种植业结构调整对化肥施用量的影响

　　摘要：1978年至2015年农用化肥施用量持续增长，2016年首次出现负增长，但化肥施用强度并未有实质性下降，单位耕地面积的化肥施用折纯量仍然高达443.53kg·hm-2，极大超过了发达为防止化肥对环境造成危害所设置的225kg·hm-2的安全上限。本研究利用1994—2016年26个省份的面板数据，采用描述性统计分析和计量经济模型，科学剖析种植业结构调整，特别是蔬菜、水果面积增加同化肥施用强度增长之间的关系。结果表明，蔬菜、瓜果等经济作物的种植面积增加是化肥施用强度高、化肥施用量增长的重要原因，此外，地区经济发展水平、农作物总面积对农用化肥施用量增加有显著正向影响，化肥生产价格对化肥施用量有显著负向影响。

　　关键词：化肥施用量；种植业结构；蔬菜面积；瓜果面积

　　（本文统计未包含香港特别行政区、澳门特别行政区、台湾省，下同）农用化肥施用折纯总量从1978年的8.84×106t持续增长到2015年的6.02×107t，年均增长率达到4.87%。2016年，化肥施用量首次呈现负增长趋势，总量为5.98×107t，然而，2016年单位耕地面积的化肥施用折纯量仍然高达443.53kg·hm-2，单位播种面积化肥施用折纯量为323kg·hm-2，极大超过了发达为防止化肥对环境造成危害所设置的225kg·hm-2的安全上限[1]。已有研究表明，全国多个地区、多种主要农作物的化肥施用量已经超过了经济意义上的最优施用量[2-7]，其过量施肥程度达到50%[8]。长期过量施用化肥导致土壤酸化、板结、结构破坏、微生物的数量和活性降低、水体富营养化、水生生态系统失衡、农业面源污染日益严峻，深入分析研究化肥大量施用的原因，有效促进化肥减量施用已然成为一项亟待解决的现实问题。不论是技术方面还是经济方面，大量研究均表明，农作物化肥利用效率低是化肥大量施用的主要原因[9-17]。部分学者利用Tobit模型、Probit模型、Logit模型、Heckman模型和一般线性模型等计量方法从微观层面分析农户施肥行为[18-33]，结果表明，生产厂家和销售商为追求经济利益，农资市场混乱、化肥销售店指导能力弱、市场监管不力、农户受教育水平低、农户信息不完全、风险规避程度高等造成农户过量施肥。仅有个别研究关注了种植业结构调整特别是蔬菜、水果面积增加对化肥大量施用的影响[34-38]。目前对于化肥过量施用研究多涉及三大粮食作物的化肥施用情况，较少涉及蔬菜、水果等经济作物，实践中由于种植业结构调整，蔬菜水果种植面积增加较快，同粮食作物相比，经济作物的单位面积平均施肥量更大、施肥次数更多，对化肥用量增加贡献更大。本研究将在前人研究基础上，利用26个省1994—2016年的面板数据，采用描述性统计分析和计量经济模型，详细对比分析宏观的种植业结构调整政策对化肥施用量的影响，科学地回答种植业结构调整特别是蔬菜、水果面积增加同化肥大量施用之间的关系。

　　1.现状分析

　　1.1主要农作物化肥用量

　　如表1所示，粮食作物、油料作物化肥用量较低，不超过420kg·hm-2，蔬菜、棉花、烤烟等作物化肥用量较高，为450~600kg·hm-2，而柑、苹果、甘蔗等作物化肥用量最大，均超过825kg·hm-2，其中柑的化肥用量最高，达到1059.6kg·hm-2，是化肥用量最低的大豆（128.1kg·hm-2）的8.3倍。

　　1.2种植业结构调整现状

　　我国种植业大宗农产品分为三大类：一是谷物类，二是经济作物，三是蔬菜水果类。图1是1978—2016年我国种植业结构变化情况（以粮、棉、油、糖、蔬菜、水果等主要农作物所占比重来表示）。

　　2材料与方法

　　2.1数据来源

　　基于数据可得性和统计口径一致性，本文选取除北京市、天津市、上海市、重庆市、西藏自治区、香港特别行政区、澳门特别行政区及台湾省之外，其他26个省份1994—2016年的数据。数据来源于历年《统计年鉴》《省级统计年鉴》《农业统计资料》及统计局官网。需要说明的是，对于个别缺失数据，为保证数据的完整性，利用已有数据计算出该指标的年均增长率，推算出缺失年份该数值。

