保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響

摘要：

探討保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響，有助于為保障糧食安全和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒。基于“雙碳視角”，采用SBM—GML指數(shù)法測(cè)度2005—2021年31個(gè)省份糧食綠色全要素生產(chǎn)率，構(gòu)建空間杜賓模型定量分析保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)：樣本期內(nèi)，糧食綠色全要素生產(chǎn)率年均值為1.025，說明我國糧食綠色生產(chǎn)水平得到一定程度的改善；大多數(shù)地區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但提升程度較小；地區(qū)間糧食綠色全要素生產(chǎn)率變動(dòng)情況存在一定差異，平原地區(qū)的糧食綠色生產(chǎn)水平要明顯優(yōu)于丘陵山區(qū)。保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率具有顯著的正向空間溢出效應(yīng)，主要通過促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步來提高糧食綠色全要素生產(chǎn)率。保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響因地形和糧食功能區(qū)而異。因此，未來應(yīng)加大保護(hù)性耕作技術(shù)推廣力度，不斷完善農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，扎實(shí)推進(jìn)農(nóng)機(jī)服務(wù)供需信息交流平臺(tái)建設(shè)并強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新以提高農(nóng)機(jī)裝備水平。

關(guān)鍵詞：保護(hù)性耕作機(jī)械；糧食綠色全要素生產(chǎn)率；農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)；異質(zhì)性分析

中圖分類號(hào)：F323.3; F326.11

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-5553 （2025） 03-0285-10

收稿日期：2024年1月26日" 修回日期：2024年6月17日*

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（72163032）

第一作者：李明亮，男，1997年生，安徽滁州人，碩士研究生；研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)。E-mail： 1260768180@qq.com

通訊作者：余國新，男，1965年生，河南南陽人，博士，教授，博導(dǎo)；研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與管理。E-mail： ygx@xjau.edu.cn

Impact of conservation tillage machinery on green total factor productivity of grain：

Based on a dual-carbon perspective

Li Mingliang1， Pu Juan1， Kong Rong2， Yu Guoxin1， Zhao Lanlan1

（1. College of Economics and Management， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， 830052， China;

2. College of Economics and Management， Northwest A amp; F University， Yangling， 712100， China）

Abstract：

Exploring the impact of conservation tillage machinery on green total factor productivity （GTFP） of grain can provide valuable insights for ensuring food security and achieving high-quality agricultural development. From the perspective of the “dual-carbon” goal， this study uses the SBM—GML index method to measure the GTFP of grain in 31 provinces of China from 2005 to 2021， and constructs a spatial Durbin model to quantitatively analyze the spatial spillover effect of conservation tillage machinery. The study finds that： during the sample period， the annual average GTFP of grain nationwide was 1.025， indicating an improvement in green grain production levels. While most regions showed a fluctuating upward trend in GTFP of grain， the degree of improvement remained modest. There are some differences in the changes of GTFP of grain across regions， with the green production levels of grain in plain areas being significantly higher than those in hilly and mountainous regions." Conservation tillage machinery has a significant positive spatial spillover effect on GTFP of grain， which is mainly promoted by technological progress." The impact of conservation tillage machinery on GTFP of grain varies depending on terrain and the grain functional zones. Therefore， in the future， we should focus on promoting conservation tillage technologies， improving the agricultural machinery subsidy policies， strengthening the construction of information exchange platforms for the supply and demand of agricultural machinery services， and advancing the innovation of agricultural science and technology to enhance the levels of agricultural machinery and equipment.

Keywords：

conservation tillage machinery; green total factor productivity of grain; cross-regional operations of agricultural machinery; heterogeneity analysis

0 引言

我國糧食總產(chǎn)量從1978年的3.05×105kt增至2022年的6.87×105kt，且連續(xù)8年穩(wěn)定在6.5×105kt以上。但同時(shí)，糧食安全也面臨著水土資源約束趨緊、種糧勞動(dòng)力成本不斷攀升以及農(nóng)業(yè)面源污染加劇等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，嚴(yán)重制約糧食生產(chǎn)的可持續(xù)性。因此，在以農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和可持續(xù)增長為目標(biāo)的新發(fā)展格局背景下，如何加快推進(jìn)糧食生產(chǎn)綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為當(dāng)前亟待解決的重要課題。2023年“中央一號(hào)文件”明確提出，要提升糧食綜合生產(chǎn)能力，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，全力推進(jìn)我國糧食生產(chǎn)綠色發(fā)展。相比于傳統(tǒng)耕作方式，保護(hù)性耕作兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益，其不僅可以增強(qiáng)土壤蓄水能力，提高土壤肥力，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本［1］，而且能減輕環(huán)境污染，顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量［2］。隨著農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)的不斷完善與發(fā)展，以農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體的保護(hù)性耕作能否促進(jìn)糧食綠色生產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)空間外溢？解答這一問題對(duì)有效推廣機(jī)械化保護(hù)性耕作、保障糧食安全和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

