纪龙, 徐春春, 李凤博, 方福平
中国水稻研究所,杭州 310006

Impact of farmland management on fertilizer reduction in rice production

JILong, XUChunchun, LIFengbo, FANGFuping
China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China
通讯作者:通讯作者:方福平,E-mail：fangfuping@caas.cn
收稿日期:2017-11-1
修回日期:2018-10-11
网络出版日期:2018-12-20
版权声明:2018《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:国家重点研发计划项目（2016YFD0200800）国家高技术研究发展计划（863计划）（2014AA10A605）
作者简介:
-->作者简介：纪龙,男,湖北丹江口人,博士,助理研究员,主要从事农业经济理论与政策、环境与资源经济等方面研究。E-mail：jilong@caas.cn



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摘要
化肥投入过量是中国农业生产中的普遍问题,不仅增加农业生产成本、浪费资源,也造成了严重的环境污染问题,推进化肥减量投入是促进农业绿色、可持续发展的重要举措。本文利用2016年11月—2017年2月长江中下游6省29县的农户调查数据,应用广义有序Logit模型分析了土地经营规模、地块集中程度、土地租金以及地权稳定性等农地经营对农户化肥投入的影响。结果表明：① 土地经营规模、地块集中程度对农户化肥投入有显著的负向影响,土地租金对农户化肥投入有显著的正向影响,地权稳定性对农户化肥投入的影响不显著;② 相对于小户,规模种植户的化肥投入更合理,但随着土地经营规模扩大,农户化肥减量投入的倾向有所弱化;③ 从影响程度看,土地经营规模对农户化肥投入的影响最大,地块集中程度次之,土地租金的影响相对较小。因此,从化肥减量投入的视角出发,政府应鼓励发展适度规模经营,加快促成地块集中连片。此外,完善土地租金的定价机制也有助于化肥的减量投入。

关键词：农地经营;化肥减量;广义有序Logit模型;农户;水稻;长江中下游
Abstract
The excessive use of fertilizer is a serious issue throughout China and it has resulted in a lot of adverse environmental and economic impacts. Reducing fertilizer input is an important measure to promote the green development of agriculture. Based on household survey data from 29 counties of six provinces in the middle and lower Yangtze River in China, this study has analyzed the impact of land management, including farm size, land concentration, land rent, and tenure security on farmers’ fertilizer input using Generalized Ordered Logit model. The results show that, farm size and land concentration have significant negative effects while land rent has significant positive effect on farmers’ fertilizer input. However, no evidence is found that tenure security can significantly influence farmers’ fertilizer input. Farmers with large farm size are more reasonable than smallholder farmers in terms of fertilizer inputs. It is noted that the effect of farm size on fertilizer reduction decreases with an increase in farm size. That is to say, it does not mean that the larger farm size, the better effect on fertilizer reduction. In the present study, to reduce farmers’ fertilizer input in rice production, the optimal farm size is 0.67 ~ 3.33hm², and the suboptimal farm size is 3.33 ~ 13.33 hm² and 13.33 ~ 33.33 hm². In terms of the extent of influence of these land management factors, farm size has the greatest effect on farmers’ fertilizer input, followed by land concentration and land rent. Therefore, to reduce farmers’ fertilizer input, the government should promote moderate scale operation of farmland and increase the degree of land concentration during the rapid development of land transfer. Furthermore, improving the price mechanism of the land rent and preventing the excessive growth in land rent are also helpful to reduce farmers’ fertilizer input.

Keywords：farmland management;fertilizer reduction;Generalized Ordered Logit model;farmers;rice;the middle and lower Yangtze River

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纪龙, 徐春春, 李凤博, 方福平. 农地经营对水稻化肥减量投入的影响[J]. 资源科学, 2018, 40(12): 2401-2413 https://doi.org/10.18402/resci.2018.12.08
JI Long, XU Chunchun, LI Fengbo, FANG Fuping. Impact of farmland management on fertilizer reduction in rice production[J]. RESOURCES SCIENCE, 2018, 40(12): 2401-2413 https://doi.org/10.18402/resci.2018.12.08

