功能區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平視角，表5為檢驗(yàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放異質(zhì)性影響的回歸結(jié)果。

基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能定位的差異，將我國劃分為糧食主產(chǎn)區(qū)、非糧食主產(chǎn)區(qū)。糧食主產(chǎn)區(qū)分別為黑龍江、河南、山東、四川、江蘇、河北、吉林、安徽、湖南、湖北、內(nèi)蒙古、江西、遼寧13個(gè)省份；其余省份為非糧食主產(chǎn)區(qū)。表5中列（1）、列（2）分別為糧食主產(chǎn)區(qū)和非糧食主產(chǎn)區(qū)的回歸結(jié)果。由表5列（1）估計(jì)結(jié)果可知，糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放量的回歸系數(shù)為-0.03，但不顯著，表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化在糧食主產(chǎn)區(qū)促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳排放量的減少。糧食主產(chǎn)區(qū)肩負(fù)糧食安全的重?fù)?dān)，同時(shí)糧食作物兼具經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙重屬性。在糧食主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部開展的農(nóng)機(jī)化示范區(qū)建設(shè)，關(guān)于糧食生產(chǎn)機(jī)械化效果顯著，反映我國推行的綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)及裝備取得初步成效，農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)得到提檔升級^［24］，因此糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳排放量的減少。由表5列（2）估計(jì)結(jié)果可知，非糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放量的回歸系數(shù)為0.268，且在1%的水平下顯著，即農(nóng)業(yè)機(jī)械化每增加1%，農(nóng)業(yè)碳排放量將增加26.8%，表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化在非糧食主產(chǎn)區(qū)不利于農(nóng)業(yè)碳減排。非糧食主產(chǎn)區(qū)的種植結(jié)構(gòu)不同，非糧食主產(chǎn)區(qū)通常種植各種經(jīng)濟(jì)作物，相較于糧食作物“一家兩制”和碳排放量低的特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)作物在生長和管理過程中需要大量的化肥和農(nóng)藥，因此增加了碳排放^［8］。

基于地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的差別，將我國劃分為東、中、西部三大地區(qū)。按照國家“七五”計(jì)劃經(jīng)濟(jì)帶的標(biāo)準(zhǔn)，劃分東、中、西部地區(qū)，其中東部地區(qū)包括海南、廣西、廣東、福建、河北、江蘇、山東、浙江、上海、天津、北京、遼寧；中部地區(qū)包括江西、湖南、湖北、河南、安徽、內(nèi)蒙古、山西、吉林、黑龍江；西部地區(qū)包括西藏、新疆、貴州、甘肅、寧夏、重慶、云南、青海、四川、陜西。表5中列（3）～列（5）分別估計(jì)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化對東、中、西部地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放量的區(qū)域性差異。由表5可知，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對東、中、西部地區(qū)的回歸系數(shù)依次為0.467、-0.059 9和0.214，除中部地區(qū)以外，其余兩個(gè)地區(qū)均通過顯著性檢驗(yàn)。中部地區(qū)為農(nóng)業(yè)大省，本地區(qū)對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)依賴性較高，為提高其經(jīng)濟(jì)效益，本地區(qū)將優(yōu)先采納更為先進(jìn)的農(nóng)機(jī)設(shè)備以及服務(wù)，這些先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械相對于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械具有低碳高效的特點(diǎn)，因此，中部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化有利于減少農(nóng)業(yè)碳排放量。西部地區(qū)多為高原和山地，少平原。受地形條件限制，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平發(fā)展緩慢，多為傳統(tǒng)低效高耗能農(nóng)機(jī)，導(dǎo)致西部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化增加農(nóng)業(yè)碳排放量。東部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械要素錯(cuò)配加劇，農(nóng)業(yè)機(jī)械要素實(shí)際配置量小于最優(yōu)配置量^［27］；相較于中西部地區(qū)，東部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械在一定程度上彌補(bǔ)了勞動力的不足，但尚未轉(zhuǎn)移的勞動力勞動要素質(zhì)量不能與其他生產(chǎn)要素較好匹配，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境狀況變差，農(nóng)業(yè)碳排放增加，農(nóng)業(yè)污染加劇。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對東部地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放的影響最大^［28］。