已有研究表明，保護(hù)性耕作具有固碳減排效應(yīng)，但多集中于自然科學(xué)領(lǐng)域，依靠田間試驗(yàn)，進(jìn)行定位測(cè)試。如陳慶等［3］研究證實(shí)了保護(hù)性耕作能夠提高農(nóng)田土壤有機(jī)碳密度和降低溫室氣體排放。苗賀等［4］研究表明長期保護(hù)性耕作可以提高氮利用率，即在減少氮肥施用量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)糧食穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。當(dāng)然，也有部分學(xué)者基于宏觀視角，探究保護(hù)性耕作的固碳減排效應(yīng)。李園園等［5］研究發(fā)現(xiàn)保護(hù)性耕作機(jī)械能夠促進(jìn)本地區(qū)和周邊地區(qū)保護(hù)性耕作凈碳匯增加。余志剛等［6］實(shí)證表明秸稈還田對(duì)農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率具有促進(jìn)作用，主要通過促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步來提高農(nóng)業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率。此外，關(guān)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化空間溢出效應(yīng)的研究，已有學(xué)者從糧食產(chǎn)量［7］、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)［8］、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率［9］、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值［10］以及農(nóng)業(yè)碳排放［11］等不同角度展開豐富討論。

綜上所述，目前對(duì)于保護(hù)性耕作固碳減排效應(yīng)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化空間溢出效應(yīng)的研究已有大量探討，為本文研究提供重要的借鑒和思路，但仍存在不足之處。第一，已有學(xué)者關(guān)注到農(nóng)業(yè)機(jī)械化的空間減碳效應(yīng)［12］，但既有文獻(xiàn)鮮有從空間溢出視角分析保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響。第二，保護(hù)性耕作機(jī)械跨區(qū)作業(yè)具有區(qū)域異質(zhì)性特征，而現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)保護(hù)性耕作機(jī)械跨區(qū)服務(wù)空間溢出效應(yīng)的特征性考量仍有欠缺。

鑒于此，本文首先以2005—2021年中國31個(gè)省份（不含港、澳、臺(tái)地區(qū)）為研究對(duì)象，運(yùn)用SBM—GML指數(shù)測(cè)度各省糧食綠色全要素生產(chǎn)率變動(dòng)情況；然后，基于農(nóng)機(jī)跨區(qū)服務(wù)視角，利用空間計(jì)量模型實(shí)證檢驗(yàn)保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)，并將糧食綠色全要素生產(chǎn)率分解為技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率，以此進(jìn)一步考察其作用路徑；最后，分別從時(shí)間維度、地形維度以及功能區(qū)維度進(jìn)行異質(zhì)性分析。本文可能的邊際貢獻(xiàn)：（1）基于雙碳視角，對(duì)中國糧食綠色全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)度，并探究保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率是否存在空間溢出效應(yīng)，以填補(bǔ)現(xiàn)有研究的不足；（2）基于農(nóng)機(jī)跨區(qū)服務(wù)視角，探究不同類型保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響程度與影響方式的差異，有利于為合理發(fā)展農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)提供參考；（3）兼顧保護(hù)性耕作機(jī)械跨區(qū)服務(wù)的區(qū)域性特征，深入探析保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)在地形維度和糧食功能區(qū)維度下的異質(zhì)性，以期為有效推廣保護(hù)性耕作機(jī)械提供針對(duì)性決策。

