我国化肥施用量影响因素研究_旷爱萍.pdf

北方农业学报 2022，50（6）：4049JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTURE旷爱萍，谢凯承.我国化肥施用量影响因素研究 J.北方农业学报，2022，50（6）：40-49.DOI：10.12190/j.issn.2096-1197.2022.06.06收稿日期：2022-10-14基金项目：国家人文社科重点项目（22AKS017）；广西高校人文社科重点研究基础项目（2022MKSJDC08）作者简介：旷爱萍（1970），女，副教授，硕士，硕士生导师，主要从事生态经济和农业经济的研究工作。我国化肥施用量影响因素研究旷爱萍，谢凯承（广西师范大学 马克思主义学院，广西 桂林541006）摘要：【目的】探索我国化肥施用量的影响因素以及作用机制，为农业绿色高质量发展提供保障。【方法】利用20002020 年全国化肥和种植结构相关数据，对化肥施用量进行驱动因素分解，测算各因素对化肥施用量的影响作用。利用 20092020 年我国 27 个省份（除京津沪藏，以及港澳台地区外）的面板数据，构建计量模型，控制相关变量分析经济发展水平、种植结构、产业结构和技术因素等对我国化肥施用量的影响，并验证回归结果的稳健性以及各因素间的交叉效应。【结果】我国化肥施用量下降的主要驱动因素是种植结构。施肥强度对化肥施用量的促进作用自化肥零增长行动实施以来明显减弱。经济发展水平和产业结构对化肥施用量具有促进作用，技术因素和种植结构对化肥施用量具有抑制作用；在控制潜在的内生性问题之后回归结果依然稳健，且技术因素与其他因素存在明显的互补性与替代作用。【结论】通过提升农业技术水平与优化产业结构和种植结构可以进一步减少化肥施用量。关键词：化肥施用量；LDMI 模型；影响因素；交叉效应中图分类号：S143文献标识码：A文章编号：2096-1197（2022）06004010Study on the influencing factors of chemical fertilizer application in ChinaKUANG Aiping，XIE Kaicheng（School of Marxism，Guangxi Normal University，Guilin541006，China）Abstract：【Objective】To explore the influencing factors and mechanisms of chemical fertilizer application in China，and toensure the green and high-quality development of agriculture.【Methods】Based on the relevant data of the national chemicalfertilizer and planting structure from 2000 to 2020，the driving variables for chemical fertilizer application were brokendown，and the impact of each component on chemical fertilizer application was calculated.Using the panel data of 27Chinese provinces（except Beijing，Tianjin，Shanghai，Tibet，Hong Kong，Macao and Taiwan）from 2009 to 2020，aneconometric model was built，control relevant variables to analyze the influence of economic development level，plantingstructure，industrial structure and technical factors on chemical fertilizer application rate.The robustness of the regressionresults and the cross effects among the factors were verified.【Results】The main driving factor for the decline of chemicalfertilizer application in China was planting structure.The impact of fertilizer intensity on chemical fertilizer application ratehas been noticeably reduced since the implementation of the chemical fertilizer zero growth action.Economic developmentlevel and industrial structure promoted chemical fertilizer application，while technical factors and planting structure inhibitedchemical fertilizer application.After taking into account any potential endogenous issues，the regression results remainedstable，and there was clear complementarity and substitution between technical factors and other factors.