农业化学投入与农业经济增长脱钩关系研究——基于华东6省1市数据.pdf

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1、自然资源学报，2017，32(9)：1517一1527Journal of Natural Resourcesht肇：wwwjnraccnDOI：1011849zrzyXb20160841农业化学投入与农业经济增长脱钩关系研究基于华东6省1市数据杨建辉(浙江财经大学中国政府管制研究院，杭州310018)摘要：论文选取华东6省1市200l一2014年的数据，分析了农业面源污染控制背景下的农业化学与农业经济增长的Tapio脱钩关系，并通过LMDl分解将农业化学投入增长的影响因素归结为规模效应、耕地效应和效率效应，最后对2叭4年华东6省l市农业化学效率状况进行忌means聚类。结果表明：农业面源污染

2、控制背景下，农业化学与农业经济增长呈现出从扩张性负脱钩到相对脱钩，再到绝对脱钩的转变；农业化学投入物量的增加主要来自于耕地效应的作用，效率效应可以减缓农业化学投入物量的增长，规模效应的作用不明显；从空间格局的聚类结果上看，上海、江苏、浙江、福建、江西和山东的农业经济增长对农业化学品生产资料依赖程度较低，安徽省的依赖程度较高。总之，农业经济可以在农业化学化控制背景下得到持续增长，农业面源污染要得到进一步的控制，需要在采用多种农业增效手段、提高农业化学投入利用效率和采取差异化的区域农业化学投入减量控制政策着手。关键词：农业化学化；脱钩指数；LMDl分解模型；华东6省1市中图分类号：F323 文献标

3、志码：A 文章编号：1000一3037(2017)09一1517一11农业经济的高速增长在为经济社会发展提供保障的同时，也造成了环境污染，其中，较为突出的是农业面源污染问题n之，。当前的农业面源污染问题主要来自于现代农业生产过程中化肥、农药和农膜等农业化学品生产资料的大量使用，以及农村生活污染物等口，。农业现代化中，化肥、农药和农膜均属于农业化学投入范畴，也是农业化学化的主要内容。根据第一次全国污染源普查公报，农业污染源中总氮流失量达到2705104t，总磷流失量285104 t，种植业地膜的残留量121104 t，地膜回收率仅为45，造成了严重的水源、土壤等面源污染。相对于点源污染，农业化学

4、化带来的农业面源污染对资源环境的时空影响更大且更加难以控制，也对农产品质量安全构成了巨大威胁。相关研究表明，降低农业化学品生产资料在农业生产中的参与程度，有利于农业发展与资源环境协调发展睁7-。但农业化学化对农业经济增长的贡献也是毋庸置疑的【8。那么，农业生产过程中对农业化学参与程度的控制，一方面要考虑到农业资源环境的承载力，另一方面也要保证农业经济增长的稳定和持续。农业面源污染控制背景下，农业化学投入物量减少对农业经济增长的影响情况，会左右农业面源污染控制政策的走向。1991年Grossman等州研究了环境污染与经济增长的关系，提出了环境库兹涅茨曲线(EKC)，认为环境污染与经济增长呈现“倒

5、u型”发展规律。这一结论得到了国内外学收稿日期：2016一08一04；修订日期：20160919。基金项目：浙江省自然科学基金一般项目(LYl8G030029)；浙江省政府管制与公共政策研究中心资助。【Founda廿on items：National NatIlral science Foundation of Zhejiang Province，NoLYl8G030029；Funded by center for Research of Regulatjon and Policy of zhejiang Province作者简介：杨建辉(1983一)，男，山东莱州人，助理研究员，博士，研究方

6、向为区域经济与生态环境协调发展研究。Email：qingfengzi163com万方数据自然资源学报 32卷者“叫加的广泛证实，研究表明在环境政策引导、科学技术参与下，伴随着经济的持续增长，环境污染呈现出“先上升、再下降”的变化趋势。农业经济方面，农业化学化带来的农业面源污染与农业经济增长之间也存在“倒u型”曲线，农业面源污染的“下行”，需要农业资源环境政策的有效干预和农业科技的充分参与等共同发挥作用n4。q。国内学者还研究了机械化、水利化等农业现代化技术运用、农业科技参与对农业经济持续增长的作用，发现其他农业现代化手段在推动农业经济的长期增长方面可以起到重要作用“”9】。本研究以始终处于我国