1 理論分析與研究假說

1.1 保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提升，以農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體的保護(hù)性耕作技術(shù)助推糧食綠色生產(chǎn)取得了卓越成效。具體來看，保護(hù)性耕作機(jī)械提升糧食綠色全要素生產(chǎn)率主要從以下3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。（1）保護(hù)性耕作機(jī)械能夠促進(jìn)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。一方面，基于誘致性變遷理論，城鎮(zhèn)化加快了農(nóng)村勞動(dòng)力非農(nóng)就業(yè)進(jìn)程［13］，使勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本不斷上升，顯著提高了農(nóng)戶對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的需求，不僅可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)“趨糧化”發(fā)展［14］，也大大提高了糧食生產(chǎn)效率。另一方面，保護(hù)性耕作技術(shù)可以減少水土流失，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，使糧食作物能夠汲取充足的養(yǎng)分［15］，最終實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升。（2）保護(hù)性耕作機(jī)械可以助力糧食生產(chǎn)節(jié)本增效。一方面，農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模作業(yè)，減少對(duì)人工勞動(dòng)的依賴，從而節(jié)約人力成本［16］。另一方面，保護(hù)性耕作技術(shù)如免耕播種可以通過減少機(jī)械耕作次數(shù)［17］，節(jié)省油耗、人工以及時(shí)間等成本；秸稈還田能夠改善土地質(zhì)量，減少農(nóng)藥、化肥的使用，從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本［18］。（3）保護(hù)性耕作機(jī)械具有持續(xù)顯現(xiàn)的生態(tài)功能。一方面，農(nóng)業(yè)機(jī)械化有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大糧食經(jīng)營規(guī)模，消除糧食生產(chǎn)要素配置扭曲，提高資源利用率，從而降低糧食碳排放強(qiáng)度［12］。另一方面，隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的深入推廣，使有機(jī)質(zhì)含量豐富的秸稈得到充分利用，從而有效解決化肥過量施用所造成的環(huán)境污染［19］，同時(shí)也避免了秸稈焚燒所產(chǎn)生的溫室氣體排放［6］，這對(duì)于推進(jìn)糧食產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。綜上考慮，提出假說1：保護(hù)性耕作機(jī)械能夠促進(jìn)糧食綠色生產(chǎn)。

1.2 保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)

基于地理學(xué)第一定律可知，地理事物或?qū)傩栽诳臻g分布上存在關(guān)聯(lián)性，且空間相距越近，其關(guān)聯(lián)性越緊密［20］。由于相鄰地區(qū)在氣候條件、資源稟賦、地理環(huán)境等方面具有相似性，糧食生產(chǎn)要素在相鄰地區(qū)間轉(zhuǎn)移更加便利，故一個(gè)地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)水平很可能會(huì)對(duì)周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)水平產(chǎn)生影響［21］。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提升，農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模日益壯大。基于要素流動(dòng)理論，以農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體的保護(hù)性耕作通過農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)形式服務(wù)于周邊地區(qū)的糧食生產(chǎn)［22］，從而提高周邊地區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率。此外，保護(hù)性耕作機(jī)械還能通過推動(dòng)鄰近地區(qū)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展和產(chǎn)生示范效應(yīng)間接實(shí)現(xiàn)空間溢出。一方面，保護(hù)性耕作機(jī)械跨區(qū)作業(yè)服務(wù)可能會(huì)因?yàn)槠浣灰壮杀靖摺⑻峁┎患皶r(shí)以及質(zhì)量不確定而導(dǎo)致規(guī)模不經(jīng)濟(jì)［23］，這將促使本地保護(hù)性耕作服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展以服務(wù)本地農(nóng)戶為主，從而充分發(fā)揮保護(hù)性耕作固碳減排效應(yīng)的外溢。另一方面，當(dāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平高的地區(qū)展示出保護(hù)性耕作機(jī)械具有顯著的節(jié)本增效優(yōu)勢(shì)時(shí)，將引起周邊地區(qū)農(nóng)戶的學(xué)習(xí)和效仿，進(jìn)而促進(jìn)該地區(qū)保護(hù)性耕作作業(yè)面積增加，實(shí)現(xiàn)糧食綠色生產(chǎn)的空間外溢。綜上考慮，提出假說2：保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響存在空間溢出效應(yīng)。

2 研究方法

2.1 模型設(shè)定

2.1.1 空間相關(guān)性檢驗(yàn)

采用全局莫蘭指數(shù)檢驗(yàn)保護(hù)性耕作機(jī)械和糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間相關(guān)性，計(jì)算如式（1）所示。

