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尚杰等:中國化肥面源污染現狀及其減量化研究

[ 作者:尚杰?尹曉宇?  文章來源:中國鄉村發現  點擊數: 更新時間:2017-07-12 錄入:王惠敏 ]

前言:農業面源污染作為農業生產的負面伴隨產物,其對農業可持續發展的桎梏性日益凸顯,已經引起了世界各國的高度重視。大量權威研究表明,因過量和不合理施用的化肥所帶來的養分流失已經成為現階段中國農業面源污染最主要的來源之一。

我國化肥利用效率僅為33%,其中,氮肥約為30%~50%,磷肥為10%~20%,鉀肥為35%~50%,僅每年在糧食和蔬菜作物上施用的氮肥,就約有17.4 萬噸流失掉,給農田、流域乃至整個生態系統都造成了嚴重影響。加之,我國對農產品的需求一直呈剛性增長,化肥施用壓力有增無減。

統計資料顯示,2014 年,中國化肥施用總量達到5996 萬噸,接近世界總量的1/3;單位農作物播種面積平均施用量達362.41 kg/hm2,是國際公認的化肥施用安全上限(225 kg/hm2 )的1.61 倍。如何控制化肥投入所產生的面源污染、轉變現有的以透支環境為代價的農業生產方式已經成為農業可持續發展的關鍵所在。

我國對化肥面源污染的研究始于20 世紀80 年代,側重于對化肥面源污染現狀、影響因素、控制政策制定等方面的研究,從農戶視角探析如何促使農戶減量施肥的研究相對較少。而農戶作為化肥施用的主體,規范農戶的化肥投入行為是對化肥面源污染進行源頭控制的重要手段。

本文在對我國當前化肥面源污染現狀進行描述性分析的基礎上,結合調研數據,對影響農戶化肥施用的因素進行研究,最終提出促進農戶減量化施肥的對策建議,以期為我國化肥面源污染的治理提供科學依據。

1、中國化肥面源污染的現狀分析

筆者在參考已有的關于化肥面源污染定量測度方法的基礎上,結合數據的可獲得性,選取尋求相應替代指標的方法來對我國當前的化肥面源污染現狀進行分析,利用化肥施用強度(單位農作物播種面積上化肥的施用量)指標來表示化肥施用帶來的面源污染。

其中,化肥施用量按折純量計算,將氮肥、磷肥、鉀肥分別按含氮、五氧化二磷和氧化鉀的百分之百成份折算,復合肥中的氮磷鉀含量根據大多數情況按1:1:1 折純后加到氮肥、磷肥、鉀肥中。污染界定以國際公認的化肥施用安全上限為準,從時間和空間兩個角度對其進行分析。

1.1 中國化肥面源污染的時間序列分析

如表1 所示,從21 世紀初開始,我國農業生產中的化肥施用強度就已經明顯超過了國際公認的化肥施用安全上限,且呈現遞增狀態,化肥面源污染嚴重。從化肥的種類來看,20 世紀末農戶在進行化肥施用時,投入的氮肥偏多,投入總量將近磷肥和鉀肥兩者施用量之和的兩倍,雖然該時期化肥投入強度不高,但氮磷鉀肥比例的嚴重不均衡也會導致化肥利用率低,造成一定的化肥面源污染。

21 世紀以來,氮磷鉀肥的施用比例逐漸穩定,2014 年為1:0.50:0.43,與發達國家的1:0.5:0.5 和世界平均水平1:0.46:0.36 相比相差不大,說明施肥結構不均衡已經不是造成化肥面源污染的一個主要誘因,化肥面源污染主要來源于農戶的過量施肥。

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1.2 中國化肥面源污染的空間序列分析

從2014 年我國31 個省市(區)的化肥施用強度可以看出,除了黑龍江、西藏、青海三地區因耕地質量或地理特征等條件,其化肥施用強度未超過國際公認的化肥施用安全上限外,其余地區均存在不同程度的化肥過量施用狀況,導致了不同程度的化肥面源污染。其中,北京市的化肥施用強度最高,達到了591.53 kg/hm2 ;青海的化肥施用強度最低,僅為175.19 kg/hm2。

極重度化肥面源污染(>500 kg/hm2 )的有北京、海南、陜西、福建和廣東五個地區;重度化肥面源污染(400 kg/hm2 < a ≤ 500 kg/hm2)的有河南、天津、廣西、新疆、湖北、山東、江蘇和吉林八個地區;中度化肥面源污染(300 kg/hm2 ≤ a ≤ 400 kg/hm2)的有浙江、河北、安徽、遼寧、山西、寧夏、云南、內蒙古八個地區;輕度化肥面源污染(225 kg/hm2 < a ≤ 300 kg/hm2)的有上海、湖南、重慶、四川、江西、甘肅五個地區。