1 引言

化肥作为重要的农业生产资料,在促进农业生产、保障粮食安全方面具有不可替代的作用。据农业部统计,化肥投入对中国粮食增产的贡献在40%以上^[1]。然而,化肥过量投入、施用不合理等问题长期存在且日益突出。目前中国化肥施用量占世界化肥总用量的33%,施肥强度是世界平均水平的3倍^[2],远超国际公认的225kg/hm²化肥施用安全上限。与此同时,三大粮食作物氮肥、磷肥和钾肥的有效利用率分别仅有33%、24%和42%。化肥过量投入及其低效利用不仅浪费资源、增加生产成本,而且引发了一系列环境问题,如温室气体排放、土壤酸化、水体污染等^[3,4,5,6]。当前,中国农业发展面临的资源压力日益加大,生态环境日益恶化,农业生产到了必须加快转型升级、实现绿色发展的新阶段,减少化肥不合理投入是亟待解决的现实问题。
农户作为生产决策的主体,其生产投入行为受到多方面因素影响,包括农户户主个体与家庭特征、生产经营特征以及农业制度与政策等。关于农户化肥投入过量的原因及其影响因素,现有研究侧重于对农户户主个体与家庭特征和农业政策的分析,对生产经营特征的探讨相对不足。例如,仇焕广等、李纪华等分别研究了风险偏好、态度认知等因素对农户施肥行为的影响^[7,8]。顾和军等、葛继红等分别分析了农业税减免政策和化肥面源污染防治政策对农户施肥行为的影响^[9,10]。仅有少数研究从农户兼业化视角分析了生产经营特征对农户化肥投入的影响^[11,12]。
土地作为农业生产中最重要的投入要素,与之关联的土地经营规模、地块集中程度、地权稳定性等农地经营特征对农户的生产决策及投入行为均会产生重要影响。围绕农地经营与农户生产投入这一主题,现有研究的重点几乎都落在地权稳定性和土地细碎化对农户生产投入特别是长期投入（长期投入指农田基建、农机设备、有机肥、绿肥等,短期（当前）投入指劳动力、化肥、农药等）的影响上^[13]。多数研究认为,稳定的农地产权对农户长期投入（如施用有机肥、种植绿肥等）具有激励作用,对农户短期投入没有显著影响^[14,15]。但也有研究指出,地权稳定性不仅影响农户旨在提高耕地肥力的长期投入（如有机肥）,而且也影响其对农地的短期投入,如化肥施用和劳动力投入^[12,13,16]。因此,地权稳定性对农户化肥投入的影响有待进一步明确。土地细碎化是许多发展中国家农业生产中存在的主要问题之一,在中国尤为突出^[17,18,19]。关于土地细碎化对农业生产投入的影响,普遍研究认为土地细碎化会增加农户的劳动投入^[20,21],但对化肥投入的影响尚不明确。
相对而言,仅有少数****探讨了土地经营规模与农户化肥投入的关系。Ju等利用《中国第二次全国农业普查资料汇编》数据分析了土地经营规模与农户化肥投入的关系,发现随着农户经营规模的扩大其化肥投入量迅速减少^[22,23]。张晓恒等在分析江苏不同经营规模稻农生产成本的差异时发现,单位稻谷化肥成本随着土地规模扩大呈波动下降趋势^[24]。不过,上述研究针对两者关系仅作了简单的对比分析,土地经营规模扩大能否显著（统计上显著）减少农户化肥投入尚需进一步验证。此外,随着农地流转市场快速发展,流转费用上升、土地租金持续走高成为种植大户面临的现实困境^[25,26]。在农产品价格持续走低、农业收益不断下滑的背景下,持续走高的土地租金是否成为农户化肥过量投入的动因之一?针对这一问题,目前鲜有研究给予关注。
现有研究为本文提供了坚实的理论基础和经验借鉴,但同时也需要继续完善和加强,主要表现为以下两点：
（1）农地经营对农户化肥投入的影响及其机理研究有待加强。农地经营是否会影响农户的化肥投入?如果有,其作用机理是什么?既有研究对这些问题的研究略显不足。
（2）已有定量分析多数将化肥投入水平作为连续变量进行普通最小二乘（OLS）估计,少有分析不同农户群体（如合理施肥农户与过量施肥农户）施肥行为差异。
鉴于此,本文利用长江中下游6省29县416户稻农数据,应用广义有序Logit（Generalized Ordered Logit）模型分析不同群体农户化肥投入的影响因素,探索农户化肥减量投入的实现路径,为解决化肥投入过量问题、加快推进农业绿色生产提供思路。

2 研究假说

速水佑次郎和弗农·拉坦的诱致性技术变迁理论认为,农业要素禀赋及其相对价格的变化会对农业技术变迁产生诱致性作用。农户作为微观生产主体,会通过价格信号（生产要素的相对价格变动）实现相对丰裕的廉价要素对相对稀缺的昂贵要素的替代,形成以劳动节约型技术或土地节约型技术为主的技术选择偏向^[27,28,29]。但是,农业技术的诱致性变迁会受到要素禀赋条件及要素替代难度的限制。
技术的诱致性变迁涉及对初始资源禀赋和资源积累的动态调整过程^[30]。劳动力大量转移和土地大规模流转前,土地资源稀缺而农村劳动力相对丰裕形成了中国人多地少的资源禀赋特点。在土地供给缺乏弹性的条件下,要解除土地稀缺性对农业发展的制约,必须依靠生物化学技术,走“土地节约型”发展道路。这正是中国农业生产投入大量化肥的根本动因之一。伴随农村劳动力持续转移和农地流转市场的快速发展,中国农业生产的要素禀赋结构及要素相对价格发生了明显变化。农地流转促进了土地集中,扩大了农业生产经营规模,人地关系得到改善。由于土地租金的存在,经营规模扩大伴随着土地成本上升。根据速水佑次郎和弗农·拉坦的诱致性技术变迁模型,化肥作为生物化学技术的典型代表,与土地要素存在明显的替代关系。如图1所示, I0*和 I1*代表不同时期生物化学技术创新可能性曲线,是一系列土地–化肥等产量曲线的包络线, I0和 I1分别表示某种特定技术。当土地价格上涨且快于化肥价格上涨时,反映土地-化肥价格比率的直线bb变为直线cc,相应的最优要素组合点从P点移动至O点。相比之下,单位产出农户的土地投入减少而化肥投入增加。反过来讲,土地租金上涨时,为获得更高的单位土地产出,农户会增加单位土地化肥投入。
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图1生物化学技术诱致性变迁模型^[31]
-->Figure 1Models of induced technological innovation for biochemical technique
-->