I=∑ni=1∑nj=1Wij（xi－x-）（xj－x-）

s2∑ni=1∑nj=1Wij

（1）

式中： I——全局莫蘭指數(shù)；

xi——

第i個(gè)省份的保護(hù)性耕作機(jī)械或糧食綠色全要素生產(chǎn)率；

xj——

第j個(gè)省份的保護(hù)性耕作機(jī)械或糧食綠色全要素生產(chǎn)率；

x-——

各地區(qū)保護(hù)性耕作機(jī)械或糧食綠色全要素生產(chǎn)率均值；

s2——

保護(hù)性耕作機(jī)械或糧食綠色全要素生產(chǎn)率方差；

Wij——空間權(quán)重矩陣。

全局莫蘭指數(shù)取值范圍為［-1，1］，Igt;0表示存在空間正相關(guān)；Ilt;0表示存在空間負(fù)相關(guān)；I=0表示空間呈隨機(jī)性。選用空間鄰近矩陣實(shí)證檢驗(yàn)保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響。

2.1.2 空間計(jì)量模型

為探究保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)，選用空間杜賓模型對(duì)其進(jìn)行回歸估計(jì)，構(gòu)建模型如式（2）所示。

FGTFPit=

β0+ρWitFGTFPit+α1MPit+β1WitMPit+α2Xit+β2WitXit+ei+ft+εit

（2）

式中： FGTFP——

糧食綠色全要素生產(chǎn)率（被解釋變量）；

α、β——相關(guān)系數(shù)；

i——省份；

t——時(shí)間；

MP——

保護(hù)性耕作機(jī)械、免耕機(jī)械和秸稈還田機(jī)械（核心解釋變量）；

X——控制變量；

ρ——空間自相關(guān)系數(shù)；

W（·）——空間滯后變量；

e——省份個(gè)體效應(yīng)；

f——時(shí)間效應(yīng)；

ε——誤差項(xiàng)。

2.2 變量選取

2.2.1 被解釋變量

被解釋變量為糧食綠色全要素生產(chǎn)率。借鑒顏華等［24］的經(jīng)驗(yàn)，將糧食生產(chǎn)中的灌溉、農(nóng)藥、化肥、勞動(dòng)力、農(nóng)膜、土地和機(jī)械作為投入變量。糧食產(chǎn)量和糧食生產(chǎn)碳匯量作為期望產(chǎn)出，碳匯量的計(jì)算方法借鑒韓召迎等［25］的方法，計(jì)算見式（3）。主要糧食作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)、含水量和碳吸收率參考相關(guān)資料（表1）。糧食生產(chǎn)碳排放量作為非期望產(chǎn)出，并借鑒李波等［26］的方法計(jì)算糧食碳排放量。采用SBM—GML指數(shù)法測(cè)度糧食綠色全要素生產(chǎn)率，由于所得結(jié)果是環(huán)比增長指數(shù)的形式，故假定2005年各省糧食綠色全要素生產(chǎn)率為1，并將以2005年為基期進(jìn)行累乘，以作為被解釋變量。詳細(xì)測(cè)算指標(biāo)見表2。

C=∑kiCi=∑kicai×Yi×（1－wci）/HIi

（3）

式中： C——糧食碳匯總量；

Ci——某種糧食的碳匯量；

k——糧食作物種類數(shù)；

cai——糧食作物碳吸收率；

Yi——糧食作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；

wci——糧食作物的含水量；

HIi——糧食作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

2.2.2 核心解釋變量

核心解釋變量包括3個(gè)：（1）保護(hù)性耕作機(jī)械（CTMP）：借鑒李圓圓等［5］的方法，采用“聯(lián)合收獲機(jī)動(dòng)力+（秸稈粉碎還田機(jī)數(shù)量+免耕播種機(jī)數(shù)量）×大中型拖拉機(jī)機(jī)械動(dòng)力/大中型拖拉機(jī)數(shù)量”表示。（2）免耕機(jī)械（NTMP）：采用大中型拖拉機(jī)機(jī)械動(dòng)力與免耕播種機(jī)數(shù)量占大中型拖拉機(jī)數(shù)量比重的乘積表示。（3）秸稈還田機(jī)械（SRMP）：采用“聯(lián)合收獲機(jī)動(dòng)力+大中型拖拉機(jī)機(jī)械動(dòng)力×秸稈粉碎還田機(jī)數(shù)量/大中型拖拉機(jī)數(shù)量”表示。

2.2.3 控制變量

控制變量包括5個(gè)：（1）農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)水平（AGI）：采用農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)保費(fèi)收入與第一產(chǎn)業(yè)增加值之比表示。（2）財(cái)政支農(nóng)水平（FSA）：采用農(nóng)業(yè)財(cái)政支出額與農(nóng)業(yè)從業(yè)人員之比表示。（3）農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（DPI）：采用農(nóng)村居民人均可支配收入表示。（4）農(nóng)業(yè)受災(zāi)水平（ADL）：采用受災(zāi)面積與農(nóng)作物播種面積之比表示。（5）工業(yè)化水平（IND）：采用第二產(chǎn)業(yè)增加值與國內(nèi)生產(chǎn)總值之比表示。