7、农业改革前沿的华东6省l市为例，基于200l一2014年相关数据建立模型，研究农业化学投人与农业经济增长的脱钩关系，分析农业化学投入物量增减的影响效应，并研究农业化学效率的空间聚类状况，将为政府农业面源污染控制政策的进一步实施提供依据。1农业化学化的控制政策及发展情况11我国农业化学化控制政策情况从1901年开始使用化学氮肥以来，以化肥为代表的农业化学化手段对我国农业生产发展起到了重要作用，农业化学品生产资料得到了普及；但是随着农业化学在农业资源环境和农业可持续发展方面带来的负面影响，“十三五”规划将“实施化肥农药使用量零增长行动”纳入农业面源污染综合防治的总体要求之中，我国对农业化学化的控制

8、政策发生了改变。具体来说，改革开放之后，我国对农业化学化的控制政策按照时序大致可以分为两个阶段：1)大力推广阶段(19782000年)。1978年随着“包产到户”政策的实施，我国从“六五”计划提出“增加施肥数量，改善化肥结构和施肥技术”的要求，到“九五”计划的“加快发展以化肥为重点的农用工业”政策要求，更适合小农经济的农业化学化手段得到迅速推广。同时，伴随着改革开放的推进，劳动力、资金和技术等在化肥、农药工业等农用工业中的参与和运用，农业化学品生产资料的社会供给不断提高，在农业生产中的参与不断加深，农业化学投人物量快速增加，以化肥施用折纯量为例，由1978年的8840x104 t到2000年的

9、4 1464104 t，增长了469倍。2)降速控制阶段(200l一2014年)。随着我国对农村环境和农业资源的不断重视，以及对农业经济发展内涵的深入认识，致使我国对农业化学化的政策控制逐渐加强。“十五”计划提出了“防治由于农业化学化不合理使用等引起面源污染问题”的具体要求，我国开始对农业化学品生产资料的农业生产参与进行控制；“十一五”规划中又明确提出了“科学使用化肥、农药”的具体要求，农业化学投入物量增速逐渐降低，以化肥施用折纯量为例，由2001年4 25381 04 t到2014年5 9959104 t，14 a间仅仅增长了4095。12 200l2014年华东地区农业化学化发展情况121

10、化肥施用折纯量化肥施用引起的农业面源污染，主要是由氮、磷等营养元素流失引发的。化肥施用折纯量是按照化肥中氮、五氧化二磷和氧化钾的含量占比情况，得出有效的化肥施用量，对农业面源污染情况的反映更加真实。因此，本研究选取化肥施用折纯量作为分析对象。华东地区的化肥施用折纯量自2001年以来可以分为两个阶段：1)2001_2007年为投人物量增加阶段，由2001年的1 3850104 t增长到2007年的1 5066104 t，增幅万方数据9期 杨建辉：农业化学投入与农业经济增长脱钩关系研究2研究方法与数据来源21模型原理211 Tapio脱钩模型2002年，OEcD幽-为了研究经济增长与环境污染的解耦

11、状况，首先提出了脱钩理万方数据自然资源学报 32卷论。2005年，Tapio【211在OECD脱钩理论基础上，提出了弹性脱钩理论，对误差大等缺陷进行了弥补，将经济增长与环境污染的脱钩指标进行了细化。当前的脱钩关系研究，多集中在工业经济增长中碳排放、能源消耗等领域瞄21。农业领域中，国内学者对Tapio脱钩理论的运用，主要集中在讨论农业碳排放与经济增长关系方面2251，也有学者将其运用在循环农业中的化肥施用与粮食生产脱钩关系研究中闭。本研究参照分析环境污染与区域经济增长脱钩状况的指标，建立各农业化学投入物量与农业经济增长之间的脱钩模型，从时序上反映脱钩状态。农业化学投入物量的农业产值弹性：。5瓮

12、2陪一 式中：“为什1时期的脱钩状态；cf+、鲋分别为什1时期农业化学投人物量和农业产值增加值的变化率；C、4分别为舛l时期农业化学投入物量和农业产值；G、彳，分别为f时期农业化学投入物量和农业产值。参照相关研究的分级标准，定义：当鲋0时，s0。按照脱钩状况定义，不难看出，农业化学投入物量与农业产值完成了从扩张性负脱钩到相对脱钩，再到绝对脱钩的转变(图2)。2011年之前，农业化学投人物量的脱钩指数基本处在01之间，呈现出相对脱钩状态。该时期，农业产值和农业化学投入物量都处于增长阶段，其中农业化学投人物量增长低于农业产值增长速度，说明农业化学化控制政策逐渐发挥作用，以散小农户为主体的农业生产者