据此,本文提出研究假说1：土地租金上涨不利于农户化肥减量投入。
农村劳动力向非农产业持续转移导致劳动力相对短缺、价格不断上涨,而土地大规模流转后,经营规模扩大进一步加剧了劳动力短缺。在劳动力供给缺乏弹性的条件下,机械替代劳动的“劳动节约型”技术成为农业发展及微观农户的现实选择。有研究表明,机械整地、深耕以及机械施肥等机械化作业能有效提高土地质量和化肥利用效率^[32,33]。因此,农业机械的应用,有助于化肥减量投入。此外,根据农业生产特点,化肥与劳动力之间存在一定替代关系。其原因在于,精细的田间管理是农业增产增效的重要保证,劳动力不足或价格上涨会降低农户的田间管理强度。化肥作为促进作物生长的重要投入要素,增施化肥可在一定程度上弥补田间管理中减少的劳动投入。另外,农户施肥具有少次多量和多次适量两种施肥方式,后者更为科学但需要投入更多劳动力,而前者通常存在化肥利用效率低、施肥总量高等问题。在劳动力日益短缺、价格持续上涨的背景下,农户往往会“理性地”选择少次多量的施肥方式。由此可见,经营规模扩大对化肥减量的影响取决于土地成本上升、农业机械应用以及劳动力短缺三方面因素对化肥投入影响的综合效应。根据既有文献的研究结论^[22],经营规模扩大对化肥减量投入的具有正向影响。
据此,本文提出研究假说2：经营规模扩大有利于农户化肥减量投入。
人多地少的资源禀赋、家庭承包经营制下不同质量耕地、不同距离地块的均分需求以及农地流转市场发育尚不完全的市场环境等因素造成了中国严重的土地细碎化问题^[34],而土地细碎化会增加农户的劳动投入^[21,35],土地集中程度提高会减少农户的劳动投入。根据上文分析,化肥与劳动力之间存在一定替代关系。
据此,本文提出研究假说3：地块集中程度提高有利于农户化肥减量投入。
既有文献没有直接分析地权稳定性对农户化肥投入的影响,但有研究表明地权稳定性提高对农户施用有机肥或种植绿肥具有激励作用^[15,36],而有机肥或绿肥与化肥之间存在一定的替代关系。
据此,本文提出研究假说4：地权稳定性提高有助于农户化肥减量投入。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

本文研究数据来自课题组于2016年11月—2017年2月在江苏、浙江、安徽、江西、湖北和湖南6个长江中下游省份组织的农户调查,调查对象为承包土地的水稻种植户。选择长江中下游地区的水稻生产作为研究对象主要基于以下考虑：① 长江中下游是中国化肥投入过量最为严重的地区之一,而水稻作为该区域最主要的作物,其生产中化肥投入过量问题最为突出^[37];② 长江中下游是中国农地流转市场发展较快的区域,截至2014年,上海、江苏、浙江、安徽4省（市）农地流转比重均超过35%^[38]。
因此,长江中下游地区水稻种植户作为研究样本具有较强的代表性。调查采用多阶段随机抽样方法,根据经济发展水平、地形特征、农地流转市场发展水平等因素按照每个省4~5个县、每个县2个乡镇、每个乡镇8~10个农户的原则,共调查了29个县440个农户样本,获得有效样本416个。调查内容主要包括农户户主个体及家庭特征、水稻种植的农地经营特征以及农户化肥投入情况。在正式调查前,课题组在浙江省杭州市富阳区进行了预调查,并根据预调查情况对问卷进行了多次修改和完善。