4 結(jié)論與政策啟示

4.1 結(jié)論

基于對我國31個(gè)省（市）2011—2021年的省際面板數(shù)據(jù)，實(shí)證驗(yàn)證了農(nóng)業(yè)機(jī)械化、環(huán)境規(guī)制以及兩者的交互項(xiàng)對農(nóng)業(yè)碳排放的影響。研究結(jié)果表明：第一，農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳排放的回歸系數(shù)為0.237，農(nóng)業(yè)機(jī)械化將會增加農(nóng)業(yè)碳排放，對農(nóng)業(yè)碳減排具有顯著的負(fù)面影響，具體表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度越高，對農(nóng)業(yè)碳減排的負(fù)面影響越大。第二，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的回歸系數(shù)為-0.225，環(huán)境規(guī)制有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳減排，即環(huán)境規(guī)制力度越大，范圍越廣，促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳減排的效果就越好。第三，納入農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制的交互項(xiàng)后，農(nóng)業(yè)機(jī)械化回歸系數(shù)由0.237下降至0.174，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和環(huán)境規(guī)制的交互項(xiàng)對農(nóng)業(yè)碳減排具有正向調(diào)節(jié)效應(yīng)，但目前農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)碳減排的負(fù)面效應(yīng)仍大于環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳減排的正向效應(yīng)。第四，農(nóng)業(yè)機(jī)械化減少了糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)碳排放，但不顯著，而非糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化增加農(nóng)業(yè)碳排放；東西部的農(nóng)業(yè)機(jī)械化顯著增加農(nóng)業(yè)碳排放，中部地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳減排，但不顯著。

4.2 政策啟示

1）推動農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色發(fā)展，助力農(nóng)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)提高生產(chǎn)經(jīng)營效益的一條重要途徑，發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化同時(shí)須注意機(jī)械化所產(chǎn)生的生態(tài)效益，因此有必要確保農(nóng)業(yè)機(jī)械的綠色轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展新型高效低耗能綠色農(nóng)機(jī)。首先，健全農(nóng)機(jī)綠色發(fā)展政策，加大落實(shí)農(nóng)機(jī)企業(yè)創(chuàng)新財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)以及農(nóng)戶購機(jī)財(cái)政補(bǔ)貼。其次，大力推動農(nóng)機(jī)企業(yè)與新能源融合利用，加快研發(fā)效率高、耗能低、排放少的綠色農(nóng)機(jī)。最后，加大鄉(xiāng)村綠色農(nóng)機(jī)推廣力度，完善農(nóng)戶關(guān)于新型農(nóng)機(jī)的知識體系，積極落實(shí)農(nóng)戶綠色農(nóng)機(jī)技術(shù)實(shí)踐能力。農(nóng)業(yè)機(jī)械化綠色轉(zhuǎn)型是新時(shí)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必由之路，協(xié)同助力“雙碳”目標(biāo)，盡早實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰。

2）加強(qiáng)政府環(huán)境監(jiān)管力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。環(huán)境規(guī)制是政府面對生態(tài)問題所采取的重要手段，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展離不開環(huán)境規(guī)制的管控。首先，加快完善環(huán)境監(jiān)管及規(guī)制相關(guān)法律體系，加大環(huán)境執(zhí)法力度，有效提高環(huán)境違法行為查處及懲治力度。其次，積極完善環(huán)境監(jiān)測體系，采取最新科技手段，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及提高監(jiān)管的有效性。最后，貫徹落實(shí)多元化監(jiān)管主體，提高農(nóng)業(yè)環(huán)保信息透明度，推動公眾及媒體監(jiān)管意識的提升，降低環(huán)境監(jiān)管“門檻”，依法對農(nóng)業(yè)行為進(jìn)行獎(jiǎng)懲。通過政府及全社會廣泛參與，有效提高環(huán)境監(jiān)管深度和力度，降低農(nóng)業(yè)生態(tài)污染行為，加快促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

3）農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)因地制宜發(fā)展，降低農(nóng)業(yè)碳排放量。我國各個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)的資源稟賦大不相同，氣候、土壤條件以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都存在較大差異，發(fā)展策略切忌公式化套用，需因地制宜制定發(fā)展策略。非糧食主產(chǎn)區(qū)在確保糧食安全的前提下，加快促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)與有機(jī)農(nóng)業(yè)融合發(fā)展，減少化肥和農(nóng)藥的使用，從而降低農(nóng)業(yè)碳排放。東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為突出，發(fā)揮“龍頭”帶動作用，憑借經(jīng)濟(jì)中心和科技優(yōu)勢率先進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新，對農(nóng)機(jī)進(jìn)行綠色升級，滿足農(nóng)機(jī)高效低碳目標(biāo)。西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平和基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，需加大農(nóng)機(jī)惠農(nóng)政策實(shí)施力度，持續(xù)優(yōu)化綠色農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)。加快先進(jìn)綠色適用農(nóng)機(jī)具推廣步伐，著力推進(jìn)全程全面機(jī)械化。

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