土地经营规模与农业面源污染的关系研究

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  摘 要:面源污染这一环境问题日益严重,现已成为国内外专家学者研究的活跃领域。本文以农业生产中污染性要素(化肥、农药和农用塑料薄膜)的投入为例,利用2000—2012年省际面板数据,运用简约式与结构式模型,实证分析土地经营规模对农业面源污染的影响。研究发现,我国化肥、农药和农膜的投入均与人均收入之间存在倒U型曲线关系,倒U型曲线转折点对应的人均收入水平大于全国大部分地区及全国平均水平,且规模经营的控制变量使各曲线转折点对应的人均收入,意味着面源污染负荷强度会随着人均收入的增加而增加化肥的投入与人均耕地面积、非农就业水平、农业机械化水平显著正相关,与劳均农作物播种面积显著负相关;农药的投入与人均耕地面积和农业机械化水平显著正相关,与劳均农作物播种面积显著负相关。
  关键词:规模经营 面源污染
  一、引言
  国外研究资料表明,地球约有30-50%的受到面源污染。我国面源污染由于其分散广、很难监测和量化等特点,长期受到忽视,面源污染带来的水域富营养化是污染重要表现,其程度和广度甚至超过许多发达国家,其潜在的威胁更是其他国家无法比拟的。现在,我国农业已成为最大的面源污染产业,而非工业,农业面源污染形势严峻。但是,农业在我国产业结构中扮演着重要的角色,从发达国家农业改革的实践经验可以看出,农业生产效率的提高和农业现代化的一个重要方式就是实现农地的适度规模经营。2014 年中央一号文件指出构建新型农业经营体系要发展多种形式规模经营,鼓励有条件的农户流转承包土地的经营权,推动土地经营权流转市场的不断健全。可见我国对农地适度规模经营问题非常重视,因地制宜发展土地经营规模是我国农业发展的方向。
  相对于现实的紧迫性,有关土地经营规模与农业面源污染两者关系的学术研究却严重滞后,使得更为准确地认识两者的关系缺乏经验支撑和理论基础。因此,利用理论分析和实证模型分析两者的关系刻不容缓。本文以 EKC为研究基础,通过建立EKC模型,利用我国 2000年-2012年31个省(自治区、直辖市)的面板数据,以农业生产中化肥、农药、农用塑料薄膜投入为例,分析土地经营规模各要素与污染性要素投入之间的关系。
  二、国内外研究回顾
  目前,环境库兹涅茨曲线(EKC)主要用于分析探讨经济发展中的环境污染的演变趋势,研究对象主要是工业污染或者城市污染。随着农业污染问题的日益严重,国外学者开始将EKC曲线运用到农业面源污染与经济增长关系的问题,国内学者主要以农资如化肥、农药和农膜等为变量,或者以化学产物如氮、氨和农业化学需氧量为变量研究其与经济增长之间的关系,验证是否符合EKC简约式或结构式模型等。
  综上所述,利用EKC模型分析农业问题的研究仍不够丰富,尤其是针对土地经营规模所带来的规模、结构和技术效应与农业面源污染的关系的研究仍然处于空白。鉴于此,本文将简约式与结构式分析相结合,对土地经营规模与以污染性要素投入为表征的农业面源环境问题进行实证研究,并分析规模经营等控制变量的影响。
  三、研究数据与研究方法
  本文数据来源于《新中国60年统计资料汇编:1949-2008》,《中国统计年鉴》,《中国农村统计年鉴》以及各省的统计年鉴。人均收入(I)。以各地区2000年农林牧渔从业人员数为基期的人均农林牧渔总产值来表示。
  1.土地经营规模指标。本文采用人均耕地面积、劳均农作物播种面积、单位面积农业机械动力、有效灌溉比例来衡量土地经营规模状况。人均耕地面积(Pl)。以各省农村居民家庭经营耕地面积表示。人均耕地面积的大小将直接影响耕地市场的价格和流转租金,也是耕地資源的稀缺程度的表现。而较高的农地流转价格可能使得供需难以达到平衡,阻碍土地经营规模的发展;当然,人均耕地面积越小,也可能意味着耕地细碎且分散,这样的结果就是耕地流转所附带的交易成本增加,耕地的细碎化不利于规模经营主体进行现代化农业生产,这样一来,其经营规模的意愿就随之降低,从而影响土地经营规模状况。