從施肥結構來看,除了天津、河北、吉林、安徽、山東和寧夏6 個地區的氮磷鉀比例較接近世界平均水平和發達國家水平外,其他地區的施肥結構均存在不合理現象,說明,當前我國各省市(區)的化肥面源污染是由農戶過量施肥和施肥結構的不合理共同導致的,其中過量施肥是主要因素。具體情況見表2。因此,從我國化肥面源污染的時間和空間兩個角度分析都證明,控制農戶的過量施肥,促進其化肥施用減量化是目前防治我國化肥面源污染的根本途徑。

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2、影響農戶化肥施用減量化行為因素的實證分析

2.1 數據來源與模型構建

2.1.1 數據來源及說明

要實現農戶減量化施肥,首先必須對影響農戶化肥施用行為的因素進行分析。本文選取農業生產和化肥施用總量大省—河南省作為研究對象,于2015 年8 月至2015 年9 月深入河南省農村對農戶的化肥施用行為進行實地調研。此次調研選取了河南省南陽市五個鄉鎮200 戶農戶作為樣本對象,共發放200 份問卷,最終獲得有效問卷196 份,問卷有效率為98.0%。

根據研究目的,選取化肥施用強度(Y)作為被解釋變量。根據農戶行為理論以及前人研究成果,從農戶個人、家庭及其所處的社會經濟環境特征中選取戶主受教育程度(X1)、農戶從事農業種植時間(X2)、農戶對待風險的態度(X3)、種植業收入占家庭總收入的比重(X4)、耕地的細碎化程度(X5)、是否加入農民專業合作社(X6)、是否施用有機肥(X7)、是否接受過化肥施用技術培訓(X8)和對化肥面源污染的認知程度(X9)共9 個變量作為理論影響因素即解釋變量。各變量的定義及描述性統計見表3。

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2.1.2 模型的建立

本文選取多元回歸分析方法對影響農戶化肥施用強度的因素進行分析。以化肥施用強度(單位農作物播種面積上化肥的施用量折純量)作為Y,上述8 個理論影響因素(X1,X2,…, X8)作為解釋變量,構建多元線性回歸模型如下:

Y=b0+b1X1+b2X2+…+b8X8+е    (1)

其中,b0 為常數項,b1, b2, …, b8 為回歸系數,е 為隨機干擾項。

2.2 回歸結果及分析

根據多元回歸的過程,在進行回歸分析前,先對各個因變量之間的共線性進行檢驗。運用SPSS16.0 統計軟件進行分析可知,各因變量之間不存在明顯的多重共線性,適合做多元線性回歸分析。

通過回歸結果可知,模型擬合度R2=0.906,可調整R2=0.868,模型擬合度較高。農戶對待風險的態度和種植業收入占家庭總收入比重對農戶化肥施用強度具有顯著的正向影響;戶主受教育程度、是否加入農民專業合作社、是否施用有機肥、是否受過化肥施用技術培訓和對化肥面源污染的認知程度對農戶化肥施用強度具有顯著的負向影響,從事農業種植時間和耕地的細碎化程度對農戶化肥施用強度影響不顯著。

由回歸系數的絕對值大小可知,各因素對農戶化肥施用強度的影響程度由強到弱依次為是否受過化肥施用技術培訓> 是否施用有機肥> 種植業收入占家庭總收入比重> 是否加入農民專業合作社> 對化肥面源污染的認知程度> 戶主的受教育程度> 農戶對待風險的態度。

農戶對待風險的態度和種植業收入占家庭總收入比重對農戶化肥施用強度具有顯著的正向影響。在農業生產中,農戶越傾向于風險規避,越愿意施用更多的化肥來保障農作物產量,也就越不愿意采用自己不了解的新型配方肥料、施肥技術等能夠促使其合理施肥的途徑。種植業收入占農戶家庭總收入的比重越高,農戶更傾向于選擇高投入、高產出、高收益的過量施肥方式,以確保家庭的經濟收入水平不會受到威脅。

戶主受教育程度、是否加入農民專業合作社、是否施用有機肥、是否受過化肥施用技術培訓和對化肥面源污染的認知程度對農戶化肥施用強度具有顯著的負向影響。

戶主一般都是農業生產經營的決策者,其受教育程度越高,越了解化肥的信息和養分,能夠根據作物類型合理選擇所施用的化肥種類及數量,從而提高化肥利用率,降低化肥施用量,且受教育程度較高的農民更容易選擇并有能力實施精準施肥、測土配方施肥等施肥技術,這將直接促進化肥施用的減量化。

農戶加入農民合作社會更易接受到化肥技術培訓及施肥指導,且農戶以農民合作社為市場依托,將大大降低其種植和銷售風險,施肥行為較零散農戶也更趨于規范和理性。

農戶選擇施用農家肥、商品有機肥等環保肥料,將直接相應減少其化肥施用量。農戶是否接受過施肥技術培訓是影響農戶化肥施用強度的最主要因素,通過加強對農戶化肥施用技術的教育培訓,并切實提高農戶精準施肥、測土配方施肥等施肥技術的技術采用率,能有效降低農戶的過度施肥量。