3.2 变量与模型

在农户施肥行为影响因素的研究方法上,大多数研究将化肥投入视为连续变量,采用OLS等估计方法进行分析^[7,39]。但这种处理方法忽略了不同农户群体（如合理施肥农户和过量施肥农户）在生产决策行为及其影响因素等方面可能存在的差异性。基于此,本文首先根据环境风险程度将农户化肥投入水平分为不同等级,然后利用广义有序Logit模型分析农地经营对农户化肥投入的影响。
当因变量是有序离散变量时,最常用且适当的模型是有序Logit模型（Ordered Logit Model）。但该模型需要满足平行线假设或比例优势假设,即自变量对不同次序类别因变量的影响是完全相同的^[40]。然而,该假设在现实分析中通常难以成立。两种处理方式被广泛采用^[41]：① 直接忽视这一前提假设,仍然采用有序Logit模型进行估计;② 将定序变量视为定类变量,采用多项Logit模型进行估计。这两种处理方法均存在不足之处,前者容易导致估计结果偏误,而后者丧失了次序信息而有悖于研究目的。广义有序Logit模型不受平行线假设的限制,并能够反映因变量的次序信息,其估计结果更加准确且更符合研究目的。
广义有序Logit模型可定义为：
PYi>j|X=gXβj=expαj+Xiβj1+expαj+Xiβj（1）
式中j=1,2,···,M-1,M为有序因变量的类别数量;i为农户; Xi为农户化肥投入的影响因素; αj为截距项; βj为待估系数。
因变量 Yi取不同值的概率分别为：
P(Yi=1)=1-g(Xiβ1)1P(Yi=j)=g(Xiβj-1)-g(Xiβj)1P(Yi=M)=g(XiβM-1)（2）
有序Logit模型是广义有序Logit模型的特殊形式,当平行线假设得以满足时广义有序Logit模型便可简化为有序Logit模型。
本文中,因变量为农户化肥投入水平。根据环境风险大小,将农户化肥投入水平划分为3个等级：合理、过量和严重过量。化肥投入的环境风险指数R^[42]可定义为：
R=F/(F+T)（3）
式中F表示化肥投入强度（kg/hm²）,即单位播种面积化肥投入量（按折纯量计算,下同）;T表示化肥投入的环境安全阈值（kg/hm²）;R取值范围介于0和1之间,当R=0.5时,F和T两者相等,是环境安全的临界点。当R>0.5时,R值越大,环境风险越高。根据中国生态县建设的化肥施用强度标准^[43],本文将环境安全阈值设定为250kg/hm²,化肥投入的分级类型定义见表1。
Table 1
表1
表1化肥投入水平等级划分
Table 1Classification of fertilizer input levels

环境风险 指数R	化肥投入 水平等级	等级 分类定义
R ≤ 0.5	合理	化肥投入量不超过安全阈值
0.5 < R ≤ 0.67	过量	化肥投入量不超过安全阈值2倍
R > 0.67	严重过量	化肥投入量超过安全阈值2倍

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自变量包括土地经营规模、土地租金、地块集中程度以及地权稳定性等4个农地经营变量,农户户主年龄、家庭农业劳动力数量、农户兼业化程度等个体与家庭特征作为控制变量。其中,地权稳定性由农地流转合同年限表征,假设合同年限越长其地权稳定性越好。在实证分析中,将地权稳定性分为4个等级：合同年限在3年以下者表明地权稳定性差,3~5年者其稳定性一般,5~10年者其稳定性较好,10年及以上者其稳定性好。地权稳定性等级划分的依据主要是,合同年限会影响农户对流转土地经营权的预期,进而影响农户对农地的长期投入^[44],例如农业机械购置,有机肥施用等。通常大型农业机械使用年限至少在5年以上,小型机械使用年限至少在3年以上,而有机肥施用的效果往往需要3~5年或更久时间才得以显现。
此外,科学施肥知识缺乏、化肥市场信息不对称被认为是农户施肥过量的主要原因之一^[45,46,47],技术培训能有效引导农户合理施肥,对化肥减量投入具有显著促进作用^{[48,49,50,51]}。因此,农户施肥技术培训经历及其施肥行为差异作为控制变量也被纳入实证模型中。其中,农户施肥行为差异用同一乡镇农户化肥投入量的变异系数表征。

4 结果及分析

4.1 样本分析

4.1.1 户主个体及家庭特征
表2为样本农户的基本统计特征。从表2可以看出,受访农户中户主以男性为主,占95.43%;户主年龄主要集中在45~60岁之间,占61.3%;文化程度以初中和高中（中专、职高）居多,分别占47.12%和32.21%;家庭年收入超过5万元的农户占81.73%,超过8万元的比例占61.30%;农户兼业现象普遍存在,非农收入占比为50%及以上的农户比例达40.14%,纯农户（非农收入占比在10%以下）的比例仅为25%。
Table 2
表2
表2长江中下游六省样本农户的基本统计特征
Table 2Basic characteristics of the samples in six provinces in Yangtze River Basin