  劳均农作物播种面积(Lp)。以各省乡村农林牧渔从业人员为基期的人均农作物播种总面积。即:劳均农作物播种面积=农作物播种面积/农林牧渔从人员数。劳均农作物播种面积越大,则表明劳动力的生产率越高,意味着规模经营水平越高。
  非农就业水平(Na)。乡村劳动力中非农就业人数所占的比例。非农就业人数是除农林牧渔从业人员外从事其他产业的劳动力。非农就业水平=非农就业人数/劳动力人数。从事第一产业的农村劳动力向第二三产业转移,使大量土地无劳动力耕种,闲置的土地有助于土地集中和发展规模经营。
  农业机械化水平(Am)。本文采用单位农作物播种面积的农业机械投入量来表示。即农业机械化水平=农业机械总动力/农作物播种面积。农业机械的投入是保证规模经营的基础,农业机械化水平的变化,可能带来土地经营规模状况的改变。
  2.农业面源污染指标。农业面源污染程度主要采用化肥污染、农药污染、农膜污染污染指标。对于化肥、农药和农膜等农资污染物排放量指标,用投入密度来表示,即用单位播种面积投入量作为农业面源污染变量,Fer、Pes、Pla分别表示单位农作物播种面积化肥、农药和农膜使用量。
  本文采用农业面源污染产生总量来衡量面源污染程度。农村面源污染产生总量核算公式如下:
  式(2.1)和式(2.2)为农业面源污染产生总量核算公式。其中,表示i地区第j年农业是面源污染第K种污染物排放总量;表示i地区第j年单位农作物播种面积上污染负荷量(简称污染负荷强度);表示i地区第j年农作物播种面积。
  3.模型建立。本文在EKC模型的基础上,选择农业面源污染排放强度作为因变量,实际人均收入和土地经营规模水平的相关指标作为自变量来拟合方程,构建土地经营规模对农业面源污染影响的理论分析框架,即:
  其中,AM为污染负荷强度,I为实际人均收入,Pl为人均耕地面积,Lp为劳均农作物播种面积,Na为非农就业水平,Am为农业机械化水平。本文将利用2000年至2012年我国各省的面板数据先估计(2.3)式并计算转折点所对应的收入水平,再对(2.4)式进行估计并与(2.3)式进行对比,分析EKC的稳健性和控制变量的影响。   上述各变量统计性描述见表1。
  四、研究结果与分析
  1.对(2.3)式的估计。本文利用stata12.0对面板数据进行回归分析,采用固定效益模型和随机效益模型进行估计,并通过Hausman检验确定为计算EKC转折点所对应的收入水平,对(2.3)式进行估计结果见表2。
  根据表2,化肥-收入、农药-收入选用随机效应模型,农膜-收入方程选用固定效应模型。各方程系数均显著,两者都存在显著的倒U型曲线关系,表3说明化肥-收入、农药-收入和农膜-收入方程转折点分别在人均收入为17289.72元、17405.46元和21799.63元达到。
  表4为2012年人均农业总产值前9位的地区以及全国的均值,除上海市、江苏省人均农业产值高于17300元外,其余地区均低于17300元,且全国均值仅9474.03元,远未达到化肥、农药和农膜的倒U曲线转折点。全国仍有29个个地区未达到化肥的倒U曲线转折点,30个地区未达到农药的倒U曲线转折点,31个地区未达到农膜倒U曲線的转折点。因此,从各地区的人均农业总产值来看,中国农业经济仍然处于 EKC 曲线的左半段,化肥、农药和农膜的投入量随着农业的经济增长会呈现出上升趋势,如不加以治理,面源污染问题仍将持续恶化。
  2.对(2.4)式进行估计与对比。