2.3 數(shù)據(jù)來源與描述性統(tǒng)計(jì)

研究對(duì)象為2005—2021年中國31個(gè)省、市、自治區(qū)（港澳臺(tái)除外）。數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)年鑒》《中國保險(xiǎn)年鑒》以及各省區(qū)市統(tǒng)計(jì)年鑒等。描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

3 結(jié)果與分析

3.1 糧食綠色全要素生產(chǎn)率測(cè)算分析

3.1.1 全國層面分析

由表4可知，我國糧食綠色全要素生產(chǎn)率從2015年的0.899增至2021年的1.077，呈波動(dòng)變化趨勢(shì)。分階段看，2010年之前，除2006—2008年糧食綠色全要素生產(chǎn)率大于1，其余年份均小于1；2010年之后，除2013年、2014年糧食綠色全要素生產(chǎn)呈下降趨勢(shì)，其余年份均得到改善。因?yàn)椤笆晃濉逼陂g，國家出臺(tái)了取消農(nóng)業(yè)稅、深化流通制改革以及糧食直補(bǔ)等一系列促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策措施，充分調(diào)動(dòng)了農(nóng)戶種糧積極性，但是對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重視度較低，從而導(dǎo)致糧食綠色全要素生產(chǎn)率下降。“十二五”期間，我國農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力不斷提升，農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。“十三五”期間，國家明確提出要大力發(fā)展生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)，即在確保糧食安全的同時(shí)，顯著提高農(nóng)業(yè)資源保護(hù)水平和利用效率。因此，2010年之后，我國糧食綠色全要素生產(chǎn)率得到持續(xù)改善。從糧食綠色全要素生產(chǎn)率分解結(jié)果看，我國糧食綠色技術(shù)進(jìn)步TC和技術(shù)效率EC的年均值都大于1，說明在觀察期內(nèi)，技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率都得到一定改善。其中，技術(shù)進(jìn)步年均值為1.026，增長2.6%；技術(shù)效率年均值為1.013，增長1.3%。由此可見，技術(shù)進(jìn)步是糧食綠色全要素生產(chǎn)率提高的主因。

3.1.2 省域?qū)用娣治?/p>

由表5可知，除湖北省和廣西壯族自治區(qū)外，其余29個(gè)省、市、自治區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率年均值都大于1，但省域之間糧食綠色全要素生產(chǎn)率增長情況存在差異。糧食綠色全要素生產(chǎn)率排名前10的地區(qū)，平原地區(qū)有7個(gè)（北京、天津、河北、遼寧、黑龍江、山東、河南），丘陵山區(qū)有3個(gè)（浙江、福建、江西）。其中，增長幅度最大的浙江省糧食綠色全要素生產(chǎn)率年均值為1.075，增長7.5%；而廣西壯族自治區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率年均值僅為0.969，下降率為3.1%。從糧食綠色全要素生產(chǎn)率分解結(jié)果看，全國各省糧食綠色技術(shù)進(jìn)步指數(shù)均大于1；糧食綠色技術(shù)效率指數(shù)大于1的地區(qū)有天津、河北、陜西等21個(gè)省、市、自治區(qū)，占比達(dá)67.74%，表明我國大部分省份糧食綠色全要素生產(chǎn)率增加主要依賴于技術(shù)進(jìn)步。

3.2 空間相關(guān)性分析

利用Stata 16.0測(cè)算保護(hù)性耕作機(jī)械和糧食綠色全要素生產(chǎn)率的全局莫蘭指數(shù)，結(jié)果見表6。

除個(gè)別年份外，全局莫蘭指數(shù)均通過5%的顯著性檢驗(yàn)，表明二者存在顯著的正空間相關(guān)性。同時(shí)，保護(hù)性耕作機(jī)械和糧食綠色全要素生產(chǎn)率全局莫蘭指數(shù)分別由2005年的0.121和0.204上升至2021年的0.410和0.394，說明隨著時(shí)間的推移，二者空間相關(guān)性增強(qiáng)。