13、，在环境政策规制下。已经开始减少农业化学投入物量。同时，随着20世纪90年代开始重视农业水利化、电气化等相关基础设施的建设，加快农业机械化的推广应用，农业化学化带来的农业面源污染问题开始得到逐步解决。但由于农业化学品生产资料在农业增产方面具有较强的普适性，茎兰=：i 万方数据1522 自然资源学报 32卷农业经济增长对农业化学品生产资料的过分依赖很难迅速消退。2011年之后，化肥施用折纯量和农药使用量与农业经济的脱钩指数基本小于O，尤其是2013年之后，农业化学投入的脱钩指数表现出绝对脱钩状态(o)。说明这一时期政府对农业化学化的控制政策已经基本落实；同时，经过多年的农业基础设施建设和农业科技

14、发展，农业经济增长对农业化学品生产资料的依赖已经减弱，化肥施用折纯量、农药和农膜的使用量开始降低，但并未阻碍农业经济的增长。32农业化学化的效应分解321化肥施用折纯量的效应分解200l_2014年，化肥施用折纯量增加了11476104 t，其中规模效应贡献了一5891104 t，耕地效应贡献了1 78212l 04 t，效率效应贡献了一l 608451 04 t(表1)，3种效应对化肥施用折纯量的贡献率分别为一5134、1 55304和一1 40170。不难看出，效率效应可以较大程度上减缓化肥施用折纯量的增加，化肥施用折纯量的增加主要是由耕地效应提供的，规模效应对化肥施用折纯量的影响相对较小

15、。表l 200l-2014年华东地区农业化学投入物量增长的影响因素分解1able l Factor dccomposmon ofmre硒es ofa鲥cultml chelllicaI i叩ut ill East Chilla dumg 20022014时段化肥施用折纯量1t 农药施用量1 ot 农膜使用量，l ot规模 耕地 效率 规模 耕地 效率规模 耕地 效率200l之002年20022003年20032004年2004_一2005年20052006年200007年20072008年2008_2009年20092010年201m一2011年20ll之012年20122013年2013之0

16、14年一1263 5428 3905 一O46 196 O553340 10122 3563 一124 375 202250 25435 21738 一O09 965 616490 8214 5393 O19 317 23902l 9719 7922 OOI 374 2424953 2488l 一2224l 19l 958 6861586 2 1493 22616 O63 853 652924 6795 7290 O37 276 382777 16880 17018 O3l 682 627322 2218l 一21753 013 890 一O97787 12752 一11975 一O3l 50

17、2 330597 10977 11865 O23 427 1632114 6930 一7534 O04 265 -447一O49一135一O10O2lOOl一219O7004lO35O15一O37029005212 059408 2201068 682355 268425 275lO98 78695l 一727301 417759 6981018 一11l596 392524 20023-34 564200l2014年 一5891 l 78212 一l 608，45 215 6509 5550 一254 7675 5525322农药使用量的效应分解2014年华东地区农药使用量较2001年增加了

18、744104 t，其中规模效应贡献了一215104 t，耕地效应贡献了6509l 04 t，效率效应贡献了一5550104 t(表1)，3种效应对农药使用量的贡献率分别为一2891、87493和一74596。与化肥施用折纯量的效应分解情况相同，农药使用量的增加主要是由于耕地效应引起的，效率效应可以减缓农药施用折纯量的增长，规模效应的影响相对较小。323农膜使用量的效应分解华东地区农膜使用量在20012014年间增加了1896104 t，规模效应贡献了一254104 t，耕地效应贡献了7675104 t，效率效应贡献了一55251 04 t(表1)，3种效应对农药使用量的贡献率分别为一1338、

19、40479和一29141。农膜使用量的增加与规模效应万方数据9期 杨建辉：农业化学投入与农业经济增长脱钩关系研究的关系不大，耕地效应可以导致农膜使用量不断增加，效率效应对农膜使用量的减少有重要作用。总体而言，农业化学投入物量的增加与耕地效应密切相关，单位农作物播种面积的农业产值对农业化学投入物量的快速增长具有很强烈的推动作用；对农业化学化和农业面源污染进行控制应该从提高农业化学投入物量的效率着手；相对于其他两个效应，从播种规模上反映出的农业化学投入物量的影响效果不明显。33农业化学效率的空间聚类分析华东地区6省1市2014年单位产值的农业化学投入物量较2001年均出现下降(表2)，其中，单位产

20、值化肥施用折纯量降幅6722，单位产值农药使用量降幅6545，单位产值农膜使用量降幅5833，降幅均超过50。从地域空间上看，江苏的单位产值化肥施用折纯量降低最多，达到7095，其次为山东，降幅达到7086，浙江的降幅最低，但也达到了6135；单位产值农药使用量降幅方面，仍然是江苏最高(7447)，其次是山东(7119)，最低的是江西(4615)；单位产值农膜使用量降幅最高的是山东(7179)，其次是安徽(5577)，最低的是福建(1905)。可见江苏和山东作为我国农业大省，在农业现代化控制方面走在前列；其他省份也对农业化学化进行了有效控制，但是华东地区的控制力度存在差异。表2 2001年和2