農戶對于化肥面源污染的認知對農戶化肥施用強度也有很明顯的負向影響,對過量施用化肥給農業和農村生態環境造成的不良影響認知程度越高,農戶出于對自身利益的考慮,也會傾向于少量施肥和合理施肥,傾向于采用環保高效的化肥和施肥技術,最終實現化肥施用的減量化。

3、結論及減量化施肥的對策建議

3.1 結論

本文首先對我國化肥面源污染現狀進行了分析;其次,基于化肥面源污染大省—河南省的調研數據,運用多元線性回歸模型對影響農戶化肥施用強度的因素進行了計量分析。

結果顯示:

(1)我國農業生產中的化肥施用強度就已經明顯超過了國際公認的化肥施用安全上限,且呈現遞增狀態,化肥面源污染嚴重,主要來源于農戶的過量施肥。

(2)2014 年,我國31 個省份中,除了黑龍江、西藏、青海三地區的化肥施用強度未超過國際公認的化肥施用安全上限外,其余地區均存在不同程度的化肥面源污染,且化肥面源污染達到中度以上程度的地區占絕大多數。

(3)農戶對待風險的態度和種植業收入占家庭總收入比重對農戶化肥施用強度具有顯著的正向影響;戶主受教育程度、是否加入農民專業合作社、是否施用有機肥、是否受過化肥施用技術培訓和對化肥面源污染的認知程度對農戶化肥施用強度具有顯著的負向影響,其中,農戶是否接受過施肥技術培訓是影響農戶化肥施用強度的最主要因素。

3.2 促進農戶減量化施肥的對策建議

3.2.1 加大對農戶化肥施用技術的培訓力度

要促進農戶的減量化施肥,必須為農戶提供一定的化肥施用技術培訓,并指導農戶將技術應用到實際的農業生產中。可以通過農業技術推廣部門直接下鄉入戶為農戶提供技術培訓和實施指導或農技部門對種植大戶、農業種植示范戶、農民專業合作社代表等農戶代表進行培訓,然后由農戶代表向其他農戶進行培訓和指導的方式提升精準施肥、測土配方施肥等科學施肥技術在農戶生產中的采用率;考慮到農戶的文化素質相對較低,也可通過各地區農技部門深入田間采取該區域的樣土,進行分析并配出配方肥后,讓農戶直接施用配方肥的措施來達到讓農戶采用化肥施用技術的目的。

3.2.2 提升農戶對化肥及其面源污染的認知程度

鼓勵農技部門向化肥銷售商進行不同種類的化肥養分、適用農作物、高利用率施肥方式(撒明肥、機械深施肥或水肥一體化施肥等)等化肥信息的培訓,不僅可以通過化肥銷售商這一媒介來提升農戶的化肥知識,也會為銷商本身在化肥選購和銷售環節帶來益處,因此是可行的。此外,可以通過開展文化講座、化肥科普問答等活動,向農戶展示受到化肥面源污染的土壤及水源,讓農戶切實感受到化肥面源污染給生態環境、農產品、水源及空氣帶來的影響,提升農戶對化肥過量施用所帶來的污染的認知程度,進而主動規范自己的施肥行為。

3.2.3 對促進施肥狀況改善的主體進行獎勵或補貼

對于施用有機肥的農戶,政府應當根據有機肥與普通化肥的差價、農戶施用有機肥所產生的其他成本制定補貼標準。此外,通過對進行綠色產品或無公害產品認證的農戶、與此類農戶進行產品對接的農產品企業進行一定的獎勵或補貼,鼓勵種植經濟作物的農戶進行綠色產品或無公害產品的認證,并鼓勵綠色農產品企業與其形成對接,從而可以有效降低化肥施用強度,促進經濟作物產品的高品質發展。同時,通過對促進施肥狀況改善的主體進行獎勵和補貼,能夠起到一定的示范帶動作用,從而帶動更多農戶減量化施肥。

3.2.4 加強農戶生產的規模效應及其與市場的對接緊密度

鼓勵種植類型相近的農戶成立或加入農民專業合作社,有利于加強農戶與農業生產產前、產中、產后市場的對接緊密度,提升農戶商品有機肥、高效化肥等生產資料及施肥技術獲得的便利性、訂單農業形成的易達性和農產品銷售渠道的暢通性,從而降低農戶的農業生產風險,提高其化肥施用的規范性和理性。對農戶的種植規模進行監管,鼓勵有能力的農戶通過流轉的方式經營管理更多耕地,從而將大量粗放經營的土地集中起來進行規范管理,進而降低化肥的平均施用強度,實現化肥施用減量化,減少化肥面源污染。

作者單位:東北林業大學 經濟管理學院

 

中國鄉村發現網轉自:《生態經濟》2016年第5期


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