3.3 計(jì)量分析

3.3.1 計(jì)量模型選擇

由表7可知，Hausman檢驗(yàn)值為42.00（P=0.000），表明應(yīng)選擇固定效應(yīng)模型。Wald檢驗(yàn)和LR檢驗(yàn)均在1%和5%水平下顯著，表明空間杜賓模型不能退化為空間誤差模型和空間滯后模型。因此，選用固定效應(yīng)空間杜賓模型。

3.3.2 計(jì)量模型結(jié)果

利用固定效應(yīng)空間杜賓模型進(jìn)行回歸估計(jì)，結(jié)果見表8。

空間自回歸系數(shù)rho在1%水平下顯著為正，表明糧食綠色全要素生產(chǎn)率存在一定的空間相關(guān)性。核心解釋變量方面，保護(hù)性耕作機(jī)械、免耕機(jī)械及秸稈還田機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接影響系數(shù)和空間滯后項(xiàng)系數(shù)均在10%和1%水平下顯著為正，表明保護(hù)性耕作機(jī)械能夠促進(jìn)本地區(qū)和周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)。一方面，采用保護(hù)性耕作機(jī)械技術(shù)可以減少機(jī)械耕地次數(shù)，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、增強(qiáng)土壤蓄水能力，達(dá)到糧食生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展的目的。具體來看，免耕機(jī)械不僅能提高土壤透氣性和保水性，加快糧食作物的生長和根系發(fā)育，還可以減少機(jī)械整地、旋耕作業(yè)，具有明顯的節(jié)本增效作用；秸稈還田機(jī)械不僅可以使糧食作物秸稈殘茬覆蓋地表，增加土壤肥力，提高糧食產(chǎn)量，而且還避免了秸稈焚燒所造成的溫室氣體排放和資源浪費(fèi)的問題。另一方面，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提升，保護(hù)性耕作機(jī)械能夠以跨區(qū)作業(yè)形式直接服務(wù)于周邊地區(qū)，并且保護(hù)性耕作機(jī)械還可以通過推動(dòng)鄰近地區(qū)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展和產(chǎn)生示范效應(yīng)間接提升周邊地區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率。因此，假說1和假說2得到驗(yàn)證。

控制變量方面，農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接影響系數(shù)為0.020，空間滯后項(xiàng)系數(shù)為0.088，分別在10%和1%水平下顯著為正，表明農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)水平的提高能夠促進(jìn)本地區(qū)及周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)。這是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)保險(xiǎn)可以發(fā)揮分散和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)職能，并能有效緩解農(nóng)戶資金約束，從而提高農(nóng)戶采納農(nóng)業(yè)綠色技術(shù)的積極性，提升糧食綠色全要素生產(chǎn)率；此外，農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)能夠發(fā)揮信息傳遞效應(yīng)和示范效應(yīng)，推動(dòng)周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)發(fā)展，從而提高周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)水平。財(cái)政支農(nóng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接影響系數(shù)分別為0.083和0.016，在5%和10%水平下顯著為正，表明財(cái)政支農(nóng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以促進(jìn)糧食綠色生產(chǎn)。這是因?yàn)樨?cái)政支農(nóng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以提高農(nóng)戶收入，為其采納先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和擴(kuò)大糧食生產(chǎn)規(guī)模給予充足的資金支持，從而實(shí)現(xiàn)糧食規(guī)模化高效生產(chǎn)。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間滯后項(xiàng)系數(shù)為-0.029，且在5%水平下顯著為正，表明農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展不利于鄰近地區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率提升。這是因?yàn)檗r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的地區(qū)，可能會(huì)對(duì)周邊地區(qū)的糧食產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生“虹吸效應(yīng)”，從而不利于周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)受災(zāi)水平的直接影響系數(shù)和空間滯后系數(shù)為負(fù)，但不顯著。這是因?yàn)槲覈鴮?duì)糧食生產(chǎn)出臺(tái)了一系列保護(hù)政策，從而對(duì)災(zāi)害形成有效防范。工業(yè)化對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接影響系數(shù)為正，空間滯后項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，但均不顯著。這是因?yàn)楣I(yè)化的快速發(fā)展，研發(fā)出許多先進(jìn)的農(nóng)機(jī)設(shè)備，大大提高了糧食生產(chǎn)效率，但在一定程度上也侵占了農(nóng)業(yè)資源，從而并未發(fā)揮顯著性作用。