21、014年华东各省份单位产值农业化学投入物量比较Table 2 Comp撕son ofa研culn蚰l chemical呻ut per llIlit output in each proVince ofEast China in 2001锄d 2014用尽means方法对2014年华东地区各省份的单位产值化肥施用折纯量、单位产值农药使用量和单位产值农膜使用量进行聚类分析，得出农业经济增长对农业化学品生产资料依赖程度的分类结果(表3)。第1类包括上海、江苏、浙江、福建、江西和山东6个省市，属于农业经济增长对农业化学品生产资料依赖较弱省市。这些省市随着农业面源污染的控制，化肥、农药和农膜等农业化学参

22、与农业经济增长的程度正在逐步降低。例如，上海尽管单位产值农膜使用量在6省1市中最高，表3 2014年华东地区各省市依赖程度分类情况T曲le 3 D印endence degree classmcation ofpmvincesin East ChiIla of2014万方数据自然资源学报 32卷但是单位产值化肥施用折纯量和单位产值农药使用量均列第6，农业经济增长对农业化学品生产资料的整体依赖程度较低。第类是安徽省，属于农业经济增长对农业化学品生产资料依赖较强省份。安徽的农业化学参与农业经济增长的程度较高，虽然单位产量农业化学投入物量的降幅不低，但是2001和2014年的单位产量农业化学投入物量始

23、终处于较高水平，其中，2014年单位产值化肥施用折纯量在各省市中最高，单位产值农药使用量和单位产值农膜使用量也位列第2和第3位，依赖程度均处于较高水平。4结论与对策200l2014年，在农业产值不断增长的同时，华东6省l市农业化学投入物量总体上呈现出了“先升后降”的趋势，化肥、农药和农膜均出现了从扩张性负脱钩到相对脱钩，再到绝对脱钩的转变；说明在农业面源控制背景下，农业经济增长对农业化学品生产资料的依赖性开始逐渐减弱，其中农药、化肥已呈现出绝对脱钩状态，说明农业经济增长与环境资源保护可以协调发展，农业化学投入的减量控制政策可以持续实施。采用LMDI将农业化学投入物的效应分解为规模效应、耕地效应

24、和效率效应3个方面，不同程度地影响农业生产中的农业化学投入物量，其中，耕地效应是推动农业化学投入物量增加的主要因素，效率效应可以减缓农业化学投入物量的增长，规模效应的作用不明显；说明单位播种面积农业产值的增加对农业化学品生产资料的依赖，_直是农业化学投入物量快速增加的推动力，不断提高农业化学品生产资料的技术含量，才能在保障单位播种面积农业产值的同时，降低农业化学投入物量。从空间格局上看，华东6省l市农业经济增长对农业化学品生产资料依赖度可以分为两个类别，上海、江苏、浙江、福建、江西和山东6个省市的依赖性较低，安徽尽管2001年以来农业化学投入物量出现了较大降幅，但依赖程度仍然较高；说明尽管区域

25、整体上农业化学投入对农业产值增长呈现出了脱钩状态，但在区域内部还存在着较大的空间差异。根据上述分析，提出以下建议：1)不断发展采用多种农业增效手段。在不断降低农业化学投入数量的背景下，要保证单位播种面积农业产值的持续增长，要运用多样化的农业现代化手段。加快农业水利化、电气化等基础设施建设，各省市要按照各自的农业地貌建设布局合理、易于经营管理的农业基础设施。同时，还要大力推广农业机械化，开发基于农作物类别差异、便于特殊农业地形操作等针对性强的农业机械，不断提高生产者的劳动效率，弥补由于农业化学化手段的缺失对农业增效带来的影响。2)持续提高农业化学投入利用效率。农业化学化造成农业面源污染的根源是化

26、肥和农药中营养物质流失以及农膜碎片的残留，应该在严格控制农业生产中农业化学化的同时，加大农业化学品生产资料的科技含量，注重低毒、低污染农业化学品生产资料的研发，尤其要重视高效复合化肥、低毒农药、低成本可降解农膜的开发。同时，发展基于区域差异的施肥测土技术、基于环境特征的农药残留吸收消解技术和基于气候资源条件的农膜降解技术等农业技术，降低农业化学投入物的流失和残留。3)采取差异化的区域农业化学投人减量控制政策。不同省市具有不同的经济发展基础和环境资源禀赋，各省市应立足农业经济发展阶段和面源污染现状，按照农业本体资源环境的阈值，明确农业化学投人减量的控制重点，制定区域有别的目标和政策。农业万方数据