个体及家庭特征		户数	百分比/%	农地经营特征		户数	百分比/%
性别	男	397	95.43	水稻种植面积/ hm2	<0.67	58	13.94
	女	19	4.57		0.67~3.33	60	14.42
年龄/岁	<30	2	0.48		3.33~13.33	101	24.28
	30~45	98	23.56		13.33~33.33	108	25.96
	45~60	255	61.30		≥33.33	89	21.39
	≥60	61	14.66
受教育程度	小学及以下	61	14.66	土地租金/（元/hm2）	<4 500	112	26.92
	初中	196	47.12		4 500~9 000	183	43.99
	高中（中专、职高）	134	32.21		9 000~15 000	98	23.56
	大专（本科及以上）	25	6.01		≥15 000	23	5.53
家庭年收入/万元	<3	23	5.53	合同年限/年	<3	137	32.93
	3~5	53	12.74		3~5	167	40.14
	5~8	85	20.43		5~10	30	7.21
	≥8	255	61.30		≥10	82	19.71
非农收入占比/%	<10	104	25.00	地块集中程度	分散	157	37.74
	10~50	145	34.86		较为集中	170	40.87
	≥50	167	40.14		集中	89	21.39

注：地块集中程度的判别依据主要是农户的主观认知。通常认为,以各地块间的距离作为判别依据会更为科学,但如果地块较多,则很难获得准确的距离数据。农户对其经营地块集中程度的主观认知可能是一个理想的次优选择,因为该主观认知是农户生产决策行为的重要影响因素之一。
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4.1.2 农户农地经营特征
从经营规模看,水稻种植面积在3.33hm²及以上的农户占比71.63%,其中不同规模农户的分布较为均衡;土地细碎化问题仍然比较突出,认为地块相对集中的农户比例仅为21.39%;土地租金在（4500~9000）元/hm²的农户比例较大,为43.99%,有5.53%的农户的土地租金超过1.5万元/ hm²;农地流转合同年限较短且规范性较差,73.08%的农户的合同年限在5年及以下,其中合同年限在3年以下的比例为32.93%。
4.1.3 农地经营与农户化肥投入的交叉分析
表3描述了农地经营与农户化肥投入之间的关系。参照张晓恒等的研究并结合实地调查情况^[24],本文将农户的土地经营规模划分为五个等级,以0.67hm²、3.33hm²、13.33hm²和33.33hm²为分界点。从经营规模来看,农户化肥投入量与土地经营规模呈明显的负相关关系。随着经营规模扩大,农户化肥投入量（包括化肥总量和氮肥）呈递减趋势。与之相反,化肥投入量与土地租金基本呈正相关,租金越高,农户化肥投入量越大。从合同签约年限来看,3年期限是一个明显的临界点。合同年限在3年以下的农户（包括不签合同的农户,这些农户在进行农地流转时仅达成口头协议而没有形成书面合同）,其化肥投入量明显高于其他农户。合同年限在3年及以上的农户,其化肥投入水平基本相当,没有明显差异。农户的化肥投入量与地块集中程度不存在明显的线性关系。总体来看,农户化肥投入水平与土地经营规模、土地租金之间的关系基本符合上述研究假说,而与地块集中程度和地权稳定性之间的关系尚不明确。
Table 3
表3
表3样本区农地经营与农户化肥投入的交叉分析
Table 3Cross analysis of land management and farmers’ fertilizer input in the sample area (kg/hm²)

		施肥总量	氮肥			施肥总量	氮肥
土地经营规模/hm2	<0.67	430.67	229.74	土地租金/（元/ hm2）	<4 500	396.38	200.46
	0.67~3.33	402.84	196.06		4 500~9 000	373.22	180.38
	3.33~13.33	393.85	211.54		9 000~15 000	416.10	251.57
	13.33~33.33	382.10	209.87		≥15 000	483.91	284.56
	≥33.33	386.59	197.07	地权稳定性	差	409.80	209.07
地块集中程度	分散	402.29	210.40		一般	384.16	203.15
	较集中	385.30	205.32	较好		392.31	194.25
	集中	403.84	210.37	好		396.75	222.72

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4.2 模型估计结果

基于上述研究假说,本文利用微观调查数据实证分析农地经营对农户化肥投入的影响。变量定义及其描述性统计见表4。
Table 4
表4
表4变量定义及描述性统计特征
Table 4Definition and description statistics of variables

变量	定义及赋值	样本量	均值	标准差	最小值	最大值
化肥投入水平	合理=1;过量=2;严重过量=3	416	2.07	0.48	1.00	3.00
户主个体及家庭特征
户主年龄	年龄/岁	416	49.15	8.21	25.00	71.00
农业劳动力	在家务农的劳动力/个	416	2.25	0.93	1.00	6.00
兼业化水平	家庭年收入中非农收入占比/%	416	32.07	27.88	0.00	95.00
施肥技术培训	参加过培训=1;未参加过培训=0	416	0.84	0.37	0.00	1.00
农户施肥差异	同一乡镇农户化肥投入的变异系数	416	0.23	0.10	0.11	0.60
农地经营特征
土地经营规模	水稻播种面积/hm2,其中：< 0.67=1, 0.67~3.33=2,3.33~13.33=3, 13.33~33.33=4,≥33.33=5	416	3.57	1.15	1.00	5.00
土地租金	流转土地租金/（元/（hm2·年））	416	7 786.65	3 890.10	450.00	18 300.00
地权稳定性	差=1,一般=2,较好=3,好=4	416	2.33	1.06	1.00	4.00
地块集中程度	分散=1,比较集中=2,集中=3	416	1.88	0.75	1.00	3.00