3.3.3 空間溢出效應(yīng)分析

為深入探析保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的空間溢出效應(yīng)，利用偏微分法將總效應(yīng)分為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，結(jié)果見表9。保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的總效應(yīng)為0.039，在1%水平下顯著為正，即保護(hù)性耕作機(jī)械每提高1%，糧食綠色全要素生產(chǎn)率提高0.039%；其中直接效應(yīng)為0.011，間接效應(yīng)為0.028，均在1%水平下顯著為正，表明保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率具有空間溢出效應(yīng)。未來應(yīng)加大保護(hù)性耕作推廣力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械跨區(qū)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展，充分發(fā)揮保護(hù)性耕作機(jī)械的溢出效應(yīng)和示范效應(yīng)，以期實(shí)現(xiàn)各地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)。

3.3.4 作用路徑分析

為進(jìn)一步探究保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的提升路徑，將糧食綠色全要素生產(chǎn)率拆分為糧食綠色技術(shù)進(jìn)步和糧食綠色技術(shù)效率，分別進(jìn)行空間回歸估計(jì)，結(jié)果見表10。

保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色技術(shù)進(jìn)步的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均在1%水平下顯著為正，而對(duì)糧食綠色技術(shù)效率的影響不顯著，表明保護(hù)性耕作機(jī)械主要通過促進(jìn)糧食綠色技術(shù)進(jìn)步來提高糧食綠色全要素生產(chǎn)率。

3.4 異質(zhì)性分析

3.4.1 地形維度

為探析保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響是否存在地形異質(zhì)性，參考現(xiàn)有研究［14］，將北京、天津、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、上海、江蘇、安徽、山東和河南12個(gè)省份作為平原地區(qū)，其余19個(gè)省份作為丘陵山區(qū)進(jìn)行劃分，分別進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果見表11。平原地區(qū)保護(hù)性耕作機(jī)械及其不同耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)以及總效應(yīng)均顯著為正，表明在平原地區(qū)，保護(hù)耕作機(jī)械跨區(qū)作業(yè)行為較為普遍。這是因?yàn)槠皆貐^(qū)交通便利、地形平坦，為農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)創(chuàng)造了良好基礎(chǔ)。然而，丘陵山區(qū)保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的直接效應(yīng)為正但不顯著，間接效應(yīng)卻顯著為負(fù)。這是因?yàn)榍鹆晟絽^(qū)地勢(shì)復(fù)雜，道路狹窄崎嶇，耕地細(xì)碎化程度較高，不利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展和規(guī)模化經(jīng)營，從而顯著增加了推廣保護(hù)性耕作技術(shù)和農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)的難度。

3.4.2 功能區(qū)維度

為考察保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響是否存在功能區(qū)異質(zhì)性，基于《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要（2008—2020年）》，將我國31個(gè)省、市、區(qū)劃入糧食產(chǎn)銷區(qū)，分別為糧食主產(chǎn)區(qū)（河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、江西、山東、河南、湖北、湖南、四川）、糧食主銷區(qū)（北京、天津、上海、浙江、福建、廣東、海南）和糧食產(chǎn)銷平衡區(qū)（山西、廣西、重慶、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆），分別進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果見表12。不同糧食產(chǎn)銷區(qū)保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響存在顯著差異性。其中，保護(hù)性耕作機(jī)械及其不同耕作機(jī)械對(duì)主產(chǎn)區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響顯著為正；對(duì)主銷區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響為負(fù)，但并不顯著；對(duì)產(chǎn)銷平衡區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響系數(shù)較高，但顯著性較弱。產(chǎn)生這種差異的原因是因?yàn)榧Z食主產(chǎn)區(qū)相比于其他地區(qū)土壤肥沃，地勢(shì)平坦，耕地連片，為保護(hù)性耕作機(jī)械作業(yè)及跨區(qū)服務(wù)提供了有利基礎(chǔ)。因此，保護(hù)性耕作機(jī)械能夠顯著促進(jìn)該地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)。糧食主銷區(qū)以工業(yè)化和城市化為主導(dǎo)，非農(nóng)收入成為農(nóng)戶增收的主要來源，加之該地區(qū)耕地?cái)?shù)量有限，農(nóng)機(jī)作業(yè)成本高，從而未能充分發(fā)揮保護(hù)性耕作機(jī)械的固碳減排效應(yīng)。糧食產(chǎn)銷平衡區(qū)多位于西部地區(qū)，隨著“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略深入推進(jìn)，使該地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，且十分重視生態(tài)農(nóng)業(yè)和糧食綠色高質(zhì)量發(fā)展。