  根据表5,加入控制变量后,化肥和农药投入的曲线特征没有改变,农膜曲线关系改变,未呈现倒U型曲线关系。(2.3)式和(2.4)式估计结果的对比见表6,控制变量的加入使Fer和Pes转折点对应的人均收入均上升。Fer的转折点由17289.72元上升到22584.27元;Pes的转折点由17405.46元上升到29850.75元。对照表4,实际人均收入水平与转折点还有较大差距,全部地区都处于各方程曲线的左半段。
  2.1人均耕地面积(Pl)。本文用人均耕地面积表征耕地资源的稀缺程度,结果Pl的系数在各方程中为正,表明耕地资源的稀缺程度与化肥、农药和农膜使用显著正相关。1995—2012年我国人均耕地面积从0.142公顷/人减少到0.139公顷/人,总体上处于减少趋势。人均耕地的增加主要对土地经营规模产生两种影响:(1)耕地资源变丰富,其市场价格和流转租金下降,较低的农地流转价格可能使得供需更易达到平衡,促进土地经营规模的发展。(2)耕地资源集约化化程度提高,减少了土地经营规模所需的交易成本,更利于规模经营主体的现代化生产,因此其进一步流入土地扩大经营规模的意愿越来越高。根据本文实证结果可知,随着我国农村居民家庭经营人均耕地面积的增加,规模经营成本下降,单位面积化肥施用量却增加,化肥污染程度加深。
  2.2劳均农作物播种面积(Lp)。各投入方程的Lp系数均显著,且农均农作物播种面积与化肥、农药和农膜投入均为显著负相关。2000年到2012年我国农均农作物播种面积呈现逐步增加趋势,从2000年的0.48公顷/人增加到2012年的0.61公顷/人,增加了0.13公顷/人,增幅达27.08%。可见,随着我国农均播种面积的不断增加,化肥、农药和农膜的投入将下降。
  2.3非农就业水平(Na)。Na系数在化肥和农膜投入方程中显著(在农药投入方程中不显著),且系数为正,表明非农就业水平与化肥和农膜投入显著正相关。非农就业水平越高,说明农村劳动力更普遍地向非农产业转移,从事农业生产的家庭劳动力减少,农业产能不足。农业生产的效益明显低于第二、三产业,农业劳动力的机会成本越来越高。对于从事农业生产的劳动力来说,提高单位面积生产要素的投入(化肥、农药和农膜等)是简单可行的办法,这不可避免的加剧农业面源污染程度。我国非农就业水平从2000年到2012年呈现上升趋势,表明我国化肥和农膜的投入将随着非农就业水平的上升而增加。
  2.4农业机械化水平(Am)。Am系数在化肥和农药投入方程中显著(在农膜投入方程中不显著),且系数均为正,表明农业机械化水平与化肥和农药投入显著正相关。由于现阶段我国农业机械制造水平不高,农林牧渔的各种动力机械在使用过程中容易造成生产要素的流失和浪费,导致农民不得不追加施用化肥和农药。我国农业机械化水平从2000年到2013年呈显著上升趋势。实证结果也说明,农业机械化水平越高,化肥和农药的污染将显著增加。
  五、结语
  本文的实证分析发现:
  1.化肥、农药和农膜与收入之间表现出稳定的倒U型曲线,控制变量的加入对化肥和农药与收入曲线形状没有影响, 曲线转折点对应的收入水平提高,使农膜与收入的曲线不再呈现倒U型;
  2.各曲线转折点所对应的收入水平说明我国仍处于化肥、农药和农膜EKC曲线的左半端,面源污染负荷强度会随着收入的增长而增加;
  3.各土地经营规模指标对不同面源污染负荷强度指标产生不同的影响。化肥的投入与人均耕地面积、非农就业水平、农业机械化水平显著正相关,与劳均农作物播种面积显著负相关;农药的投入与人均耕地面积和农业机械化水平显著正相关,与劳均农作物播种面积显著负相关;
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  作者简介:刘韬(1990-)男,湖南邵东人,中南民族大学土地资源管理专业研究生。
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