　　2.2变量选取

　　本研究将各省区农用化肥施用折纯总量和单位面积化肥施用折纯量作为被解释变量，根据已有研究和观察，将各省地区生产总值、化肥生产价格指数、农作物总面积、粮食作物播种面积、棉花播种面积、油料播种面积、麻类播种面积、糖料播种面积、烟叶播种面积、蔬菜播种面积、药材播种面积、瓜果面积、茶园面积、其他农作物播种面积作为影响农用化肥施用的解释变量。其中，蔬菜、果园、茶园等面积都是本研究重点关注的农业种植结构因素。

　　3.结果与讨论

　　3.1描述性分析

　　各变量的描述性统计如表2所示。农用化肥施用折纯量（被解释变量），26个省23年中每年每个省份平均施肥量为1.83×106t，其中施肥量最大值为7.16×106t，最小值为6.10×104t，标准差达到1.27×106t，说明不同省份化肥施用量差别较大。蔬菜播种面积（解释变量），26个省23年中每年每个省份平均蔬菜播种面积为6.14×105hm2，其中播种面积最大值为2.03×106hm2，最小值为1.01×104hm2，标准差高达4.60×105hm2，说明不同省份蔬菜播种面积差别巨大。

　　3.2回归结果分析

　　表3为计量模型回归结果。其中，模型（1）和模型（2）中只考虑地区发展水平、化肥生产价格和农作物总面积对农作物化肥施用总量影响，模型（1）是基础数据OLS回归，模型（2）是双对数回归。为了科学定量测算出种植业结构调整对化肥施用量的影响，测算不同农作物播种面积扩大对化肥施用量的贡献，将模型（3）和模型（4）中的解释变量农作物总面积替换成了粮食、棉花、油料、麻类、糖料、烟叶、蔬菜、药材、瓜果、茶叶、其他农作物等的面积，保留了地区发展水平、化肥生产价格两个解释变量，模型（3）和模型（4）分别是基础数据、双对数的可行广义最小二乘回归。

　　4结论与对策

　　4.1结论

　　我国种植业结构调整带来的直接后果是以粮食为代表的作物播种面积在农作物总播种面积中占比不断下降，同时，以蔬菜、水果为代表的经济作物种植面积占比不断增加，而蔬菜、水果种植面积增加导致单位面积化肥用量不断增加。20世纪90年代中期以来化肥总施用量增加绝大部分贡献，来自于种植业结构调整引起蔬菜、水果面积的大幅度增加。

　　4.2对策

　　农业是与自然资源最为紧密相关的产业，农业生产过程中包括化肥、农药、农膜等物质投入必然会对外部资源环境产生直接影响。不同农作物需要不同的物质要素特别是农用化学要素投入，同粮、棉、油、糖等主要农作物相比，蔬菜、水果生产过程中需要更多的化肥投入，种植业结构调整特别是蔬菜、水果面积增大是导致化肥大量使用的主要原因，这必然会带来潜在的环境风险。因此，农业部门出台政策时，应充分考虑政策潜在环境风险，注重农业资源集约使用、环境污染有效控制和农业生态系统保护，形成生态、经济和社会效益相统一的良性循环农业生产体系。

　　致谢：感谢农业科学院农业经济与发展研究所陆秋臻、刘莉对本研究所作的贡献。

　　参考文献：

　　[1]汪翔,张锋.农业化肥投入现状与地区差异性分析[J].江西农业学报,2011,23（12）：169-173.WANGXiang,ZHANGFeng.Analysisonpresentsituationandregion?aldisparityofagriculturalchemicalfertilizerinputinChina[J].ActaAgricultureJiangxi,2011,23（12）：169-173.

　　[2]庄钠.引入环境成本的化肥最经济投入量研究[D].南京：南京农业大学,2012.ZHUANGNa.Astudyonthebestinvestmentamountofchemicalfertil?izerintroducingtheenvironmentcost[D].Nanjing：NanjingAgriculturalUniversity,2012.

　　刘静1，连煜阳2*

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