3.5 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為證實(shí)結(jié)果的可靠性，采用替換權(quán)重矩陣、替換被解釋變量、替換核心解釋變量以及數(shù)據(jù)縮尾處理等方法進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。選擇經(jīng)濟(jì)地理矩陣進(jìn)行保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率空間回歸分析，結(jié)果見表13列（1）；采用SBM—DDF法測(cè)度糧食綠色全要素生產(chǎn)率，并將其作為被解釋變量進(jìn)行回歸估計(jì)，結(jié)果見表13列（2）；將保護(hù)性耕作農(nóng)機(jī)具數(shù)量作為核心解釋變量進(jìn)行回歸估計(jì)，結(jié)果見表13列（3）；為消除極端值影響，對(duì)所述變量進(jìn)行1%水平上的縮尾處理，結(jié)果見表13列（4）。穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的作用方向及顯著性與基準(zhǔn)回歸結(jié)果（表8）基本一致，表明保護(hù)性耕作機(jī)械能夠促進(jìn)本地區(qū)和鄰近地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)這一結(jié)論是穩(wěn)健的。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

基于2005—2021年中國31個(gè)省份（港澳臺(tái)除外）面板數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建空間計(jì)量模型，探究保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響。

1） 考察期內(nèi)，我國糧食綠色全要素生產(chǎn)率年均值為1.025，表明中國糧食綠色生產(chǎn)水平得到改善；大多數(shù)省份糧食綠色全要素生產(chǎn)率呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，但提升程度較低，且省域間糧食綠色生產(chǎn)水平增長情況存在差異；分區(qū)域看，平原地區(qū)的糧食綠色生產(chǎn)狀況要優(yōu)于丘陵山區(qū)。

2） 保護(hù)性耕作機(jī)械及其不同耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率存在顯著的正向空間溢出效應(yīng)，即保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)本地區(qū)和周邊地區(qū)糧食綠色生產(chǎn)均具有促進(jìn)作用；從作用路徑看，保護(hù)性耕作機(jī)械主要通過促進(jìn)糧食綠色技術(shù)進(jìn)步來提高糧食綠色全要素生產(chǎn)率。

3） 保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響在地形和糧食功能區(qū)維度上存在異質(zhì)性。地形維度上，保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)平原地區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率存在顯著的促進(jìn)作用，對(duì)丘陵山區(qū)表現(xiàn)出負(fù)向溢出。糧食功能區(qū)維度上，保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)主產(chǎn)區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的影響最為顯著，對(duì)主銷區(qū)并不顯著，對(duì)產(chǎn)銷平衡區(qū)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的提升具有較大潛力。

4.2 建議

1） 研究表明，保護(hù)性耕作機(jī)械有利于實(shí)現(xiàn)糧食綠色生產(chǎn)，但要想充分發(fā)揮保護(hù)性耕作的固碳減排效應(yīng)，則需要大力推廣保護(hù)性耕作技術(shù)，提升農(nóng)戶對(duì)保護(hù)性耕作技術(shù)的采納意愿。因此，政府應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)性耕作的宣傳力度，給予農(nóng)戶科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)，并完善農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，從而為保護(hù)性耕作技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供有力支持。

2） 以小農(nóng)戶為主的家庭經(jīng)營是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營的主要形式，這意味農(nóng)戶主要是通過購買農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)進(jìn)行保護(hù)性耕作。為推動(dòng)保護(hù)性耕作機(jī)械服務(wù)市場(chǎng)的高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)搭建農(nóng)機(jī)服務(wù)供需信息交流平臺(tái)，以助力農(nóng)機(jī)服務(wù)組織與小農(nóng)戶有效對(duì)接，實(shí)現(xiàn)保護(hù)性耕作機(jī)械在區(qū)域間得到有效配置，從而充分釋放保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的溢出效應(yīng)。

3） 保護(hù)性耕作機(jī)械對(duì)糧食綠色全要素生產(chǎn)率的作用效果在平原地區(qū)和丘陵山區(qū)之間、糧食產(chǎn)銷區(qū)之間存在差異，因此，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和耕地環(huán)境，因地制宜開發(fā)保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)與配套農(nóng)機(jī)裝備，增強(qiáng)保護(hù)性耕作技術(shù)及其農(nóng)機(jī)具的適用性、穩(wěn)定性和操作性，以期加快推動(dòng)各地區(qū)糧食綠色低碳發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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