注：① 实证分析中,土地经营规模和地权稳定性均以分类变量形式进入模型;② 土地规模划分为5个组别,即<0.67hm²、0.67~3.33hm²、3.33~13.33hm²、13.33~33.33hm²、≥33.33hm²;③地权稳定性根据合同年限划分为4个组别,划分标准见前文所述。
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本文应用Stata软件对模型进行估计。首先对模型进行平行线假设检验,结果表明平行线假设不成立,因此采用广义有序Logit模型进行估计更为合理。模型估计结果见表5。
Table 5
表5
表5农户化肥投入影响因素的广义有序Logit模型估计结果
Table 5Estimation results of the Generalized Ordered Logit model for factors affecting farmers’ fertilizer input

	“过量”和“严重过量”相比于“合理”		“严重过量”相比于“合理”和“过量”
	系数	标准误	系数	标准误
户主年龄	0.020	0.018	0.020	0.018
农业劳动力	0.479***	0.156	0.479***	0.156
兼业化水平	0.011**	0.005	0.011**	0.005
土地经营规模/hm2
0.67~3.33	-1.078*	0.610	-1.078*	0.610
3.33~13.33	-1.022*	0.541	-1.022*	0.541
13.33~33.33	-0.922*	0.551	-0.922*	0.551
≥33.33	-0.181	0.830	-2.069***	0.672
土地租金	0.003***	0.001	0.003***	0.001
地权稳定性
一般	0.174	0.481	-0.922**	0.424
较好	-0.138	0.421	-0.138	0.421
好	-0.300	0.566	-0.300	0.566
地块集中程度
较为集中	-0.707**	0.334	-0.707**	0.334
集中	-0.857*	0.517	0.296	0.402
施肥技术培训
是	0.105	0.378	0.105	0.378
农户施肥差异	-5.989***	1.421	1.073	1.411
常数项	1.449	1.250	-4.515***	1.266
Log Likelihood	-207.589
LR χ2 (19)	86.550
Prob>χ2	0.000
Pseudo R2	0.173

注：① ***、**和*分别表示在1%,5%和10%的水平上显著;② 由于模型不满足平行线假设,因此估计结果有两组回归系数（因变量为3分类变量）,第一组估计系数表示化肥投入过量组别（包括过量和严重过量）与投入合理组别的对比,即“合理”对比于“过量”和“严重过量”;同理,第二组估计系数表示化肥投入严重过量组别与其他组别的对比,即“合理”和“过量”对比于“严重过量”。
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表5结果显示,模型的整体拟合效果较好。土地经营规模、土地租金以及地块集中程度等因素对农户化肥投入具有显著影响,而地权稳定性对化肥投入影响不显著。①土地经营规模。土地经营规模（各分类）变量显著且其回归系数均为负值,表明与小户（土地经营规模在0.67hm²以下的农户）相比,种植大户的化肥投入更为合理,投入过量的概率显著降低。不过,随着土地经营规模扩大,农户化肥减量化投入的倾向有所弱化（其回归系数的绝对值呈递减趋势）。②土地租金。土地租金变量显著且其回归系数为正值,土地租金越高,农户过量施肥的可能性越大。这与本文的研究预期相一致。③地块集中程度。地块集中程度（各分类）变量显著且其回归系数均为负值,表明地块集中程度对农户化肥投入水平有显著的负向影响。随着地块集中程度提高,农户化肥过量投入的可能性降低。④地权稳定性。地权稳定性变量不显著。
除了农地经营特征,农户个体与家庭特征、生产经营环境等因素同样会显著影响农户的化肥投入水平。其中,家庭农业劳动力和兼业化水平对农户化肥投入水平具有显著的正向影响,农户施肥行为差异对其化肥投入水平具有显著的负向影响,而户主年龄及其施肥技术培训经历的影响并不显著。兼业化水平对农户化肥投入的影响与杨志海等的研究结论相一致^[52],而农户施肥行为差异对化肥投入的影响与纪月清等的研究结论相反^[47],其原因有待进一步探明。施肥技术培训经历对农户化肥投入行为并没有显著影响,这与Huang等、Pan等的研究结论不一致^[49,53]。其原因可能是,当前农业生产技术培训形式大于内容,培训效果较差。实地调查中发现,一些地方在开展技术培训时不仅要恳求农户参加,而且还要给参与培训农户一定的误工补偿,但仍有不少农户不愿意参加。