27、9期 杨建辉：农业化学投入与农业经济增长脱钩关系研究 1525经济增长对农业化学品生产资料依赖较弱的省市，要继续加强对农业化学化的控制，加强工业化对农业现代化的反哺力度，探索区域间农业交易机制；安徽要按照山地、丘陵和平原相间的地貌特征分别制定相匹配农业设施布局，制定优惠的农机购买、农业用电等相关政策，引导发展“循环农业”和“低碳农业”为主的环境、资源友好型农业。参考文献(References)：1 BAuMGARlNER S，DYcKHOFF H，FABER MTheconc印t ofjo洫pmduction and ecological economics【JEcological Econo

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42、2，34(11)：20972105】24】李波，张俊飚基于投入视角的我国农业碳排放与经济发展脱钩研究J经济经纬，2012(4)：2731LI B，zHANGJ BStIldy on tlle decoupl吨of a鲥cultllml caIt舳emission and econlic deVelopment in China舶m也e唧ectiveofinves虹nentEconomic Survey2012(4)：2731】【25张玉梅，乔娟都市农业发展与碳排放脱钩关系分析基于脱钩理论的Tapio弹性分析法【J】经济问题，2014(10)：8l_86【zHANG Y M，QIA0 JDeco

43、upl血g托lationship b酏weurb姐a咖culture deVelopment锄d carbon emis-sions：B镐ed on1e T却io clastic趾alysis method ofdecoupling th阱on EcoInic Problems，2014(10)：81-86】26】徐卫涛，张俊飚，李树明，等我国循环农业中的化肥施用与粮食生产脱钩研究【J】农业现代化研究，2010，31(2)：200203【XU W T，ZHANG J B，LI S MStudythe decoupling of蜘ilizer application柚d髓Iin producho

44、n in Chims recychng a鲥cultLlreRcsearch ofA鲥culn腿l M0d锄ization，20lO，3l(2)：200203】【27】ANG B wLIU F L，C髓w E PPemct decomposidtechniques in髓鹕y and envilD蛐tal aIlaIysis【J】EnergyPolicy，2003，31：1561-156628】任建兰，张淑敏，周鹏山东省产业结构生态评价与循环经济模式构建思路【J】地理科学，2004，24(6)：647653【REN J L，zHANG S M，zHOU PAn ec0109ical app忸i

45、sal of industrial s仃uctuIe姐d a thoughtfIllness of desi萨ingmodels ofc硫le cconomy in sh锄dong ProvinceScientia Ge0鲫hica sillica，2004，24(6)：647653】【29】吕斌，王科，徐志强针对能源效率问题的中国地区聚类叨经济地理，2013，33(4)：15-21【LO B，wANG K xu zQEnergy emciency b嬲ed化百onal clu蛐盯姐alysis ofchmEcon咖ic Geo鲫hy，2013，33(4)：15-21】【30】成金华，李世祥结

46、构变动、技术进步以及价格对能源效率的影响明中国人口资源与环境，20lO，20(4)：3542cNG J H，LI s xs廿眦tIlraI shifttechlo百cal pmgress，ener】gy price柚d钮er影e伍ciencychiIla Populati，Resources and Environment，20lO，2咐)：3S-42】3l】金涛中国粮食生产时空变化及其耕地利用效应【J】自然资源学报，2014，29(6)：9ll919【JIN TE任如ts ofcumVat-ed land usc on锄nporalspatial v舐撕onof grain producti

47、on in Ch妇Joumal of N呶H融Resoufces，2014，29(6)：911919】【32】李国志，李宗植中国农业能源消费碳排放因素分解实证分析基于u皿lI模型【J】农业技术经济，2010(10)：66-72【LI G z，LI z zEmpml柚alysisdompositiofcarbenlissifkt0璐ofa鲥cultIlml e哟，cgump-ti0in Chi矾：B嬲ed on LMDI modelt蛔】mal ofA掣o_t池ical Ecornics2010(10)：6672】33陈瑶，尚杰中国畜牧业脱钩分析及影响因素研究唧中国人口资源与环境，2014，24(3)：101-107cHENYSHANG JDisco衄ect髓aIysis蛆d i11fluence缸tors Of觚ir眦l husb如dry i|I Ch血China Population，ResoIlrces andEIlviro啪t2014，24(3)：lOl-107】【33】国家统计局中国统计年鉴【M