【Conclusion】农业高质量发展专题改革开放以来，我国农业取得迅速发展，在此期间，化肥对我国农业发展做出了重要的贡献。但是粗放型的发展方式也存在诸多问题，农业生产严重依赖生产要素的投入，化肥施用存在过量1-4和施肥效率低下5等问题，造成了严重的农业面源污染和生态环境的破坏6。据统计，我国化肥使用量为 531.9 kg/hm2，约是世界平均水平的 3.9 倍7。与此同时，我国化肥对粮食增长的贡献率也从 20 世纪 80 年代的 30%40%下降到目前的 10%左右8。2020 年，水稻、小麦、玉米三大粮食作物化肥利用率为 40.2%，比2015 年提高了 5 个百分点；有机肥施用面积超过5.5 亿亩次，配方肥占三大粮食作物施用总量的60%以上。农业农村部每年在全国 300 个县开展化肥减量增效示范，在 233 个重点县开展有机肥替代化肥试点。在农业绿色发展大背景下，我国出台了一系列政策方针来促进化肥减量增效。2015 年工业和信息化部下发了推进化肥行业转型发展的指导意见，农业农村部出台了 到 2020 年化肥使用量零增长行动方案，2017 年启动实施“果菜茶有机肥替代化肥行动”“东北地区秸秆处理行动”等“农业绿色发展五大行动”。这些政策的出台极大地促进了节肥增效技术的应用，为我国农业绿色高质量发展提供了保障，我国化肥减量势在必行。早期的研究重点主要集中在化肥施用量和粮食产量的关系与化肥施用过量的问题上9-11。随着经济和农业的发展，人们生活水平不断提升，对农产品的需求日益多元化。在此背景下，对化肥的研究工作主要集中研究种植结构变化和化肥使用量变动的关系。对于种植结构和化肥使用量变动的相关研究主要是从两个方面展开的：一是对化肥变化量进行分解，如石文香等12将化肥使用量分解为化肥结构效应、化肥强度效应、产出效应和种植规模效应，栾江等13将化肥使用量分解为农作物播种面积、种植结构和施肥强度，王珊珊等14将化肥使用量分解为化肥施用强度和播种面积；二是构建计量模型研究各因素对化肥使用量的影响，如龚琦等15构建计量模型研究了收入因素、种植结构、人口因素、劳动力因素、农贸因素、农业技术因素和农业政策因素对化肥使用量的影响，赵明正等16构建面板计量模型分析了人口数量、耕地面积、地形因素、粮食安全等对化肥使用量的影响。有关数据表明，自 2015 年化肥“零增长”行动实施以来，化肥使用量出现历史性下降，分析有哪些因素影响着化肥使用量的变化，对农业碳排放减排和农业绿色发展均有重要意义。总体而言，现有文献对我国化肥使用量变化的驱动因素分解进行了深入的分析，并得到很多重要的结论，但仍存在一些需改进之处：多数研究止步于驱动因素分解层次，但仅对化肥使用量进行驱动因素分解还不能了解影响化肥使用量变化的内部原因；化肥使用量变化表面上看与施肥强度、播种面积、种植结构等因素相关，但这些因素是经济发展水平、产业结构、种植结构、技术因素等因素变化导致的。为此，本研究采用对数平均迪氏指数法（logarithmic mean divisia index，LMDI）方法从全国和区域两个维度测算 20002020 年各驱动因素对化肥使用量的影响，并借鉴赵明正等16的相关研究方法以及研究时段的选取，利用 20092020 年间我国 27 个省份（除京津沪藏，以及港澳台地区外）的面板数据分析各因素对化肥的影响作用；为保证回归结果的稳健性，对于可能存在的极端值、遗漏变量以及内生性问题，进行稳健性检验。鉴于各因素之间也可能存在交互作用，农业技术水平的提升可能与经济发展水平、种植结构和产业结构存在一定的互补性或替代作用，因此，在基准回归模型的基础上，对各因素之间可能存在的交互作用进行了检验及分析深层次原因，以期找到当前化肥减量的Chemical fertilizer application rate could be further reduced by improving industrial and planting structures as well asagricultural technologies.Keywords：Chemical fertilizer application rate；LDMI model；Influencing factors；Cross effect旷爱萍等：我国化肥施用量影响因素研究6 期41真正原因，为化肥减量政策提供一定的理论基础。1研究方法与数据1.1LMDI 指数分解法LMDI 指数分解法可以将一段时间内环境污染变化的影响因素全部分解开来，并能够同时将多个相关因素完全分解，且具有没有残差的优势。因此，LMDI 指数分解法也常被用于碳排放、雾霾等与环境相关的研究中。化肥是重要的农业碳排放碳源，同时也造成了严重的环境污染。因此本研究参考赵明正等16的分省模型分解方法对我国化肥使用量进行如下分解，见公式式中，C 为化肥使用量，单位为万 t；gland 为粮食作物播种面积；land 为农作物播种面积；PI 为化肥施用强度；AI 为种植结构。采用 LMDI 指数分解法加和分解方式对上式进行进一步分解，以量化各因素对碳排放的影响大小，具体为为更好地体现各驱动因素对化肥使用量的阶段性特征和区域性差异，本研究选用 20002020 年的相关数据将化肥使用量分解为化肥施用强度、种植结构和农作物播种面积 3 个因素，将全国分为南部沿海经济区、东部沿海综合经济区、北部沿海综合经济区、东北综合经济区、长江中游综合经济区、黄河中游综合经济区、大西南综合经济区、大西北综合经济区 8 个区域，既考虑了省份间的同质性，也考虑了区域间的差异性，从全国和区域两个方面测算这3 个因素对化肥使用量的影响作用。另外，为便于体现化肥使用量因素分解结果的阶段性变化特征，以5 年为一个时间段将其分为 4 个阶段：20012005 年为第一阶段，20062010 年为第二阶段，20112015 年为第三阶段，20162020 年为第四阶段。前3 个阶段考查化肥