4.3 边际效应分析

表5中的估计系数反映了不同因素对农户化肥投入水平的影响方向,但难以准确解释这些因素的影响程度。对此,在上述估计结果的基础上本文进一步分析农地经营对农户化肥投入的边际效应。广义有序Logit模型中,边际效应是指在其他变量保持不变的情况下某自变量的变化对个体选择某一特定类别概率的影响^[41]。通过边际效应分析,本文能够了解农地经营变化对农户选择不同化肥投入水平概率的影响。对于非线性模型,有多种方法可用来计算边际效应,其中应用较为广泛的两种边际效应是MEMs（Marginal Effects at the Means）和AMEs（Average Marginal Effects）。前者估算了在其他变量取均值时自变量变化对个体选择不同类别概率的影响,而后者估算了所有样本在其他变量取实际值时自变量变化引起个体选择概率变化的均值,相对而言后者的计算方式更为合理^[54]。因此,本文将采用AMEs计算方法来分析农地经营对化肥投入的边际效应,估计结果见表6。
Table 6
表6
表6样本区农地经营对农户化肥投入的边际效应
Table 6Marginal effects of the land management on farmers’ fertilizer input in the sample area

	合理	过量	严重过量
经营规模/ hm2
0.67~3.33	0.062 0*	0.097 5	-0.159 5*
3.33~13.33	0.057 5**	0.095 4	-0.153 0*
13.33~33.33	0.050 0*	0.090 9	-0.140 9
≥33.33	0.007 4	0.238 1***	-0.245 5***
地块集中程度
较为集中	0.043 2**	0.029 5*	-0.072 6**
集中	0.055 2	-0.094 5	0.039 4
土地租金	-0.000 2***	-0.000 1***	0.000 3***

注：①***、**和*分别表示在1%,5%和10%的水平上显著;② 由于地权稳定性对农户化肥投入水平影响不显著,因此其边际效应在这里不作分析。
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表6结果显示：
（1）随着土地经营规模扩大,农户化肥投入合理的概率显著增加,而投入严重过量的概率显著降低。相对于小户（0.67hm²以下）,土地经营规模在“0.67~3.33hm²”和“3.33~13.33hm²”的农户,其化肥投入合理的概率分别提高了6.20个和5.75个百分点,化肥投入严重过量的概率分别降低了15.95个和15.30个百分点。土地经营规模在“13.33~33.33hm²”的种植大户,其化肥投入合理的概率相较于小户提高了5个百分点,尽管其化肥投入过量（过量和严重过量）的概率未发生显著变化。土地经营规模“33.33hm²及以上”的种植大户其化肥投入严重过量的概率显著降低了24.55个百分点,尽管其化肥投入过量的概率相应增加了23.81个百分点,但这对于推进化肥投入减量化来说是一个好的趋势。
（2）随着土地集中程度提高,农户化肥投入合理的概率显著增加,而投入过量的概率显著降低。相对于地块分散的农户,地块较集中的农户,其化肥投入合理和投入过量的概率分别增加了4.32个和2.95个百分点,而投入严重过量的概率降低了7.26个百分点。
（3）土地租金提高,导致农户化肥投入严重过量的概率显著增加,而化肥投入合理和投入过量的概率显著降低。
（4）从农地经营的影响程度来看,土地经营规模对农户化肥投入水平的影响最大,地块集中程度的影响次之,土地租金的影响相对较小。

5 讨论

本文从土地经营规模、地块集中程度、土地租金以及地权稳定性四个方面分析了农地经营对农户化肥减量的影响。结果表明,土地经营规模、地块集中程度以及土地租金等因素对农户化肥投入具有显著影响,而地权稳定性对农户化肥投入影响不显著。
土地租金对农户化肥投入具有显著的正向影响。尽管速水佑次郎和弗农·拉坦很早就从要素替代角度分析了土地与化肥之间的关系,但除个别文献外鲜有研究对两者的关系进行实证检验^[55]。土地租金上涨将直接导致水稻生产成本上升,在其他成本投入保持不变的情况下,农户只能通过增加收益（如提高销售价格或提高单产水平）来实现其利益诉求。在优质优价机制尚未普通实现的情况下,农户往往会选择“高投入、高产出”的方式提高单产,如增加化肥用量。近年来,随着农地流转的快速推进,土地租金持续走高已成为一个全国性趋势。过高的土地租金已对农业生产的可持续性造成了严重影响^[56],因此,无论是基于化肥减量投入还是农业生产可持续的考虑,土地租金问题都应引起政府和各界的足够重视。
地块集中程度对农户化肥投入具有显著的负向影响,这与本文的研究预期相一致。除个别文献外^[57],现有的大部分研究没有直接探讨地块集中程度对化肥投入的影响,更多地分析了其对劳动力、农业机械等物质投入的影响,其研究认为,地块的小规模分散会造成农户劳动力投入的增加（如果地块比较分散,农户将在往返于不同地块的路途中投入较多的无效劳动）。由于农业生产中劳动力和化肥之间存在明显的替代关系^[27,58],因此,在劳动力日益短缺、成本快速上涨的背景下,地块比较分散的农户会减少劳动的投入并增加化肥投入。此外,地块集中有利于机械化作业,而机械整地、深耕等机械化作业有利于提高土地质量和化肥利用效率^[32,33],进而有助于化肥的减量投入。因此,为促进农户化肥减量,政府应积极推动农业生产的集中化、连片化。
土地经营规模扩大,农户过量施肥的概率降低,但随着经营规模的持续扩大,农户化肥减量投入的倾向有所弱化。这表明跟小户（0.67hm²以下的农户）相比,种植大户（0.67hm²及以上的农户）的化肥用量要更合理。但并不意味着土地经营规模越大,农户化肥施用就越合理。本文的研究结果表明,土地经营规模为0.67~13.33hm²的农户,其化肥用量最为合理。同小户相比,土地规模在33.33hm²及以上的大户,其化肥用量要更合理。但是,这种合理性是指其施肥严重过量的概率大幅降低,但仍存在施肥过量问题。即都存在施肥过量问题,只是过量严重程度大幅下降。可能原因是农户土地经营规模扩大到一定程度后,人地关系恶化（人均耕地过大）,导致生产经营的粗放化。这与Ju等的研究结论一致,即农户的化肥投入水平随土地经营规模扩大呈下降趋势^[22]。但与张晓恒等的研究有所差别,其研究指出,农户化肥投入与土地经营规模呈“U”型关系^[24]。研究结论存在差异的原因可能在于考察指标有所不同,张晓恒等的研究考察的是单位水稻产量的化肥成本,而本文考察的是单位面积的化肥用量。但是,既有的研究和本文的分析结果均表明,为实现化肥减量投入,应积极推进土地规模经营,但要强调适度规模。这与中央政府的政策理念相一致。
地权稳定性对农户化肥减量投入的影响不显著,这与何凌云等和杨钢桥等的研究结论不一致^[12,13],主要原因可能在于,当前农业生产上普遍不施有机肥,特别是对于种植大户,他们不会因为土地经营权的稳定性差而改变化肥投入水平。
从农地经营的影响程度来看,土地经营规模对农户化肥投入水平的影响最大,地块集中程度的影响次之,土地租金的影响相对较小。由此可见,实现农户化肥减量投入最有效的途径之一是继续推进土地规模经营,重点是促成地块集中连片,合理确定土地租金。总的来说,农地经营是农户化肥投入的重要影响因素,在促进化肥零增长、推进农业绿色发展的过程中,农地经营特征及其变化应引起政策决策者足够的重视。

6 结论与启示

6.1 结论

本文首先在理论上分析了农地经营对农户化肥投入的影响及其作用机理,然后利用长江中下游6省29县的农户调查数据,应用广义有序Logit模型实证检验了土地经营规模、地块集中程度、土地租金以及地权稳定性等农地经营特征对农户化肥投入水平的影响。主要结论是：
（1）土地规模化经营、地块集中程度提高有助于化肥减量投入,而土地租金上涨不利于农户减量投入。随着土地经营规模扩大,农户化肥投入合理的概率显著增加,投入严重过量的概率显著降低。但是,农户化肥减量投入的倾向随规模扩大有所弱化。地块集中程度提高,农户化肥投入合理的概率显著增加,投入严重过量的概率显著降低。土地租金提高,导致农户化肥投入严重过量的概率显著增加,而化肥合理投入和投入过量的概率显著降低。
（2）户主个体及其家庭特征、生产经营环境等因素也会显著影响农户的化肥投入水平。其中,家庭农业劳动力和兼业化水平对农户化肥投入具有显著的正向影响,农户施肥行为差异对农户化肥投入具有显著的负向影响,而户主年龄及其施肥技术培训经历对其化肥投入水平没有显著影响。

6.2 启示

基于上述研究结论得到的政策启示是：
（1）继续推进土地适度规模经营。各地应积极推动土地有序流转,扩大经营规模。根据农户经营能力、地区资源禀赋等因素引导农户发展适度规模经营,警惕和避免土地经营规模过大而造成生产经营的粗放管理。同时,在土地经营规模扩大的基础上,各地应通过多种举措促成地块的集中连片,为农户化肥减量投入提供有利条件。
（2）进一步规范和完善土地流转市场,改进和加强对大规模经营农户的支持和补贴。在保障农地转出户合理权益的同时也要为农地转入户减轻成本压力。在土地租金不断走高的背景下,政府应创新农业支持政策,改进对大规模经营农户的补贴方式,为农户的绿色生产行为提供有效激励。
（3）积极培育新型职业农民,减少农户兼业行为。各地应建立更加完善的社会保障体系,让农民安心转让土地经营权,促进土地向少数农户集中。同时,要大力培养新型职业农民,减少兼业农户;提高种粮大户等新型经营主体培训效果,促进农户化肥减量投入。
The authors have declared that no competing interests exist.

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